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大唐移动 网解决方案
在国家的大力支持下,TD-SCDMA获得了F频段(1880~1900MHz),A频段(2010~2025MHz)和E频段(2320~2370MHz)三个频段,总共85MHz带宽。在这三个频段中F和A可以用于室内室外覆盖,E频段由于有军方雷达干扰,只可用于室内覆盖,三个频段的分布情况如图1所示:
图1:TD-SCDMA可用频段
现有的TD-SCDMA频段足以满足中国移动目前的用户发展需求,但中国移动对于完成在这三个频段上建网遇到了如下几个问题:
如何提高频率利用率:如何最大化利用现有的频段,提供丰富多样的业务类型,满足不同用户的需求;
如何降低建网成本:由于RRU设备和频段密切相关,多个频段组网,如何做到一次建设后,未来可平滑扩容;
如何平滑演进到TD-LTE:TD-LTE是TD-SCDMA后续演进技术,E频段TD-LTE规模试验网的室内频点,如何复用现有的TD-SCDMA设备演进到TD-LTE,降低演进CAPEX。
针对中国移动遇到的上述问题,大唐移动发布了灵活的大容量多频段组网解决方案,该方案既可以提升频段利用率、降低建网成本,还可以解决TD-SCDMA向TD-LTE平滑演进的问题。
二、多频段应用策略建议
对于TD-SCDMA制式,F和A可以用于室内室外覆盖,E频段由于有军方雷达干扰,只可用于室内覆盖。对于TD-LTE制式,室外优先应用D频段,F频段为辅,室内优先应用E频段,D频段为辅
结合上述情况,大唐移动对于2010年TD-SCDMA工程扩容频段使用主要应用建议如下:
A频段作为TD-SCDMA主用频段,本期网络建设仍以A频段为主。
在有较大容量需求且没有PHS干扰的场景,可以引入F频段。
建议E频段本期少量试点,主要应用于室内,考虑TD-SCDMA和TD-LTE共模。
可考虑使用F频段建设室外TD-LTE。
对于现阶段有容量需求的室内站点,考虑到E频段1~2年内终端不成熟,无法产业化,建议本期室内大容量站点使用A+F频段。
三、不同频段不同时隙配比是提高频率利用率的关键
相对于WCDMA、CDMA2000等其它3G通信标准,TD-SCDMA标准灵活的时隙配置是其一大优势,可根据业务的不同灵活调整时隙配比。F频段与A频段之间有大约100MHz的频带间隔,使得F/A频段采用不同时隙配比成为可能。
大唐移动对于不同频段时隙比配置建议如下:
在A频段保留2:4时隙配比可满足现有上网等下行数据业务;
在F频段则配置为3:3,并同时配合辅载波TS0应用,上下行实际比例达到3:4,同时满足视频监控、数据上传等业务需求以及下行业务需求。
图2:不同频段不同时隙比配置
在上述配置下,F/A两个频段下行均可提供单用户1.68Mbps带宽,F频段上行可提供单用户1.12Mbps带宽。
1、业务发展需要不同频段不同时隙配比
考虑到现阶段的业务发展和终端单载波现实,TD-SCDMA网络业务时隙比配置为2:4,提供单用户1.68Mbps带宽,满足下行业务发展需求。随着物联网、无线城市以及移动互联网发展迅速,一些新的应用如Email发送、互动游戏、视频共享以及视频监控的不断普及,移动用户对上行链路的容量需求不断增大。
然而在业务时隙配比为2:4的情况下,现网只能提供单用户上行560Kbps带宽,这显然不能满足上行业务发展的需求,如果将业务时隙配比为3:3,上行可以提供1.12Mbps带宽,如图3所示,可以满足上行业务发展需求,但下行单用户带宽又不够,不满足下行业务发展需求。
图 3:不同时隙转换点配置下单用户HSUPA理论峰值速率
针对上述情况只有将F和A频段配置不同时隙比,如F频段配置为3:3、A频段配置为2:4,才可以同时满足上下行业务发展需求。
2、不同频段不同时隙配比可提升TD-SCDMA网络竞争力
WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三种制式单用户上行频率利用率对比如表格1所示:
从上表可以看出,TD-SCDMA只有时隙配比为3:3时才可与WCDMA及CDMA2000竞争。
3、向TD-LTE平滑演进需要不同频段不同时隙配比
在TD-LTE系统中,特殊子帧中的GP、DwPTS和UpPTS可以灵活调整宽度,DwPTS和UpPTS两个特殊时隙也可以传输数据,如果GP的宽度越大,意味着DwPTS和UpPTS可用于传输的数据越少,即损失了系统容量。当TD-SCDMA与TD-LTE两个系统在同一频段相临共存时,需要调整TD-LTE的GP大小来保证上下行切换点对齐,从而避免两系统上下行间的干扰。
当TD-SCDMA系统的上下行业务时隙配比为3:3、2:4、5:1时,可以与TD-L系统实现共存,共存情况如图4所示:
图4: TD-S与TD-L帧结构共存分析
从图4总结如下:
当TD-SCDMA时隙配比为3:3时,TD-LTE采用2:2子帧配比,特殊子帧设定为配置7,可以实现完美共存,基本上没有资源损失
当TD-SCDMA时隙配比为2:4或5:1时,TD-LTE采用3:1和1:3子帧配比,TD-LTE需将特殊子帧设定为配置0、5,相比方案(1),TD-LTE多损失了18%的系统容量,不利于系统容量和频谱利用率的提升。
综上,当F频段需要TD-SCDMA与TD-LTE共模工作时,建议将TD-SCDMA的时隙配比配置与A频段不一样的3:3,TD-LTE的时隙配比为 2:S:2,此时可实现TD-SCDMA与TD-LTE两系统完美共存。
4、不同频段不同时隙配比完全可行
大唐移动分别于2009年7月和9月在西安现网进行了F+A混合组网功能测试。测试结果表明,当F频段采用3:3时隙设置,A频段采用2:4时隙设置时, 在F频段上行受到A频段下行干扰的第3时隙(即交叉时隙),语音用户容量未现异常,上行PS业务速率正常,F/A频段交叉时隙没有产生明显干扰。
图5: F/A频段实施不同时隙转换点配置测试结果
四、室内外场景下多频段建网方案
1、室外站点设备使用建议
(1) 室外单A频段需求站点: 采用TDRU318进行建设。
对于容量需求较小,且后续很长时间没有扩容需求的站点,从中国移动建网成本考虑,采用单A频段多通道RRU TDRU318进行建设,提高网络利用率。
图6:室外单A站点建设
(2) 室外F+A需求站点:采用TDRU318FA进行建设。
对室外容量需求较大的新建场景,采用F+A双频多通道RRU TDRU318FA进行建设,同时支持F、A频段,工程安装一步到位。在满足A频段TD-SCDMA容量的前提下,TDRU318FA此RRU在F频段支持10M TD-S与20M TD-L共模,满足后续平滑演进。
图7:室外F+A站点建设
对于室外单A频段站点F频段扩容场景,可采用单A频段多通道RRUTDRU318FA/采用F+A双频多通道RRUTDRU318F完成扩容。
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