分时长期演进双层网覆盖解决方案

江苏省邮电规划设计院有限责任公司 宗 春

分时长期演进双层网覆盖解决方案

江苏省邮电规划设计院有限责任公司 宗 春

在LTE（长期演进）前三期工程建设中，宏基站采用F频段为主建设，配置S1/1/1（三扇区，每扇区1个载频），的LF方案； 在局部有载频干扰、站高不理想或者宏蜂窝结构不理想的基站采用D频段建设，配置S1/1/1，的LD方案； 室内分布系统则采用E频段覆盖，配置O1(载波带宽20 MHz)的LE方案。介绍了TD-LTE（分时长期演进）双层网覆盖解决方案： LF扩LD解决方案和LD扩LF解决方案，并介绍了TD-LTE双层网后续演进。

分时长期演进； 双层网； 覆盖； 天馈系统

1 为什么要建设TD-LTE双层网？

分时长期演进（TD-LTE）网络于2013年12月商用发牌。经过三期工程的大规模建设，TD-LTE网络已经覆盖了城区、县城、乡镇和大部分农村地区，仅剩少量低用户需求的偏远农村区域未覆盖。2015年初，中国移动已拥有TD-LTE基站××万个，4G用户超××户的先发优势。3月份，频分双工长期演进（LTE-FDD）商用牌照发放，中国电信和中国联通加入了4G网络发展的大军。中国移动为保证TD-LTE网络的优势，在基本完成覆盖的情况下，必然加快网络容量和速度的提升，进行TD-LTE双层网覆盖建设。

2 什么是TD-LTE双层网？

TD-LTE共有3个频段，其中中国移动分配到的频段分别为：

F频段：1 880～1 900 MHz，共20 MHz，用于宏基站覆盖；

D频段：2 575～2 635 MHz，共60 MHz，用于宏基站覆盖；

E频段：2 320～2 370 MHz，共50 MHz，用于室内分布系统覆盖。

在LTE前三期工程建设中，宏基站采用F频段为主建设，配置S1/1/1（三扇区，每扇区1个载频），简称LF方案； 在局部有载频干扰、站高不理想或者宏蜂窝结构不理想的基站采用D频段建设，配置S1/1/1，简称LD方案。室内分布系统采用E频段覆盖，配置O1(载波带宽20 MHz)，简称LE方案。

TD-LTE容量和速率提升需要进行网络扩容。扩容方案有宏基站LF扩LF、LD扩LD，室内分布系统LE扩LE，这3种为同网络载频扩容方案，不需要建设独立的天馈线； LF扩LD，LD扩LF，这两种方案需要建设独立的天馈线，称之为TD-LTE双层网。

3 TD-LTE双层网覆盖解决方案

中国移动同时运营着GSM（全球移动通信系统）网络、TD-SCDMA（时分同步码分多址，以下简称TD-S）网络和TD-LTE网络。TD-S和TD-LTE网络主要采用分布式基站设备，主要由基带处理单元（BBU）和射频拉远单元（RRU）组成，LTE-advanced后续演进开通载波聚合（CA）业务提升速率，TD-LTE双层网覆盖需共用BBU。由于不同网络可能采用的是不同厂商的基站设备，天馈线建设方案也千差万别，造成了TD-LTE双层网覆盖方案也千差万别。

经过对现有网络基站各类建设方式的梳理，总结出TD-LTE双层网有如下几种主要的覆盖解决方案。

3.1 LF扩LD解决方案

1） 现网TD-S和LF网络同厂商，LF由TD-S升级，共用BBU，共用天馈，扩LD独立天馈。

BBU处理能力支持的情况下，共用BBU，共用GPS（全球定位系统）天线和传输端口，新增独立LD RRU。基站天面若有空间，新增智能天线，独立建设LD覆盖。若基站天面空间紧张，可将现网TD-S和LF共用的智能天线更换为FA/D（FA频段/D频段）合路型独立电调天线，通过同一副物理天线实现TD-S、LF和LD双层网的共同覆盖。

2） 现网TD-S和LF网络同厂商，LF独立新建，共用BBU，独立天馈，扩LD独立天馈。

将现网LF独立新建改为由TD-S升级，共用天馈，BBU处理能力支持的情况下，共用BBU，共用GPS天线和传输端口，新增独立LD RRU，利旧原有LF天馈线建设LD独立天馈。若原有LF智能天线支持LD网络，可直接利旧天馈线，否则需更换FA/D宽频智能天线，利旧光纤等线缆。

