TD—LTE在D频段和F频段的覆盖能力差异

吴炯翔

【摘要】 本文主要列举了TD-LTE在覆盖的几种典型场景，并根据D频段和F频段的物理特性，就其在不同情景中的能力差异作简单分析。

【关键字】 TD-LTE D频段 F频段 覆盖能力

一、概述

随着我国4G牌照的发放，TD-LTE在频段选择上以D频段还是以F频段为主的争论日趋激烈。本文将对D频段和F频段的覆盖能力差异做出技术分析，并就不同场景下的应用提出建议，望能对TD-LTE频段选择做出参考。

二、可用频段分析

在全球已经运营的LTE网络中，D频段（2.6G附近的频率资源）是国际运营商采用的主流LTE频段。中移动目前拥有D频段的50MHz带宽和F频段的20MHz，可使用情况如下：F频段与TD-SCDMA共用1880～1915 MHz频段（其中1900～1915MHz频段在小灵通退网前不可用）；D频段独立采用2.6GHz频段（2570～2620MHz）。

由此，D频段带宽大于F频段，频率资源较F波段宽裕。

三、TD-LTE各频段覆盖范围比较分析

3.1空间衰耗分析

1. 自由空间损耗分析

自由空间传播模型：PL =32.44+20lgd +20lgf

在覆盖距离相等即D相同时：

PLD- PLF=20lgfD-20lgfF=2.8dB

2. Cost231模型传播模型分析

对于密集城区场景，

PL=46.3+33.9*lgf-13.82*lg（HBS）+（44.9-6.55*lg（HBS））*lgd-a（HSS）+Cm

PLD- PLF=5.4dB

综上所述，F频段由于频率低、波长长，其空间损耗小于D频段、覆盖范围比D频段有优势。其覆盖半径约为D 频段1.64 倍，按覆盖相同面积原则进行折算，F频段需要站点数仅为D 频段站点数的43%。[1]

3.2绕射、穿透衰耗分析

1. 绕射衰耗分析

根据中国移动对D频段及F频段对比测试数据：

在路径上有高大建筑阻挡时，F频段的绕射衰落相比D频段覆盖电平强5dB左右，对应吞吐率提升10Mbit/s左右。

2.穿透衰耗分析

根据中国移动对D频段及F频段对比测试数据：

在穿透玻璃时，F频段穿透损耗较D频段小5dB左右，对应的吞吐率提升10Mbit/s左右；[2]在穿透隔墙时，F频段穿透损耗较D频段小10dB左右，对应的吞吐率提升27Mbit/s左右。[2]综上所述，F频段在绕射和穿透特性上都优于D频段，对于深度覆盖的优势大于D频段。

3.3综合分析

F频段在覆盖范围、绕射损耗还是穿透损耗方面都优于D频段。但在同等带宽，不同场景下F频段覆盖范围对于D频段的优势程度却不尽相同。

对覆盖半径大于400米的城郊郊县地区，F频段相对于D频段传播损耗、穿透损耗相对较小，可减少站点密度，节省50%左右的新建基站数。

对市区或密集城区，D频段0.28公里的覆盖半径（即站距560m）已能满足移动在城区500米不到的站距密度要求，F频段相对于D频段的优势不明显。

此外，F频段相对于D频段的深度覆盖优势在密集城区的高密度建筑群阻挡面前也无法替代E频段室内覆盖，与D频段相比没有本质区别。

四、TD-LTE各频段干扰分析

4.1 F频段

F频段与其他系统的干扰主要有：1、F频段与TD-SCDMA系统存在邻频干扰，现有TD-S网络设备在F频段阻塞能力不足。2、F频段低端被DCS（GSM1800MHz频段）三阶互调干扰、杂散干扰。3、F频段高端对CDMA2000系统造成干扰，需F频段退5M使用。4、F频段在PHS系统退网前与其不同程度的邻频干扰。5、F频段被GSM900MHz频段老化器件产生的二次谐波干扰。

4.2 D频段

由于D频段独立使用2.6GHz频段，与其他系统间无明显影响。

4.3 综合分析

F频段干扰源多、干扰类型多样，在无线环境复杂的城区及密集城区网络优化难度大，不但自身无法获得理想网络性能，更会对已有网络产生恶化效果。D频段由于频段独立，对现网系统几乎不产生影响，抗干扰优势明显。

五、总结

综上所述，虽然F频段在覆盖距离和深度上比D频段占些优势，但在频谱带宽资源、对其他系统的互相干扰方面都和D频段差距较大。F频段宏站更适用于覆盖范围广，无线环境较干净、干扰源少的城郊及郊县地区。能大幅减少新建站投资、降低建设难度。D频段宏站则更适用于同E频段室内覆盖站配合使用在无线环境复杂、站距较短的城区及密集城区。可充分利旧原有宏站资源，极大减少网络优化难度，充分吸收业务量。从长远发展来说，仍具有频谱扩展余地也是D频段TD-LTE向国际推广的资源优势。

参考文献

[1] 胡恒杰 赵旭凇等.TD-LTE 无线网络规划若干问题探讨.电信技术，2010（10）

[2] 熊宙实 王群勇等.TD-LTE D频段和F频段对比测试分析.电信技术