分時長期演進雙層網(wǎng)覆蓋解決方案

江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責任公司 宗 春

分時長期演進雙層網(wǎng)覆蓋解決方案

江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責任公司 宗 春

在LTE（長期演進）前三期工程建設(shè)中，宏基站采用F頻段為主建設(shè)，配置S1/1/1（三扇區(qū)，每扇區(qū)1個載頻），的LF方案； 在局部有載頻干擾、站高不理想或者宏蜂窩結(jié)構(gòu)不理想的基站采用D頻段建設(shè)，配置S1/1/1，的LD方案； 室內(nèi)分布系統(tǒng)則采用E頻段覆蓋，配置O1(載波帶寬20 MHz)的LE方案。介紹了TD-LTE（分時長期演進）雙層網(wǎng)覆蓋解決方案： LF擴LD解決方案和LD擴LF解決方案，并介紹了TD-LTE雙層網(wǎng)后續(xù)演進。

分時長期演進； 雙層網(wǎng)； 覆蓋； 天饋系統(tǒng)

1 為什么要建設(shè)TD-LTE雙層網(wǎng)？

分時長期演進（TD-LTE）網(wǎng)絡(luò)于2013年12月商用發(fā)牌。經(jīng)過三期工程的大規(guī)模建設(shè)，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城區(qū)、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和大部分農(nóng)村地區(qū)，僅剩少量低用戶需求的偏遠農(nóng)村區(qū)域未覆蓋。2015年初，中國移動已擁有TD-LTE基站××萬個，4G用戶超××戶的先發(fā)優(yōu)勢。3月份，頻分雙工長期演進（LTE-FDD）商用牌照發(fā)放，中國電信和中國聯(lián)通加入了4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的大軍。中國移動為保證TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，在基本完成覆蓋的情況下，必然加快網(wǎng)絡(luò)容量和速度的提升，進行TD-LTE雙層網(wǎng)覆蓋建設(shè)。

2 什么是TD-LTE雙層網(wǎng)？

TD-LTE共有3個頻段，其中中國移動分配到的頻段分別為：

F頻段：1 880～1 900 MHz，共20 MHz，用于宏基站覆蓋；

D頻段：2 575～2 635 MHz，共60 MHz，用于宏基站覆蓋；

E頻段：2 320～2 370 MHz，共50 MHz，用于室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋。

在LTE前三期工程建設(shè)中，宏基站采用F頻段為主建設(shè)，配置S1/1/1（三扇區(qū)，每扇區(qū)1個載頻），簡稱LF方案； 在局部有載頻干擾、站高不理想或者宏蜂窩結(jié)構(gòu)不理想的基站采用D頻段建設(shè)，配置S1/1/1，簡稱LD方案。室內(nèi)分布系統(tǒng)采用E頻段覆蓋，配置O1(載波帶寬20 MHz)，簡稱LE方案。

TD-LTE容量和速率提升需要進行網(wǎng)絡(luò)擴容。擴容方案有宏基站LF擴LF、LD擴LD，室內(nèi)分布系統(tǒng)LE擴LE，這3種為同網(wǎng)絡(luò)載頻擴容方案，不需要建設(shè)獨立的天饋線； LF擴LD，LD擴LF，這兩種方案需要建設(shè)獨立的天饋線，稱之為TD-LTE雙層網(wǎng)。

3 TD-LTE雙層網(wǎng)覆蓋解決方案

中國移動同時運營著GSM（全球移動通信系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)、TD-SCDMA（時分同步碼分多址，以下簡稱TD-S）網(wǎng)絡(luò)和TD-LTE網(wǎng)絡(luò)。TD-S和TD-LTE網(wǎng)絡(luò)主要采用分布式基站設(shè)備，主要由基帶處理單元（BBU）和射頻拉遠單元（RRU）組成，LTE-advanced后續(xù)演進開通載波聚合（CA）業(yè)務(wù)提升速率，TD-LTE雙層網(wǎng)覆蓋需共用BBU。由于不同網(wǎng)絡(luò)可能采用的是不同廠商的基站設(shè)備，天饋線建設(shè)方案也千差萬別，造成了TD-LTE雙層網(wǎng)覆蓋方案也千差萬別。

