王祖阳

（中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司，山东 济南250101）

1 引言

TD-LTE和LTE FDD作为新一代移动通信的国际标准，技术标准同源、相似度很高，在系统网络架构、协议规范、帧结构、物理层技术、无线资源配置等方面大同小异。在协议栈MAC层以上部分LTE FDD与TD-LTE基本上100%相同，物理层协议部分LTE FDD与TD-LTE基本上90%相同，这为LTE FDD与TD-LTE融合发展奠定了坚实基础。两者是相互融合、共同发展的，已经成为全球移动通信产业未来的发展趋势。在现阶段，全球的LTE建设中大部分网络为LTE FDD制式，但随着其网络建设的逐步推进，频率资源受限引起的容量不足等问题逐渐凸显，而TD-LTE网络在频谱资源上拥有更多的资源，因此TD-LTE与LTE FDD融合组网可以有效缓解FDD频谱紧张问题；另外TD-LTE和LTE FDD融合组网还使得LTE全球漫游成为可能，为终端用户带来极大的方便和较好的业务体验。因此说TD-LTE与LTE FDD融合组网是未来LTE网络建设的趋势，最终“one LTE”会成为必然。

中国移动通信集团公司（以下简称中国移动）虽然目前尚未分配到LTE FDD频段，但考虑到其拥有丰富的GSM频率资源，随着4G网络的进一步发展和GSM网络承载负荷的降低，中国移动未来将已有的GSM频率资源翻频，用于LTE FDD网络建设将是必然的选择。中国移动TD-LTE与LTE FDD融合组网，可以利用LTE FDD低频段提升网络覆盖深度和广度，利用TD-LTE丰富的频率资源进一步提升网络容量。这是中国移动多年来不断追求的目标。目前，在中国移动全力进行TD-LTE网络建设确保4G领先优势的同时，着眼LTE网络未来演进与融合发展，提前考虑未来LTE FDD网络布局和工程建设中的相关问题，做到未雨绸缪，具有重要的现实意义。

对于中国移动而言，未来引入LTE FDD实现LTE TDD/FDD融合组网，为企业持续快速发展带来机遇的同时，在网络布局及工程建设方面也面临着许多挑战，如GSM频率重置方案如何进行；频率重置后GSM频率资源大幅减少，GSM网络性能如何保障；900 MHz频率重置后，如何解决GSM 900 MHz（以下简称GSM900）和LTE FDD 900 MHz（以下简称LTE FDD900）间的同频和邻频干扰；在干扰场景下如何保证用户体验和网络KPI；GSM900的天馈是否可以为LTE FDD900重用；如何在保障网络质量前提下，为运营商节省更多的成本。此外，还涉及LTE FDD主设备选取、站址布局及网络结构优化调整等问题，以下对其中的部分问题进行探讨。

2 GSM频率重置策略分析

目前中国移动GSM网络频率资源包括两部分：900MHz频段20 MHz（889～909 MHz）、1 800 MHz频段25 MHz（1 805～1 830 MHz）。由于GSM900小区覆盖能力比GSM 1 800 MHz（以下简称GSM1 800）小区有明显优势，GSM1 800频段主要用于城区分担GSM系统容量，故现网GSM900网络负荷及频率复用度远高于GSM1 800。从GSM网络频率重置实施可行性看，先从GSM1 800频率开始频率重置更为容易实现。但是从中国移动LTE FDD网络建设需求看，由于中国移动TD-LTE网络分配使用的频段较高，目前TD-LTE网络建设最迫切需要解决的问题是城区深度覆盖及农村地区的广度覆盖，尤其中国移动未来将全面开启的VoLTE业务对网络覆盖的深度、广度和连续性有着更高的要求，更需要尽快引入LTE FDD900网络，协助更高效解决4G网络深度覆盖和广度覆盖。故从应用需求来看，中国移动未来2G网络频率翻频应选择从900 MHz频段开始做起，后期随着4G业务的发展，根据容量需求情况考虑适时引入LTE FDD1 800网络作为局部热点区域容量补充。从业务提供能力需求及市场竞争角度考虑，LTE FDD建网初期应至少采用900 MHz 2×5 MHz带宽组网，以确保单小区能提供上下行10/35 Mbit/s以上的峰值速率。在TD-LTE成为流量主要承载网络、VoLTE商用后，2G业务逐步迁移过程中，清退900 MHz 2×5～10 MHz频率资源是可行的。考虑到农村地区GSM网络负荷相对较低，农村GSM现网络6载频配置以下的小区占比较高，农村大部分区域现阶段基本具备清退900 MHz 2×5 MHz的条件。中国移动GSM频率重置工作初期可以从农村开始，逐步向郊区、城市推进。及早在农村引入LTE FDD 900 MHz网络，利用900 MHz频段具有较低的空间传播损耗特性，实现低成本、高效率的4G网络覆盖，这对中国移动来说具有非常重要的意义。

3 干扰隔离带设置

LTE FDD900频率重置过程中，要注意规避LTE FDD900覆盖区域与其他区域间GSM900信号间的干扰。LTE FDD900频率重置通常从农村开始，按照“农村→郊区→城区”的顺序布网。一般全网都有GSM900网络广覆盖，对于只在农村/郊区进行频率重置的阶段，没有进行频率重置的区域（城区）的GSM900网络可能使用农村/郊区LTE FDD 900系统占用的频率。农村/郊区的LTE FDD900与城区的GSM900系统间的同频干扰，只能在频率重置区域和没有频率重置区域之间预留保护带（buffer zone），通过地理上的隔离来克服同频干扰。理论分析表明，通常需要2～3圈站点作为同频保护带，如图1所示。

