王祖陽

（中國移動通信集團設計院有限公司山東分公司，山東 濟南250101）

1 引言

TD-LTE和LTE FDD作為新一代移動通信的國際標準，技術標準同源、相似度很高，在系統(tǒng)網絡架構、協(xié)議規(guī)范、幀結構、物理層技術、無線資源配置等方面大同小異。在協(xié)議棧MAC層以上部分LTE FDD與TD-LTE基本上100%相同，物理層協(xié)議部分LTE FDD與TD-LTE基本上90%相同，這為LTE FDD與TD-LTE融合發(fā)展奠定了堅實基礎。兩者是相互融合、共同發(fā)展的，已經成為全球移動通信產業(yè)未來的發(fā)展趨勢。在現(xiàn)階段，全球的LTE建設中大部分網絡為LTE FDD制式，但隨著其網絡建設的逐步推進，頻率資源受限引起的容量不足等問題逐漸凸顯，而TD-LTE網絡在頻譜資源上擁有更多的資源，因此TD-LTE與LTE FDD融合組網可以有效緩解FDD頻譜緊張問題；另外TD-LTE和LTE FDD融合組網還使得LTE全球漫游成為可能，為終端用戶帶來極大的方便和較好的業(yè)務體驗。因此說TD-LTE與LTE FDD融合組網是未來LTE網絡建設的趨勢，最終“one LTE”會成為必然。

中國移動通信集團公司（以下簡稱中國移動）雖然目前尚未分配到LTE FDD頻段，但考慮到其擁有豐富的GSM頻率資源，隨著4G網絡的進一步發(fā)展和GSM網絡承載負荷的降低，中國移動未來將已有的GSM頻率資源翻頻，用于LTE FDD網絡建設將是必然的選擇。中國移動TD-LTE與LTE FDD融合組網，可以利用LTE FDD低頻段提升網絡覆蓋深度和廣度，利用TD-LTE豐富的頻率資源進一步提升網絡容量。這是中國移動多年來不斷追求的目標。目前，在中國移動全力進行TD-LTE網絡建設確保4G領先優(yōu)勢的同時，著眼LTE網絡未來演進與融合發(fā)展，提前考慮未來LTE FDD網絡布局和工程建設中的相關問題，做到未雨綢繆，具有重要的現(xiàn)實意義。

對于中國移動而言，未來引入LTE FDD實現(xiàn)LTE TDD/FDD融合組網，為企業(yè)持續(xù)快速發(fā)展帶來機遇的同時，在網絡布局及工程建設方面也面臨著許多挑戰(zhàn)，如GSM頻率重置方案如何進行；頻率重置后GSM頻率資源大幅減少，GSM網絡性能如何保障；900 MHz頻率重置后，如何解決GSM 900 MHz（以下簡稱GSM900）和LTE FDD 900 MHz（以下簡稱LTE FDD900）間的同頻和鄰頻干擾；在干擾場景下如何保證用戶體驗和網絡KPI；GSM900的天饋是否可以為LTE FDD900重用；如何在保障網絡質量前提下，為運營商節(jié)省更多的成本。此外，還涉及LTE FDD主設備選取、站址布局及網絡結構優(yōu)化調整等問題，以下對其中的部分問題進行探討。

