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D頻段與F頻段混合組網的可行性與方案

君略研究報告網  2013-06-13  瀏覽:3374


  在全球已經運營的LTE網絡中,D頻段(2.6G附近的頻率資源)是國際運營商采用的主流LTE頻段。除此之外,國外運營商也在積極尋求更多的可用頻段用于LTE網絡的擴容擴建。然而,LTE時代頻譜資源已經很分散。從800MHz到2.6GHz,之間還有AWS(1.7G上行,2.1G下行),1.5GHz,1.8GHz,2.1GHz,2.3GHz。可見當前2、3、4G并存的網絡環境下,全球頻譜資源的碎片化和緊缺形勢。

 

  中國移動目前擁有D頻段的50MHz帶寬和F頻段的20MHz(PHS退網后將釋放另外15MHz帶寬)帶寬可用于LTE組網。鑒于目前頻率資源相對緊張的問題,充分利用D頻段和F頻段可用資源進行LTE快速部署可以說是一種戰略上的訴求。因為可用頻譜資源一直都不能滿足移動通信網絡的需求。在未來LTE普及時代則會更加劇對頻譜資源的爭奪。從北美市場Verizon的發展經驗來看,盡早為第二載波做準備,爭取較多的頻譜資源和帶寬,可以避免因頻譜資源受限而無法滿足用戶需求,導致提高盈利和擴大市場出現瓶頸。F頻段雖然具有相對較優的覆蓋能力和路損特性,但目前可用帶寬依然較窄,考慮到未來TD-S的發展,和小靈通退市的時間推后,F頻段35MHz的可用帶寬十分不確定。因此,單靠F頻段部署TD-LTE不能滿足移動的實際要求。

 

  對于TD-LTE來說,同時采用F頻段和D頻段來組網是一個很吸引人,同時也具有一定挑戰性的設想。隨著中國移動TD-LTE商用網絡計劃部署時間的逼近,業界普遍對D+F混合組網方案表現出強烈的興趣。這里也讓我們一起來探討一下這種混合組網在具體情況下的分析和可能的解決方案。

 

  D頻段的優勢首先在于國際化產業鏈成熟度高,在國際屬于主流頻段,在國內也最早獲得政策支持;其次D頻段頻譜容量大,與現有的TD-S網絡沒有相互制約問題。相比之下F頻段本不寬裕的可用帶寬還被PHS網絡占據著一半。而且,在F頻段建站會有無法回避的多系統間干擾問題,這帶來一定的技術難度,對現有TD-S網絡的發展容易產生頻率資源的競爭。

 

  然而,F頻段相對D頻段而言具有較好的傳播特性,在網絡覆蓋上與D頻段的互補方面其實大有文章可做。利用F頻段組網對移動的意義還在于可以保護部分TD-S網絡的投資,這些優勢使得F頻段具有很可觀的潛在價值可挖掘。此外,F頻段在初始建設周期上要略短于D頻段建設所需的時間。但是后期的優化,尤其是采用升級方案需要雙網協同,需要較長的周期。

 

  以上簡要描述了F頻段和D頻段在通常意義上的技術特點和各自不同的優勢和劣勢。實際上要客觀評價D頻段和F頻段的特性和表現,還要考慮各個廠商對于相應頻段上的產品在技術水平和產品在研發和設計上的差異。

 

  據了解,有的廠商給出的對比測試結果表明D頻段在覆蓋能力上遠不及F頻段,因為RSRP和SINR分別低了4dB和3dB,單站覆蓋面積比達到了1.8倍之差,而且在室外站向室內覆蓋時,D頻段邊緣速率下降非常明顯。然而,根據另一個廠商在前段時間的擴大規模測試結果卻表明,雖然D頻段在相同的覆蓋范圍內RSRP比F頻段同樣要低4dB,但其信噪比(SINR)卻與F頻段基本無異,甚至在個別城市的SINR值反而要略好于F頻段一個dB。實際的站間距有效覆蓋測算和實驗表明,D頻段室外覆蓋可達700米半徑,完全滿足一般城區500米站間距的要求。

 

  這種測試結果說明某些廠商的早期的TD-S射頻單元產品并不能滿足TD-LTE模式的工作需要。而后期的產品和新設備有更優秀的基帶和功放模塊的制造工藝以及更有效的功控也會導致不同產品在性能指標上的些許差異,從而簡化網規網優的工作,并實現網絡性能最大化。

 

  這是一個利好的消息。D頻段在覆蓋能力上相比F頻段并沒有想象的那么糟糕。只要是成熟可靠的產品,D頻段在室外覆蓋同樣滿足目前國內大中城市主城區的需要。

 

  鑒于此,綜合考慮我國城市布局和業務特點,D頻段的部署完全可以滿足典型城區和密集城區的室外連續覆蓋和室內的淺覆蓋;中期充分利用D頻段優勢進行室內深度覆蓋和多載波擴容;

 

  后期引入載波聚合技術(LTE-A)提高性能,并可建設智能立體的深度覆蓋網絡。

 

  若以F為主,對于LTE建設初期,在如下情況下適合進行D頻段的宏站建設:

 

  數據業務增長預期較強,很快需要部署第二載波的區域;

 

  對于已采用F頻段的3G網絡,或者未來發展仍需利用部分F頻段的3G網絡;

 

  干擾問題較嚴重的區域,如2G和PHS網絡干擾較強、原有網絡結構不合理、小區重疊覆蓋較嚴重的區域;

 

  在擴大規模試驗中已經建設好了的D頻段覆蓋區域,為保護投資,可以對該區域進行D頻段的優化補點。

 

  對于F頻段,因為復雜的干擾問題在不同區域客觀存在,初期用F頻段組網可以更多的考慮新建站,對部分老舊設備要進行替換性升級。這可以保證不犧牲TD-S和TD-L的網絡性能,保證G3業務的發展和品牌價值的提高。等PHS網絡完成退市和清網,可以增大對F頻段站址的投入。屆時TD-LTE網絡建設向城鄉結合處和郊區遠距離覆蓋,F頻段的覆蓋優勢得以發揮。

 

  在系統間干擾較小的地區可以增大對F頻段建設的投入。此外,可以考慮TD-L與GSM共建站方案以實現投資保護和快速部署。未來GSM和TD-S網絡業務量下降時,可以啟動頻譜再植來滿足TD-LTE容量的需求。

 

  LTE建設面臨著頻譜資源受限,新舊網絡并存,多運營商并存的問題,靈活的進行D頻段和F頻段網絡部署,策略地分階段、按不同側重點來進行混合部署方可有效的化解這些難題,使得移動能夠建設一個優秀可靠的TD-LTE網絡。

 

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