目前,中國移動已應用F頻段在廣州、深圳、杭州三個城市進行TD-LTE擴大規(guī)模試驗的組網建設。相比D頻段,F頻段無線傳播損耗大大減小,而且應用F頻段組網可在原有TD-SCDMA網絡基礎上,平滑演進升級支持TD-LTE。采用F頻段建網可大幅節(jié)約建網成本,更好的提升網絡性能。但是目前F頻段周邊干擾頻段較多,因此在規(guī)模建網前需要做好干擾規(guī)避方案,以免影響后續(xù)建網。
1.規(guī)避干擾,充分利用優(yōu)質F頻段
目前,F頻段低端1880~1900MHz已經分配給中國移動,相鄰的頻段高端部分1900~1920MHz仍被PHS占用,而1920~1935MHz將被用于CDMA2000;相鄰頻段低端部分里,中國移動和聯(lián)通DCS1800占用頻段為1805~1850MHz,1850~1880MHz規(guī)劃為FDD擴展頻段。
TD-LTE室外應用F頻段需要考慮解決以下干擾問題:
•TD-LTE基站與PHS之間的干擾
•在1920MHz附近存在TD-LTE基站下行發(fā)射信號對CDMA2000基站上行接收的干擾
•由于DCS1800設備廠商普遍采用全頻段1805-1880MHz開發(fā)模式,在1880MHz附近,存在DCS1800基站下行發(fā)射信號對TD基站上行接收的干擾
•后續(xù)1850MHz以上頻段啟用,與TD-LTE間的干擾
針對F頻段TD基站與PHS之間雙向干擾問題,一直在溝通解決中,后續(xù)PHS退網后不會影響TD-LTE應用。TD-LTE對CDMA2000的干擾也可通過提升1915MHz附近TD設備雜散指標解決,根據目前TD設備實現情況,TD-LTE系統(tǒng)設備對CDMA2000干擾很小,可以與CDMA2000共存。因此,TD-LTE在F頻段建網主要解決的問題集中在TD-LTE與DCS1800之間的干擾,以及后續(xù)FDD1850MHz以上頻段啟用后的干擾。
干擾類型主要分為雜散干擾、阻塞干擾和互調干擾三種。其中雜散干擾和互調干擾表現類似,其影響表現為LTE上行速率的惡化,特別是邊緣用戶受影響會更加明顯。而當阻塞干擾嚴重時,會時LTE系統(tǒng)上行速率急速惡化,用戶直至無法接入。
根據前期對各種干擾的排查和分析研究,業(yè)界普遍認為未來對F頻段主要干擾是DCS1800或其他FDD系統(tǒng)啟用1850以上頻率后產生的阻塞干擾。由于早期的TDD無線網絡設備規(guī)范中對1850MHz以上頻段的F頻段阻塞指標沒有特殊要求,僅有通用阻塞標準來約束。如果后續(xù)FDD啟用1850MHz以上頻率,對于TD六期擴容工程項目之前的現網大量設備,此指標很難滿足1850MHz以上FDD應用系統(tǒng)與F頻段TDD系統(tǒng)10M隔離帶寬下的共存組網需求。
面向建設
2013年,中國移動將在100個城市建設TD-LTE網絡,基站建設規(guī)模達20萬個。如何能夠在這么短的時間內完成如此大規(guī)模的基站建設并做好網絡優(yōu)化,提供一個優(yōu)質的TD-LTE網絡是一項非常艱巨的任務。
對于現階段的TD-LTE網絡快速部署,需要注意幾個關鍵事項,首先是確保建網區(qū)域的連續(xù)覆蓋,其次是保證網絡架構的合理性以及網絡未來演進的能力。其中,站址的復用、天面資源的復用也是運營商特別強調的問題。對此,如果天線、室外RRU單元能夠實現共用,則可大大降低天線等施工的難度,并降低成本。
大唐移動根據理論分析和測試驗證,建議運營商選擇F頻段平滑升級作為基礎覆蓋網絡,這是實現TD-LTE快速建設的關鍵策略。這主要是基于F頻段的覆蓋能力考慮,TD-LTE可以做到與TD-SCDMA共覆蓋,以TD-SCDMA平滑升級保證TD-LTE的連續(xù)覆蓋,站址的解決;同時,平滑升級可以共用現有的RRU和天線,降低施工難度。
大唐移動現網TD-SCDMA設備可平滑演進升級至TD-LTE,支持TD-LTE快速建網需求,該項目已在南京、寧波等地試驗網中進行了充分的測試驗證。
面向優(yōu)化
基于現網TD-SCDMA設備可平滑演進升級至TD-LTE的能力,大唐移動在寧波試驗網進行了TD-LTE與TD-SCDMA協(xié)同優(yōu)化的專項研究和驗證。
根據寧波TD-LTE和TD-SCDMA雙模共天線測試研究可知,TD-LTE和TD-SCDMA的覆蓋和干擾特性基本一致,等效SINR與TD-LTE實測結果具有強相似性,可從TD-SCDMA現網評估TD-LTE網絡的干擾優(yōu)化指標,調整天線傾角等降低干擾的優(yōu)化手段可同時優(yōu)化提升TD-SCDMA和TD-LTE的網絡性能。
TD-SCDMA/TD-LTE雙模網絡協(xié)同優(yōu)化有助于經驗的傳承和互補,助力TD-LTE網絡盡早成熟完善,為后續(xù)TD-LTE網絡的大規(guī)?焖俳ㄔO優(yōu)化奠定了堅實的基礎。
