F頻段新建是建設(shè)TD-LTE精品網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)
TD-LTE擴(kuò)大規(guī)模外場測試的試點(diǎn)城市中,廣州、深圳、杭州采用F頻段部署,其他試點(diǎn)城市采用D頻段部署;F頻段部署包括從TD-SCDMA升級(jí)方案和共址新建方案。在即將到來的大規(guī)模商用部署中,中國移動(dòng)如何“多”“快”“好”“省”地建設(shè)具有領(lǐng)先優(yōu)勢的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)?在F頻段上采用新建方案還是采用TD-SCDMA升級(jí)方案?各方案的覆蓋能力及用戶可感知速率如何?制約因素是什么?實(shí)際建設(shè)難度多大、周期多長、成本高低?
針對(duì)以上提到的問題,從F頻段升級(jí)面臨的難點(diǎn)入手,通過分析升級(jí)方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生的制約,結(jié)合現(xiàn)網(wǎng) F頻段新建的測試結(jié)果,肯定了F頻段新建是建設(shè)TD-LTE精品網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。并且,愛立信通過對(duì)工程實(shí)施及投資的詳細(xì)分析,為中國移動(dòng)“多”“快”“好”“省”地建設(shè)具有領(lǐng)先優(yōu)勢的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)提出了多項(xiàng)建議。
F頻段升級(jí)方案面臨諸多難點(diǎn)
難點(diǎn)一:時(shí)隙配比受限
TD-LTE使用時(shí)分雙工的方式,上下行時(shí)隙配比是網(wǎng)絡(luò)速率和容量的重要制約因素。
在F頻段升級(jí)方案中,為了與TD-SCDMA共RRU,特殊子幀只能配置成3:9:2,無法用于傳輸下行數(shù)據(jù);而F頻段新建方案則無此限制,特殊子幀可以配置成10:2:2,可以用以傳輸下行數(shù)據(jù)。由于特殊子幀配置的差異,F(xiàn)頻段升級(jí)方案TD-LTE下行容量下降約25%。

難點(diǎn)二:阻塞干擾受限
阻塞指標(biāo)是衡量無線接收機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo),并直接影響共站時(shí)天面的施工隔離距離的要求,阻塞指標(biāo)差會(huì)使天面選點(diǎn)困難、工程復(fù)雜。
現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的TD-SCDMA基站,其阻塞指標(biāo)往往僅能滿足當(dāng)年基于 TD-SCDMA 技術(shù)的國家級(jí)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)1850~1880MHz有其它運(yùn)營商的LTE FDD系統(tǒng)工作時(shí),現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA設(shè)備的阻塞指標(biāo)對(duì)隔離度的要求如下圖紅圈所示,若采用F頻段升級(jí)方式,則必然無法滿足共存共站建設(shè)的要求,升級(jí)后TD-LTE 會(huì)被嚴(yán)重干擾,明顯影響網(wǎng)絡(luò)性能,只有通過大規(guī)模替換原有的RRU才能解決此問題。
在F頻段新建方式下,可以采用滿足2012年移動(dòng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備,抗阻塞性能高。如RBS6000 TD-LTE設(shè)備的阻塞指標(biāo)即遠(yuǎn)高于中國移動(dòng)2012年的企標(biāo),如圖所示,F(xiàn)頻段設(shè)備的阻塞指標(biāo)高于15dBm,比企標(biāo)-5dBm高20dB (比現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA的設(shè)備高出58dB), 對(duì)隔離度的要求完全可以滿足共存共站建設(shè)的要求,如圖中藍(lán)圈內(nèi)所示。

目前,在已有的F頻段升級(jí)的網(wǎng)絡(luò)中,均發(fā)現(xiàn)由于原有的TD-SCDMA設(shè)備阻塞指標(biāo)低,升級(jí)之后GSM1800 高工作頻點(diǎn)造成TD-LTE阻塞干擾,導(dǎo)致基站工作異常、速率下降,甚至出現(xiàn)0速率的情況。即便通過AGC技術(shù)可以部分降低影響,但仍會(huì)導(dǎo)致靈敏度降低及小區(qū)覆蓋收縮,影響網(wǎng)絡(luò)性能。
難點(diǎn)三:優(yōu)化受限
