LTE FDD和TDD融合組網策略的研究

福建省郵電規(guī)劃設計院有限公司 陳善永

隨著LTE網絡規(guī)模、用戶規(guī)模的不斷增大,用戶流量的迅猛增長以及4G時代用戶行為的逐步變化，網絡容量的問題已開始凸顯，單一的FDD或TDD網絡容量已無法滿足用戶需求，LTE FDD和TDD融合組網策略的研究及解決方案勢在必行，至此，針對LTE TDD和FDD融合組網發(fā)展趨勢，發(fā)展現狀，技術對比以及組網方案進行有效分析。

一、前言

LTE FDD/TDD雙模組網是MBB網絡的未來趨勢，對FDD/TDD混合網絡的分析顯示，成本僅上升不到30%，但是會明顯提高數據處理能力。在LTE領域運營商將通過更多的頻譜資源來提供高質量服務，LTE FDD/TDD融合組網將成為最佳的選擇。加快LTE FDD/TDD融合組網建設是大勢所趨、勢在必行。

二、LTE FDD/TDD融合組網策略

1.LTE TDD/FDD融合組網發(fā)展趨勢

一方面LTE驅動了海量數據流量的增長，另一方LTE連接數的成倍增加，且熱點區(qū)域流量密度高度集中，增速非常快，LTE FDD和LTE TDD融合發(fā)展成為產業(yè)共同愿景，LTE FDD/TDD融合成為趨勢， 構建高效低耗的網絡，驅動融合終端出貨量，發(fā)展下一代融合通信平臺是業(yè)界領先運營商的使命；同時LTE FDD和TDD融合給運營商帶來價值主要有：

（1）頻譜優(yōu)勢：TDD頻譜成本低，充分利用頻譜資源，降低整網成本；

（2）網絡覆蓋：TDD多天線的靈活應用，能夠較好的抗干擾并能提升性能和覆蓋；

（3）運營成本低：融合組網增加了30%的成本，收益翻倍，拉低成本，更有效的利用資源。

2.LTE TDD/FDD融合組網發(fā)展現狀

隨著LTE TDD和FDD協議標準同步發(fā)展，當前已具備多模多頻芯片，已具備多模終端，LTE多模智能機已快速發(fā)展，當前多模網絡已商用部署，在2016年全世界已有21張LTE FDD 和TDD的融合網絡，沙特電信建設的首個全球四模GSM/UMTS/TD-LTE/LTE-FDD融合網絡，是目前全球最大的實現規(guī)模部署的LTE TDD/FDD融合網絡。同時現階段LTE TDD和FDD的網絡部署策略如下：

（1）若FDD實現廣覆蓋，TDD作為熱點區(qū)域覆蓋，并作為容量層；若TDD實現廣覆蓋，FDD（低頻段）作為深度覆蓋；

（2）TDD/FDD同作為覆蓋和容量層，按服務對象或業(yè)務差異化進行分擔；

（3）若FDD作為覆蓋層，作為基本覆蓋，TDD采用異頻組網方式，實現深度覆蓋；若FDD作為容量層，實現最基本業(yè)務，TDD作為特定的應用層，提供視頻、M2M和 eMBMS(演進型多廣播業(yè)務)業(yè)務，滿足行業(yè)客戶需求。

3.LTE TDD和FDD技術對比

LTE定義了頻分 ( FDD )和時分(TDD)兩種雙工方式，但由于無線技術的差異、使用頻段的不同等因素，LTE-FDD和LTE-TDD技術受到了極大的重視，其產業(yè)化進程也有了顯著的發(fā)展。當然，LTE FDD和TDD標準也具有相似性，比如：可擴展頻譜，OFDMA，編碼&調制，移動性，語音解決方案，負載和準入控制。鑒于各自特點和相互之間所存在的相似性，使得研究更加的必要，下面對幾個關鍵技術進行分析：

（1）LTE TDD和FDD的雙工方式不同

LTE定義了頻分雙工(Frequency Division Duplexing，FDD和時分雙工(Time Division Duplexing, TDD) 兩種雙工方式 ：

雙工方式的不同決定了LTE-TDD和LTE-FDD物理幀格式的不同， LTE-TDD和LTE-FDD的主要不同集中在物理層，特別是在物理幀結構上面。所以LTE-TDD和LTE-FDD對應的物理幀格式以及由幀格式不同所衍生的相關信令和協議等的不同。

（2） LTE TDD和FDD組網對比

組網的主要不同體現于組網規(guī)劃：LTE FDD只有頻率規(guī)劃，結合ICIC完成；LTE TDD頻率規(guī)劃和子幀配比規(guī)劃，頻率規(guī)劃，結合ICIC完成，子幀配比規(guī)劃根據業(yè)務分布，干擾隔離等方面在組網中進行考慮。

圖1

圖2

LTE TDD的組網模式主要分為以下三種：（a）同頻組網：全網所有小區(qū)使用相同的頻點，頻譜效率高，但小區(qū)間存在同頻干擾，小區(qū)間同步精度要求高，從而增加了成本要求；（b）異頻組網：同一基站的小區(qū)可以實現鄰區(qū)間無子載波碰撞；（c）異子幀配比組網。

圖3

4.LTE TDD和FDD融合組網方案

站址共享也是LTE TDD網絡部署的必要條件，隨著基站站址建設選擇日益困難，為充分利用現有資源降低基站空間的需求以及對室外天饋改造帶來的困難，LTE TDD和FDD融合方案對資源利用和建設提出以下方案：

（1）共柜節(jié)省空間方案：FDD/TDD BBU共柜不共框；共主控板；共基帶板（見圖1）。

（2）刀片RRU支持TDD&FDD雙模拼裝方案：體積小，重量輕，易安裝，安裝方式支持多模式的平滑演進（見圖2）。

（3）共天線減少天饋改造困難方案，節(jié)省天面空間，減少物業(yè)談判難度（見圖3）。

三、結論

隨著中國移動FDD牌照的發(fā)放，LTE TDD和FDD融合已成為行業(yè)內討論的熱點話題，融合成為一種趨勢，融合組網終于可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢，充分利用現網的網絡資源，打造一張優(yōu)質的網絡，構建高效低耗的的網絡，驅動融合終端出貨量，發(fā)展下一代融合通信平臺是業(yè)界領先運營商的的使命，為用戶提供迅速、準確、安全、方便的服務，促進電信業(yè)的健康發(fā)展。同時LTE TDD和FDD融合組網也增加了網絡的復雜度，帶來了新的挑戰(zhàn)。