图1 同频保护带示意

4 天馈建设方式及主设备选取

从工程建设可实施性、工程投资节省以及网络未来演进等方面来看，天馈建设方式及主设备选取问题对中国移动LTE FDD900网络建设至关重要。中国移动LTE-FDD天馈线部署应统筹考虑当期工程和未来演进部署的综合需求。目前中国移动宏蜂窝基站有GSM900/1 800、TD-SCDMA（F/A频段）、TD-LTE（F/D频段）3种制式，5个或6个具体工作频段，现有市区基站通常会有多套天馈线系统，有些场景可能会出现天面资源受限的情况，LTE FDD900网络建设新增天馈线往往会受到天面空间的限制，工程实施难度可能会较大。此外，中国铁塔公司正式成立运营以后，新增天馈线系统意味着中国移动需要付出更多的天面租赁费，因此，当LTE FDD900和共站的GSM900同覆盖时，LTE FDD900首选与GSM900系统共天馈；否则，从网络性能出发，不建议LTE FDD900和GSM900共天馈。共天馈方案的优势是：节省建网成本，两个系统共用原有的馈线和天线，既减少了物料成本，也减少了人工成本；节省天面空间，不需要额外的天线支架或者抱杆，减少天面租金和天线支架或者抱杆开销；减少了天线数目，避免站址周边民众对增加天线的反对。共天馈方案包括合路器合路共天馈方案以及基于SDR多模基站的共天馈方案。

合路器合路共天馈方案：使用传统同频合路器方案将会带来3 dB的插入损耗（约20%的覆盖损失），即使采用高性能的同频合路器也会带来约1 dB左右的插入损耗（约7%的覆盖损失，价格上万元）。

基于SDR多模基站共享方案：当使用SDR基站进行LTE FDD900频率重置时，SDR基站的GSM900和LTE FDD900信号从同一射频端口输出，天然支持LTE FDD900和LTE FDD900共天馈。基于SDR的共天馈方案不需要合路器，不会带来合路损耗。SDR基站应用需要考虑基带和射频两部分，射频是投资最大的部分，约占基站成本的70%以上。SDR基站包括以下两种类型。

·仅基带处理部分支持SDR：不同通信系统的基带板是相同硬件平台，可通过注入不同软件而支持多个不同的通信系统。工程中需考虑现网基站是否有空间插入新基带板、未来设备升级、通过合路器实现天馈系统合路共用。

·射频处理部分支持SDR：需考虑现网基站射频处理部分的工作带宽是否能包含未来用于LTE的频率、现网射频部分的瞬时工作带宽是否能满足多系统同时工作的要求、现网射频部分的功放是否支持多通道能力、现网射频部分的功放大小是否能满足多系统同时工作的要求。

应用SDR的优点：减小天馈安装的需求；减少基站电源的消耗；对于新建系统，成本较两套独立系统要便宜；后期操作、维护工作相对简化。应用SDR的缺点：系统间独立优化的空间较小；如果GSM系统原来是机柜式主设备，需要改造成BBU+RRU架构，会带来较大的主设备改造量和投资；原GSM系统的网管可能需要升级；考虑到LTE部署的范围，可能会造成在一个地区GSM基站出现异厂商情况或插花部署情况。

此外，对于共址建设LTE FDD900的场景，理论上讲，LTE FDD主设备可以采用与共址的GSM主设备同厂商，也可采用与共址的TD-LTE主设备同厂商，前者更有利于保护已有的GSM主设备投资，后者更有利于未来网络演进及LTE TDD/FDD融合组网，因为同厂商LTE TDD/FDD设备在异系统负载均衡、干扰协调、载波聚合、双链接（DC）、SON等深度融合方面更容易实现，或者说在同厂商的情况下性能更优。建议根据现网GSM主设备支持SDR多模基站平滑升级的情况以及各个地市公司的已有TD-LTE主设备厂商分配情况综合考虑，放眼长远，尽量争取未来LTE TDD/FDD主设备能做到同区域、同厂商，减少异厂商设备插花布网，以方便组网和系统未来演进。

5 未来站址布局及网络结构优化

LTE FDD900频率重置以后，需要按同频组网方式进行网络建设，因而对网络结构及站址布局有着更为严格的要求，需要对现有的GSM站址重新进行梳理和优化，才能保证共址建设LTE FDD900网络质量达到最优。因此，现阶段需要提前做好GSM频率翻频相关筹划和准备工作，重点包括以下几个方面：提前考虑LTE FDD900网络布局站址布局、四超基站处理、干扰隔离带规划等，为未来LTE FDD网络布局奠定基础；现阶段TD-LTE网络建设中新增的一些4G基站站址，可以根据需要考虑为LTE FDD900网络天馈预留空间，尤其是一些关键站址，如目前TD-LTE新增站址、其他运营商的位置较理想的站址等。此外，结合相关的市场营销策略推动GSM网络负荷迁移，尤其GSM900网络负荷向3G/4G网络或向GSM1 800网络迁移，为LTE FDD900频率重置预备更多的频率资源。

6 结束语

TD-LTE与LTE FDD融合组网是未来LTE网络演进的必然趋势。中国移动拥有GSM共45 MHz FDD频率资源，未来实现LTE TDD/FDD融合组网、最终将走向“one LTE”会成为必然。中国移动LTE FDD900频率重置与网络建设为中国移动持续快速发展带来机遇的同时，也在网络布局及工程建设方面带来了许多新的挑战。目前中国移动在全力做好TD-LTE网络建设的同时，放眼未来网络演进，未雨绸缪，提前谋划LTE FDD网络布局，具有重要的现实意义。

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