愛立信GSM共站升級TD—LTE解決方案

目前，由中國移動(dòng)主導(dǎo)的TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模外場測試正在國內(nèi)15個(gè)城市如火如荼地開展。通過多項(xiàng)目、多場景的大量測試，中國移動(dòng)和合作廠商們?yōu)榧磳㈤_始的TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)部署積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

憑借在全球LTE商用部署中積累的豐富建網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，愛立信早在2012年2月即提出基于GSM向TD-LTE平滑演進(jìn)的共站升級方案，并在深圳的TD-LTE技術(shù)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)中成功進(jìn)行了單站驗(yàn)證，一舉成為當(dāng)時(shí)業(yè)界首例商用現(xiàn)網(wǎng)GSM升級支持TD-LTE的方案驗(yàn)證。該方案使用現(xiàn)網(wǎng)RBS6000基站，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)支持GSM和TD-LTE多標(biāo)準(zhǔn)，并共用基礎(chǔ)設(shè)施及天線。升級后的GSM及LTE各項(xiàng)性能指標(biāo)均表現(xiàn)優(yōu)異，一舉開拓了一條嶄新的GSM向TD-LTE平滑過渡的路徑。隨后，愛立信又提出了基于GSM1800共站升級的組網(wǎng)方案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)的無線網(wǎng)絡(luò)性能，而且可以大大降低運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

為了驗(yàn)證GSM1800共站升級TD-LTE的方案以及網(wǎng)絡(luò)性能，愛立信與中國移動(dòng)共同在山東省青島市進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)級外場驗(yàn)證：在D頻段和F頻段采用兩通道天線方案，基于GSM1800站址分布共站升級，并對TD-LTE組網(wǎng)性能進(jìn)行測試。

通過青島外場測試，成功驗(yàn)證了愛立信提出的基于GSM1800共站升級TD-LTE組網(wǎng)方案的可行性，D、F頻段，2通道天線組網(wǎng)性能非常出色。該方案將有利于中國移動(dòng)以更低的成本快速部署TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)，在4G來臨前占據(jù)有利的市場地位。

1 愛立信在青島開展的GSM共站升級TD-LTE組網(wǎng)性能測試項(xiàng)目概述

試驗(yàn)區(qū)域位于國家級青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（黃島區(qū)）的核心區(qū)域，覆蓋面積達(dá)到16平方公里。區(qū)域內(nèi)擁有眾多賓館、寫字樓、高校、科研院所和工業(yè)企業(yè)，100米以上高樓數(shù)座，道路縱橫，人口密度較大。所選擇的GSM1800基站共25個(gè)，平均站間距大約550米。該區(qū)域GSM1800網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋。

工程及測試工作主要分為2個(gè)階段。第一階段是部署D頻段TD-LTE系統(tǒng)，然后測試GSM1800網(wǎng)絡(luò)工程前后的性能進(jìn)行比較，以及D頻段TD-LTE的組網(wǎng)性能。第二階段是部署F頻段TD-LTE系統(tǒng)，測試GSM1800網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行對比，和F頻段TD-LTE的組網(wǎng)性能。

2 共站升級方案

愛立信提出的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案基于現(xiàn)網(wǎng)豐富的GSM站址資源，通過共站升級建設(shè)TD-LTE，GSM和TD-LTE共用天線（2通道），不僅能夠滿足TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)性能要求，而且部署快速、工程實(shí)施便捷。由于雙頻天線可獨(dú)立電調(diào)，更有利于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和日常維護(hù)，性能更有保證。

升級工程包括機(jī)房內(nèi)設(shè)備和機(jī)房外天饋更換兩部分。全部工程完工僅需1小時(shí)。

·機(jī)房內(nèi)設(shè)備：如果機(jī)房中已使用愛立信的RBS6000基站，則只要在機(jī)柜中的空位上插入TD-LTE數(shù)字基帶板；或者在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架中的空位安裝愛立信的TD-LTE BBU（RBS6601）。如果沒有空閑機(jī)架，可以墻體安裝TD-LTE BBU（僅1.5U高，易于安裝）

·機(jī)房外天饋：新建TD-LTE RRU；采用1800M/2.6GHz雙頻天線替換原有GSM1800天線。通過愛立信自主研制的共站合路濾波器（CSFU）將GSM1800和F頻段TD-LTE系統(tǒng)合路，饋入雙頻天線的1800MHz支路；D頻段TD-LTE系統(tǒng)直接饋入雙頻天線的2.6GHz支路，實(shí)現(xiàn)了3系統(tǒng)共用一副天線，如圖2所示。