TD-LTE技術(shù)與2G/3G的差異決定TD-LTE網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化不同于2G/3G;獨(dú)立優(yōu)化要求TD-LTE單獨(dú)天線或共天線時(shí)能獨(dú)立電調(diào),然而,若與TD-SCDMA共用天線,則無法單獨(dú)調(diào)節(jié)下傾角,導(dǎo)致雙網(wǎng)無法兼顧優(yōu)化,原TD-SCDMA存在的不合理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更會(huì)加重優(yōu)化難度。
同時(shí)隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的重要性逐漸加強(qiáng),運(yùn)營商也傾注了大量的精力優(yōu)化TD-SCDMA, 使之逐漸發(fā)展成為一個(gè)成熟性能穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)。為了避免對(duì)已有的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響,從TD-SCDMA升級(jí)的TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就必然會(huì)受限于TD-SCDMA的優(yōu)化,導(dǎo)致TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化難度增加及優(yōu)化效果受到牽制。
F頻段新建——網(wǎng)絡(luò)性能更優(yōu)
在TD-LTE規(guī)模實(shí)驗(yàn)網(wǎng)中,采用了基于RBS6000 平臺(tái)的新一代基站,基帶模塊具有領(lǐng)先的“系統(tǒng)板卡化”的架構(gòu),可與現(xiàn)網(wǎng)的GSM RBS6201 共機(jī)柜,或直接插入19”的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架, 射頻模塊的無線指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于3GPP標(biāo)準(zhǔn)及中國移動(dòng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)網(wǎng)基于F頻段新建的片區(qū)測試性能優(yōu)異。
在室外連續(xù)覆蓋方面,青島的測試在黃島密集市區(qū)場景進(jìn)行,測試站點(diǎn)全部采用F頻段新建,平均站間距為550m;時(shí)隙配比為3:1(3:9:2),測量終端是CAT3終端。在50%加擾情況下,場強(qiáng)為-84.13dBm,信噪比為8.5dB,下行平均為21.71mbps,上行平均為7.7mbps,切換成功率達(dá)100%
而廣州的測試則在蘿崗區(qū)科學(xué)城附近進(jìn)行的,屬于普通市區(qū)場景;測試站點(diǎn)全部是采用F頻段新建,平均站間距為746m;時(shí)隙配比為3:1(3:9:2),測量終端是CAT3終端。 在空擾情況下,經(jīng)過精細(xì)優(yōu)化,場強(qiáng)為-84.98dBm,信噪比達(dá)到17.24dB,下行平均為37.5mbps,上行平均為8.6mbps,切換成功率為99.71%。
數(shù)據(jù)表明,F(xiàn)頻段新建性能指標(biāo)優(yōu)異,更表明了由于優(yōu)化不用受限于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò), 經(jīng)過精細(xì)優(yōu)化之后,性能可得到顯著提升。
按照中國移動(dòng)外場測試規(guī)范的要求,以上的測試的時(shí)隙配比是3:1,特殊時(shí)隙配置為3:9;2, 如果采用10:2:2的特殊時(shí)隙配置,則在保持上行性能不變的情況下,下行可獲得約25%的性能提升。

圖:青島(左)與廣州(右)測試數(shù)據(jù)
對(duì)于不同特殊時(shí)隙配比,在廣州市區(qū)的外場測試結(jié)果表明:相比F頻段升級(jí)(時(shí)隙配比3:1,特殊子幀配比3:9:2)場景,F(xiàn)頻段新建(時(shí)隙配比3:1,特殊子幀配比10:2:2)的下行速率提高了21%左右,接近理論分析值。
F頻段新建——工程建設(shè)與投資成本可控
TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資分析應(yīng)綜合衡量各方案容量、質(zhì)量、覆蓋性能、建設(shè)總成本和投資效率。而對(duì)于各種方案施工周期的考量,則應(yīng)按照相當(dāng)規(guī)模的典型項(xiàng)目考量整個(gè)建設(shè)周期的時(shí)間,包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、選址、配套、施工、優(yōu)化、驗(yàn)收整個(gè)過程。
