典型城市TD-LTE引入策略研究

趙明峰，趙謖，劉三思，龐偉東

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司四川分公司，成都 610041）

典型城市TD-LTE引入策略研究

趙明峰，趙謖，劉三思，龐偉東

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司四川分公司，成都 610041）

本文以典型城市為例，首先對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的2G與TD-SCDMA業(yè)務(wù)現(xiàn)狀進(jìn)行了深入地分析，在充分利用現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)分析、現(xiàn)網(wǎng)站址資源分布及特點(diǎn)、天線掛高、下傾角等多維數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，給出了典型城市下TD-LTE引入的總體部署、頻率規(guī)劃、站址選擇與規(guī)劃、天饋建設(shè)、室內(nèi)覆蓋等策略，這可為工程設(shè)計(jì)人員對(duì)TD-LTE城市引入思路提供相應(yīng)的參考和借鑒。

TD-LTE；數(shù)據(jù)流量；引入策略

1 引言

目前，由于低頻段的頻率資源較為匱乏，國內(nèi)外TD-LTE和FDD LTE主要集中在2 GHz以上，2.6 GHz被認(rèn)為是LTE通用的國際頻段。與現(xiàn)有的傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)相比較，在較高的頻段上其系統(tǒng)覆蓋能力相對(duì)較弱。進(jìn)一步地，由于LTE系統(tǒng)在相同速率下可通過不同的RB（資源塊）數(shù)與MCS（調(diào)制編碼模式）來實(shí)現(xiàn)，因此，RB數(shù)與MCS的選擇也將成為影響覆蓋的主要因素之一。最后，選擇的天線類型（2/8天線）也將影響其覆蓋。為了充分利用現(xiàn)有2G/3G站址資源，節(jié)約建設(shè)投資和開銷，基于共建共享的原則，如何有效地在特定的城市區(qū)域引入TD-LTE網(wǎng)絡(luò)將對(duì)建設(shè)成本與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。因此，我們以該城市為例進(jìn)行詳細(xì)分析TD-LTE引入策略，通過該城市的TD-LTE引入策略為相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)劃人員提供參考和指導(dǎo)。

2 現(xiàn)網(wǎng)分析及TD-LTE引入策略

基于節(jié)約投資，充分利用現(xiàn)有站址資源及選址難度加大等綜合因素考慮，部署TD-LTE網(wǎng)絡(luò)主要以現(xiàn)有2G/TD-SCDMA站址資源為基礎(chǔ)；同時(shí)由于TD-LTE覆蓋及容量受限的多重因素，需要新增相應(yīng)的站點(diǎn)以確保建網(wǎng)的質(zhì)量及后續(xù)商用用戶良好感知。在覆蓋區(qū)域的選擇上將結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)2G/TD-SCDMA業(yè)務(wù)分布情況依據(jù)重要程度分階段展開部署。為此，我們以某典型城市為例，從現(xiàn)網(wǎng)2G/TD-SCDMA業(yè)務(wù)分析情況出發(fā)，分別給出TD-LTE引入的總體部署、業(yè)務(wù)發(fā)展、頻率規(guī)劃、站址選擇與規(guī)劃、天饋建設(shè)、室內(nèi)覆蓋等策略。

2.1 現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)分析

從該城市提取的數(shù)據(jù)可知，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量呈現(xiàn)快速增長的趨勢(shì)?，F(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA分流效果較差，絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)流量和話務(wù)量主要來自于2G網(wǎng)絡(luò)。因此，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長，2G網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷將進(jìn)一步加重。為此，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)引入主要參照2G和TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，以有效吸收數(shù)據(jù)流量，降低2G網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。為了準(zhǔn)確給出該城市下的TD-LTE引入策略，我們將從現(xiàn)網(wǎng)2G/TD-SCDMA宏站及室分站點(diǎn)業(yè)務(wù)分布情況進(jìn)行較為細(xì)致的分析。為此，為了準(zhǔn)確的給出現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分布情況，我們對(duì)現(xiàn)網(wǎng)2G和TD-SCDMA宏站數(shù)據(jù)流量進(jìn)行疊加，并對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)進(jìn)行等級(jí)分類，其對(duì)應(yīng)結(jié)果如圖1所示。

從圖1可知，一級(jí)熱點(diǎn)區(qū)域主要集中于在市區(qū)二環(huán)內(nèi)，且?guī)缀醭尸F(xiàn)連續(xù)覆蓋；二環(huán)外區(qū)域的一級(jí)熱點(diǎn)主要集中于各大高校、高檔密集住宅小區(qū)、密集辦公區(qū)域、工業(yè)和科技孵化園區(qū)；而非熱點(diǎn)區(qū)域主要集中在繞城外遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的鄉(xiāng)村和山區(qū)。

