有限频段（共4篇）
有限频段 篇1
在TDD/FDD融合组网的趋势下, 目前全球11个TDD/FDD融合网络的数量将在中国运营商的带动下迅速提升。
国内4G牌照正式发放后, 此前LTE发展热点集中在美、日、韩等地域的情况将迎来一个重要改变, 据咨询机构分析, 2014年在4G正式商用的刺激下中国LTE用户将呈现爆发式增长, 当下全球TD-LTE用户近500万的数字也将迅速被改写。
TDD频谱有待发挥更多价值
随着移动用户数、流量的增长, 频谱成为稀缺的资源。华为TDD产品线总裁邓泰华近日接受本刊记者采访时表示:“TD-LTE在全球进入快速增长的另一个原因是越来越多运营商拥有TD-LTE频谱资源。从现在已发放的全球频谱资源来看, 新增加的频谱在TD-LTE的占比更多。”
有数据显示, 未来全球超过80%的运营商将获得TDD频段。邓泰华表示, FDD+TDD融合组网将成为未来发展趋势, 充分发挥每个频段的价值。
“因为FDD的频段通常更低, 这个频段的覆盖性能会更好, 但是带宽会比较小和窄, 可以定位为覆盖层;TDD频谱相对比较高, 覆盖受限, 但是带宽更大, 可以提供更大的容量, 可以作为容量层, 这样实现融合组网, 覆盖和容量互相补充。”邓泰华指出, 高容量的特性使TDD的优势将进一步发挥出来。移动互联网的快速发展、新兴技术与应用的层出不穷, 用户对宽带的需求逐年增加, TDD将更好地解决容量问题。
事实上, 考虑到LTE长期演进, 通过负载均衡算法平衡T D-LTE/FDD LTE流量、提升LTE性能的技术也逐渐被产业链重视起来。同时, 3GPP RL12中正在研究并引入的TD-LTE与FDD LTE的载波聚合, 将进一步增强TD-LTE与FDD LTE之间的融合。
据悉, 该标准项目的目标是通过更有效地利用TDD和FDD频谱改善系统性能和用户体验, 因TDD与FDD系统已经实现了互操作, 引入TD-LTE与FDD LTE载波聚合可以进一步提高4G系统性能。
融合网络的国际经验
谈及TDD/FDD融合组网在国际上的进展, 华为无线网络业务部GSM/UMTS/LTE产品线总裁应为民给本刊记者举了沙特电信的例子:沙特电信已经建成了截至目前全球最大的LTE TDD/FDD融合网络, 其LTE融合网络是一个TDD与FDD两网并重的网络。由于TDD频段比较多, 沙特电信就先从TD-LTE开始建设, 2012年2月, 沙特电信首先完成了2000多个TD-LTE基站部署;2012年10月, 沙特电信已经建成了3000多个TD-LTE基站, 同时还建成了700多个LTE FDD基站。
谈及LTE TDD/FDD融合网络在成本方面的问题时, 应为民称, 由于TDD和FDD标准同源等先天优势, 融合网络的基本性能是可以得到保证的。针对此, 华为在TDD和FDD网络的设计上也采取了同源的理念, 基带、射频、传输、运维等都可以实现共享, 可以极大地降低运营商的投资成本。
但中国移动研究院人士对于融合组网也有一定的担忧, 并坦言, 与Wi MAX类似, 国际上绝大多数双网运营商仍将TD-LTE视作LTE FDD和3G的“补充数据管道”, TD-LTE面临被边缘化风险, 这出于两方面原因:一方面, 对TDD/FDD双模运营商而言, 初期FDD暂无容量瓶颈, 对TD-LTE“热点扩容”的需求并不急迫, 混合组网对TD-LTE拉动作用有限, TD-LTE可能被限制为规模很有限的“热点网络”:另一方面, Vo LTE时代, TD-LTE将面临新一轮被“边缘化”的挑战, 目前一半的TD-LTE运营商同时运营LTE FDD, 他们大部分考虑将TD-LTE作为“纯数据管道”, 部分运营商甚至不发展TD-LTE手机, 只部署TD-LTE数据终端。
日韩如何做到技术与市场领跑?
