TD―LTE与LTE FDD融合组网浅谈

时间:2022-09-16 07:23:45

摘 要:LTE FDD网络与TD-LTE网络各有优缺点,两者融合组网可以达到取长补短目的,进而满足人们日益增长的通信需求,目前LTE FDD网络频率以及容量不足正开始制约移动通信的发展,相比而言,TD-LTE网络的频谱资源资源丰富,两网融合,FDD频谱紧张问题可以得到有效缓解。

关键词:TD-LTE;LTE FDD;融合组网

中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0089-02

1 LTE概述

LTE(Long Term Evolution):3GPP长期演进(LTE)项目是2006年以来3GPP启动的最大的新技术研发项目,是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准,包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱,如图1所示。

2 TD-LTE与LTE FDD的区别

TD-LTE和LTE FDD都是未来4G网络的标准模式,随着4G网络的不断进化,这两种模式也得到了普遍的应用。

①TD-LTE和FDD-LTE都是分时长期演进技术,但是TD-LTE是TDD版本的长期演进技术,被称为时分双工技术,而FDD-LTE也是长期演进技术,不同的是,FDD-LTE采用的是分频模式。

②在速度方面,TD-LTE的下行速率和上行速率分别为100 Mbps和50 Mbps,而FDD-LTE的下行速率和上行速率分别为150 Mbps和40 Mbps,在速度上两者相差不大。

3 TD-LTE与LTE FDD融合组网

3.1 网络定位

要做好LTE FDD与TD-LTE融合组网,第一个问题就是解决LTE FDD与TD-LTE两种制式的定位问题,网络定位的方式很多,但在确定方案时,始终要平衡好投资与产出的问题。

国外LTE FDD与TD-LTE融合组网案例可以为我们未来的组网方式提供参考,目前比较成熟的方案是利用通信频段来解决网络定位问题,对于工作在频率较高的通信系统,通信覆盖能力差,可以用于热点地区的业务吸收;而对于工作在频率较低通信系统具有覆盖范围广的的优势,主要用于解决网络覆盖的问题。LTE FDD设计将工作在1.8 GHz频段,而TD-LTE设计工作在2 GHz以上频段,因此两者的融合共同发展,工作于频率较低的LTE FDD网络主要用于解决通信的覆盖问题,重点布置在人口较少的偏远地区,而工作于频率较高的TD-LTE网络则主要解决容量吸收的问题,主要布置在人口密集的城区和发达乡镇。

GSM工作在900 MHz频段,GSM受先天技术的限制,不能承载大数据通信,因此就不能很好适应移动互联网对大数据通信的需要,在可见的将来,GSM会被清退,从而将宝贵的900 MHz频段留出用于LTE FDD网络,进一步加强LTE FDD的地域覆盖能力。

3.2 频率策略

中国移动已经获得到了1.8 GHz和2.6 GHz两个频段的TD-LTE牌照,TD-LTE还有一个2.3 GHz频段,但主要用于室内覆盖,1.8 GHz和2.6 GHz两个频段主要用于室外覆盖,由于中移动拥有这两个频段的牌照,在组网时,使用1.8 GH网络实现广覆盖,减少基站的数量,从而降低投资,使用2.6 GHz网络实现容量吸收,布置在人口密集的城区,充分发挥2.6 GHz频段的丰富频谱资源。

1.8 GHz和2.1 GHz两个频段都适用于LTE FDD网络,但无论是从技术成熟度还是从市场应用情况来看,1.8 GHz频段被更多LTE FDD网络所使用,在不久的将来,1.8 GHz频段很可能成为LTE FDD网络的主流频段,尽管1.8 GHz频段覆盖更广,但1.8 GHz频段先天频谱不足,系统间容易干扰,在组建1.8 GHz频段的LTE FDD网络时,要充分考虑对对1.8 GHz TD-LTE网络的干扰。

3.3 天线策略

3GPP R9版本规定了8种传输模式,但在实际应用中主要采用2天线和8天线两种技术,这两种天线技术互为补充,根据实际信道的变化灵活运用。

从国内相关TD-LTE试验网及商用网建设的测试结果来看,8天线和2天线组网存在区别:首先,在成本上8天线比2天线单设备成本高;其次,在网络性能上,8天线TD-LTE网络的覆盖性和容量性能都优于2天线网络;再次,在工程施工以及运营维护难度上,8天线尺寸较大,施工难度相对较大,对站点天面资源要求较高,而2天线尺寸较小,施工难度较小,便于工程施工和快速建网。

对于LTE FDD系统建设而言,目前主要有2T2R和2T4R两种天线。与2T2R天线相比,2T4R天线在覆盖性能上,可以获得3.5 dB~4.5 dB的反向增益,但其工程造价和工程实施难度要高于2T2R天线,因此在实际建网过程中,应根据不同场景和需要,灵活选择2T2R和2T4R天线进行网络部署。

4 结 语

LTE FDD频谱资源日趋不足,极大限制了LTE用户数量以及相关业务的增长,而另一方面TD-LTE却有非常丰富的频谱资源,因此TD-LTE与LTE FDD融合发展是未来发展的趋势,只有这样才能满足人们日益增长的信息通信的需要,相比LTE FDD在产业链发展方面的成熟发展,TD-LTE在产业链发展方面还不够完善,需要加大人力与资金的投入,以迎接TD-LTE与LTE FDD融合发展的需要,我国的“国家铁塔”公司目前正在筹备组建中,一旦组建成功,所有的基础通信设施就可以共享,这对于促进TD-LTE与LTE FDD的发展是极为有利的,会极大加快TD-LTE与LTE FDD的融合发展,解决TE FDD频谱资源日趋不足的问题。

参考文献:

[1] 王映民,孙韶辉.TD- LTE技术原理与系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[2] 文志成.LTE关键技术与无线性能[M].北京:机械工业出版社,2011.

[3] Erik Dahlman.4 G移动通信技术权威指南:LTE 与LTE-Advanced[M].北京:人民邮电出版社,2012.

[4] 韩志刚.LTE FDD技术原理与网络规划[M].北京:人民邮电出版社,2012.

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