圖1 現(xiàn)網(wǎng)2G與TD-SCDMA宏站疊加數(shù)據(jù)流量等級(jí)分類

由于TD-SCDMA分流效果較差，為此在分析室分系統(tǒng)過程中，我們重點(diǎn)給出2G室分站點(diǎn)的數(shù)據(jù)流量等級(jí)分類，如圖2所示。

從圖2可知，室分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域主要集中于三環(huán)內(nèi)區(qū)域、高校、科技園區(qū)、市政辦公區(qū)域等重點(diǎn)場(chǎng)景。這為TD-LTE室分站點(diǎn)選擇與建設(shè)提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

經(jīng)過以上對(duì)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)深入分析，可為TD-LTE精確引入和部署奠定良好的基礎(chǔ)。

圖2 2G室分?jǐn)?shù)據(jù)流量等級(jí)分類

2.2 TD-LTE引入策略

基于上述現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)分析情況，我們將結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)站址資源、站間距、天線掛高、下傾角等多維角度給出該城市的TD-LTE引入策略。

2．2．1 TD-LTE總體部署策略

基于該城市的現(xiàn)網(wǎng)2G/TD-SCDMA業(yè)務(wù)分析結(jié)論以及現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA分階段部署經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮到TD-SCDMA可通過技術(shù)手段升級(jí)平滑演進(jìn)為TDLTE的特點(diǎn)，可按照4個(gè)階段進(jìn)行TD-LTE引入部署。

* 第一階段可充分利用現(xiàn)有站址資源實(shí)現(xiàn)市區(qū)二環(huán)內(nèi)全覆蓋，室內(nèi)重點(diǎn)區(qū)域新建或改造單/雙室分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)覆蓋，并著力打造二環(huán)外典型區(qū)域的局部覆蓋，如機(jī)場(chǎng)高速沿線及機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、各大高校、重要市政辦公區(qū)域及高新科技園人員密集區(qū)域；

* 第二階段實(shí)現(xiàn)三環(huán)內(nèi)區(qū)域的全覆蓋，并打造周邊郊縣重點(diǎn)區(qū)域的局部連續(xù)覆蓋；

* 第三階段實(shí)現(xiàn)繞城區(qū)域內(nèi)的全覆蓋并與周邊郊縣實(shí)現(xiàn)連續(xù)無縫覆蓋；

* 第四階段實(shí)現(xiàn)整個(gè)該城市區(qū)域的全覆蓋，并對(duì)市內(nèi)重點(diǎn)區(qū)域采用微基站、街道站等小型站實(shí)現(xiàn)深度覆蓋，室內(nèi)重點(diǎn)區(qū)域補(bǔ)盲。

在其整個(gè)分階段部署過程中，充分利用現(xiàn)網(wǎng)2G/TD-SCDMA站址資源，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí)、資源共享，降低建設(shè)成本和施工難度。堅(jiān)持融合建網(wǎng)思路，統(tǒng)一規(guī)劃核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺(tái)、支撐網(wǎng)、傳送網(wǎng)，分階段融合建設(shè)。

2．2．2 TD-LTE頻率規(guī)劃策略

依據(jù)TD-LTE總體部署策略及D頻段組網(wǎng)的要求，則從圖3中可知，整體上若實(shí)現(xiàn)該城市的全覆蓋，則現(xiàn)有站址難以滿足D頻段組網(wǎng)要求，因此需要新建相應(yīng)的站點(diǎn)以獲得良好的覆蓋效果。

2．2．3 TD-LTE站址規(guī)劃選擇策略

由于TD-SCDMA站址資源無論是在配套設(shè)施還是傳輸資源方面均可對(duì)TD-LTE的部署提供有效支撐，故應(yīng)充分利用現(xiàn)有TDSCDMA站址資源。進(jìn)一步地，可利用現(xiàn)有的2G站址資源實(shí)現(xiàn)共建共享。目前，TD-LTE站址的選擇主要采用以下3種方式：

＊ 首先，選擇規(guī)劃部署熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的TD-SCDMA站點(diǎn)，其次2G站點(diǎn)，若仍難以滿足要求，則添加TD-LTE新站；

＊ 其次，選擇規(guī)劃部署熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的TD-SCDMA站點(diǎn)，若難以滿足指標(biāo)要求，則直接添加TD-LTE新站；

圖3 單位面積站址分布情況

＊ 再次，從規(guī)劃部署熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的2G和TDSCDMA站點(diǎn)中選擇物理站點(diǎn)，若仍難滿足，則添加TD-LTE新站。

結(jié)合該城市地貌及業(yè)務(wù)分析結(jié)果，站點(diǎn)選擇策略應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有站址天線掛高（大于50 m站點(diǎn)不考慮，重點(diǎn)選擇40 m以下站點(diǎn)）、站址分布情況、節(jié)約投資成本及后續(xù)調(diào)測(cè)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)影響綜合角度進(jìn)行站點(diǎn)選擇。為此，我們依據(jù)現(xiàn)網(wǎng)2G/TD-SCDMA站址情況，給出TDLTE站址規(guī)劃選擇策略如圖4所示。