虽然LTE在很多地区还未广泛商用, 但日本、韩国等领先国家已经开始高等级终端、载波聚合、Vo LTE等LTE增强和演进技术的研发和部署, 以强化其“技术领跑”优势。
据中国移动研究院人士介绍, 为了为应对“峰值速率竞争”, 3家韩国运营商已经商用基于载波聚合的LTE-A技术。今年8月, 日本软银在3.5GHz进行了5个20MHz载波的TD-LTE CA演示, 峰值速率达到700Mbps以上。同时, 我国也已开展CA、高阶MIMO等LTE-A技术试验。
在Vo LTE方面, 韩国2011年已开始商用, 已有3个运营商开通Vo LTE。SKT发展迅速, 2013年5月活跃用户数已达450万。Infonetics预计2017年全球Vo LTE和移动OTT用户将达20亿户。
对于国际上的LTE优势国内产业链该如何借鉴, 华为TDD产品线总裁邓泰华表示, 日本软银在东京、名古屋、大阪的TD-LTE是超密集组网的超大城市网络, 像北京、上海、深圳这样的城市可以借鉴。而沙特的Mobily利用TD-LTE带宽大的优势将其作为无线宽带接入, 这为TD-LTE提供了另一重要的应用场景。
他还提到, 借助海外经验, 华为针对国内TD-LTE网络部署推出了包括超宽频RRU、AAU智能有源天线、No Edge等在内的系列解决方案, 目的是打造一个超宽带、无边界的网络, 而且, 这些成功经验在中国的应用已经得到验证。
有限频段 篇2
1 TD-LTE系统介绍
TD-LTE是基于3GPP (第3代合作伙伴计划) 长期演进技术的一种通信技术与标准, 属于LTE的一个分支。作为国际主流4G标准之一, TD-LTE具有网速快、频谱利用率高、灵活性强的特点。TD-LTE制式具有灵活的带宽配比, 非常适合4G时代用户的上网浏览等非对称业务带来的数据井喷, 更能充分提高频谱的利用效率。
目前国际上3GPP共为TD-LTE定义了12个频段, 编号从33到44。国际上应用较为广泛的频段包括频段38、39、40、41、42和43, 见表1。
在我国, 目前已经划分给TDD (时分双工) 使用的频谱有:A频段 (band 34) 、F频段 (band 39) 、E频段 (band 40) 和D频段 (2 500~2 690 MHz) 。根据《工业和信息化部关于同意中国移动TD-LTE扩大规模试验使用频率的批复》 (工信部无函[2013]470号) , 中国移动4G网络可用频率包括F频段 (1880~1900MHz) 、D频段 (2575~2635MHz) 。为了满足竞争需求, 充分发挥4G技术优势, 4G网络单载波频率带宽为20MHz, 因此按照同频组网规划, F频段有1个可用频点, D频段有3个可用频点。
2 F频段和D频段组网优劣对比
2.1 传播特性
F频段相对D频段具有较好的传播特性, 覆盖能力更优。
F频段在传播特性上大大优于D频段。F频段处于TDD频谱的最低位置, 1.9 GHz的F频段无线信号传播性能优于2.6 GHz的D频段信号, 相对D频段低了近800 MHz。根据COST231-Hata模型, 当频率大于1 500 MHz时, 在密集城区的室外典型传播损耗为:
式中L为传播损耗, F为载频频率, Hb为基站天线高度, Hm为移动台天线高度, a (Hm) 为天线修正因子, D为基站和移动台之间的距离, C为地形校正因子。通过上式计算可以得出2.6 GHz信号的传播损耗比1.9 GHz大4.6 d B。因此, 在进行室外宏蜂窝连续覆盖时, F频段具有天然优势, 采用D频段要比F频段占用更多的站址资源, 建设更密集的基站。同时, 传播损耗的差异直接影响了两种频段组网的网络建设要求和覆盖性能。从网络建设要求角度分析, 由于传播特性带来的覆盖性能差异, 在单位面积内达到相同覆盖要求, 所需D频段基站数量是F频段基站数量的1.9倍。从覆盖性能角度分析, 参考典型TD-SCDMA (时分同步码分多址) 小区, 在相同覆盖范围下, F频段上下行速率明显高于D频段, 网络性能上优势明显。
