FDD/TDD融合组网的城市覆盖建设方案

引言：针对LTE的覆盖，本文根据实际工程的实践经验，分析了FDD与TDD融合组网和城市环境下存在的覆盖问题。提出了一套完整的LTE网络覆盖规划方案，并根据提出的覆盖规划方案，提出了一套某市LTE FDD与TDD融合组网的建设方案，使用Atoll仿真软件进行了仿真验证。

The LTE coverage， this paper analyzes the coverage problem of FDD and TDD hybrid network and city environment exist according to actual engineering practice.Put forward a complete set of LTE network coverage planning scheme，and put forward a set of a LTE FDD and TDD hybrid network construction scheme， the simulation is carried out using the Atoll simulation software.

2013年底三家运营商都已拉开了4G市场的序幕。中国移动采用TD-LTE覆盖，而电信和联通采用FDD/TDD融合组网的方式。显然FDD/TDD融合组网是具有挑战性的，最大的挑战来源于国际上尚没有CDMA网络向TD-LTE网络过渡的可参考的例子，这对于中国电信下一步网络演进带来不确定影响。因此，中国电信需要走出这业界的第一步，FDD/TDD融合组网方案的可行性直接影响着中国电信在4G时代的成败。本文主要介绍了一种CDMA网络向FDD/TDD融合组网演进的城市广覆盖建设方案。

一、电信FDD与TDD融合组网所面临的问题及解决方案

一个运营商采取何种方式建设其4G网络，不仅仅取决于技术方案的可行性，更多的还要从市场和工程实施角度来考虑。FDD与TDD属于两种不同的4G制式，他们之间存在着许多的异同点[1]，通过分析它们的区别来制定合理的融合组网方式是很重要的。

1.1互操作问题

FDD与TDD融合组网首先涉及到TDD/FDD的互操作及网络重选问题，TDD/FDD与3G/2G的互操作问题等，互操作问题不仅仅涉及到网络层面，也关系到终端层面。

网络层面，TDD和FDD在同一平台上具有可实现性。TD-LTE与FDD LTE在技术规范上存在非常大的共通性和统一性。TD-LTE与FDD LTE共享相同的二层和三层结构，一层（物理层）差异主要表现在帧结构。因此，TD-LTE与FDD LTE在系统侧和终端侧都能比较容易且低成本地实现对双模的支持。TD-LTE与FDD LTE之间的互操作基本可视为系统内互操作。

另一方面，在终端制造商方面，华为、中兴、大唐、爱立信、诺基亚西门子、阿尔卡特朗讯等全球主要系统供应商都推出了TDD/FDD的共平台产品，TDD/FDD共芯片的产品也成为国内外芯片厂家的共同研发方向，端到端产业已经全面从技术上支持融合组网的发展。但支持TDD/CDMA以及TDD/WCDMA互操作的手机终端尚需商业应用验证。TDD/CDMA以及TDD/WCDMA之间的互操作问题，在实践上仍需经受大规模网络应用的考验。

1.2建网成本问题

从工程建设的角度来看，FDD/TDD融合组网的建设成本要远高于单模组网方式，研究表明，采用FDD/TDD融合组网，其建网成本要高30%左右。因此，如果采取FDD与TDD融合组网，在网络建设的初期，从建设进度以及建设成本的方向考虑，使用FDD/TDD建网确实会提高建网成本。

融合组网也有它的好处，大多数使用移动数据业务的用户，下载多于上传，这时，可以利用TDD网络时隙灵活分配的特点，合理的分配上下行占比。这样，运营商可以最大限度的优化自身频谱资源。

1.3融合组网解决方案

因此，从FDD与TDD融合组网的技术特点和工程实施的角度考虑：

互操作方面：LTE与CDMA电路域没有互操作关系，语音方案初期还是使用SVLTE方式，后期演进VOLTE方式，分组域的互操作在业务在线时，采用非优化切换方式保证LTE与eHRPD数据业务连续，用户待机时，终端收听CDMA 基站下发的“OtherRATNeighborlist”消息，根据该消息对指定的LTE频点进行搜索。

业务方面；语音业务仍由原有的3G网络承载，数据业务以FDD为承载主体，全面提供移动互联网业务，TDD主要提供热点地区的数据卡的无线数据接入业务。

总的来说，FDD应突出网络覆盖，TDD应突出网络容量。FDD与TDD融合组网可以采用以FDD作为广覆盖，TDD做热点地区的补充，实现对FDD的业务分流及负载均衡，这样不仅可以充分发挥各自的技术优势也可以提高用户感知。

二、城市环境下覆盖的主要问题

2.1上下行链路不平衡问题

上下行链路不平衡问题[2]是普遍存在于城市无线移动网络中的一种现象，有上行受限和下行受限两种类型。在城市的复杂环境中大多数情况为上行受限引起，信号的路径损耗很大，手机离基站较远、小区过覆盖、地物遮挡这些原因导致在手机发射功率达到最大时，基站接收到的信号仍然很弱。上下行链路不平衡的覆盖问题容易导致接入失败、掉话等。

2.2同频干扰问题

由于LTE组网在初期采用同频组网，干扰主要是小区间的同频干扰，LTE小区间的同频干扰是一种“随机窄带干扰”，两个相邻小区传输的RB是随机分布的，因此在小区边缘会形成随机碰撞、随机干扰，不过，只有发生碰撞的RB才会存在同频干扰，其它RB不受影响。基于OFDMA的LTE系统通过自然的干扰随机化，具有一定的同频组网能力，但是随着网络负载的增加，抗负载能力会越来越弱，这也是所有蜂窝系统普遍存在的问题。