充分利用好F频段是快速发展TD－LTE的关键(一)

2012年中国移动正式启动了TD-LTE第一阶段的规模试验网建设，本次规模试验网既是对前期TD-LTE技术研究成果及端到端产业链发展成果的一次集中展示，同时也是进一步加速TD-LTE网络建设，为TD-LTE技术未来商用积累宝贵经验的一次大练兵。对于任何一个无线网络运营商来说，频谱无疑都是最为珍贵的资源。频谱的使用策略，往往将对网络的长远发展起到最为关键的影响，是每个无线运营商首先要解决的问题。目前中国移动作为中国唯一运营TDD技术的无线运营商，其掌握的TDD的频谱资源主要分布在1.8GHz~2.6GHz之间，包括F频段1880~1920MHz、A频段2010~2025MHz、E频段2320~2370MHz和D频段2575~2615MHz.其中F频段、D频段和E频段已用于本次TD-LTE规模试验。前两个频段用于室外宏覆盖，后一个用于室内覆盖。在这些TDD频段中，F频段位于频谱的最低位置，如何充分利用好这一段宝贵的频谱资源，将成为中国移动TD-LTE未来发展的关键。

　　注：现网有1500万小灵通用户占用了1900MHz之后的部分频段，目前F频段可用频谱资源只有1880~1900MHz，共20MHz.

　　一、F频段相比于D频段具有路损小、覆盖面积大的特点，用于室外宏蜂窝连续覆盖具有天然优势

　　F频段处于TDD频谱的最低位置，相对于处于2.6GHz的D频段低了近800MHz，在进行室外宏蜂窝连续覆盖时，具有天然优势。根据2012年在某省进行的19个基站组成F频段连续覆盖片区的测试结果，可以看到，在相同距离下采用D频段覆盖的RSRP比采用F频段的低了4dB，SINR低了3dB，掉话点距离D频段比F频段缩短了250m左右。当小区覆盖边缘满足RSRP达到-110dBm时，F频段的覆盖距离是D频段的1.35倍；如果折合成单站的最大覆盖面积，采用F频段的单站覆盖面积将达到D频段的约1.8倍。这就意味着，在实现网络连续覆盖时，采用D频段无疑要比F频段占用更多的站址资源，建设更密集的基站。

　　站址资源无疑对于任何一个运营商来说都是非常宝贵的。中国移动未来发展TD-LTE网络，必然要充分利用现有站址资源。我们以TD-LTE与TD-SCDMA共站址来举例，可以进一步看到F频段和D频段在相同覆盖情况下对用户速率的影响。以TD-SCDMA典型的CS64K语音业务进行计算，其室外最大的覆盖距离可达0.78Km；考虑室外覆盖室内的需求，其对室内的最大覆盖距离可达0.34Km.以TD-SCDMA覆盖距离作为TD-LTE共覆盖规划的基准，采用F频段或D频段建设TD-LTE均可以满足与TD-SCDMA共覆盖的要求，但在相同的覆盖距离下，D频段提供的上/下行边缘速率较明显低于F频段。特别是在室外覆盖室内的场景下，D频段室内上行边缘用户速率仅能达28.8Kbps；下行可达800Kbps；而F频段上行可达100Kbps；下行可达1Mbps.由此可见，F频段可以更好的满足小区边缘覆盖的速率需求。

二、TD-LTE与TD-SCDMA可在F频段完美共存

　　TD-LTE系统与TD-SCDMA系统都是TDD系统，有着相似的帧结构。TD-LTE系统要与原本用于TD-SCDMA与在同一频段共存时，只有保证上下行切换点对齐才能避免两系统间的干扰，否则无法协同工作。因此，在规划时必须做好两系统的时隙配置规划以规避同频干扰。

　　为使两系统帧结构可共存，基本方法是通过平移TD-LTE与TD-SCDMA系统的帧头位置，并调整TD-LTE的GP大小来保证上下行切换点对齐，从而避免两系统上下行间的干扰。

　　当TD-S系统的上下行时隙配比为3：3，2：4，5：1时可以与TD-L系统实现帧结构共存。

　　由于TD-S的常规时隙和特殊时隙的配比是固定的，而TD-L的特殊时隙中DwPTS、GP和UP的长度支持9种灵活配比。TD-LTE特殊时隙的配置情况如下表所示：

　　根据以上原则，将TD-S的5种时隙配比方案和TD-L以5ms为周期的3种时隙配比方案进行共存分析，结果如下：

　　TD-S的上下行3：3时隙配比可与TD-L的2：S：2实现共存，并且TD-L的特殊时隙配比可为配置0，1，2，3，5，6，7，8.其中选用特殊时隙配置7时，基本上没有资源损失，可完美共存，推荐使用此方案。

　　TD-S的上下行2：4时隙配比可与TD-L的1：S：3实现共存，但TD-L的特殊时隙配比只能设置为配置0和5.即GP为10或9个OFDMA符号。

　　TD-S的上下行5：1时隙配比可与TD-L的3：S：1实现共存，但TD-L的特殊时隙配比只能设置为配置0和5.

　　对于TD-SCDMA的时隙比例1：5和4：2，TD-LTE无法通过简单的特殊子帧配置获得与TD-SCDMA的共存，可以考虑打掉一个子帧（1ms）的方式进行共存，资源浪费超过1个子帧。

　　三、F频段发展TD-LTE，将会促进TD-SCDMA精品网络的建设

　　从频率资源角度，F频段共有40MHz频带宽度，考虑到与1920MHz CDMA系统的隔离度需求，实际有35MHz的频段带宽可用于TDD建设。在当前TD-LTE发展的初期阶段，可以先划分1880~1900MHz 20MHz用于TD-LTE建设，随着小灵通用户的逐步退网，再将剩余15M划分给TD-SCDMA使用，这样TD-SCDNA总带宽仍有30MHz可用（包括A频段15MHz和F频段剩余的15MHz），仍然是较为充足的。

　　从网络覆盖的角度，在F频段TD-LTE与TD-SCDMA覆盖能力相当，未来在进行TD-LTE建设的同时，新增的TD-LTE站址资源就天然的扩展了TD-SCDMA的覆盖。有利于形成TD-SCDMA和TD-LTE齐头并进，一举两得的双赢局面。

　　另外，从发展业务的角度看，发展TD-LTE可以正向拉动TD-SCDMA流量提升。从全球历史经验看，3G发展初期，2G网络流量提升明显；这是因为3G发展提升了智能终端的渗透率，刺激了用户MBB数据需求，但是3G建设初期覆盖不如2G，导致用户回落到2G后，使2G流量需求大幅提升。同样的，我们可以预期4G发展初期，也会进一步刺激用户的MBB数据需求，而4G建设初期同样覆盖不如3G，因此，用户回落到3G同样会大幅提升3G网络的数据流量。

　　因此，从长远来看，F频段发展TD-LTE不仅不会影响TD-SCDMA的未来发展，反而会促进TD-SCDMA精品网络的建设。