TD-LTE F频段和D频段间的协同策略

王乐，尧文彬，王韬，朱强

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

TD-LTE F频段和D频段间的协同策略

王乐，尧文彬，王韬，朱强

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

频谱资源是运营商竞争的基础；在移动互联网时代，用户需求将爆炸式地快速增长，为提升自身LTE网络的竞争力、提供尽可能高的带宽，未来F频段和D频段将在同一本地网上同时部署。本文全面分析了两频段间的协同策略、分场景给出了配置建议；同时分析了两种技术实现方案，并给出了工程应用建议。

TD-LTE；协同策略F/D频段

1 背景

目前，已明确可用于中国移动TD-LTE网络建设的两个频段是F频段（1880～1900 MHz）和D频段（2570～2620 MHz）。两个频段各有优势：

F频段传播损耗和穿透损耗小，覆盖能力强；可利旧TD-SCDMA现网 F频段RRU设备和天线，工程施工简单、投资少。

D频段的国际兼容性强，便于做大做强产业链；频率资源更丰富更干净，扩展空间大；不存在和TDSCDMA网络交叉时隙干扰的问题，特殊时隙配置效率更高等。

长远来看，为移动互联网用户的带宽需求，两频段都将在同一本地网部署。针对未来两频段的协同问题，F频段的优势主要体现在覆盖性能好，特别在室内环境优势更明显（测试数据反应有8～12 dB的优势）；D频段的优势是频率资源丰富（目前已是F频段的2.5倍）。以提高用户业务感知为出发点，本文提出了F频段优先承载、D频段优先承载、F/D频段基于干扰水平均衡承载、F/D频段基于业务需求承载（F频段优先承载中低速业务（含VoIP）D频段优先承载中高速业务）等4种协同策略，并提出了eNode B间动态协调、载波聚合两种技术实现方案。同时，未来的部署策略也对现在的工程建设提出了一些要求，本文对此做了一些探讨、希望能对现在的工程建设有一定参考价值。

2 协同策略

基于F频段和D频段各自的特点，从用户业务需求、网络建设阶段、干扰水平等多个角度，分析得出F频段优先承载、D频段优先承载、F/D频段基于干扰水平均衡承载、F/D频段基于业务需求承载（F频段优先承载中低速业务（含VoIP）D频段优先承载中高速业务）等四种协同策略。各策略的优劣势及建议部署场景如表1所示。

对于用户需求旺盛且D频段覆盖质量良好的区域，建议可采用D频段优先承载或F/D频段基于干扰水平均衡承载的方式，以充分发挥D频段的频谱资源优势、控制小区间干扰水平。随着业务进一步增长，当容量不能满足用户需求的矛盾日益突出时，建议采用F/D频段基于业务需求承载的方式，以保障尽可能多用户的业务感知。

表1 策略的优劣势及建议部署场景

3 技术方案

为实现F/D两频段的动态协作，可以采用以下两种实现方案。

3.1 方案1：F/D网络eNode B间动态协调

利用现有eNode B间的X2接口，实现F/D频段小区间的信息互通；根据小区的资源空闲水平、用户受干扰水平，结合用户需求分析，配置合适的切入切出门限，实现F/D小区间的负载均衡。例如当F频段小区利用率较高且用户需要接入高速数据业务时，将目标用户切换到邻区中利用率较低的D频段小区，如图1所示。

此方案基于已有3GPP RRM无线资源管理算法，进行软件功能升级即可，实现成本较低。但由于基站间一般不具备物理直连传输线路，X2接口的时延较难保障，动态协调的实时性会受一定影响。同时，用户在不同频段间切换，是小区间切换，协议流程较复杂、会造成一定切换失败率。

3.2 方案2：采用多载波聚合技术

为更迅速地调度F/D频段的资源、减少小区间切换的风险，可以采用多载波聚合技术，将两个频段聚合在同一个逻辑小区。如图2所示，当F频段干扰水平较高，用户发起高速率业务需求时，可将其切入到利用率相对较低的D频段内。

图2 采用多载波聚合技术

图1 F/D网络eNode B间动态协调

此方案相比较方案1，还可以节约一半的控制信道资源，用于传输业务数据、提升传输效率。从硬件成本看，方案1需要两套BBU+RRU基站主设备，本方案只需要一套，大大节约了建网成本。

在设备实现方面，从目前硬件发展水平看，FAD天线已经逐步成熟，BBU处理能力亦可以满足，主要研发难度集中在RRU；为同时支持F/D两个频段，受限于目前功放的带宽能力，需要分别配置两个功放。硬件成本、功耗都将提高。此外，当站距过大或者传播环境复杂时，D频段的覆盖劣势凸显，其有效覆盖范围将小于F频段，在开发调度算法时需要考虑到这个因素。

4 对目前工程建设的启示

为满足用户需求、提升中国移动竞争力，长远来看，F频段和D频段都将部署；为提升F/D频段的协同效率、降低综合建网成本，建议适当提前考虑采用载波聚合技术，使基站可以同时支持F/D两个频段、为以后的组网提供更大的配置灵活度。同时，在配套建设方面，需要长远考虑两个频段共建对天面资源、机房资源、传输资源等的需求，便于后期快速组网。

5 总结

为满足用户的长远需求，F/D频段将同时在一张本地网部署。本文综合干扰水平、用户需求、网络建设阶段等因素，提出了4种F/D频段的协同策略，分析了各自优劣势。同时提出了两种技术实现方案，并建议提前采用载波聚合技术，以节约综合建网成本、提高F/D协同效率。

[1] 沈嘉， 索士强， 全海洋等. 3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计[M]. 北京：人民邮电出版社；2009.

[2] 蒋远，汤利民等. TD-LTE原理与网络规划设计[M]. 北京：人民邮电出版社；2012.

[3] 3GPP TS 36.211 V8.8.0. Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)； Physical Channels and Modulation (Release 8)[S].

[4] 3GPP TS 21.101： Technical Specifications and Technical Reports for a UTRAN-based 3GPP System， Version 10.x.y[S].

Collaborative strategy between F band and D band for TD-LTE

WANG Le, YAO Wen-bin, WANG Tao, ZHU Qiang
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

Spectrum resource is essential for operators. In the mobile Internet era, to meet the rapid growth of data services, the F band and D band will be deployed in the same local network. This paper analysed different collaborative strategies between the two bands and two kinds of network schemes, and then provided configuration recommendations.

TD-LTE; collaborative strategy; F band and D band

TN929.5

A

1008-5599（2013）01-0013-03

2012-12-18