2.2 频率干扰
D频段频谱干净, F频段周围干扰较多。
目前, 2.6 GHz的D频段频谱周围没有其他系统使用, 频率比较干净, 几乎不存在带外干扰。1.9 GHz的F频段频谱周边有PHS (个人无绳电话系统) (1 900~1 920 MHz) 和DCS (数字蜂窝系统) 1 800 (下行频段1 805~1 880 MHz) 带来严重阻塞干扰。另外, GSM (全球移动通信系统) 900 MHz的二次谐波也会对F频段带来频率干扰。后期工信部已明确通过调整已规划的2G和3G频率, 在1 800 MHz和2 100 MHz频段使用LTE-FDD系统, 到时也会对F频段有干扰, 影响正常业务。
F频段附近干扰源众多, 密集城区尤为严重, 从频率规划的角度来看, 应尽可能简单。另外, F频段干扰排查和优化成本也会变得较高, 这会给TD-LTE网络带来质量隐患[1]。单从干扰角度看, 在密集城区采用D频段要优于F频段。
2.3 网络部署
F频段升级部署快捷, 初期建设成本低。
由于现网TD-SCMDA基站不支持D频段, 需要新增D频段RRU (射频拉远单元) 及天线等, F频段TD-LTE平滑演进在改造工作量、工程难度、工程进度、资金投入方面明显优于D频段的建设。因此, TD-LTE网络部署初期F频段升级建设相对快速、部署方便、初期投资成本低, 大大节省站址资源。而这也正是D频段部署所需要面临的重要难题。D频段优势在于频谱宽, 后续扩容只需要软件升级即可, 综合长期的投资成本而言, D频段也是有优势的。
2.4 容量扩展
D频段有丰富的频谱, 扩展容易[1]。
TD-LTE系统的D频段扩展性强, 拥有190 MHz频谱资源, 容易实现载频扩容。而F频段目前仅有20 MHz频谱资源可用, 由于频谱资源有限, 无法在原有频段上进行第二载波的扩容。目前, F频段只能使用单频点组网, 在小区边缘重叠区域, 性能下降严重。后期随着TD-LTE网络发展, 势必需要采用新建D频段作为第二载波方式, 即采用F加D频段混合组网。结合中长期发展需要, 综合考虑未来的容量建设便捷性 (第二载波) , 在密集城区和一般城区上D频段具有较大优势。因此, 在网络建设初期建议大城市的密集城区和一般城区同步规划F频段和D频段, 考虑F加D混合组网的方式;在郊区和农村可以采用F频段新建或升级, 以满足基本的覆盖需求[1]。
2.5 产业链
D频段产业链优势明显。
截至2014年2月, 全球商用的TD-LTE网络已经开通28个, 大多数网络使用的频段都是国际通用的D频段。可以看出, 采用D频段能够更好地实现TD-LTE国际漫游, 以免重蹈TD-SCDMA时代国际漫游进不来出不去的困境。产业链中最重要的环节是手机终端。复杂的终端需要支持2G/3G4G (LTE) 多模和主流频谱, 采用全球统一的D频段可以推动i Phone、三星等主流智能手机的研发进程。若全球仅有中国唯一使用F频段开通TD-LTE网络, 则国外设备厂商将无法积极全力参与, 这也会使得中国TD-LTE产业链变得更加封闭, 无法把TD-LTE推向全球。
2.6 网络性能
F/D频段新建网络优化简单, F频段升级无法联合优化。
D频段在网络性能上的优势主要表现在以下方面:第一, D频段容易实现独立组网, 多载频扩容方便, 软件升级即可支持, 减少了网络的复杂度;第二, D频段资源丰富, 可以采用异频组网, 使得网络规划难度大大降低, 也降低了工程建设的难度;第三, D频段可以实现独立优化, 从而打造优异、高品质的LTE网络[1]。