以現(xiàn)網(wǎng)某機(jī)房為例，共站方案重復(fù)使用了各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，包括機(jī)架，電源，傳輸?shù)取哿⑿鸥叨燃械南到y(tǒng)板卡化（SYSOB）架構(gòu)支持基帶資源靈活布放，在一個(gè)機(jī)房中，僅用6塊板，共占用原有GSM和TDS機(jī)柜的六個(gè)槽位，即可開通了六個(gè)TD-LTE站點(diǎn)。

如在青島機(jī)房露臺(tái)現(xiàn)場觀測三個(gè)雙頻天線，可了解到站點(diǎn)射頻部分的細(xì)節(jié)，包括三個(gè)TD-LTE的RRU和三副同時(shí)支持GSM和TD-LTE的天線。特別值得一提的是，GSM和TD-LTE兩網(wǎng)可以獨(dú)立優(yōu)化，且天面工程實(shí)施僅耗時(shí)20分鐘，無需增設(shè)新抱桿。因此，該方案有效地解決了目前實(shí)際施工中天面資源緊張，施工困難的問題，為TD-LTE在現(xiàn)有城市環(huán)境下的快速部署掃除障礙。

3 部署D、F頻段TD-LTE系統(tǒng)前后GSM1800網(wǎng)絡(luò)性能保持穩(wěn)定

在用雙頻天線替換原來的GSM1800天線并部署D、F頻段TD-LTE系統(tǒng)后，項(xiàng)目組對比了替換前后的GSM1800網(wǎng)絡(luò)性能。結(jié)果顯示，GSM1800的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和各項(xiàng)KPI指標(biāo)未受影響，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量略有改善，如圖3所示。

4 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)性能測試情況

在D、F頻段的TD-LTE系統(tǒng)部署完成后，項(xiàng)目組對兩頻段網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了拉網(wǎng)測試。結(jié)果顯示，無論是D頻段還是F頻段網(wǎng)絡(luò)，無線覆蓋指標(biāo)和主要性能指標(biāo)均滿足中國移動(dòng)的外場測試要求，如圖4和5。

為了保證F頻段TD-LTE與TD-SCDMA系統(tǒng)間互不干擾，F(xiàn)頻段TD-LTE采用了3：1的時(shí)隙配比及3：9：2的特殊時(shí)隙配比。這使得F頻段的下行峰值速率減少25%，只有60Mbps，與D頻段采用2：2配比時(shí)的下行峰值速率相當(dāng)，而F頻段上行速率更小。

測試結(jié)果與預(yù)期相符：無論是D頻段還是F頻段，當(dāng)采用2通道天線與GSM1800共站、共天線組網(wǎng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)性能均能夠滿足大規(guī)模組網(wǎng)要求。F頻段網(wǎng)絡(luò)的RSRP優(yōu)于D頻段，但整體SINR指標(biāo)并沒有優(yōu)勢甚至稍差（參考95%路段的SINR值），這也是F頻段的下行平均速率稍差的原因。

此外，項(xiàng)目組還對一些特殊的室內(nèi)場景進(jìn)行了測試。在室內(nèi)RSRP < -100dBm時(shí)，下行速率依然可以高達(dá)40Mbps，上行超過10Mbps。對于一些遠(yuǎn)離站點(diǎn)的街道兩側(cè)的底商或餐館，在全網(wǎng)加載50%時(shí)，即使室外信號已經(jīng)小于-90dBm，室內(nèi)下載速率仍然可以達(dá)到4Mbps、上傳速率達(dá)到1Mbps水平。

眾多覆蓋場景的測試結(jié)果均反映了TD-LTE系統(tǒng)的組網(wǎng)特點(diǎn)：是SINR而不是RSRP決定了用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率。即使信號很強(qiáng)的路段，如果鄰區(qū)干擾得不到控制，仍無法獲得更快的速率。降低干擾的主要手段則是調(diào)整天線的指向和下傾角，這也正是愛立信提出的TD-LTE與GSM共用雙頻天線、下傾角獨(dú)立可調(diào)方案的優(yōu)勢。

從深圳到青島，從單站驗(yàn)證到規(guī)模組網(wǎng)外場測試，愛立信基于GSM1800共站升級TD-LTE組網(wǎng)方案屢獲好評，無論是D還是F頻段，2通道天線組網(wǎng)性能非常出色?？梢钥隙ǖ氖牵摲桨笇橹袊苿?dòng)以更低成本快速部署TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造有利先機(jī)，中國移動(dòng)擁有全世界規(guī)模最大質(zhì)量最好的GSM網(wǎng)絡(luò)，該方案的成功應(yīng)用無疑將使中國移動(dòng)成為TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的卓越典范，為TD-LTE走向全球鋪平道路。