TD-LTE F/D 頻段協(xié)同組網(wǎng)

文/洪海穎 肖文

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，運營商之間競爭日益激烈，如何建設(shè)一個性能優(yōu)異、覆蓋良好的網(wǎng)絡(luò)成為幾大運營商不懈奮斗的目標(biāo)。而網(wǎng)絡(luò)性能及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量主要取決于無線網(wǎng)絡(luò)使用的技術(shù)、頻率及帶寬。當(dāng)下，中國移動TDLTE 室外覆蓋的頻譜主要是F 頻段和D 頻段，如何通過F/D 頻段同組網(wǎng)的方式來組建一個優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)成為無線規(guī)劃的重點。本文將通過多角度分析，一起研究中國移動TD-LTE F/D 頻段的協(xié)同組網(wǎng)。

1 F/D頻段對比分析

1.1 頻譜資源及質(zhì)量對比

根據(jù)中國無線頻率使用劃分情況，中國移動TD-LTE 可用頻率及帶寬資源如下：

（1）F 頻段：1 880 ～1 900 MHz，帶寬20MHz

（2）E 頻段：2 320 ～2 370 MHz，帶寬50MHz

（3）D 頻段：2 575 ～2 635 MHz，帶寬60MHz

通過頻率范圍可以看出，F(xiàn) 頻段位于1.9GHz 范 圍，和TD-SCDMA 和DCS1800 系統(tǒng)的頻率較為接近，會帶來阻塞干擾。用F 頻段組網(wǎng)后，相關(guān)的干擾排查，優(yōu)化等工作量會較大。2.6GHz 的D 頻段范圍附近干擾源較少，頻譜比較干凈，頻譜資源比較優(yōu)秀。

同時，D 頻段有大的帶寬，具有更好的擴展性，容易實現(xiàn)頻率擴容，滿足高人口密度，大數(shù)據(jù)流量的業(yè)務(wù)需求。

1.2 覆蓋性能對比

目前，用于計算TD-LTE 無線傳播的模型主要為COST231-Hata 模型，公式如下：

根據(jù)無線傳播模型分析，頻率越高波長越短，控件傳播損耗越長。中國移動F 頻段比D 頻段約低255MHz，路徑損耗要低于D 頻段，約低5dB 左右。F 頻段在廣度覆蓋及深度覆蓋有顯著優(yōu)勢，覆蓋范圍要比D 頻段要高1.6 倍左右。到目前為止，中國移動已經(jīng)進行了大量的F 頻段及D 頻段站點建設(shè)，根據(jù)F 頻段和D 頻段的建設(shè)經(jīng)驗，在非中心城區(qū)及縣城區(qū)域一般F 頻段的站間距為400 米左右，而D 頻段則必須縮短站間距，典型的站間距為300 米左右。

1.3 建站成本對比

根據(jù)傳播模型計算，F(xiàn) 頻段覆蓋范圍約為D 頻段的1.6 倍。在F/D 頻段單獨組網(wǎng)的情況下，為達到同樣的信號覆蓋要求，D 頻段站點數(shù)約為F 頻段的2 倍，因而，D 頻段的建造成本較高。但在如果在原有F 頻段進行D 頻段融合組網(wǎng)的話，D 頻段在原F 頻段站址的基礎(chǔ)上建站，基站成本約為原站一半左右。

1.4 綜合分析

通過上述分析，F(xiàn)/D 頻段分別有自己的優(yōu)勢和劣勢，全部采用一種頻段進行組網(wǎng)均無法發(fā)揮TD-LTE 技術(shù)特點，難滿足不同業(yè)務(wù)場景的需求，通過F/D 頻段協(xié)同組網(wǎng)，可以取長補短，既做到深度、廣度覆蓋，有做到厚度覆蓋，達到較好的組網(wǎng)效果。

2 F/D頻段協(xié)同組網(wǎng)方式分析

2.1 F頻段優(yōu)先承載

（1）優(yōu)點：F 頻段優(yōu)先承載充分利用了頻率較低，覆蓋性能較好的優(yōu)勢，同時在建網(wǎng)初期，能充分發(fā)揮TD-SCDMA 網(wǎng)絡(luò)的作用，能作為打底信號，起到面覆蓋的作用。

（2）缺點：F頻段頻率帶寬只有20MHz，帶寬資源不足，能承載的流量明顯小于D 頻段，不適合作為高流量地區(qū)的主承載網(wǎng)絡(luò)。

（3）應(yīng)用策略：在建網(wǎng)初期、農(nóng)村開闊地能作為打底網(wǎng)絡(luò)。

2.2 D頻段優(yōu)先承載

（1）優(yōu)點：D 頻段頻率資源豐富，帶寬相對充足，方便在有業(yè)務(wù)需求的地方進行擴容，能承載高速業(yè)務(wù)。

（2）缺點：覆蓋性能較差，空間傳播損耗大，比較難對建筑物進行深度覆蓋。

（3）應(yīng)用策略：在城中心、商業(yè)網(wǎng)、高業(yè)務(wù)量、對速率要求高的場所使用。

2.3 基于干擾的均衡承載

（1）優(yōu)點：可以根據(jù)信號干擾水平進行動態(tài)控制、動態(tài)平衡網(wǎng)絡(luò)負載、確保業(yè)務(wù)質(zhì)量。

（2）缺點：D 頻段無法達到頻段覆蓋半徑。

（3）應(yīng)用策略：適用于高業(yè)務(wù)區(qū)域、方便建站、站點密度足夠確保D 頻段網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量的地區(qū)應(yīng)用。

2.4 基于業(yè)務(wù)類型的均衡承載

（1）優(yōu)點：低速業(yè)務(wù)采用F 頻段，高速業(yè)務(wù)采用D 頻段，充分利用F 頻段信號特性承載低速率業(yè)務(wù)。

（2）缺點：同基于干擾的均衡承載策略方式一樣，D 頻段無法達到頻段覆蓋半徑。

（3）應(yīng)用策略：適用于F/D 頻段的站點密度相當(dāng)?shù)膮^(qū)域。

3 F/D頻段協(xié)同立體組網(wǎng)

F/D 頻段協(xié)同的主要目的在于充分利用兩個頻段的優(yōu)點，互補不足，這樣才能充分發(fā)揮TD-LTE 技術(shù)的優(yōu)勢。在協(xié)同組網(wǎng)方面，可以充分考慮建筑物情況進行立體式組網(wǎng)：

3.1 在城區(qū)方面

對于建筑物高層采用F 頻段進行廣覆蓋，確保業(yè)務(wù)區(qū)域有TD-LTE 信號，發(fā)揮F 頻段空間損耗低的特點，確保信號質(zhì)量。在底層高業(yè)務(wù)需求區(qū)域采用D 頻段進行覆蓋，解決覆蓋空洞，解決部分區(qū)域業(yè)務(wù)量高流量大的問題，達到較好的組網(wǎng)效果。

3.2 在農(nóng)村廣覆蓋方面

主要采用F 頻段進行面覆蓋，對于個別經(jīng)濟發(fā)達的重點村落進行D 頻段補點，用D頻段吸收熱點流量，避免片區(qū)內(nèi)對F 頻段網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高用戶體驗。

4 總結(jié)

通過上述分析，在TD-LTE 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中采用F/D 頻段協(xié)同組網(wǎng)的方式，能夠兼顧解決信號覆蓋及容量覆蓋兩大問題，在工程實踐過程中得到充分的利用，為客戶提供一個質(zhì)量更好的網(wǎng)絡(luò)，在運營商的競爭中勝出。