基于D頻段的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)部署

移動(dòng)寬帶浪潮已經(jīng)席卷全球，而LTE技術(shù)則是迎接這一浪潮的最好技術(shù)手段，并已成為全球運(yùn)營商選擇的主流技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2012年11月，全球運(yùn)營商已經(jīng)部署LTE網(wǎng)絡(luò)113個(gè)，并計(jì)劃部署更多的LTE網(wǎng)絡(luò)。與此同時(shí)，LTE網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)量也在快速增長，到2012年底全球用戶已經(jīng)超過5000萬。

TD-LTE作為LTE技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，也得到了越來越多國內(nèi)外運(yùn)營商的垂青，并在全球開始部署。當(dāng)前全球TD-LTE的主流頻段是2.3GHz和2.6GHz。近期，我國也明確了將2.5GHz～2.69GHz的190MHz頻譜用于TD-LTE，這一戰(zhàn)略決定大大擴(kuò)充了TD-LTE在這一國際協(xié)同頻段的市場總量，對(duì)2.6GHz TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈（尤其是智能終端）的成熟起到?jīng)Q定性的催化作用。國內(nèi)TD-LTE的擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)采用的D頻段（2570～2620MHz）就處于這一頻段的中部。

技術(shù)上D頻段相對(duì)于其他頻段的主要特點(diǎn)有：

◎ 頻帶較寬，頻點(diǎn)多，可滿足中長期的發(fā)展需要；

◎ 頻帶與臨近系統(tǒng)頻帶的隔離好，干擾少；

◎ 頻帶的國際化程度高，有利于國際漫游；

◎ 頻帶的擴(kuò)展性強(qiáng)，是國內(nèi)190MHz的TDD頻段的主體部分；

◎ 覆蓋能力稍弱，但測試結(jié)果表明可以滿足室外覆蓋和室內(nèi)淺覆蓋的要求。

鑒于D頻段的重要性，本文探討了如何在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中利用D頻段的特點(diǎn)，充分發(fā)揮D頻段的優(yōu)勢，揚(yáng)長避短，將TD-LTE網(wǎng)絡(luò)打造成為優(yōu)質(zhì)卓越移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的分步部署方案。

初期：2013年

在這一階段，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的部署重點(diǎn)區(qū)域位于大中城市的主城區(qū)和普通城區(qū)。

這一階段的用戶數(shù)量較少，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量較小，重點(diǎn)是城區(qū)網(wǎng)絡(luò)的整體連續(xù)覆蓋和局部的容量規(guī)劃。終端方面智能手機(jī)尚不成熟，以數(shù)據(jù)終端，如上網(wǎng)卡、MIFi等為主，這些終端還需要與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步磨合。在這一階段，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的主要任務(wù)是用戶導(dǎo)入，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的穩(wěn)定性和基本性能對(duì)用戶體驗(yàn)十分重要。這樣才能獲得良好的用戶口碑，為TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的中長期發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

為了方便用戶導(dǎo)入，我們建議在部署區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)D頻段在城區(qū)（室外）的連續(xù)覆蓋，滿足數(shù)據(jù)卡、MiFi類用戶終端的游牧式工作需求，同時(shí)兼顧D頻段室內(nèi)的淺覆蓋需求，這樣用戶在多數(shù)住宅區(qū)內(nèi)也可以使用CPE、MiFi等數(shù)據(jù)終端。較為復(fù)雜的室內(nèi)覆蓋場景，例如商場、醫(yī)院、機(jī)關(guān)單位等建筑，建議通過部署基于其他頻段（E頻段）的室內(nèi)分布系統(tǒng)來解決。

為了快速實(shí)現(xiàn)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋以及節(jié)省投資，在現(xiàn)有的2G和3G站點(diǎn)基礎(chǔ)上部署TD-LTE網(wǎng)絡(luò)和利用室外站點(diǎn)覆蓋室內(nèi)是必然的，站間距的選取和室內(nèi)覆蓋效果是初期部署時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

站間距的選擇

根據(jù)愛立信在青島GSM/TD-LTE共站網(wǎng)絡(luò)的測試經(jīng)驗(yàn)，利用現(xiàn)有的2G和3G網(wǎng)絡(luò)的站址，基于D頻段和2通道天線，在普通城區(qū)環(huán)境下，站間距為500～600米時(shí)能實(shí)現(xiàn)室外的連續(xù)覆蓋和室內(nèi)的淺覆蓋，青島試驗(yàn)網(wǎng)的主要性能指標(biāo)如表1所示。

通常，移動(dòng)運(yùn)營商在普通城區(qū)2G和3G網(wǎng)絡(luò)的平均站距可以滿足500～600米的要求。因此，在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)初期部署階段，我們建議根據(jù)現(xiàn)有2G和3G的站址，按站間距為450米左右進(jìn)行選站，按站間距550米來部署TD-LTE站點(diǎn)，多余的站點(diǎn)用于儲(chǔ)備。

另外愛立信參與建設(shè)的中國移動(dòng)（香港）TD-LTE網(wǎng)絡(luò)（2.3GHz的頻段），就充分利用了現(xiàn)有的GSM1800MHz的站點(diǎn)，站間距為500米，初期目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)對(duì)室外的覆蓋，這可以作為D頻段初期部署的一個(gè)參考。

