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TD-LTE频率规划方案分析


DOI:10.3969/j.issn.1006—6403.2012.12。010

TD-LTE频率规划方案分析
【刘磊葛瑶赵红柏】


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关键词:TD-LTE频率带宽组网容量覆盖

刘磊 硕

士,2005年7月毕业于重庆邮电大学,华信邮电咨询设计研究院有限公 司,工程师,主要从事无线网络规划设计、优化相关工作。 葛瑶 学士,2005年7月毕业于黑龙江大学,华信邮电咨询设计研究院有限公司,

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工程师,主要从事无线网络规划设计、优化相关工作。 赵红柏 学士,2005年7月毕业于重庆邮电大学,华信邮电咨询设计研究院有限公 司,工程师,主要从事无线网络规划设计、优化相关工作。



引言
2010年12月28日,工信部对电信研究院上报的《关

于开展TD—LTE规模技术试验的请示》进行了批复(工信部 科函12010】612号),在上海、杭州、南京、广州、深 圳、厦门6个城市开展TD—LTE规模技术试验。TD-LTE规模 技术试验属于“新一代宽带无线移动通信网”国家重大专 项,中国移动将负责完成规模技术试验网网络建设工作。 本文将分析TD-LTE试验网及未来网络建设中的频率 规划方案。 图1频率规划方案分析流程图

2分析流程
TD-LTE频段规划方案可以从宽带选择、室外组网方 案、室内外组网方案、频段使用方案4个方面进行分析,

3带宽选择
TD—LTE支持1.4MHz、3.0MHz、5MHz、1
0MHz,

如图1所示: 15MHz以及20MHz六种信道带宽,从国际运营商使用情

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TD—LTE频率规划方案分析

况看,90%以上选择20MHz(TDD),运营商未选择宽频段 组网的主要原因是未拍得足够频谱资源。 表1是TD—LTE分别在5M、10M、20M带宽下与LTE FDD和WCDMA HSPA+上下行峰值速率对表情况表: 表1 TD—LTE与LTE FDD、WCDMA HSPA+上下行峰值速

率对比情况表
20M缸r c枷C

l脚枷ba】州
图4 FSFR 同频组网全网所有小区使用相同的频点,异频组网同 TD-LTE在5M、10M组网时与LTE FDD和WCDMA HSPA+相比无竞争优势,而在20M组网时,相b匕WCDMA 区部分异频,表2是三种频率使用方案的对比情况表: 一基站的不同小区采用不同频率,FSFR统一基站的不同小

表2三种频率使用方式对}匕情况表
HSPA+有明显优势, 综合考虑竞争、技术、应用等因
方案频谱利小区间小区边缘频谱使用算法复网络网络 用率 十扰 速率 灵活性 杂度 规划优化 其他

素,建议采用TD-LTE采用20M带宽组网。

4室外组网分析
TD-LTE在室外组网时,可以使用三种频率使用方 式:同频、异频、频率偏移频率复用(FSFR:Frequency
Shifted Frequency

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Reuse)。如图1、图2、图3所示。 T盼LTE同频组网相比异频组网和FSFR在频谱利用率、 网络规划等方面有优势,故室外建议采用同频组网方案。

5室内外组网分析
室内外的频率使用方式有室内外同频和室内外异频 两种。 采用室内外同频组网时,具有如下优点: (1)频率利用率高,频率部署灵活; 图2同频组网方式 (2)终端支持频段需求低,减小终端射频通道的复 杂度,降低终端价格。 (3)室内外同频组网时,也存在如下问题: (4)室内外同频配置使同频邻区的区域扩大,会引 起局部区域网络容量、覆盖质量下降; (5)系统设备对消除、规避干扰算法复杂度要求更 高,且难以有效降低干扰; (6)对室内、外协同组网规划和优化要求更高,难 图3异频组网方式 以达到理想的协同效果;

2012.12‘广东通信技术

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同频组网方案在资源利用率上存在优势,但对网络 规划、优化及设备能力要求更高,故建议室内外采用异频 组网方案。

