1.導(dǎo)言

移動(dòng)寬帶浪潮已經(jīng)席卷全球，而LTE技術(shù)是迎接這一浪潮的最好技術(shù)手段，并已成為全球運(yùn)營(yíng)商選擇的主流技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2012年11月，全球已經(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(hù)數(shù)量也在快速增長(zhǎng)，到2012年底全球用戶(hù)已經(jīng)超過(guò)了5000萬(wàn)。

TD-LTE作為L(zhǎng)TE技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，也得到越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商的垂青，并在全球開(kāi)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(guó)也明確了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(guó)際協(xié)同頻段的市場(chǎng)總量，對(duì)2.6GHzTD-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(guó)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(mǎn)足中長(zhǎng)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(guó)際化程度高，有利于國(guó)際漫游;

· 頻帶的擴(kuò)展性強(qiáng)，是國(guó)內(nèi)190M的TDD頻段的主體部分;

· 覆蓋能力稍弱，但測(cè)試結(jié)果表明可以滿(mǎn)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(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，將TD-LTE網(wǎng)絡(luò)打造為優(yōu)質(zhì)卓越移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的分步部署方案。

2.初期：2013年

在這一階段，TD-LTE無(wú)線(xiàn)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)，如圖1所示。

圖1D頻段初期的部署區(qū)域

這一階段的用戶(hù)的數(shù)量較少，網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量較小。重點(diǎn)是城區(qū)網(wǎng)絡(luò)整體連續(xù)覆蓋和局部的容量規(guī)劃。終端方面由于智能手機(jī)尚不成熟，主要以數(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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的主要任務(wù)是用戶(hù)導(dǎo)入，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的穩(wěn)定性和基本性能對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)十分重要。這樣才能獲得良好的用戶(hù)口碑，為T(mén)D-LTE網(wǎng)絡(luò)的中遠(yuǎn)期發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

為了方便用戶(hù)的導(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(mǎn)足數(shù)據(jù)卡，MiFi類(lèi)用戶(hù)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(hù)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(chǎng)景，例如商場(chǎng)、醫(yī)院、機(jī)關(guān)單位等建筑，建議通過(guò)部署基于其他頻段(E頻段)室內(nèi)分布系統(tǒng)來(lái)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)覆蓋效果成為初期部署時(shí)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

a) 站間距的選擇

根據(jù)愛(ài)立信在青島GSM/TD-LTE共站網(wǎng)絡(luò)的測(cè)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(xiàn)，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。

表1D頻段網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)

通常，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在普通城區(qū)2G和3G網(wǎng)絡(luò)的平均站距可以滿(mǎn)足500~600米要求。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(lái)部署TD-LTE站點(diǎn)，多余的站點(diǎn)用于儲(chǔ)備。網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)可以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的需要。

另外在愛(ài)立信參與建設(shè)的中國(guó)移動(dòng)(香港)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)(2.3GHz的頻段)中，部署時(shí)充分利用了現(xiàn)有的GSM1800M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，可以作為D頻段初期部署的一個(gè)參考。

b) 室外覆蓋室內(nèi)的效果

室外覆蓋室內(nèi)的瓶頸主要是穿透損耗。根據(jù)愛(ài)立信和中國(guó)移動(dòng)研究院的聯(lián)合測(cè)試表明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(méi)有明顯區(qū)別。從愛(ài)立信在青島試驗(yàn)網(wǎng)的測(cè)試結(jié)果看，在室外入口RSRP為-100dBm場(chǎng)景下，半地下商鋪的室內(nèi)大部分區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋：下行速率接近5Mbps，上行速率大多在150～250Kbps，具體的數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2室外覆蓋室內(nèi)的效果

通過(guò)青島的測(cè)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(lèi)終端的用戶(hù)體驗(yàn)。

3.中期：2014年~2015年

在這一階段，TD-LTE無(wú)線(xiàn)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)，如圖3所示。

圖3D頻段中期的部署區(qū)域

這一階段的特點(diǎn)是用戶(hù)的數(shù)量迅速增加，網(wǎng)絡(luò)的業(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(yǔ)音業(yè)務(wù)也開(kāi)始起步。

在這一階段，TD-LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的主要任務(wù)是提高用戶(hù)的感知，在各種高性能無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先(HSPA+、FDDLTE或TD-LTE)。這時(shí)可以考慮在高話(huà)務(wù)熱點(diǎn)引入第二載波，提升網(wǎng)絡(luò)的整體性能，如圖4所示。圖4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。

圖4引入第二載波的效果

與初期部署類(lèi)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，滿(mǎn)足智能終端在室外自由接入網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，我們建議在D頻段宏蜂窩滿(mǎn)足室內(nèi)淺覆蓋的基礎(chǔ)上，考慮部署mRRU類(lèi)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是解決語(yǔ)音的主要方案，對(duì)于可能的VoLTE語(yǔ)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(RichCommunicationServices)用戶(hù)體驗(yàn)。例如TD-LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該滿(mǎn)足部分區(qū)域的室內(nèi)深度覆蓋，這樣用戶(hù)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(yíng)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(wèn)題。

a) 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(lái)可分配的Refarming頻段;回落到900M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(chǎng)景來(lái)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(lái)承擔(dān)室內(nèi)深度覆蓋的比例不應(yīng)該過(guò)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。