如果采用F频段新建的方式, 同样也可以提升网络质量。但是, 如果采用F频段升级方式, 虽然可以在建网初期实现快速网络部署, 但是升级方案对于TD-SCDMA和TD-LTE两个系统无法同时达到性能最优, 无法展开独立网络优化。因此, 不建议以牺牲长期网络质量为代价, 综合考虑采用D频段新建或F频段新建方式更合适。
2.7 四网协同
F频段促进四网协同, 均衡发展。
如果说F频段的选择, 可令短期内节省投资, 那么长远来看, 也契合了四网协同策略。四网协同, 即2G、3G (TD-SCDMA) 、WLAN (无线局域网) 及4G (TD-LTE) 四张网的协同发展, 该理念主要基于均衡网络负载、引导流量分流、保障用户体验, 提升整体管道价值的网络运维考虑。由于在F频段TD-LTE与TD-SCDMA覆盖能力相当, 在TD-LTE建设的同时, 新增的TD-LTE站址资源就自然扩展了TD-SCDMA的覆盖。同样, 在TD-LTE发展初期, 由于覆盖不够, 用户可以回落到3G网络, 亦可正向拉动TD-SCDMA流量的提升。选择F频段显然更有利于形成TD-SCDMA和TD-LTE齐头并进的双赢局面。建设初期, TD-SCDMA网络可以成为TD-LTE网络的有力后盾, 而TD-LTE网络的初期覆盖不足也可反向促进TD-SCDMA网络的精品化建设。
3 采用F加D多频混合组网
TD-LTE的F频段尽管传播特性较好, 但资源相对少、干扰较大, 又要兼顾TD-SCDMA网络的发展。D频段尽管传播特性略差、投资高, 但其资源丰富, 有190 MHz带宽。鉴于F和D频段各自存在一定的优缺点, 单独选用任何一个频段都无法解决TD-LTE网络建设的各种问题。因此, 建议采用F加D多频段混合组网的方式, 即初期采用F频段快速建网做基础覆盖, 后续采用D频段做容量补充。在网络建设中不一定要先全部建完F频段基站后再建设D频段基站, 可以采取按需选择, 对有容量需求的区域可以同步建设D频段基站, 使F和D频段组网相辅相成, 提升TD-LTE网络综合服务能力。
4 小结
TD-LTE系统建设面临着频谱资源受限, 新旧网络并存, 多运营商并存的诸多问题, 灵活的进行F和D频段网络部署, 策略地分阶段、按不同侧重点来进行混合部署方可有效的化解这些难题。对于中国的TD-LTE系统, 只有建设成一张高质量、可持续发展的网络, 才能扭转TD-SCDMA系统在3G中的不利竞争局面, 对抗FDD-LTE的国际竞争, 推动TD-LTE在全球的发展。
参考文献
国内试验频段亟需明确 篇3
如果4G试验频段前期不明确, 后期一旦更换, 可能将给产业化方面带来许多不必要的重复工作和麻烦。
“在此次ITU-R WP5D第6次会议上, 除了4G提案, 各国也提交了自身关于IMT频段的业务应用的建议。”参与ITU-RWP5D工作组中频率组工作的一位代表表示。不过由于目前“尚未形成最终决议”, 该代表表示不方便向外透露各国的一些具体建议。
此前, 在今年6月前后, 中国移动开始对有关政府部门进行公关, 希望推动我国在自己的频率规划中为TD-LTE-Advanced分配更多一些“物美价廉”的低频段, 认为这将是“影响TDD发展、竞争的重要环节”。而据记者近日向中国移动技术部及中国移动研究院了解的情况, “中国移动还在跟有关部门谈”;国内一些相关领域人士也表示, “目前政府有关部门依然没松口, 没表态”。
同时, 后者也提出, 鉴于未来4G的发展趋势, 以及目前我国的频率现实使用状况, 中国移动不应一味坚持低频段, 而是应基于现有条件将TD-LTE尽力发展好, 以支撑ITU评估组对TD-LTE-Advanced的实力评估。
“4G不带频段色彩”
