刘志堃，张建国，黄正彬( 中国移动通信集团广西有限公司，南宁 500； 华信咨询设计研究院有限公司，杭州004； 中国移动通信集团广西有限公司玉林分公司，玉林 57000)



LTE FDD/TDD融合组网研究

刘志堃1，张建国2，黄正彬3
(1 中国移动通信集团广西有限公司，南宁 530023；2 华信咨询设计研究院有限公司，杭州310014；3 中国移动通信集团广西有限公司玉林分公司，玉林 537000)

摘 要文章首先分析了中国移动TD-LTE网络单独组网存在着3个先天缺陷，即城市深度覆盖不足、农村广度覆盖不足以及上行容量受限，并指出可考虑通过部署LTE FDD网络来弥补TD-LTE单独组网的缺陷，接着从建设模式和频率使用两个方面分析了LTE FDD/TDD融合组网建设方案，最后给出了某省移动LTE FDD/TDD融合组网的试点思路和测试结果。

关键词4G；LTE FDD/TDD融合组网；测试

经过两年大规模建设，中国移动TD-LTE网络在城区、县城和乡镇实现连续覆盖，室外基本达到2G同覆盖水平；农村基本实现2G共址覆盖，共址比例超过90％以上。

中国移动TD-LTE网络面临的主要问题是城市深度覆盖不足、农村广度覆盖不足以及上行容量受限。随着VoLTE商用步伐的加快以及物联网业务的兴起，TD-LTE对中国移动新业务发展的制约愈加明显。

2015年2月27日，工业和信息化部正式向中国电信和中国联通发放LTE FDD牌照，中国无线通信全面进入4G时代，中国移动应及早探索和研究LTE FDD/ TDD融合组网策略，为全面部署LTE FDD网络积累建设和运营经验。

1 LTE FDD/TDD融合组网的必要性

中国移动在TD-LTE网络运营过程中，遇到TDD单独组网存在城区深度覆盖不足、农村广度覆盖不足以及上行容量受限的问题。

TD-LTE无法部署在低频段，导致城区室内深度覆盖不足。TD-LTE的F频段和D频段，相对于GSM900频段，穿透损耗较高，室内深度覆盖不足。虽然可以通过大规模建设TD-LTE室内分布系统来满足深度覆盖需求，但这必然加大投资的压力，同时施工协调难度也将陡增。

同样因频段问题，TD-LTE的农村广度覆盖也存在先天缺陷。在农村区域，中国移动以共GSM站址的方式部署TD-LTE网络，TD-LTE站间距较大，由于TD-LTE信号空间损耗大于GSM900信号，导致不少区域有较大的覆盖空洞，很难实现连续覆盖，用户体验变差。

中国移动TD-LTE宏站的上下行配比为1:3，CAT3类终端上行调制方式最大为16QAM且不支持双流传输，因此现网绝大多数TD-LTE终端的上行峰值速率只有下行峰值速率的1/10，TD-LTE承载数据业务会面临上行速率严重受限的问题。随着VoLTE大规模商业运营，对上行容量的需求必将急剧增加。

基于当前的形式和未来业务的发展需要，采用LTE FDD/TDD融合组网具有极强的现实意义。LTE FDD可以部署在低频段，低频段深度覆盖性能和广度覆盖性能均优于TD-LTE的F频段和D频段。LTE FDD上行峰值速率是下行峰值速率的1/3，相对TD-LTE，更适合传输对称性且对时延敏感的VoLTE业务。因FDD帧结构的不同，在同样带宽条件下，传送同样的数据，LTE FDD比TD-LTE需要更小的功率，更适合广度覆盖。

2 LTE FDD/TDD融合组网建设方案

LTE FDD网络有GSM升级和TD-LTE升级两种建设模式。

GSM升级的建设模式可以共用现有GSM基站的天线、馈线、BBU，为了支持LTE FDD系统，只需要新增FDD基带板和GPS天线即可，个别站点需要更换接口或主控板，GSM升级建设模式如图1所示。GSM升级建设模式具有节约天面资源、施工简单和建设快的优点，但是也存在着LTE FDD系统和GSM系统争抢功率、天线无法独立调整、融合组网性能差的缺点。

TD-LTE升级建设模式可以共用TDLTE的BBU，但是需要新增LTE FDD天线、新增LTE FDD RRU以及配套光纤、新增LTE FDD基带板，TD-LTE升级建设模式如图2所示。TD-LTE升级建设模式具有可以独立调整天线、融合性能好、网优网管简单等优点，但是存在着无法有效利旧已有资源，需要新建天馈、建设难度大的缺点。

GSM升级建设模式和TD-LTE升级建设模式的优缺点对比如表1所示。

GSM升级建设模式适合于现网GSM设备是多载波设备且功率充足的场景，TD-LTE升级建设模式适合于电源容量充足、容易进行天面改造的场景。综合规划、建设、维护、演进以及多网性能最优，建议以TD-LTE升级方式进行LTE FDD/TDD融合组网。

图1 GSM升级建设模式

图2 TD-LTE升级建设模式

LTE FDD组网可以使用900 MHz频段，也可以使用1800 MHz频段，LTE FDD 1800 M具有终端多，国际漫游性好的优势，但是存在着覆盖能力弱的劣势；LTE FDD 900 M具有覆盖能力强的优势，但是存在着终端少的劣势。建议中国移动优先部署LTE FDD 900 M网络，以解决TD-LTE城区深度覆盖不足和农村广覆盖不足的问题。

