黃華錚

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司清遠(yuǎn)分公司，清遠(yuǎn) 511500）

1 TDD LTE現(xiàn)狀分析

中國(guó)移動(dòng)4G覆蓋網(wǎng)采用的頻段為D頻段（2575-2635 MHz）和F頻（1885-1915MHz），共90M。下行和上行的容量比約為4：1，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)的下行與上行的業(yè)務(wù)比為9：1（＞＞4：1），目前還是下行容量受限。D頻段和F頻段覆蓋由于所處的頻段較高，與低頻段的900M頻段相比，D頻段路徑損耗相差9-16dB，F(xiàn)頻段路徑損耗相差6-10dB，覆蓋能力存在一定的不足，要滿足較好的4G覆蓋水平，需要投入建設(shè)較多的基站。TDD LTE深度覆蓋存在不足，市區(qū)道路拉網(wǎng)測(cè)試電平≥-100dBm的比例不足90%，經(jīng)過(guò)墻體阻擋約10-20dB的損耗，室內(nèi)電平大部分在＜-110dBm以下，用戶感知較差；海量CQT測(cè)試表明D頻點(diǎn)和F頻點(diǎn)信號(hào)經(jīng)過(guò)阻擋后在室內(nèi)信號(hào)電平較低，不能滿足室內(nèi)業(yè)務(wù)需求，需要大量增加室內(nèi)4G覆蓋建設(shè)，需要海量的工程建設(shè)及漫長(zhǎng)的建設(shè)周期。中國(guó)移動(dòng)擁有覆蓋特性較好的GSM900頻段，3GPP已經(jīng)把GSM900頻段劃分給FDD LTE使用，因此，通過(guò)對(duì)GSM900頻率進(jìn)行重耕，快速引入FDD LTE（900）網(wǎng)絡(luò)，利用900MHz良好的頻率特性和FDD上下行的獨(dú)立帶寬，并且和TDD LTE融合組網(wǎng)，可以同時(shí)滿足中國(guó)移動(dòng)4G覆蓋和容量的需求。

2 快速部署FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的可行性分析

2.1 FDD LTE網(wǎng)獨(dú)立新建的難點(diǎn)分析

中國(guó)移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)藍(lán)圖（圖1）描繪未來(lái)會(huì)形成7個(gè)頻段、5個(gè)系統(tǒng)的多層的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)及運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)大：

圖1

在現(xiàn)有TDD LTE網(wǎng)絡(luò)上新建一套FDD LTE（900）網(wǎng)絡(luò)，首先無(wú)線射頻單元會(huì)增加，機(jī)房建設(shè)投入加大，機(jī)房耗電量增加；另外多系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)造成天面位置緊張，若新增天線，需要增加物業(yè)協(xié)商的時(shí)間成本和可能增加租金成本；最后由于新加射頻設(shè)備和新建天面，工程量和建網(wǎng)時(shí)間進(jìn)一步增加，不利于快速部署FDD900網(wǎng)絡(luò)

2.2 FDD/GSM共模建設(shè)方案分析

2.2.1 GSM共模建設(shè)方案

共模是指同一射頻單元同時(shí)發(fā)射不同模式的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)模式的系統(tǒng)共用同一射頻單元RRU以及天線饋線等資源，不增加天面資源的占用，如圖2所示。

圖2

2.2.2 共模建設(shè)方案和FDD獨(dú)立新建方案優(yōu)勢(shì)對(duì)比

優(yōu)勢(shì)1：建網(wǎng)難度與時(shí)長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)顯著

共模建設(shè)時(shí)，可充分復(fù)用現(xiàn)有GSM天線，極大降低部署難度。特別是對(duì)于現(xiàn)有GSM RRU已經(jīng)具備支持NB-IoT/FDD能力的情況下，僅需增加一塊基帶板，一根光纖（用于連接基帶和射頻單元），即可完成共模升級(jí)，工程用時(shí)小于一個(gè)小時(shí)。

圖2

優(yōu)勢(shì)2：大幅節(jié)約成本支出

（1）大幅節(jié)約鐵塔租金：每新增一套系統(tǒng)（3副天線+3個(gè)RRU）加收單站租金30%。如果使用多端口天線利舊抱桿，只新增3個(gè)RRU的情況加收租金20%，以中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)平均單站年租金～3萬(wàn)元測(cè)算。相比共模建設(shè)方案，純新建方案每年要多交租金6000～9000元/年/站，共模建設(shè)方式由于不需要付額外的鐵塔租金，相比獨(dú)立新建方式，每個(gè)基站可以節(jié)省3萬(wàn)～4.5萬(wàn)（5年）的運(yùn)維費(fèi)用。

（2）電費(fèi)大幅下降：每個(gè)基站3個(gè)RRU的功耗是基站能耗最大的部分，其中凈功耗（無(wú)業(yè)務(wù)發(fā)射時(shí)的功耗）在共模方式下可多個(gè)系統(tǒng)共享，比獨(dú)立新建方式節(jié)省大量基站能耗和電費(fèi)。

圖4

根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)基站功耗情況及NB-IoT設(shè)備功耗計(jì)算，采用共模方案每年可節(jié)省電費(fèi)約8000～12000元/站（電費(fèi)按1元/度計(jì)算），5年可節(jié)省4萬(wàn)～6萬(wàn)元。因此，采用共模建設(shè)方式，單站的鐵塔租金和電費(fèi)的節(jié)省可達(dá)7萬(wàn)～10.5萬(wàn)（5年）。