根據(jù)區(qū)域的地貌特點(diǎn)及人口密集情況，我們擬定一環(huán)內(nèi)規(guī)劃TD-LTE站間距為360 m，二環(huán)內(nèi)TD-LTE站間距為380 m，三環(huán)內(nèi)TD-LTE站間距為450 m，繞城內(nèi)TD-LTE站間距為550 m，繞城外TD-LTE站間距平均為1 500 m。TD-LTE共站主要以掛高40 m以下的TD-SCDMA站點(diǎn)為主，2G為輔（掛高小于40 m且不與TD-SCDMA共站），難以滿足情況下采用新建TD-LTE站點(diǎn)以達(dá)到D頻段組網(wǎng)規(guī)劃要求。進(jìn)一步地，我們給出預(yù)計(jì)新建TD-LTE站點(diǎn)規(guī)模如圖5所示。

3.2 體育課程內(nèi)容豐富實(shí)用 體育課程內(nèi)容是課程體系建設(shè)的最核心要素，也是組織開展體育課堂教學(xué)的重要載體?；诓煌瑖掖_立的體育課程目標(biāo)的傾向性，各國在課程內(nèi)容方面的設(shè)立也各具特色，但總體上反映出更加注重實(shí)際，確立的體育課程內(nèi)容與生活實(shí)際高度關(guān)聯(lián)。

圖4 TD-LTE站址規(guī)劃選擇策略

圖5 規(guī)劃新建TD-LTE站點(diǎn)比例

從圖5可知，三環(huán)內(nèi)密集市區(qū)由于可利用的現(xiàn)有2G/TD-SCDMA站點(diǎn)資源較為豐富，因此新建TDLTE站點(diǎn)數(shù)較低，三環(huán)外為一般城區(qū)和郊區(qū)，現(xiàn)有站址資源較為匱乏，因此新建TD-LTE站點(diǎn)數(shù)較大，投資建設(shè)成本將顯著增加。進(jìn)一步地，考慮到現(xiàn)有2G/TDSCDMA站點(diǎn)資源存在部分站間距難以滿足TD-LTE D頻段組網(wǎng)的要求、部分站點(diǎn)配套資源嚴(yán)重不足以及物業(yè)協(xié)調(diào)難度等綜合考慮，因此，相應(yīng)新建站點(diǎn)規(guī)模應(yīng)略大于上述的分析結(jié)果。

2．2．4 TD-LTE天饋策略

結(jié)合上述站址規(guī)劃選擇策略及頻率規(guī)劃策略，在TD-LTE天饋引入策略中，首先應(yīng)考慮現(xiàn)網(wǎng)TDSCDMA下傾角與TD-LTE下傾角之間的關(guān)系，為TDLTE后續(xù)的調(diào)測(cè)奠定基礎(chǔ)，并提前預(yù)估對(duì)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的影響，合理實(shí)現(xiàn)天饋資源的共建共享。與2G共建的TD-LTE站點(diǎn)需根據(jù)具體的天面資源情況合理選擇2/8天線及小型化天線獨(dú)立建設(shè)。為此，我們給出現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA站點(diǎn)天饋下傾角與仿真規(guī)劃中TD-LTE站點(diǎn)天饋下傾角與天線掛高的關(guān)系對(duì)比如圖6所示。

圖6 TD-LTE與TD-SCDMA站點(diǎn)下傾角對(duì)比

從圖6可知，在天線掛高小于30 m情況下，現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA下傾角與LTE仿真所需下傾角大小差異較低，而隨天線掛高增加，現(xiàn)網(wǎng)的TD-SCDMA傾角與LTE傾角的要求差異逐漸加大，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)影響程度加大。因此，當(dāng)TD-LTE與現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA共站時(shí)，若現(xiàn)網(wǎng)天線掛高小于30m，則可以考慮共建FAD天饋以降低建網(wǎng)成本，并可有效解決緊張的天面資源；若現(xiàn)網(wǎng)天線掛高大于30 m，則考慮引入獨(dú)立的天饋系統(tǒng)，共用現(xiàn)網(wǎng)的GPS，有效降低對(duì)現(xiàn)網(wǎng)性能的影響。進(jìn)一步地，由于8天線較2天線在覆蓋及吞吐量等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，在2/8天線的選擇上，結(jié)合TD-LTE的技術(shù)特點(diǎn)及業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)優(yōu)先選擇8天線，若天面資源難以滿足要求時(shí)，可采用小型化天線降低施工難度和運(yùn)維難度，對(duì)于天面資源非常緊張、業(yè)務(wù)量較小的高速公路等場(chǎng)景則考慮采用2天線部署。