3） 现网TD-S和LF网络同厂商，LF独立新建，独立BBU，独立天馈，扩LD独立天馈。

BBU处理能力支持的情况下，新增LD与现网LF网络共用BBU，共用GPS天线和传输端口，新增独立LD RRU。基站天面若有空间，新增智能天线，独立建设LD覆盖。若基站天面空间紧张，可将现网LF改为TD-S网络升级，共用天馈，利旧原有LF天馈线建设LD独立天馈。若原有LF智能天线支持LD网络，可直接利旧天馈线，否则需更换FA/D宽频智能天线，利旧光纤等线缆。

4） 现网TD-S和LF网络异厂商，LF独立新建，独立BBU，独立天馈，扩LD独立天馈。

BBU处理能力支持的情况下，新增LD与现网LF网络共用BBU，共用GPS天线和传输端口，新增独立LD RRU。基站天面若有空间，新增智能天线，独立建设LD覆盖。若基站天面空间紧张，可将现网LF共用的智能天线更换为FA/D合路型独立电调天线，通过同一副物理天线实现LF和LD双层网的共同覆盖。若现网TD-S网路用户不多，低流量覆盖，也可将TD-S网络关闭，利旧现网TD-S天馈线建设LD独立天馈。

5） 现网无TD-S网络，LF独立新建，独立BBU，独立天馈，扩LD独立天馈。

BBU处理能力支持的情况下，新增LD与现网LF网络共用BBU，共用GPS天线和传输端口，新增独立LD RRU。基站天面若有空间，新增智能天线，独立建设LD覆盖。若基站天面空间紧张，可将现网LF共用的智能天线更换为FA/D合路型独立电调天线，通过同一副物理天线实现LF和LD双层网的共同覆盖。

3.2 LD扩LF解决方案

1） 现网TD-S网络，LD独立新建，共用BBU，独立天馈，扩LF由现网TD-S直接升级。

现网TD-S网络直接升级建设LF，共用BBU，共用GPS天线和传输端口。若现网TD-S网络天线支持FA频段，可直接利旧，否则，需将天线更换为支持FA频段的智能天线。

2） 现网TD-S网络，LD独立新建，独立BBU，独立天馈，扩LF由现网TD-S直接升级。

现网TD-S网络直接升级建设LF，由于CA需要，需将LD BBU与TD-S BBU合并，共用BBU，共用GPS天线和传输端口。若现网TD-S网络天线支持FA频段，可直接利旧，否则，需将天线更换为支持FA频段的智能天线。

3） 现网无TD-S网络，LD独立新建，独立BBU，独立天馈，扩LF独立天馈。

BBU处理能力支持的情况下，新增LF与LD共用BBU，共用GPS天线和传输端口。基站天面若有空间，新增智能天线，独立建设LF覆盖。若基站天面空间紧张，可将现网LF智能天线更换为FA/D合路型独立电调天线，通过同一副物理天线实现LF和LD双层网的共同覆盖。

4 TD-LTE双层网后续演进

TD-LTE双层网后续必然向LTE-A（LTE-advanced）演进，LTE-A通过载波聚合和传输模式9（TM9）来进一步增强4G（第4代移动通信）网络性能。

载波聚合（CA）通过将多个LTE成员载波聚合起来形成更大的带宽（各个成员载波可以是频率连续的，也可以是非连续的），使得上下行峰值速率及边缘速率达到成倍提高，并实现小区容量的成倍提升。

上/下行增强MIMO（多输入多输出）基于8天线能力进行扩展，进一步定义了增强的TM9。TM9是在TM8的基础上发展而来，其中还利用了TM8已经定义的导频设计。TM9的主要特点是支持下行最多8层并行传输层数，最大峰值频谱效率可达30 bit·s-1·Hz-1。相比于目前国内TD-LTE网络中下行最多2层并行传输，频谱效率提高了4倍。

目前，厂商测试通过1F加4D五个20 MHz载波聚合，共计100 MHz带宽，以多天线增强技术TM9下行四流发送，跨频段五载波可以实现1.25 Gb/s超高下载速率。