室外覆蓋的室內(nèi)效果

室外覆蓋室內(nèi)的瓶頸主要是穿透損耗。根據(jù)愛立信和中國移動(dòng)研究院的聯(lián)合測試，D頻段的穿透損耗和其他頻段（例如F頻段）在淺層覆蓋上沒有明顯區(qū)別。從愛立信在青島試驗(yàn)網(wǎng)的測試結(jié)果看，在室外入口RSRP為-100dBm的場景下，半地下商鋪的大部分室內(nèi)區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋：下行速率接近5Mbit/s，上行速率大多在150～250Kbit/s，具體數(shù)據(jù)如圖1所示。

通過青島的測試數(shù)據(jù)，我們可以看到，在D頻段上利用室外基站實(shí)現(xiàn)室內(nèi)業(yè)務(wù)的淺覆蓋是可行的，從而保證了MiFi類終端的用戶體驗(yàn)。

中期：2014年～2015年

在這一階段，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的部署區(qū)域擴(kuò)展到大中城市的郊區(qū)、中小城市的城區(qū)。

這一階段的特點(diǎn)是用戶數(shù)量迅速增加，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量也同步增加，這主要得益于智能終端的涌現(xiàn)以及逐步成熟。另外，VoLTE等語音業(yè)務(wù)也開始起步。

在這一階段，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的主要任務(wù)是提高用戶的感知，在各種高性能無線網(wǎng)絡(luò)的競爭中保持領(lǐng)先（HSPA+、FDD LTE或TD-LTE）。這時(shí)可以考慮在高話務(wù)熱點(diǎn)引入第二載波，以提升網(wǎng)絡(luò)的整體性能，如表2所示。從表2還可以看出，采用D頻段對(duì)提升TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的上行性能大有裨益。

與初期部署類似，我們建議本階段在部署區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步優(yōu)化D頻段在室外的連續(xù)覆蓋，以滿足智能終端在室外自由接入網(wǎng)絡(luò)的需求。同時(shí)，我們建議在D頻段用宏蜂窩滿足室內(nèi)淺覆蓋的基礎(chǔ)上，考慮部署mRRU類站型進(jìn)行補(bǔ)盲和有針對(duì)性地提升室內(nèi)覆蓋效果。

另外，由于CSFB是針對(duì)語音的主要方案，對(duì)于可能的VoLTE語音業(yè)務(wù)的引入，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)還需要進(jìn)行針對(duì)性的局部網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，保證RCS（Rich Communication Services）用戶體驗(yàn)。例如，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該滿足部分區(qū)域的室內(nèi)深度覆蓋，這樣用戶在深度覆蓋區(qū)域的住宅內(nèi)也可以比較自由地使用智能終端。

在本階段的網(wǎng)絡(luò)部署中，運(yùn)營商需要著重考慮強(qiáng)化室內(nèi)覆蓋、提升網(wǎng)絡(luò)容量以及提升邊界速率三個(gè)問題。

強(qiáng)化室內(nèi)覆蓋

利用室外站點(diǎn)強(qiáng)化室內(nèi)深度覆蓋有多種方式：在TD-SCDMA流量下降時(shí)，引入低頻段（如F頻段）或未來可分配的Refarming頻段；回落到900MHz的EDGE上以及加密D頻段的室外站點(diǎn)（利用初期的儲(chǔ)備站點(diǎn)）等；可以根據(jù)具體的部署場景來靈活選擇。考慮到D頻段的覆蓋能力和投資效率，用室外站來承擔(dān)室內(nèi)深度覆蓋的比例不應(yīng)該過高，也就是在深度覆蓋區(qū)域內(nèi)，室外站的站間距可控制在500米左右。

D頻段的帶寬很大，頻點(diǎn)很多，將會(huì)為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶來極大的便利。與其他頻段相比，只有D頻段的多頻點(diǎn)才能方便進(jìn)行深度覆蓋的優(yōu)化。

提升網(wǎng)絡(luò)容量

在密集城區(qū)等初期部署的區(qū)域，用戶比較集中，進(jìn)入中期后，用戶的業(yè)務(wù)量較大，會(huì)出現(xiàn)更多的容量需求，也就是變成TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)熱點(diǎn)。根據(jù)愛立信的分析，當(dāng)LTE用戶滲透率超過10%后，20MHz帶寬的TD-LTE必將會(huì)遇到擴(kuò)容的問題。這時(shí)可以考慮引入第二載波，相比起縮小站間距，這種擴(kuò)容方式投資省，見效快。例如，韓國的LGU+已經(jīng)考慮在2012年底引入多頻波的LTE，以應(yīng)對(duì)LTE業(yè)務(wù)的快速增長。

D頻段的帶寬很大，頻點(diǎn)很多，將會(huì)為網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容帶來極大的便利。與其他頻段相比，只有D頻段的多載波頻譜容量才能從容應(yīng)對(duì)TD-LTE業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展的需求。

提升邊界速率

采用多載波還可以降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提升TD-LTE的邊界速率，從而在與各種高性能無線網(wǎng)絡(luò)的激烈市場競爭中獲得市場推廣的良機(jī)。圖2展示了現(xiàn)網(wǎng)仿真得到的雙載波與單載波在小區(qū)邊界（5%處）下行速率的對(duì)比，可見雙載波具有很大的性能優(yōu)勢。

作者：愛立信（中國）通信有限公司 | 孫宇彤 陳明 諸震 來源：通信世界周刊