基于TD-SCDMA网络向TD-LTE演进中的规划研究

作者/王佼，黑龙江同信通信股份有限公司

基于TD-SCDMA网络向TD-LTE演进中的规划研究

作者/王佼，黑龙江同信通信股份有限公司

未来几年中，基于TD-SCDMA网络系统已向TD-LTE网络系统不断演进，TD-SCDMA网络系统与TD-LET网络系统将会在邻频并行。本文基于此背景研究基于TD-SCDMA网络向TD-LTE网络演进的规划设计，并希望在设计阶段针对TD-LTE网络建设提升其网络质量，，利用TD-SCDMA网络数据对TD-LTE网络进行规划建设，预测分析了基于TD-SCDMA网络向TD-LTE网络演进中的问题站点。研究基于TD-SCDMA网络向TD-LTE网络演进的规划设计，并在设计阶段针对TD-LTE网络建设提升其网络质量。

TD-SCDMA网络；TD-LTE网络；规划研究；分析优化

引言

未来几年中，基于TD-SCDMA网络系统已向TD-LTE网络系统不断演进，TD-SCDMA网络系统与TD-LET网络系统将会在邻频并行。本文基于此背景研究基于TD-SCDMA网络向TD-LTE网络演进的规划设计，并希望在设计阶段针对TD-LTE网络建设提升其网络质量，具有理论意义和应用价值。

1.频率分析

基于TD-SCDMA网络系统演进而来的TD-LTE网络系统在建设规划阶段，由于总体用户较少，业务需求量也较小，在兼顾两种网络覆盖建设的需求下，采用TD-LTE与TD-SCDMA共站架设且配比为1：1，最终实现TD-LTE和TD-SCDMA网络覆盖地区相互重叠、边界相同。基于TDSCDMA网络和TD-LTE网络方式的移动通信系统具有相似之处。首先，两种网络系统都采用时分双工方式通信。其次，TD-SCDMA网络常用频段与TD-LET网络常用频段相似，信号通信过程的差异性较小。最后，两种网络均采用间距较小的智能天线和赋形波束技术。TD-SCDMA网络和TD-LTE网络在1：1邻频共站建设时，两者系统之间可能存在干扰链路，如基站之间相互干扰、移动台之间相互干扰、基站和移动台之间的相互干扰等干扰链路。TD-SCDMA网络系统中的时隙长度是0.675ms，而TD-LTE网络系统中的时隙长度是0.5ms。因此，两者系统之间的时隙边界无法自然对其，从而造成系统间的时隙干扰。

TD-LTE网络与TD-SCDMA网络帧结构对比图，如图1所示。TD-LTE网络系统中的子帧#0的时间长度为1ms，DwPTS、GP和 UpPTS总 时 长 为 1ms。TD-SCDMA，DwPTS、GP和UpPTS总时长为275μs。同时，TD-LTE网络和TD-SCDMA网络的帧结构指定了数据传输方向的时隙，帧头相同的情况下，TD-LTE网络的子帧#0是下行方向，而TD-SCDMA网络中的UpPTS频段相冲突。TD-SCDMA网络的子帧TS1是上行方向，而TD-LTE网络中的DwPTS下行子帧相冲突。因此，TD-LTE网络与TE-SCDMA网络在同频段时将会产生影响通信质量的干扰。

图1 TD-LTE与TD-SCDMA帧结构对比

采用第二种方案虽然主频段覆盖能力弱、干扰关系简单、对设备要求少、且单频组网的无线资源算法较为简单，但适合进行TD-LTE网络规模性试验建设。而第一种方案具有主频覆盖能力强、干扰关系复杂、设备需要支持F、D频段、且双频组网无线资源算法较为复杂，但可以充分利用TD-SCDMA网络站点的资源，无需进行额外的站点建设。因此，首先采用第二种方案进行规模性试验建设，再采用第二种方案进行优化升级，可充分利用TD-SCDMA网络资源，达到平滑升级的目的，借鉴TD-SCDMA网络的经验和技术对TD-LTE网络进行规划设计和性能优化。