2 GSM頻率重置策略分析

目前中國移動GSM網絡頻率資源包括兩部分：900MHz頻段20 MHz（889～909 MHz）、1 800 MHz頻段25 MHz（1 805～1 830 MHz）。由于GSM900小區(qū)覆蓋能力比GSM 1 800 MHz（以下簡稱GSM1 800）小區(qū)有明顯優(yōu)勢，GSM1 800頻段主要用于城區(qū)分擔GSM系統(tǒng)容量，故現(xiàn)網GSM900網絡負荷及頻率復用度遠高于GSM1 800。從GSM網絡頻率重置實施可行性看，先從GSM1 800頻率開始頻率重置更為容易實現(xiàn)。但是從中國移動LTE FDD網絡建設需求看，由于中國移動TD-LTE網絡分配使用的頻段較高，目前TD-LTE網絡建設最迫切需要解決的問題是城區(qū)深度覆蓋及農村地區(qū)的廣度覆蓋，尤其中國移動未來將全面開啟的VoLTE業(yè)務對網絡覆蓋的深度、廣度和連續(xù)性有著更高的要求，更需要盡快引入LTE FDD900網絡，協(xié)助更高效解決4G網絡深度覆蓋和廣度覆蓋。故從應用需求來看，中國移動未來2G網絡頻率翻頻應選擇從900 MHz頻段開始做起，后期隨著4G業(yè)務的發(fā)展，根據(jù)容量需求情況考慮適時引入LTE FDD1 800網絡作為局部熱點區(qū)域容量補充。從業(yè)務提供能力需求及市場競爭角度考慮，LTE FDD建網初期應至少采用900 MHz 2×5 MHz帶寬組網，以確保單小區(qū)能提供上下行10/35 Mbit/s以上的峰值速率。在TD-LTE成為流量主要承載網絡、VoLTE商用后，2G業(yè)務逐步遷移過程中，清退900 MHz 2×5～10 MHz頻率資源是可行的?？紤]到農村地區(qū)GSM網絡負荷相對較低，農村GSM現(xiàn)網絡6載頻配置以下的小區(qū)占比較高，農村大部分區(qū)域現(xiàn)階段基本具備清退900 MHz 2×5 MHz的條件。中國移動GSM頻率重置工作初期可以從農村開始，逐步向郊區(qū)、城市推進。及早在農村引入LTE FDD 900 MHz網絡，利用900 MHz頻段具有較低的空間傳播損耗特性，實現(xiàn)低成本、高效率的4G網絡覆蓋，這對中國移動來說具有非常重要的意義。

3 干擾隔離帶設置

LTE FDD900頻率重置過程中，要注意規(guī)避LTE FDD900覆蓋區(qū)域與其他區(qū)域間GSM900信號間的干擾。LTE FDD900頻率重置通常從農村開始，按照“農村→郊區(qū)→城區(qū)”的順序布網。一般全網都有GSM900網絡廣覆蓋，對于只在農村/郊區(qū)進行頻率重置的階段，沒有進行頻率重置的區(qū)域（城區(qū)）的GSM900網絡可能使用農村/郊區(qū)LTE FDD 900系統(tǒng)占用的頻率。農村/郊區(qū)的LTE FDD900與城區(qū)的GSM900系統(tǒng)間的同頻干擾，只能在頻率重置區(qū)域和沒有頻率重置區(qū)域之間預留保護帶（buffer zone），通過地理上的隔離來克服同頻干擾。理論分析表明，通常需要2～3圈站點作為同頻保護帶，如圖1所示。

圖1 同頻保護帶示意

4 天饋建設方式及主設備選取

從工程建設可實施性、工程投資節(jié)省以及網絡未來演進等方面來看，天饋建設方式及主設備選取問題對中國移動LTE FDD900網絡建設至關重要。中國移動LTE-FDD天饋線部署應統(tǒng)籌考慮當期工程和未來演進部署的綜合需求。目前中國移動宏蜂窩基站有GSM900/1 800、TD-SCDMA（F/A頻段）、TD-LTE（F/D頻段）3種制式，5個或6個具體工作頻段，現(xiàn)有市區(qū)基站通常會有多套天饋線系統(tǒng)，有些場景可能會出現(xiàn)天面資源受限的情況，LTE FDD900網絡建設新增天饋線往往會受到天面空間的限制，工程實施難度可能會較大。此外，中國鐵塔公司正式成立運營以后，新增天饋線系統(tǒng)意味著中國移動需要付出更多的天面租賃費，因此，當LTE FDD900和共站的GSM900同覆蓋時，LTE FDD900首選與GSM900系統(tǒng)共天饋；否則，從網絡性能出發(fā)，不建議LTE FDD900和GSM900共天饋。共天饋方案的優(yōu)勢是：節(jié)省建網成本，兩個系統(tǒng)共用原有的饋線和天線，既減少了物料成本，也減少了人工成本；節(jié)省天面空間，不需要額外的天線支架或者抱桿，減少天面租金和天線支架或者抱桿開銷；減少了天線數(shù)目，避免站址周邊民眾對增加天線的反對。共天饋方案包括合路器合路共天饋方案以及基于SDR多?；镜墓蔡祓伔桨?。

合路器合路共天饋方案：使用傳統(tǒng)同頻合路器方案將會帶來3 dB的插入損耗（約20%的覆蓋損失），即使采用高性能的同頻合路器也會帶來約1 dB左右的插入損耗（約7%的覆蓋損失，價格上萬元）。

