LTE混合组网的产业现状以及发展方向

许森+孙震强

【摘    要】TD-LTE和LTE FDD的融合发展被整个LTE产业链认为是LTE未来发展的必然趋势。结合LTE技术特点、国际上LTE网络部署状况，从多个方面论证了积极推动TD-LTE与LTE FDD混合组网对于我国未来实现LTE融合发展的重要意义。

【关键词】LTE混合组网    松耦合    紧耦合

中图分类号：TN929.5    文献标识码：A    文章编号：1006-1010（2014）-15-0010-05

1   引言

当前移动数据业务的需求呈现出爆发式的增长，采用单一的频段和制式无法满足当前和未来移动互联网业务的需求。因此通过采用TD-LTE和LTE FDD混合组网的方式，充分发挥TD-LTE和LTE FDD的技术优势以满足日益增长的流量需求。2014年6月27日，工信部批准中国电信、中国联通分别在16个城市开展LTE混合组网试验，中国移动副总裁李正茂在2014年LTE峰会上也表示中国移动未来也将着手发展TDD/FDD融合技术，这些都释放出推动我国整个4G产业链发展的积极信号。大部分国际主流运营商都同时拥有FDD和TDD频谱，他们的4G网络未来不可能是单一模式，只能是包含了LTE FDD与TD-LTE的混合组网模式。所以，LTE FDD和TD-LTE在中国的混合组网以及未来的成功商业运营，将为国际主流运营商提供一个可供参照的样本，对于促进国际主流运营商接纳TD-LTE，促进TD-LTE在全球市场的发展也将具有重要意义。

下面我们将从LTE的技术特点，国际上LTE运营发展趋势，LTE混合组网在运营中的优势，混合组网对于全球运营商的示范和引领作用，混合组网对国内LTE产业链竞争力的提升等方面分析实施TD-LTE与LTE FDD的混合组网对于推动我国4G产业发展所具有的深远意义。

2   TD-LTE与LTE FDD的技术比较

第4代移动通信技术标准（4G）实现了高度统一，全球只有一个标准，即LTE。在统一的LTE国际标准下，根据双工方式（即信号接收和发送信道的区分方式）不同，具体分为LTE FDD和LTE TDD这2种模式。LTE FDD采用频分双工方式，通常用于对称分配的频谱中;LTE TDD采用时分双工方式，通常用于非对称分配的频谱中。我国将LTE TDD称为TD-LTE，但在国际上仍称之为LTE TDD。在LTE标准的设计之初，3GPP就要求LTE TDD和LTE FDD这2种模式保持高度一致性，以利于TDD/FDD双模LTE系统的实现以及相关增强技术可以采用相同的设计思路。TD-LTE与LTE FDD的核心网完全相同，无线网的技术90%以上通用，二者的主要差别在于无线侧收发信息方式不同，这使得TD-LTE和LTE FDD在某些底层设计上存在10%左右的差异。在3GPP R12的标准研究中更提出了TDD和FDD载波聚合技术，使得2种模式在未来更加紧密的融合在一起。

TD-LTE并非TD-SCDMA（3G技术制式）的衍生技术，二者完全不同且无法兼容。在标准讨论之初，曾经有2种TDD的帧结构，之所以采用与TD-SCDMA类似的帧结构，主要是为了解决2个系统共同部署时产生的干扰问题。表1给出了TD-LTE和LTE FDD差异点的简要分析。

通常LTE FDD上下行均衡，覆盖性能更好，可以解决如乡村、公路等广域覆盖问题。而TD-LTE上下行配置较为灵活，能够满足移动互联网时代中业务1/4～1/6的上下行占比，具有较高的频谱利用率，可以解决流量需求量高的热点地区集中覆盖问题。因此LTE混合组网可以发挥出LTE FDD与TD-LTE各自的优势，形成合力。

3   国外LTE网络部署状况

从全球的LTE网络部署情况来看，截至2014年2月，全球共有101个国家（地区）部署了274张LTE网络，其中单一FDD网246个，占90%;单一TDD网16个，占6%;2种模式混合组网12个。进一步调查显示，根据LTE产业链的发展状况及频率特点，当前绝大多数国际运营商仍集中精力发展FDD，通常选择单独部署LTE FDD移动网;TDD频谱则多用于无线回传或者无线宽带接入，如Vodafone、Orange等主流运营商将其在德国、葡萄牙、西班牙等国拥有的2.6GHz TDD频谱用于无线回传;原WiMax运营商，目前也是全球最大的TD-LTE运营商之一的Mobily，则是将TD-LTE主要用于宽带接入。

另一方面，全球TD-LTE运营商中，只要拥有FDD频谱资源，均开始选择尝试混合组网，发挥TD-LTE和LTE FDD各自的优势。例如美国运营商Sprint在已有的850MHz和1 900MHz的FDD频谱的基础上，通过收购Clearwire所有权及其在2.6GHz的194MHz TDD频谱资源，实现容量提升和业务分流。因此从全球的普遍经验来看，LTE FDD是国际主流产业，发展TD-LTE的运营商一般都会同步协同发展LTE FDD网络，各取所长，提升用户体验。

4   混合组网的发展模式

混合组网的发展方向是在尊重通信产业链的客观发展规律的基础上，应当通过科学的规划实现循序渐进的发展。在借鉴国际上LTE与3G发展模式的基础上，根据当前LTE产业链的发展状况以及中国运营商实际的资源情况，按照从一张松耦合的网络向融合的网络方向进行发展。整个发展过程包含3个阶段：

（1）阶段1：松耦合的组网方式。由于受限于TD-LTE与3G产业链以及设备成熟度，TD-LTE与LTE FDD单独建网。2张网络实现终端侧空闲态的网络重选以及业务重定向功能以初步实现两网之间的负载均衡和业务转移，终端通常采取SVLTE的方式。LTE FDD与3G实现连接态的互操作功能。当前国际上如Spirnt、Clearwire、KDDI及诸多WiMax运营商采取该种组网方式。该模式的好处是TD-LTE网络独立，实现了“1张双模网+1张单模网”，网络架构以及移动性管理等相对简单，且可各自独立优化，但缺点是2张网建网成本高，资源利用率相对较低，并且终端耗电较高。松耦合组网结构图如图1所示。