面向組網
關于TD-LTE網絡的組網方案,綜合理論分析及當前測試驗證的成果,多頻段協(xié)同組網是未來TD-LTE建設的必然趨勢。
建網初始階段,采用F頻段做基礎覆蓋,后續(xù)用D頻段做容量補充是合理的策略。F頻段(1880-1920MHz)的帶寬較窄,同時用于TD-SCDMA和TD-LTE,其中TD-LTE可用僅20MHz,但其優(yōu)點在于覆蓋較好,且因具備TD-SCDMA的網絡基礎,因此能實現低成本快速升級。相比之下,D頻段(2500-2690MHz)有足夠的較寬,容量充足并且干擾問題容易解決,但覆蓋能力稍弱,更適合用于容量層及熱點覆蓋。同時,對于F頻段升級后發(fā)現干擾嚴重的局部區(qū)域,也可部分選用D頻段來減輕干擾。當然,如果D頻段獨立建設,也可滿足室外覆蓋和室內淺覆蓋的要求,但初期建設成本明顯高于F頻段,且大規(guī)模建設周期過長,不利于TD-LTE的前期快速發(fā)展。
另外,基于目前2G/3G/4G網絡長期并存的局勢,特別是采用現有網絡平滑升級的方案,TD-LTE組網必須要協(xié)同考慮TD-SCDMA網絡的需求,在覆蓋和干擾控制方面不能完全按照TD-LTE最理想的方式來調整網絡。
面向互操作
在TD-LTE網絡規(guī)模從小到大的發(fā)展過程中,需要實現LTE終端在不同網絡間的互操作。就運營商中國移動的情況來說,GSM、TD-SCDMA和TD-LTE將會在較長一段時間內共存,如何保證多網絡融合、協(xié)調、擇優(yōu)利用,顯得尤為重要。因此,采用互操作技術實現TD-LTE網絡與已有的GSM(2G)和TD-SCDMA(3G)網絡間有益互補,最大化地利用現有網絡的資源是非常必要的。
從TD-LTE和2G/3G網絡的能力分析,TD-LTE因其高速率低時延的技術優(yōu)勢,更適用于提供高速的數據服務,同時也可以分擔2/3G網絡上的數據業(yè)務。另外,在TD-LTE網絡部署初期,因IMS系統(tǒng)不能及時廣泛部署,可以將話音主要承載在2G/3G網絡上。因此,TD-LTE與2/3G網絡的互操作主要是實現數據業(yè)務的互操作和話音互操作。
語音業(yè)務互操作主要用于滿足LTE網絡建設初期的語音傳輸需要。CSFB(CSFallback)是當前的主流語音業(yè)務互操作解決方案,該技術是在LTE做話音業(yè)務時,直接回落到GSM/TD-SCDMA網絡中進行CS呼叫。
數據業(yè)務互操作主要用于LTE初期覆蓋不足時,通過GSM/TD-SCDMA網絡分流PS業(yè)務。數據業(yè)務互操作包含空閑態(tài)小區(qū)重選和連接態(tài)的PSCCO/handover/重定向等方式。
大唐移動目前正在配合中國移動在實驗室和南京外場進行包括語音和數據業(yè)務的多項互操作測試,現在已經通過了多數用例,驗證功能可用。
面向新技術
作為TD-SCDMA/TD-LTE/TD-LTE-Advanced技術標準的提出者、核心知識產權擁有者,產業(yè)化推動者以及標準演進的承載者,大唐移動始終以技術自主創(chuàng)新為動力,目前擁有大量TD-LTE的核心技術,在TD-LTE領域擁有全面的技術優(yōu)勢。
憑借在TDD技術上的深刻理解與創(chuàng)新精神,沿用并擴展TD-SCDMA的特色技術,大唐移動與中國移動通信公司共同提出了TD-LTE增強型技術——8天線雙流波束賦形技術。經過測試,8天線的性能優(yōu)勢已經在試驗網中得到證明,8天線相比于2天線性能增益明顯?紤]TD-LTE網絡性能和未來的MIMO持續(xù)增強的問題,室外宏基站采用成熟的8天線已正在成為運營商的首選。
大唐移動在南京、寧波、福州等地的TD-LTE規(guī)模試驗網絡中還驗證和應用了一系列創(chuàng)新技術,均取得了良好效果,包括:上行MU-MIMO(提升上行的吞吐量和頻譜效率)、ICIC技術和上行IRC技術(抑制鄰區(qū)干擾,提升邊緣性能);高速算法(支持高速運動場景下的TD-LTE的信道檢測和信號解調)等。
大唐移動積極推動新標準和新技術的發(fā)展,對于TD-LTE的演進標準TD-LTE-Advanced中的技術也進行了研發(fā)和驗證。載波聚合是TD-LTE-Advanced標準中的技術,通過將多個LTE成員載波聚合起來形成更大的帶寬,實現上下行峰值速率、上下行邊緣速率成倍的提高。該技術可以給頻譜資源較豐富的TDD運營商帶來更強的LTE網絡傳輸能力,主要用于業(yè)務密度大的密集城區(qū),用于提高該區(qū)域聚合載波群的總容量,為TD-LTE用戶提供更好的使用體驗。經過測試驗證,載波聚合技術在聚合了兩個20MHz帶寬的情況下,下行峰值速率可以達到223Mbps(3:1時隙配比),超過相同系統(tǒng)帶寬LTEFDD的峰值速率。