基于SDR多模基站共享方案：當使用SDR基站進行LTE FDD900頻率重置時，SDR基站的GSM900和LTE FDD900信號從同一射頻端口輸出，天然支持LTE FDD900和LTE FDD900共天饋?；赟DR的共天饋方案不需要合路器，不會帶來合路損耗。SDR基站應用需要考慮基帶和射頻兩部分，射頻是投資最大的部分，約占基站成本的70%以上。SDR基站包括以下兩種類型。

·僅基帶處理部分支持SDR：不同通信系統(tǒng)的基帶板是相同硬件平臺，可通過注入不同軟件而支持多個不同的通信系統(tǒng)。工程中需考慮現(xiàn)網基站是否有空間插入新基帶板、未來設備升級、通過合路器實現(xiàn)天饋系統(tǒng)合路共用。

·射頻處理部分支持SDR：需考慮現(xiàn)網基站射頻處理部分的工作帶寬是否能包含未來用于LTE的頻率、現(xiàn)網射頻部分的瞬時工作帶寬是否能滿足多系統(tǒng)同時工作的要求、現(xiàn)網射頻部分的功放是否支持多通道能力、現(xiàn)網射頻部分的功放大小是否能滿足多系統(tǒng)同時工作的要求。

應用SDR的優(yōu)點：減小天饋安裝的需求；減少基站電源的消耗；對于新建系統(tǒng)，成本較兩套獨立系統(tǒng)要便宜；后期操作、維護工作相對簡化。應用SDR的缺點：系統(tǒng)間獨立優(yōu)化的空間較??；如果GSM系統(tǒng)原來是機柜式主設備，需要改造成BBU+RRU架構，會帶來較大的主設備改造量和投資；原GSM系統(tǒng)的網管可能需要升級；考慮到LTE部署的范圍，可能會造成在一個地區(qū)GSM基站出現(xiàn)異廠商情況或插花部署情況。

此外，對于共址建設LTE FDD900的場景，理論上講，LTE FDD主設備可以采用與共址的GSM主設備同廠商，也可采用與共址的TD-LTE主設備同廠商，前者更有利于保護已有的GSM主設備投資，后者更有利于未來網絡演進及LTE TDD/FDD融合組網，因為同廠商LTE TDD/FDD設備在異系統(tǒng)負載均衡、干擾協(xié)調、載波聚合、雙鏈接（DC）、SON等深度融合方面更容易實現(xiàn)，或者說在同廠商的情況下性能更優(yōu)。建議根據(jù)現(xiàn)網GSM主設備支持SDR多?；酒交壍那闆r以及各個地市公司的已有TD-LTE主設備廠商分配情況綜合考慮，放眼長遠，盡量爭取未來LTE TDD/FDD主設備能做到同區(qū)域、同廠商，減少異廠商設備插花布網，以方便組網和系統(tǒng)未來演進。

5 未來站址布局及網絡結構優(yōu)化

LTE FDD900頻率重置以后，需要按同頻組網方式進行網絡建設，因而對網絡結構及站址布局有著更為嚴格的要求，需要對現(xiàn)有的GSM站址重新進行梳理和優(yōu)化，才能保證共址建設LTE FDD900網絡質量達到最優(yōu)。因此，現(xiàn)階段需要提前做好GSM頻率翻頻相關籌劃和準備工作，重點包括以下幾個方面：提前考慮LTE FDD900網絡布局站址布局、四超基站處理、干擾隔離帶規(guī)劃等，為未來LTE FDD網絡布局奠定基礎；現(xiàn)階段TD-LTE網絡建設中新增的一些4G基站站址，可以根據(jù)需要考慮為LTE FDD900網絡天饋預留空間，尤其是一些關鍵站址，如目前TD-LTE新增站址、其他運營商的位置較理想的站址等。此外，結合相關的市場營銷策略推動GSM網絡負荷遷移，尤其GSM900網絡負荷向3G/4G網絡或向GSM1 800網絡遷移，為LTE FDD900頻率重置預備更多的頻率資源。

6 結束語

TD-LTE與LTE FDD融合組網是未來LTE網絡演進的必然趨勢。中國移動擁有GSM共45 MHz FDD頻率資源，未來實現(xiàn)LTE TDD/FDD融合組網、最終將走向“one LTE”會成為必然。中國移動LTE FDD900頻率重置與網絡建設為中國移動持續(xù)快速發(fā)展帶來機遇的同時，也在網絡布局及工程建設方面帶來了許多新的挑戰(zhàn)。目前中國移動在全力做好TD-LTE網絡建設的同時，放眼未來網絡演進，未雨綢繆，提前謀劃LTE FDD網絡布局，具有重要的現(xiàn)實意義。

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