【无线射频通信】-破解TD-LTE与LTE FDD融合组网的四大难题

----宋停云与您分享--------宋停云与您分享----破解TD-LTE与LTEFDD融合组网的四大难题近年来，用户对移动数据业务需求的不断增长，推动了LTE网络商用进程的加速。纵观全球，现阶段LTE商用网络仍以LTEFDD制式为主，但随着其网络建设逐步推动，用户和业务的增加，LTEFDD网络频率资源不足、容量不足等问题将渐渐凸显，而TD-LTE网络在频谱资源上拥有更多的资源，可以有效缓解FDD频谱紧急问题。因此，TD-LTE和LTEFDD的融合组网将成为将来趋势。

然而，由于TD-LTE与LTEFDD网络在频段选择、天线类型、掩盖特性、容量特性等方面存在差异，TD-LTE与LTEFDD融合组网还面临一些挑战，尤其需要解决网络定位、频段选择、天线选择以及终端策略四大问题。

性能对比

TD-LTE与LTEFDD各有千秋

从掩盖性能上看，LTEFDD略优于TD-LTE网络。依据3GPP关于TD-LTE与LTEFDD的频段安排，TD-LTE网络工作频段要高于LTEFDD网络，因此单从频段使用角度上看，鉴于LTEFDD网络频段优势，其在掩盖性能上会优于TD-LTE网络。

除频段外，信噪比也会在肯定程度上影响LTE网络的掩盖性能。在其他配置相同的状况下，基于20MHz带宽TD-LTE系统的热噪声比基于210MHz带宽的LTEFDD系统大3dB左右，在这一条件下，依据链路预算，LTEFDD网络的上行掩盖半径将比TD-LTE网络大18%左右。

TD-LTE网络可以采纳8天线组网，而LTEFDD网络主要采纳2天线组网。使用8天线波束赋形时，TD-LTE网络在下行可以获得1dB～3dB的增益;TD-LTE利用8天线分集接收，在上行可获得3dB～5dB的分集增益。

总而言之，从国内频段安排状况上看，TD-LTE主要工作于2.6GHz频段，而LTEFDD目前尚未发放牌照，频段未定，我们猜测其可能的频段是1.8GHz.在这一背景下，LTEFDD的掩盖性能要优于TD-LTE网络。

在容量性能上，LTEFDD相对于TD-LTE在容量上有肯定优势，但是差距有限。

LTE网络中衡量容量性能的指标主要有小区平均吞吐量、小区边缘吞吐量、同时在线用户数、同时调度用户数等，上述指标与LTE小区的信道配置、参数配置、调度算法、小区间干扰协调算法等因素有关。

TD-LTE与LTEFDD系统的容量的差异，主要表现在三个方面：第一，TD-LTE与LTEFDD在上下行网络容量上互有优势;其次，TD-LTE与LTEFDD的同时在线用户数、同时调度用户数性能相近;第三，LTEFDD的小区吞吐量要大于TD-LTE网络。

融合组网

四大问题不容忽视

1.网络定位

TD-LTE与LTEFDD融合组网建设，首先要解决两种制式网络定位问题，通过合理定位，力争以最小满意用户和业务的进展需求。

从国际上TD-LTE与LTEFDD融合组网部署案例来看，一般依据工作频段来确定网络定位：频段较低的系统发挥其广掩盖优势，主要解决网络掩盖;而频段较高的系统，由于掩盖力量不足，多用于热点区域的业务汲取。

目前我国只发放了TD-LTE一张牌照，TD-LTE网络需要重点考虑密集城区、一般城区和发达乡镇的掩盖和业务汲取问题。随着TD-LTE与LTEFDD混合组网试验的推动，将来我国必将是TD-LTE与LTEFDD共同进展。TD-LTE主要工作于2GHz以上频段，而LTEFDD估计将工作在1.8GHz频段，从长远的进展角度上看，LTEFDD网络将主要用于掩盖，TD-LTE网络则主要用于容量汲取。