3 某省LTE FDD/TDD融合组网试点情况

某省移动LTE FDD/TDD融合组网试点的总体思路是做好LTE FDD发放牌照前相关规划、技术、工程准备工作，确保LTE FDD牌照发放后快速规模建网。主要考虑LTE FDD的网络结构问题，规划站点和预留天线点位。

在实际试点方案中对LTE FDD/TDD组网性能进行对比研究，同时做好深度覆盖研究。

某省移动LTE FDD/TDD融合组网试点主要考虑在密集城区场景开展，LTE FDD部署在900 MHz频段，采用5 MHz带宽。

根据LTE FDD设备与现网GSM设备和TD-LTE设备情况，选择四大场景分别进行试点，这四大场景分别是：LTE FDD与GSM同厂家、与TD-LTE同厂家，LTE FDD与GSM同厂家、与TD-LTE异厂家，LTE FDD与GSM异厂家、与TD-LTE同厂家，LTE FDD与GSM异厂家、与TD-LTE异厂家。在选择试点站址时，通常要考虑站点本身情况和周边现网站址分布，以节约投资。

某省LTE FDD/TDD融合组网试点开展了清频前后GSM指标对比、GSM频率与LTE FDD频率间隔测试、传播损耗测试、室外覆盖室内测试、室外拉远测试、LTE FDD/TDD互操作测试、VoLTE测试等项目。部分项目的测试结论如下。

清频前后GSM指标对比测试：试点区域的GSM网络变频后，整体指标保持稳定，未收到翻频引起的用户投诉。在话务量略涨的情况下，变频区域的移动性、接入性和保持性指标略有提升。在路测指标方面，全程呼叫成功率、接通率、话音质量、MOS分均稍有提升。4～5级干扰带比例增加0.08％，干扰情况在可接受范围内。

GSM频率与LTE FDD频率间隔测试：在远点，GSM频率与LTE FDD间隔0 kHz和200 kHz时的性能指标相当，说明共模升级的LTE FDD 900 M未对GSM产生干扰，GSM系统也未对LTE FDD 900 M产生干扰。

传播损耗测试：传播损耗测试结果如图3所示，测试结果显示显示，根据频段的不同，玻璃的穿透损耗在1.74～4.03之间，25cm墙体的穿透损耗在17.7～23.04之间。

表1 GSM升级建设模式和TD-LTE升级建设模式对比

从频段上看，频段越高穿透损耗越大，900 MHz频段的穿透损耗小于1800 MHz频段的穿透损耗，1800 MHz频段的穿透损耗小于1900 MHz频段的穿透损耗。LTE FDD 900 M相比TD-LTE 1900 M，在穿透一堵墙体时损耗小5 Hz 6 dB，在深度覆盖方面有明显的优势。

室外覆盖室内测试：室外覆盖室内测试的结果如图4所示，在弱覆盖点，LTE FDD 900 M的上行吞吐率采样点明显好于TD-LTE 1900 M。

LTE FDD 900 M的下行吞吐率采样点仍好于TD-LTE 1900 M，主要原因是1900 MHz频段相比900 MHz频段穿透损耗大。

LTE FDD/TDD互操作测试：TD-LTE基站是中兴F频段的设备，LTE FDD基站是爱立信RBS6000系列的900 MHz基站，进行了重选、切换、上行拉网和下行拉网等互操作测试。

测试结果表明，LTE FDD能正常重选到TDLTE，TD-LTE也能正常重选LTE FDD；LTE FDD切换到TD-LTE，TD-LTE切换到LTE FDD的成功率均在99％以上；LTE FDD/TDD互操作下行和上行拉网测试结果分别如表2、3所示。

图3 传播损耗测试结果

图4 室外覆盖室内测试结果

表2 LTE FDD/TDD互操作下行拉网测试结果

表3 LTE FDD/TDD互操作上行拉网测试结果

初步测试结果表明，LTE FDD的部署不会给GSM系统带来不利影响，LTE FDD在深度覆盖、广度覆盖以及吞吐量等方面，明显优于TD-LTE系统。

4 结束语

后续将考虑扩大LTE FDD试点范围到县城和农村区域以及高铁和高速路，同时开展LTE FDD 1800 M试点工作，积累经验，有效规避融合组网风险，以便在LTE FDD牌照发放后快速部署，支持公司业务的发展。

参考文献

[1] 3GPP TS 36.101. 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);User Equipment (UE) radio transmission and reception. [S/OL]. [2015-12-28].

[2] 高翔, 张建国, 黄正彬, 等. 中国移动4G基础性网络部署策略研究[J]. 移动通信, 2015,39(18):6-9.

The research of LTE FDD/TDD integration networking

LIU Zhi-kun1, ZHANG Jian-guo2, HUANG Zheng-bin3
(1 China Mobile Group Guangxi Co., Ltd., Nanning 530023, China; 2 Huaxin Consulting Co., Ltd., Hangzhou 310014, China; 3 China Mobile Group Guangxi Co., Ltd. Yulin Branch, Yulin 537000, China)

AbstractThis paper fi rstly analyze the defects of TD-LTE networking by oneself, that is depth of coverage is weak in urban area, insuffi cient scope covered in rural areas, uplink capacity is limited, and points out that may be considered by deploying LTE FDD network to make up the defects of the TD-LTE network alone. Then analyzes the LTE FDD/TDD integration networking construction plan with construction mode and frequency using, fi nally provides LTE FDD/TDD fusion network pilot mentality and test results.

Keywords4G; LTE FDD/TDD integration networking; test

中图分类号TN929.5

文献标识码A

文章编号1008-5599（2016）04-0037-05

收稿日期：2016-03-23