“4G不带频段色彩, 任何一种4G标准都会多频段运行。”国家无线电频谱管理研究所高级顾问何廷润表示。因此他认为有关部门不会“惹麻烦”, 非给某一标准分配某一类频段。
指出“4G不带频段色彩”, 何廷润的另一理由是, 这也与移动通信网未来的发展趋势有关。
“未来的网络会是异构网、泛在网, 如果能达到理想状态, 可能出现这样的情况:一个移动用户在没有移动网络覆盖、只有联通网络覆盖的环境中, 只要通过一些认证程序, 就可以使用联通网络。”何廷润向本刊记者介绍, “也就是说, 到时, 用怎样的频段, 不会产生重要影响。”
此外, 虽然从理论上来说, 低频段更加“物美价廉”, 但从我国目前频率使用的现实情况看, 要想把已被多种用途占据的低频段清理出来提供给4G, 不仅可能性暂时较低, 成本也不会低, 因此相对来说, 反而是TD-SCDMA目前已有的2.3～2.4GHz更“干净”、便捷。
“而且现在大多数厂商的TD-SCDMA产品也都是基于已有频段的, 假如4G这块引入了新的低频段, 那么许多方面工作必须重新做, 这其间的成本也是很大的。”
前述频率组代表表示, 目前国内亟需确定的是4G试验频段。这迫切性不在于“一定要挑选哪个频段”, 而在于“尽快明确”。
“东南大学移动通信国家重点实验室尤肖虎等人在上海做的4G试验网已经进行了几年, 基于的是2.4GHz频段;世博会TD-LTE的试验网也已开始建设, 基于的是中国移动原有的频段。在这种情况下, 我国官方对4G试验频段始终没有明确表示意见, 这在未来是会出问题的。”该代表认为。
他所指的“问题”主要集中在产业化方面, 与前面何廷润所说类似, 该代表担心如果4G试验频段前期不明确, 后期一旦更换, 可能将给产业化方面带来许多不必要的重复工作和麻烦。
“最大的选票”
频率划分本身对于我国TD-LTE-Advanced未来的发展不会造成很大影响, 这是前述频率组代表、何廷润等几位频率专家的共识。而对于TD-LTE-Advanced未来能否在4G标准中最后胜出, 最关键的还在于未来一年其所表现出的自身产业实力及市场潜力。
“因此这一年中, 移动通信国家重点实验室在上海的4G试验网和世博会TD-LTE的试验网的发展非常关键, 如果用得不错, 各方面效果较好, 可能会是TD-LTE-Advanced‘最大的选票’。”何廷润认为。
据了解, 就移动通信国家重点实验室, 以及中国移动和相关TD-LTE厂商比较而言, 前者偏重4G整体的基础架构、基础技术研究, 后者偏重更上层些的技术与应用, 对于中国未来4G发展, 两者同等重要。
“实际上, 国家方面比较偏于支持和看重中国移动和相关TD-LTE厂商的研究, 在项目和拨款支持方面也比较偏重, 反而对于移动通信国家重点实验室等机构的基础研究支持力度不如前者大。我们呼吁国家给予同等重视, 这样才能保证我国4G有着稳固的未来。”一位不具名的业内科研机构专家指出。
有限频段 篇4
(1) 网络结构和规模:测试选择了六个城市, 都为密集城区或者典型城区, 有着较为成熟的无线网络, 能够成片覆盖城区, 在规模上, 需要保证不少于50个基站小区。
(2) 测试区域与测试路线:结合测试要求, 我们在测试区域方面, 保证20个以上小区连续覆盖, 并且本区域被规则的多层蜂窝结构所覆盖。在路测的过程中, 需要将不同的网络负载情况充分纳入考虑范围, 如空载、负载等等。在路测的过程中, 需要尽量对区内的主干道、次主干道等道路进行测试, 需要遍历本区域内80%以上的陆玄, 并且要遍历本测定区域内的所有小区。通常情况下, 测试车的行驶速度需要保持中等, 每小时30千米左右;同时, 还需要遍历室内能走的路线, 如办公区、电梯厅以及楼梯等等。