經(jīng)過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站各類建設(shè)方式的梳理，總結(jié)出TD-LTE雙層網(wǎng)有如下幾種主要的覆蓋解決方案。

3.1 LF擴LD解決方案

1） 現(xiàn)網(wǎng)TD-S和LF網(wǎng)絡(luò)同廠商，LF由TD-S升級，共用BBU，共用天饋，擴LD獨立天饋。

BBU處理能力支持的情況下，共用BBU，共用GPS（全球定位系統(tǒng)）天線和傳輸端口，新增獨立LD RRU?；咎烀嫒粲锌臻g，新增智能天線，獨立建設(shè)LD覆蓋。若基站天面空間緊張，可將現(xiàn)網(wǎng)TD-S和LF共用的智能天線更換為FA/D（FA頻段/D頻段）合路型獨立電調(diào)天線，通過同一副物理天線實現(xiàn)TD-S、LF和LD雙層網(wǎng)的共同覆蓋。

2） 現(xiàn)網(wǎng)TD-S和LF網(wǎng)絡(luò)同廠商，LF獨立新建，共用BBU，獨立天饋，擴LD獨立天饋。

將現(xiàn)網(wǎng)LF獨立新建改為由TD-S升級，共用天饋，BBU處理能力支持的情況下，共用BBU，共用GPS天線和傳輸端口，新增獨立LD RRU，利舊原有LF天饋線建設(shè)LD獨立天饋。若原有LF智能天線支持LD網(wǎng)絡(luò)，可直接利舊天饋線，否則需更換FA/D寬頻智能天線，利舊光纖等線纜。

3） 現(xiàn)網(wǎng)TD-S和LF網(wǎng)絡(luò)同廠商，LF獨立新建，獨立BBU，獨立天饋，擴LD獨立天饋。

BBU處理能力支持的情況下，新增LD與現(xiàn)網(wǎng)LF網(wǎng)絡(luò)共用BBU，共用GPS天線和傳輸端口，新增獨立LD RRU?；咎烀嫒粲锌臻g，新增智能天線，獨立建設(shè)LD覆蓋。若基站天面空間緊張，可將現(xiàn)網(wǎng)LF改為TD-S網(wǎng)絡(luò)升級，共用天饋，利舊原有LF天饋線建設(shè)LD獨立天饋。若原有LF智能天線支持LD網(wǎng)絡(luò)，可直接利舊天饋線，否則需更換FA/D寬頻智能天線，利舊光纖等線纜。

4） 現(xiàn)網(wǎng)TD-S和LF網(wǎng)絡(luò)異廠商，LF獨立新建，獨立BBU，獨立天饋，擴LD獨立天饋。

BBU處理能力支持的情況下，新增LD與現(xiàn)網(wǎng)LF網(wǎng)絡(luò)共用BBU，共用GPS天線和傳輸端口，新增獨立LD RRU?；咎烀嫒粲锌臻g，新增智能天線，獨立建設(shè)LD覆蓋。若基站天面空間緊張，可將現(xiàn)網(wǎng)LF共用的智能天線更換為FA/D合路型獨立電調(diào)天線，通過同一副物理天線實現(xiàn)LF和LD雙層網(wǎng)的共同覆蓋。若現(xiàn)網(wǎng)TD-S網(wǎng)路用戶不多，低流量覆蓋，也可將TD-S網(wǎng)絡(luò)關(guān)閉，利舊現(xiàn)網(wǎng)TD-S天饋線建設(shè)LD獨立天饋。