表3 D、F频段TD—LTE与A频段TD-SCDMA覆盖能力对比

6频率使用方案分析
中国移动拥有的TDD频段有A频段、F频段、E频 段、D频段四个,目前各频段使用情况如下: (1)A频段(2010-2025MHz)共15M,室夕I'10M, 室内5M,用于TD-SCDMA; (2)F频段(1880-1920MHz)共40M,其中低端 20M(1880MHz-1900MHz)用于TD—SCDMA网络,高端 20M(1900MHz一1920MHz)之前被PHS占用,已要求 表4两种频段使用方案对比 其2011年底退网; (3)E频段(2320—2370M HZ)共50M,其 中2320MHz-2350MHz用于TD-SCDMA室内分布, 2350MHz-2370MHz用于TD-LTE:


从表3可以看出:TD-LTE采用D频段覆盖,所需基站 密度大于TD—SCDMA;而TD-LTE采用F频段覆盖,能力 优于TD—SCDMA,工程实施中如果利用现有TD—SCDMA 站点建设TD-LTE网络,不需额外新选站点。 两种频率使用方案各有优缺点,其对比情况如表4:

国 囤 囡 圆

(4)D频段(2570-2620MHz)共50M,上下各避 让5M用于与FDD的隔离,剩余40M用于TD-LTE0 中国移动目前TD-LTE使用20M室内外异频、室外 同频组网,TD-LTE可以使用的频段有F、E、D。E频段 50M由于有雷达业务占用,目前只能用于室内,因此要实 现室内外异频、室外同频组网,只有如下两种频率方案: 方案一:室内使用E频段,室外主用F频段覆盖,热 点地区使用D频段补充容量; 方案二:室内使用E频段,室外使用D频段。 两种方案室内均使用E频段组网,以TD—SDMA系统 的室内覆盖半径作为覆盖边缘,TD—LTE采用E频段组网 上下行能够达到的边缘速率大于建设指标要求,并且E 频段在中国移动现有室分系统器件支持的800-2500MHz 频率范围内,故室内使用E频段,TD-LTE可以和TD- SCDMA共用室分系统。 两种方案室外频段使用方式不同,方案一的方式类 似于GSM900,1800协同组网的情况,F频段网络相当于


方案一具有可以完全利用TD-SCDMA站点资源而不需 要额外新选站点的优势,从站点数量角度考虑可以从TD- SCDMA网络平滑升级,方案二对于频点需求数量少,终端 实现相对简单,并且是国际主用频段,有利于国际推广。 两种频率使用方案各有其适用性,在实际网络规划 中,应根据实际情况合理选择。 7

结论
TD—LTE在中国的还没有正式商用网络,国家对于

TD-LTE的频率使用还没有出台最后的具体规定。在此情 况下,本文从宽带选择、室外组网方式、室内外组网方 式、频率使用方案4个方面可能采用的方案进行对比分 析,给出了相关的建议性结论,对于未来的TD-LTE无线 网络频率规划具有参考价值。 参考文献
刘宝昌,胡恒杰,朱强.TD-LTE无线网络规划研究【J】.电信 工程技术与标准化,2010,(1):16—20.


GSM900网络做覆盖,D频段网络相当于GSMl800网络补 充容量;方案二的方式则相当于仅用GSMl800网络独立 组网。


胡恒杰,朱强,孟繁丽,刘煜鹏.TD-LTE组网策略研究【J】. 移动通信,2010,(5):49—53. 詹鹏,苏颖博.TD—LTE无线网络链路预算分析【J】.邮电设计 技术,2011,(7):48—51. (收稿日期:2012—11—06)

表3是D、F频段下TD-LTE与A频段下TD-SCDMA覆 盖能力对比情况表:
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TD-LTE频率规划方案分析
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 刘磊, 葛瑶, 赵红柏, 华信邮电咨询设计研究院有限公司 广东通信技术 Guangdong Communication Technology 2012,32(12)

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