由于GSM技术本身的局限性，对数据业务的承载力量较弱，不适应移动互联网时代的业务承载需求，在将来将渐渐退出。在GSM退网后，其900MHz频段可以用于LTEFDD网络建设，以更好地发挥LTEFDD网络广掩盖优势。

2.频率策略

我国TD-LTE牌照发放时，相关频段已经确定。从目前TD-LTE频段划分结果上看，主要有1.8GHz、2.3GHz和2.6GHz三个频段，其中2.3GHz频段用于室内掩盖，而1.8GHz和2.6GHz两个频段用于室外掩盖。对于中国移动，由于其获得了1.8GHz和2.6GHz两个频段，从组网性能及上考虑，广掩盖以1.8GHz为主，可以发挥其广掩盖优势，削减站址需求，降低网络，而对于2.6GHz频段，为了发挥其频谱资源相对丰富的优势，主要用于热点区域的容量汲取。

对于LTEFDD网络，目前看来可能采纳1.8GHz和2.1GHz两个频段，依据国际上的组网阅历和产业链现状考虑，1.8GHz成熟度较高，有可能成为LTEFDD网络的主流频段，但1.8GHz频谱的匮乏和较小隔离带可能会带来系统间的干扰，尤其需要重点考虑对1.8GHzTD-LTE的干扰。

3.天线策略

3GPPR9版本规定了8种传输模式，但在实际应用中主要采纳2天线和8天线两种技术，这两种天线技术互为补充，依据实际信道的变化敏捷运用。

从国内相关TD-LTE试验网及商用网建设的测试结果来看，8天线和2天线组网存在区分：首先，在成本上8天线比2天线单设备成本高;其次，在网络性能上，8天线TD-LTE网络的掩盖性和容量性能都优于2天线网络;再次，在工程施工以及运营维护难度上，8天线尺寸较大，施工难度相对较大，对站点天面资源要求较高，而2天线尺寸较小，施工难度较小，便于工程施工和快速建网。

对于LTEFDD系统建设而言，目前主要有2T2R和2T4R两种天线。与2T2R天线相比，2T4R天线在掩盖性能上，可以获得3.5dB~4.5dB的反向增益，但其工程造价和工程实施难度要高于2T2R天线，因此在实际建网过程中，应依据不同场景和需要，敏捷选择2T2R和2T4R天线进行网络部署。

4.终端策略

目前LTE终端主要有数据卡、CPE、模块、平板电脑、上网本、智能手机等。在网络初期，LTE终端将以数据卡为主，之后可能渐渐采纳LTE智能手机、平板电脑等终端。

在TD-LTE与LTEFDD融合组网时，终端需要支持更多的制式。考虑到国际漫游问题，融合终端至少要支持TD-LTE、LTEFDD、GSM、WCDMA、WiFi等制式。

3GPP定义的FDD频段有26个，TDD频段有12个，LTE频段离散、频率间跨距大，且没有集中的全球漫游频段，终端支持多模频段已经成为必定选择。随着载波聚合技术的应用，对于TD-LTE与LTEFDD融合网络终端的多频段支持力量要求将更高，这也将增加TD-LTE与LTEFDD融合网络终端实现难度。

针对LTE终端，中国移动提出了五模十频的要求，加大了芯片厂商的实现难度，目前只有高通、海思、联发科等少数厂商的产品，可以满意五模十频的要求。因此从芯片角度考虑，满意将来TD-LTE与LTEFDD融合组网要求，还有一段很长的路要走。

总工点评

TD-LTE与LTEFDD融合进展成为必定趋势。随着全球LTE商用网络的不断开通，用户数和业务量的增长，LTEFDD频谱资源不足的问题渐渐凸显，而TD-LTE具有较丰富的频谱资源，两者融合组网，可以有效缓解FDD频谱紧急问题。同时也该看到，与LTEFDD相比，TD-LTE在产业链进展等方面，还有肯定的差距。为促进TD-LT