對(duì)于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的工作量分析,則應(yīng)全面考量典型項(xiàng)目建設(shè)周期的關(guān)鍵步驟如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、選址、物業(yè)協(xié)調(diào)、配套建設(shè)、安裝、調(diào)測、單站驗(yàn)證、驗(yàn)收移交、開網(wǎng)優(yōu)化等所涉及的工程量。
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F頻段升級(jí)在物業(yè)協(xié)調(diào)、安裝調(diào)試、開網(wǎng)優(yōu)化及升級(jí)方面存在難點(diǎn)
首先,F(xiàn)頻段升級(jí)在物業(yè)協(xié)調(diào)方面存在難點(diǎn),如升級(jí)需要協(xié)調(diào)多方面接口,且也牽扯天面光纖等的施工,增加管理難度;對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)一定存量的的TD-SCDMA基站的升級(jí),需要替換RRU/天線,涉及物業(yè)協(xié)調(diào);
其次,F(xiàn)頻段升級(jí)的安裝調(diào)試并不簡單,在試驗(yàn)網(wǎng)中,設(shè)備升級(jí)時(shí)間及問題處理時(shí)間往往比承諾要長、且項(xiàng)目管理中還需增加考慮與原TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)維護(hù)或測試工作的相關(guān)接口溝通和匯報(bào)的時(shí)間;
再次,開網(wǎng)優(yōu)化難度大,雙網(wǎng)無法兼顧優(yōu)化,會(huì)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA的質(zhì)量產(chǎn)生影響;在以保障TD-SCDMA優(yōu)化質(zhì)量的前提下,TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化受到制約;原TD-SCDMA不合理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)加重優(yōu)化難度;
最后,升級(jí)所帶來的工作量增加,如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中升級(jí)方案需要額外綜合考慮原有TD-SCDMA與TD-LTE性能,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中需要增加原有天線型號(hào),工參等數(shù)據(jù)收集,開網(wǎng)優(yōu)化中天線的下傾和方位角需要考慮雙網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化等。
F 頻段新建方案在物業(yè)協(xié)調(diào)、配套建設(shè)方面也存在難點(diǎn),但長遠(yuǎn)來看優(yōu)于升級(jí)。
一方面,物業(yè)協(xié)調(diào)有一定難度:新建RRU或天線,需要物業(yè)協(xié)調(diào)同意。
另一方面,配套建設(shè)需要統(tǒng)籌:如部分站點(diǎn)需新建更承重的抱桿,增加協(xié)調(diào)周期和工期,或可考慮用2天線方案解決;
在綜合考量了整個(gè)建設(shè)周期涉及的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)于“TD-SCDMA升級(jí)F”、“F新建”、“TD-SCDMA升級(jí)F+D新建”及“F新建+D新建”給出了量化的工程量比較。

*考慮到TD-SCDMA升級(jí)F需要增加額外的工作(例如與TD-SCDMA維護(hù)優(yōu)化部門的溝通、協(xié)同優(yōu)化),F(xiàn)頻段新建的工作量略低于TD-SCDMA升級(jí)F頻段的方案
*從長遠(yuǎn)來,“F新建+ D新建”的工作量將少于“TD-SCDMA升級(jí)F+D新建”的工作量。而且,考慮到“F+D”混合組網(wǎng)的未來趨勢,F(xiàn)新建可視為工作前移,使運(yùn)營商能夠搶占最佳的天面和站址位置,即確保了網(wǎng)絡(luò)性能又避免了后期建設(shè)中與其它運(yùn)營商的競爭。
所以,從短期來看,“TD-SCDMA升級(jí)F”、“F新建”的方案在工程量方面相差不大,從“F+D”混合組網(wǎng)的未來趨勢看,“F新建+D新建”在工程量上遠(yuǎn)優(yōu)于后者,并且網(wǎng)絡(luò)性能、容量可達(dá)到最優(yōu)。