(3) 测试网络基本配置:在频率和系统带宽方面, 分别为1.9MHz、2.6G和20MHz;在帧结构方面, 对于F频段和D频段来讲, 前者采用上行/下行配置2, 后者则是上行/下行配置1.在具体的测试中, 需要将频谱分析仪、测试用PC以及路测系统、测试车和GPS技术等应用过来。可以对终端以及GPS接收设备连接路测系统, 可以将终端的LI/2和高层信令与控制数据给显示和记录下来, 可以对GPS时间和经纬度等进行显示和记录, 并且终端记录数据可以正确关联到GPS时间和经纬度, 那么就可以将相应的地理位置提供给终端记录数据。在加载加扰方式方面, 要求加扰为百分之百真实, 在差点每个小区两个用户同时对业务进行上传和下载。在这里就会涉及到一个名词, 也就是OCNG, 指的是对真实数据的资源进行分配过之后, 那么就会向无用的数据分配剩下未被分配数据的下行物理资源, 这样可以促使模拟加载得以实现。
2 测试用例
TD-LTE D频段补盲补热测试:首先是覆盖测试, 测试目的是应用D频段进行补盲补热后, 对小区覆盖性能进行测试。测试步骤是这样的, 将原补盲小区作为F频段覆盖的要求, 那么测试区域就是覆盖的主要区域, 并且结合上文提到的测试要求, 来对测试路线进行合理确定。带宽要被TD-LTE用户所占满, 利用测试终端来进行业务的上传和下载, 按照路线要求来进行测试, 在移动过程中, 对相关的参数进行记录, 如天线模式、MCS、占用RB数、单双流和吞吐量等, 对掉线点/切换失败点的RSRP、SINR等进行记录。在百分之百的负载情况下, 对主测小区的周围第一圈邻区上下进行真实加扰, 然后利用终端来进行业务的上传和下载, 结合路线要求来进行测试。在移动过程中, 对相应的参数进行记录, 如天线模式、MCS、占用RB数、单双流和吞吐量等, 对掉线点/切换失败点的RSRP、SINR等进行记录。对测试区域内基站站址信息进行记录, 包括发射功率、PA/PB配置等;TD/L终端对相关的参数进行记录, 如SINR/天线模式/占用RB数和单双流以及吞吐量等。对TDL切换点前三秒的各种参数进行统计, 如SINR/天线模式/占用RB数和单双流以及吞吐量等。同时, 对RSRP/SINR和吞吐量的PDF以及CDF曲线进行绘制;对TD-L掉线点和切换点进行记录, 并且标注在每秒统计表格中。对RSRP、C/I以及上下行吞吐量对应的数值进行统计, 对TD-LTE每个小区的上行TOT抬升进行记录。小区的RB使用情况由无线侧监控, 并且对每秒每小区RB使用个数进行记录。
其次是全网普查, 也就是F频段和D频段覆盖和网络性能的对比测试, 测试目的是对不同站间距时两个频段下全网信号强度、信号质量以及用户体验进行观察和对比;在站址密度相同情况下, 两个频段的全网覆盖性能对比进行考察, 信号质量、信号强度以及用户体验也被包括进来。网络边缘指标受到不同频段的影响情况也要进行对比。在这个测试中, 需要注意, 两个频段测试场景的选取, 有着相同的要求, 主要要求是站间距保持在500m, 并且均匀地分布是站点, 对应的平均站高要结合具体情况确定。在测试数据的记录和处理方面, 和上述步骤类似, 依然是对测试区域内基站站址信息、基站发射功率等进行记录, 对相关的PDF以及CDF曲线进行绘制等等。
3 结语
本文主要从测试目的以及测试步骤等方面详细分析了如何来对比TD-LTE网络中F频段和D频段性能差异及组网方式, 在具体的测试过程中, 需要紧密结合相关要求来进行, 并且将现场情况充分纳入考虑范围, 要配备足够的设备仪器, 控制测试精度, 进行良好的记录和分析, 以便得出更加准确和科学的对比结果。
参考文献
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[2]沈东, 李金红.基于TD-LTE系统的智能配电网组网技术研究[J].电气应用, 2014, 2 (1) :99-101