優(yōu)勢(shì)3：節(jié)約大量建設(shè)投入

共模方式建設(shè)，一方面可以利舊GSM現(xiàn)網(wǎng)已經(jīng)具備多模能力的RRU，節(jié)省設(shè)備投資成本，另一方面，實(shí)現(xiàn)與GSM復(fù)用天線端口，大幅節(jié)省天線投資，如表1所示。

表1

采用FDD/GSM共模的方式建設(shè)FDD900網(wǎng)絡(luò)，可以大量節(jié)省時(shí)間成本和工程成本，使快速部署FDD900網(wǎng)絡(luò)成為可能。

3 共模建設(shè)FDD900網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)效果

3.1 清遠(yuǎn)試點(diǎn)共模改造施工時(shí)間匯總

方案1，RBS6201升級(jí)：升級(jí)約需1個(gè)小時(shí)左右完成，GSM斷網(wǎng)大概半小時(shí)，只需增加DUS板，增加GPS天線。

新增1套GPS系統(tǒng)或者共享原GPS系統(tǒng)，安裝需要半小時(shí)。RBS6201機(jī)柜增加DUS板、RUS板、設(shè)備聯(lián)線，饋線聯(lián)接15分鐘。 GSM后臺(tái)改數(shù)據(jù)開(kāi)通需要半小時(shí)（基站安裝與后臺(tái)改數(shù)據(jù)同步進(jìn)行）。激活開(kāi)通FDD LTE：提前完成DUS本調(diào)，聯(lián)調(diào)開(kāi)通5分鐘完成。

方案2，RBS6601升級(jí)：升級(jí)約需2個(gè)小時(shí)左右完成（包括布放光纖），GSM斷網(wǎng)大概半小時(shí)，只需增加DUS板，增加GPS天線，增加一條DUS到RRUS的光纖。新增1套GPS系統(tǒng)或者共享原GPS系統(tǒng)，安裝需要半小時(shí)。RBS6601新增加DUS板，聯(lián)接數(shù)據(jù)線，15分鐘完成安裝。增加光纖需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，一般1小時(shí)至3小時(shí)GSM后臺(tái)改數(shù)據(jù)開(kāi)通需要半小時(shí)（基站安裝與后臺(tái)改數(shù)據(jù)同步進(jìn)行）激活開(kāi)通FDD：安裝提前完成DUS本調(diào)，聯(lián)調(diào)開(kāi)通5分鐘完成。

表2

3.2 共模建設(shè)對(duì)GSM的影響評(píng)估

3.2.1 拉網(wǎng)測(cè)試評(píng)估

清遠(yuǎn)市區(qū)試點(diǎn)區(qū)域開(kāi)通混模FDD900網(wǎng)絡(luò)后，拉網(wǎng)測(cè)試GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和語(yǔ)音質(zhì)量等重要指標(biāo)保持穩(wěn)定，如表3及拉網(wǎng)測(cè)試圖：

表3

圖5

3.2.2 后臺(tái)KPI指標(biāo)對(duì)比評(píng)估

試點(diǎn)GSM小區(qū)對(duì)比開(kāi)通FDD LTE前后，各項(xiàng)重要指標(biāo)良好，保持平穩(wěn)，無(wú)惡化情況，無(wú)線接通率平均為99.66%，語(yǔ)音掉線率平均為0.96%，切換成功率平均為98.91%。試點(diǎn)小區(qū)GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)總流量微幅下降，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)總流量由開(kāi)通前的一周均值16496M下降為近一周均值15405M，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量下降6.61%，原因是開(kāi)通的FDD LTE后4G覆蓋深度明顯改善，F(xiàn)DD LTE網(wǎng)絡(luò)吸收了數(shù)據(jù)流量。

圖6

3.3 FDD/TDD融合組網(wǎng)效果

FDD900開(kāi)通后4G網(wǎng)絡(luò)道路測(cè)試覆蓋率（RSRP≥-100dbm且CRS-SINR≥-3dB的比例）從89.26%提高到91.21%，覆蓋率提升近2%；上行吞吐率從4.04Mb/s提高到4.59Mb/s，上行速率改善。

表4

3.4 試點(diǎn)區(qū)域TDD LTE網(wǎng)絡(luò)MR指標(biāo)變化

FDD站點(diǎn)的開(kāi)啟對(duì)TDD網(wǎng)絡(luò)覆蓋的有效補(bǔ)充，減少了原來(lái)TDD網(wǎng)絡(luò)邊緣弱覆蓋區(qū)域的采樣點(diǎn)，取一周的MR數(shù)據(jù)，融合組網(wǎng)后試點(diǎn)區(qū)域TDD網(wǎng)絡(luò)MR覆蓋率從93.87%提升到94.31%。同時(shí)也降低了試點(diǎn)區(qū)域TDD網(wǎng)絡(luò)弱覆蓋小區(qū)數(shù)，從每天182個(gè)降低到170個(gè)。

圖6

4 結(jié)束語(yǔ)

采用共模建設(shè)的方式快速引入FDD900，可以解決TDD LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量問(wèn)題。共模建設(shè)相對(duì)新建方式，從工程量，實(shí)施難度，施工時(shí)間和建設(shè)成本上都有較大的優(yōu)勢(shì)。在清遠(yuǎn)試點(diǎn)方案表明，共模方式符合預(yù)期效果，適合中國(guó)移動(dòng)快速部署FDD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提升4G網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

[1] 程鴻雁，朱晨鳴，王太峰等.LTE FDD網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2013.

[2] Deployment Guideline.ERICSSON ALEX.

[3] Radio Wave Propagation Guideline.ERICSSON ALEX.