2．2．5 TD-LTE室內(nèi)覆蓋策略

由于TD-LTE D頻段組網(wǎng)的穿透損耗較大，部署宏站難以有效覆蓋規(guī)劃區(qū)域的室內(nèi)場(chǎng)景，同時(shí)室內(nèi)場(chǎng)景下往往是數(shù)據(jù)流量的高發(fā)區(qū)域。因此，必須配套建設(shè)相應(yīng)的室分站點(diǎn)以有效吸收室內(nèi)業(yè)務(wù)。為此，我們給出繞城區(qū)域內(nèi)的2G/TD-SCDMA室分站點(diǎn)數(shù)據(jù)流量對(duì)比情況如圖7所示。

圖7 2G/TD-SCDMA室分站點(diǎn)數(shù)據(jù)流量對(duì)比

從圖7可知，數(shù)據(jù)流量主要由2G室分站點(diǎn)所承載，而TD-SCDMA室分站點(diǎn)所承載的相對(duì)比重非常低，這充分說明現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA室分利用率極低，在TDLTE室分建設(shè)中應(yīng)重點(diǎn)考慮利用現(xiàn)有室分站點(diǎn)，以分流2G室內(nèi)數(shù)據(jù)流量。進(jìn)一步地，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)室分站點(diǎn)情況（三環(huán)內(nèi)區(qū)域2G與TD-SCDMA共室分站點(diǎn)比例約為60%），在2G室分站點(diǎn)數(shù)據(jù)流量一級(jí)熱點(diǎn)區(qū)域，應(yīng)重點(diǎn)考慮引入TD-LTE室分系統(tǒng)，根據(jù)具體環(huán)境及建設(shè)難度等角度綜合權(quán)衡采用相應(yīng)的單通道/雙通道室分建設(shè)方案。在確需雙通道室分系統(tǒng)但不具備條件的場(chǎng)景，則采用新技術(shù)如室分變頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通過雙頻單路饋入實(shí)現(xiàn)MIMO傳輸功能，從而有效提升系統(tǒng)容量。在共室分方案中應(yīng)著重考慮天線的間距要求，以及對(duì)已有WLAN、2G、TD-SCDMA等其它室分系統(tǒng)性能影響。

2．2．6 技術(shù)演進(jìn)及業(yè)務(wù)發(fā)展

目前，由于TD-LTE在技術(shù)層面及全球部署情況相對(duì)于FDD LTE存在一定的差距，為此在考慮引入TD-LTE策略時(shí)需要結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況重點(diǎn)以解決熱點(diǎn)區(qū)域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，有效實(shí)現(xiàn)吸收2G的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從而減輕2G的負(fù)荷，基于終端、芯片等產(chǎn)業(yè)鏈的不斷成熟，分階段采用LTE數(shù)據(jù)卡、LTE-Mi-Fi/CPE提升2G/TD-SCDMA手機(jī)用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)過渡，LTE多模手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載與有效分流。進(jìn)一步地，對(duì)于TD-LTE的話音解決則可通過采用多模雙待、CSFB、SRVCC/VoLTE措施逐步實(shí)現(xiàn)TD-LTE的全業(yè)務(wù)承載；與此同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合中國移動(dòng)的四網(wǎng)協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略要求，逐步提供相應(yīng)TD-LTE的PS和CS業(yè)務(wù)網(wǎng)內(nèi)與網(wǎng)間的互操作解決方案，有效提升品牌優(yōu)勢(shì)及核心競爭力。

3 結(jié)論

本文從具體的典型城市現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)分析出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)站址資源數(shù)據(jù)、天線掛高、下傾角等多維數(shù)據(jù)，給出了TD-LTE的引入策略，這為TD-LTE的精確部署奠定了良好基礎(chǔ)。依據(jù)中國移動(dòng)TD-LTE的部署計(jì)劃，2013年將建成20萬TD-LTE基站，可以覆蓋2億用戶，基本覆蓋國內(nèi)幾乎所有大城市。因此，本文相關(guān)分析手段及策略思路對(duì)于城市TD-LTE引入具有一定的參考價(jià)值。

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Introducing strategy and research of TD-LTE for typical city

ZHAO Ming-feng, ZHAO Su, LIU San-si, PANG Wei-dong
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Sichuan Branch, Chengdu 610041, China)

The business status of 2G network and TD-SCDMA network is analyzed deeply for a typical city. Using the existing 2G and TD-SCDMA network business analysis, the resource of base station distribution and characteristics, antenna height, antenna down tilt etc, the introducing strategy of overall deployment of TD-LTE, frequency planning, base station selection and planning, antenna construction, indoor coverage are presented, which can be provided some reference for the engineering staff.

TD-LTE; data traff i c; introducing strategy

TN929.5

A

1008-5599（2013）09-0013-05

2012-11-26