由于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(lái)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。

b) 提升網(wǎng)絡(luò)容量

在密集城區(qū)等初期部署的區(qū)域，由于用戶(hù)比較集中，進(jìn)入中期后，用戶(hù)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(ài)立信的分析，當(dāng)LTE用戶(hù)滲透率超過(guò)10%后，20MHz帶寬的TD-LTE必將會(huì)遇到擴(kuò)容的問(wèn)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(jiàn)效快。例如韓國(guó)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(zhǎng)。

由于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(lái)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。

c) 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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得市場(chǎng)推廣的良機(jī)。圖5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(jiàn)雙載波具有很大的性能優(yōu)勢(shì)。

圖5雙載波與單載波的性能對(duì)比

4.后期：2016年~

在這一階段，TD-LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的部署區(qū)域擴(kuò)展到中小城市的郊區(qū)以及縣城，如圖6所示。

圖6D頻段后期的部署區(qū)域

這一階段的特點(diǎn)是TD-LTE用戶(hù)的數(shù)量可能在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)超過(guò)了3G網(wǎng)絡(luò)，成為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。另外，隨著VoLTE等技術(shù)的發(fā)展，LTE網(wǎng)絡(luò)中的語(yǔ)音業(yè)務(wù)也將磅礴發(fā)展，這主要得益于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)勢(shì)以及產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求的增加也與用戶(hù)的遷移相關(guān)。在這一階段，由于GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全球逐步退出，很多GSM用戶(hù)將在這一階段逐步轉(zhuǎn)移到3G和LTE網(wǎng)絡(luò)，這也將帶來(lái)LTE網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)數(shù)量和業(yè)務(wù)量的迅猛發(fā)展。

因此，在這一階段TD-LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的主要任務(wù)是擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量，滿(mǎn)足更多用戶(hù)的需求，并開(kāi)始著手向LTE-A演進(jìn)。

與中期部署類(lèi)似，我們建議本階段在部署區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)D頻段在室外的連續(xù)覆蓋，也就是在城區(qū)、郊區(qū)和縣城實(shí)現(xiàn)室外的連續(xù)覆蓋，這樣智能終端可以在室外自由接入網(wǎng)絡(luò)。至于農(nóng)村，考慮到D頻段的覆蓋能力較弱，因此建議采用低于1GHz的頻段進(jìn)行廣覆蓋，例如可以利用Refarming頻段。

同樣地，建議D頻段還應(yīng)該滿(mǎn)足室內(nèi)的淺覆蓋，這樣用戶(hù)在各個(gè)城市的多數(shù)住宅區(qū)內(nèi)也可以使用CPE、MiFi等數(shù)據(jù)終端。

另外，考慮用戶(hù)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，建議TD-LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該滿(mǎn)足大部分區(qū)域的室內(nèi)深度覆蓋，這樣用戶(hù)在住宅內(nèi)也可以比較自由地使用智能終端。

為此，在中期階段強(qiáng)化室內(nèi)深度覆蓋的各種方式的基礎(chǔ)上，我們還可以把室外宏站的站間距繼續(xù)縮減到350-450米左右，結(jié)合智能立體網(wǎng)絡(luò)(HeterogeneousNetwork)的建設(shè)，從而提升室內(nèi)深度覆蓋的水平。

在初期部署的區(qū)域(大中城市的城區(qū))，由于運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)激烈，還需要充分利用D頻段的大帶寬，及早引入LTE-A的載波聚合技術(shù)，從而為T(mén)D-LTE網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期發(fā)展提供更廣闊的空間。與其他頻段相比，D頻段的載波聚合技術(shù)規(guī)范化的腳步更快，實(shí)施起來(lái)更加成熟。2012年11月，愛(ài)立信已經(jīng)在北京采用載波聚合技術(shù)為運(yùn)營(yíng)商演示了TD-LTEAdvanced，峰值下載速率高達(dá)220Mbps。

另外，從頻段容納的頻點(diǎn)數(shù)來(lái)看，D頻段實(shí)施載波聚合的擴(kuò)展余地更大，性能會(huì)更好。

除了利用載波聚合技術(shù)大幅提高用戶(hù)業(yè)務(wù)速率外，LTE-A還支持智能立體網(wǎng)。智能立體網(wǎng)通過(guò)引入大量的微站以及在宏站與微站之間協(xié)同覆蓋，能大幅度提升TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的容量。

由于微站本身的覆蓋范圍較小，在這種情況下，D頻段覆蓋能力較弱對(duì)組網(wǎng)的影響就可以忽略了。

5.小結(jié)

綜上所述，D頻段分期部署的具體步驟可以總結(jié)為表2：

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是運(yùn)營(yíng)商的長(zhǎng)期工作，不會(huì)一蹴而就。充分發(fā)揮D頻段的優(yōu)勢(shì)，分期推進(jìn)基于D頻段TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將使得運(yùn)營(yíng)商的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)充分適應(yīng)用戶(hù)和終端的發(fā)展變化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能和容量的最優(yōu)配置，成為一張優(yōu)質(zhì)卓越的移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)。