5） 現(xiàn)網(wǎng)無TD-S網(wǎng)絡(luò)，LF獨立新建，獨立BBU，獨立天饋，擴LD獨立天饋。

BBU處理能力支持的情況下，新增LD與現(xiàn)網(wǎng)LF網(wǎng)絡(luò)共用BBU，共用GPS天線和傳輸端口，新增獨立LD RRU?；咎烀嫒粲锌臻g，新增智能天線，獨立建設(shè)LD覆蓋。若基站天面空間緊張，可將現(xiàn)網(wǎng)LF共用的智能天線更換為FA/D合路型獨立電調(diào)天線，通過同一副物理天線實現(xiàn)LF和LD雙層網(wǎng)的共同覆蓋。

3.2 LD擴LF解決方案

1） 現(xiàn)網(wǎng)TD-S網(wǎng)絡(luò)，LD獨立新建，共用BBU，獨立天饋，擴LF由現(xiàn)網(wǎng)TD-S直接升級。

現(xiàn)網(wǎng)TD-S網(wǎng)絡(luò)直接升級建設(shè)LF，共用BBU，共用GPS天線和傳輸端口。若現(xiàn)網(wǎng)TD-S網(wǎng)絡(luò)天線支持FA頻段，可直接利舊，否則，需將天線更換為支持FA頻段的智能天線。

2） 現(xiàn)網(wǎng)TD-S網(wǎng)絡(luò)，LD獨立新建，獨立BBU，獨立天饋，擴LF由現(xiàn)網(wǎng)TD-S直接升級。

現(xiàn)網(wǎng)TD-S網(wǎng)絡(luò)直接升級建設(shè)LF，由于CA需要，需將LD BBU與TD-S BBU合并，共用BBU，共用GPS天線和傳輸端口。若現(xiàn)網(wǎng)TD-S網(wǎng)絡(luò)天線支持FA頻段，可直接利舊，否則，需將天線更換為支持FA頻段的智能天線。

3） 現(xiàn)網(wǎng)無TD-S網(wǎng)絡(luò)，LD獨立新建，獨立BBU，獨立天饋，擴LF獨立天饋。

BBU處理能力支持的情況下，新增LF與LD共用BBU，共用GPS天線和傳輸端口?；咎烀嫒粲锌臻g，新增智能天線，獨立建設(shè)LF覆蓋。若基站天面空間緊張，可將現(xiàn)網(wǎng)LF智能天線更換為FA/D合路型獨立電調(diào)天線，通過同一副物理天線實現(xiàn)LF和LD雙層網(wǎng)的共同覆蓋。

4 TD-LTE雙層網(wǎng)后續(xù)演進

TD-LTE雙層網(wǎng)后續(xù)必然向LTE-A（LTE-advanced）演進，LTE-A通過載波聚合和傳輸模式9（TM9）來進一步增強4G（第4代移動通信）網(wǎng)絡(luò)性能。

載波聚合（CA）通過將多個LTE成員載波聚合起來形成更大的帶寬（各個成員載波可以是頻率連續(xù)的，也可以是非連續(xù)的），使得上下行峰值速率及邊緣速率達到成倍提高，并實現(xiàn)小區(qū)容量的成倍提升。

上/下行增強MIMO（多輸入多輸出）基于8天線能力進行擴展，進一步定義了增強的TM9。TM9是在TM8的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其中還利用了TM8已經(jīng)定義的導(dǎo)頻設(shè)計。TM9的主要特點是支持下行最多8層并行傳輸層數(shù)，最大峰值頻譜效率可達30 bit·s-1·Hz-1。相比于目前國內(nèi)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中下行最多2層并行傳輸，頻譜效率提高了4倍。

目前，廠商測試通過1F加4D五個20 MHz載波聚合，共計100 MHz帶寬，以多天線增強技術(shù)TM9下行四流發(fā)送，跨頻段五載波可以實現(xiàn)1.25 Gb/s超高下載速率。