TD-LTE新建——短期投資略高,長期投資基本無差異
典型的無線網(wǎng)絡(luò)新址建設(shè)投資主要包括以下幾個(gè)方面:接入用房,電力引入,后備電源,傳輸,鐵塔投資,天饋,無線主設(shè)備。其中無線主設(shè)備的投資約占總投資的30%。
對(duì)于共址建設(shè)來說,無論是與GSM共址新建還是從TD-SCDMA升級(jí),投資復(fù)用比例大約都在七成左右。因此應(yīng)該盡量復(fù)用現(xiàn)網(wǎng)站址進(jìn)行LTE的建設(shè)。而GSM有巨大的站點(diǎn)資源可供TD-LTE共站建設(shè),更豐富的站址便于靈活的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。應(yīng)優(yōu)先考慮共用GSM站址。
基于共址的情況下進(jìn)行TD-LTE的建設(shè),投資主要包括以下幾個(gè)方面:選址費(fèi)用,無線投資(不含無線主設(shè)備),電源投資,傳輸投資,配套投資及無線主設(shè)備投資。下圖分別針對(duì)“TD- SCDMA升級(jí)F”、“F新建”、“TD-SCDMA升級(jí)F+D新建”及“F新建+D新建”給出量化的投資分析比較。

*F頻段新建方案考慮的配套投資只有在需要相關(guān)改造的站址才會(huì)發(fā)生,例如部分站點(diǎn)可以利舊原有的抱桿資源
*從無線主設(shè)備投資來看F 頻段升級(jí)和F頻段新建基本相同,總體投資上來看F頻段升級(jí)及F新建方案差異不大
*考慮目標(biāo)網(wǎng)D頻段的引入,F(xiàn)頻段無論升級(jí)或新建,最終D+F單站總投資基本無差異
綜上所述,本著以終為始的建設(shè)原則,綜合考慮實(shí)際建設(shè)成本、工程實(shí)施的影響、天面/站址資源等運(yùn)營商的戰(zhàn)略資源,F(xiàn)頻段新建網(wǎng)絡(luò)能夠以目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)配套為基準(zhǔn),避免擴(kuò)容后續(xù)重復(fù)建設(shè),耗時(shí)耗力,例如抱桿承重的一次性建設(shè)等,更能發(fā)揮先建優(yōu)勢,搶占最佳的天面和站址位置,即確保了網(wǎng)絡(luò)性能,又避免了后期建設(shè)中與其它運(yùn)營商的競爭。
另外, 從維護(hù)來說,若采用F頻段TD-SCDMA升級(jí)方案,則3G/4G系統(tǒng)緊密耦合,維護(hù)時(shí)(比如系統(tǒng)重啟)3G/4G系統(tǒng)都受到影響,不利于業(yè)務(wù)保障,如果采用F頻段新建方案,則無此顧慮。而TD-LTE采用與GSM RBS6000 共平臺(tái)共核心網(wǎng)的無線產(chǎn)品,現(xiàn)有成熟可靠的GSM運(yùn)維流程及快速響應(yīng)機(jī)制都可以應(yīng)用到TD-LTE上。
F頻段新建,實(shí)現(xiàn)“多、快、好、省”
F頻段新建較TD-SCDMA升級(jí)在性能、抗干擾能力、部署方案、優(yōu)化及維護(hù)等方面均有優(yōu)勢,在建設(shè)進(jìn)度及投資效益上也無明顯差異??傮w來說,采用新建方式可以更好的實(shí)現(xiàn)“多,快,好,省”地建設(shè)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)。
“多、快”:新建和升級(jí)從整個(gè)工程實(shí)施的周期來看沒有明顯差異,能夠滿足大規(guī)模迅速建站的要求。
“好”:新建方案由于在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)不受限于TD-SCDMA 的限制,可以獨(dú)立優(yōu)化保證更好的覆蓋;同時(shí),新建的設(shè)備滿足的新的抗阻塞標(biāo)準(zhǔn),在特殊時(shí)隙上可以靈活設(shè)置,因此上下行的性能及速率都得以大幅提升?;驹O(shè)備采用比企標(biāo)及3GPP標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的,可以有效的幫助中國移動(dòng)建設(shè)高質(zhì)量的TD- LTE精品網(wǎng)絡(luò)。
“省”:新建和升級(jí)的總體投資基本無差異。 同時(shí),由于天面/站址資源屬于運(yùn)營商的戰(zhàn)略資源,采用新建的方式,可以發(fā)揮先建優(yōu)勢,搶占最佳的天面和站址位置,即確保了網(wǎng)絡(luò)性能,又避免了后期建設(shè)中與其它運(yùn)營商的競爭;同時(shí)由于新建是以目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)配套為基準(zhǔn),還避免了擴(kuò)容后續(xù)重復(fù)建設(shè),達(dá)到提前布局戰(zhàn)略資源的目的.