2.天线分析

TD-LTE网络建设中，TD-LTE与WLAN网络仅有10MHz的带宽相隔，对于频段相差不大的TD-LTE网络与WLAN网络而言，由于发射机的滤波器等设备无法达到理论滤波效果并伴随产生辐射干扰，经一系列空间传播后形成干扰信号。当同频段TD-LTE网络与WLAN网络共室时将会产生影响通信质量的干扰。目前，根据国内外建设的TD-LTE网络规模性试验得到的数据进行分析验证，2天线和8天线都可用于建设TD-LTE网络系统，这一点与TD-SCDMA网络建设具有较大差别。TD-SCDMA网络建设时，采用阵列天线并使用8天线进行构建。TD-LTE网络规模性试验中，采用8天线的网络组与2天线网络组在平均吞吐量上提升了性能的85%左右，而在边缘吞吐量上提高了135%左右。同时，在覆盖半径方面，8天线是2天线的两倍。智能天线一方面能对上行多接入信号，通过控件信道估计技术进行空间滤波。另一方面智能天线能对下行数据进行赋形发送。因此，8天线无论是在信息吞吐量方面还是在信号覆盖半径上都具有较大优势。同时，才用8天线进行网络建设将减少基站建设。2天线主要用于高速公路站点以及对信号盲区进行补充覆盖等方面。所以，对于TD-LTE网络建设基站时，建议采用8天线。

3.主设备分析

TD-LTE网络中的无线接入网络由eNodeB组成，相比现有TD-SCDMA网络中的Node B站点，eNode B通过集成RNC功能，从而减少了通信时协议层次，优化了通信结构。eNode B站点主要包括射频拉远单元RRU和基带处理单元BBU两部分。而TD-SCDMA网络系统与TD-LTE网络共用的基带处理单元，则需要对原有的基带处理单元进行软件升级，使得TD-SCDMA网络与TD-LTE网络的基带处理单元单独运行。或者通过单独接入一个主控板和基带处理单元板并共用接口，使TD-SCDMA网络和TD-LTE网络在同一基带处理单元下共同运转。这样能实现将现有资源整合的目的，节约通信成本。

在室外基站建设方面，TD-SCDMA网络的射频拉远单元RRU主要支持F频段，因此对于TD-LTE网络来说，仅需要对射频拉远单元RRU进行软件升级即可共同运行。在室内组网方面，则需要重新构建支持D频段的射频拉远单元RRU，若TD-SCDMA网络使用的是支持A频段的射频拉远单元RRU也需要重新加设支持E频段的TD-LTE射频拉远单元RRU。

4.共RRU技术方案分析

一般TD-SCDMA网络建设中，均按照1.6MHz带宽设计射频拉远单元RRU。同时，TD-SCDMA网络的载波发射功率规定了射频拉远单元的额定功率，频率资源和带宽也决定了射频拉远单元RRU的频率位置和带宽。与此同时，TD-LTE网络则基于灵活带宽配置并在不同带宽下运行，需要替换部分结构从而实现TD-SCDMA网络和TD-LTE网络的共同并行。

因此，TD-SCDMA网络的射频拉远单元RRU支持F频段和A频段则此设备可以向TD-LTE网络演进，即将TDSCDMA网络和TD-LTE网络的射频拉远单元RRU各增设一根光纤接入各自的基带处理单元BBU实现网络通信。TDSCDMA网络不支持F频段和A频段则需要增设支持F频段和A频段的射频拉远单元RRU，并增设一根光纤接入基带处理单元BBU即可实现通信。

5.结语

未来几年中，基于TD-SCDMA网络系统已向TD-LTE网络系统不断演进，TD-SCDMA网络系统与TD-LET网络系统将会在邻频并行。TD-LTE网络与TD-SCDMA网络部分通信过程相似，但在信号带宽技术和底层信号处理技术方面存在较大差别。因此，TD-SCDMA网络与TD-LTE网络无法共用基带处理单元BBU，需要额外加设TD-LTE的基带处理单元BBU。TD-SCDMA网络能够平滑过渡到TD-LTE网络，并能实现大部分设备的共用。针对TD-SCDMA网络的射频拉远单元RRU进行改造，采用双模RRU设备结构将能实现TD-SCDMA网络向TD-LTE网络的共同并行，利用原有天线的同时节约设备设计制造成本，极大地提高工程建设覆盖率，对今后TD-LTE网络的全面建设具有规划层面的指导意义和工程价值。

* [1]任毅,卢纪宇,王申.TD-SCDMA设备向TD-LTE平滑演进方法的研究[J].广西通信技术,2010(4):21-23.

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