TDD-LTE與LTE FDD混合組網研究

郭建光 黃凱

摘要：當前TDD-LTE網絡已基本實現市區、縣城及農村區域的全覆蓋，在5G大規模承載之前，4G網絡的主要矛盾表現為在網絡的承載能力與日益增長的高速率大容量需求方面。TDD-LTE網絡的承載能力面臨較大壓力，基于此開展LTE FDD網絡擴容則成為4G網絡的重要補充。本文重點研究了LTE FDD與TDD-LTE兩張網絡的部署定位以及策略，并結合現階段的市場整體發展情況，提出LT E FDD及TDD-LTE網絡的建設方案以及建設策略，為TDD-LTE以及LTE FDD網絡的融合組網提供相關參考。

關鍵詞：TDD-LTE;LTE FDD;混合組網

中圖分類號：TN929.5? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

1 前言

當前，TDD-LTE網絡已基本實現到市區、縣城及農村區域的全覆蓋。伴隨著4G業務數據流量的爆發式增長，TDD-LTE的業務承載能力將面臨較大壓力。TDD-LTE及LTE FDD網絡各有優勢，TDD-LTE網絡部署完備，室內外進行了網絡部署;LTE FDD在覆蓋、容量、國際漫游、競爭等多個維度，均可為TDD-LTE提供必要的補充。TDD-LTE和LTE FDD兩張網絡相輔相成，兩者融合組網的需求也日益增強。

全球LTE網絡建設已較為成熟，全球共建設多張LTE商用網，覆蓋涉及多個國家或地區。TDD-LTE與LTE FDD共建LTE網絡已成全球趨勢，伴隨著融合產業鏈的基本成熟，TDD/FDD融合組網已達多張，其中以日本軟銀為典型代表，融合網絡規模最大。

鑒于頻譜資源的稀缺性壓力，運營商需要需求頻譜效率更高效的網絡制式及技術。LTE網絡既可部署在2G、3G頻段中，亦可部署在2.6 GHz等高頻段或700/800 MHz的覆蓋廣、穿損低的低頻段。從全球LTE FDD商用頻譜部署情況看，1.8 GHz頻段最為普及，達到320張，全球47.6%的LTE商用網絡均采用了1.8 GHz（Band 3）來承載LTE FDD，主要分布在歐洲、亞太地區、南美洲等國家，已有350多家運營商被授予了1 800 MHz移動許可進行LTE網絡部署。其次是800 MHz（Band 20），達到175張，79個國家進行了800 MHz的LTE網絡部署;再次是2.6 GHz（Band 7），達到157張，74個國家進行了2.6 GHz的LTE網絡部署，在美洲的Band 7的部署成熟度遠遠高于Band 3及Band 20。

目前，各運營商2G、3G、4G網絡制式共存，以中國移動為例，2G網絡主要部署在900 MHz及1 800 MHz;3G網絡為TD-SCDMA網絡，目前也面臨退頻退網策略部署，頻段主要分布在A頻段;4G網絡主要為TDD-LTE網絡，主要部署在F頻段、D頻段及E頻段（室內）。

隨著2G網絡上承載的低速數據業務大量向4G網絡遷移，以及2G話音業務量的緩慢下降，2G網絡利用率明顯下降，需要將更多的2G網絡清頻重耕用于LTE FDD的建設。[1]

2 TDD-LTE和LTE FDD融合組網方案

當前，TDD-LTE建設規模已較可觀，城市、縣城、鄉鎮和部分農村的覆蓋水平已較高，4G網絡目前主要的問題需要在于廣大農村地區的廣度覆蓋、在市區的深度覆蓋以及厚度（容量）覆蓋。結合4G現網的主要問題以及2G退頻進度、LTE FDD網絡特點，分析得出TDD-LTE及LTE FDD的網絡定位。

2.1 LTE FDD網絡定位

隨著4G用戶數的不斷增加，4G網絡承載的業務量也逐漸增大多，厚度（容量）覆蓋需求逐漸迫切，載波資源容量壓力逐漸變大。1 800 MHz皮哦那頻段能夠較好地的滿足4G網絡的容量需求，LTE FDD 1 800 MHz頻段建設可作為近期4G網絡擴容的主要手段。

與LTE FDD 1 800 MHz頻段不同，LTE FDD 900 MHz頻段建設更多的考慮具有其良好的深度覆蓋特性，承載語音VoLTE功能，逐漸承接GSM話音業務。LTE FDD可由VoLTE來承載話音業務。VoLTE話音清晰度高，接續時間短，代表了技術發展的方向，因此由LTE FDD上的VoLTE來逐步承接GSM話音，是非常自然的選擇。由于存在長尾效應的存在，替代過程可能需要些時間，到替代過程的后期，GSM將只占用很少的帶寬，釋放大部分頻譜給LTE FDD網絡來使用。

綜上所述，LTE FDD以其良好的覆蓋特性，以提供VoLTE話音服務為主，LTE FDD以其大帶寬、高容量特點作為現網TDD-LTE網絡的容量補充存在，與TDD-LTE的F頻段、D頻段及E頻段的網絡部署互為補充。[2]

2.2 TDD-LTE網絡定位

目前TDD-LTE網絡已基本實現了市區、縣城、農村的全覆蓋，高容量、高熱點區域的TDD-LTE基站實現了F+D的雙層網覆蓋。TDD-LTE網絡會是主力承載網，TDD-LTE的F頻段實現連續覆蓋，為目前4G網絡的打底兒網絡，TDD-LTE的D頻段實現熱點區域的容量覆蓋，熱點區域實現F+D的雙層網覆蓋，高熱點場景實現了F+D1+D2，甚至F+D1+D2+D3的網絡部署。

目前4G網絡的主要關注點為日益增長的擴容需求，對于可較好地滿足連續覆蓋需求可較好滿足。鑒于建設成本的壓力，對于現網為TDD-LTE基站需要擴容，通過“軟擴”方式來增加容量的場景;對于現網為TDD-LTE基站需要擴容LTE FDD網絡的場景，可通過“硬擴”方式來增加容量的場景。

2.3 融合組網部署方案

根據前兩節述對于TDD-LTE以及LTE FDD的網絡定位分析，總體網絡部署策略研究如下：