隨著移動互聯網的迅速發展,移動視頻和高帶寬數據業務呈現出爆炸式增長,市場對網絡提出了更高的要求。LTE技術是應對這一挑戰最好的無線技術手段,并已成為全球運營商選擇的主流技術。根據GSA的統計,截止到2013年3月底,全球有67個國家的163家運營商部署了LTE商用網絡,全球LTE用戶數已經超過7000千萬,這些信息表明通信網絡已經跨入了4G時代。
TD-LTE商用進程加快
TD-LTE作為LTE技術的一個重要組成部分,正在得到越來越多的國內外運營商的青睞,并逐步展開網絡部署,目前全球已經開通了14張TD-LTE商用網絡,包括在日本、印度、澳大利亞等國家的網絡。從頻率選擇來看,當前全球TD-LTE的主流頻段是2.3GHz/2.6GHz。
作為中國主導的TD-LTE技術,TD-LTE發展的主戰場應該在中國。雖然商用進程相對落后,但是我國將TD-LTE國際化的決心很堅定,中國政府已經給產業界一個清楚的信號,宣布2.6GHz D頻段(2500MHz~2690MHz)的190MHz頻譜資源全部劃分給了TDD。
相比TD-SCDMA,TD-LTE將成為真正的國際標準。工信部領導和中國移動高層近日表示,TD-SCDMA目前只有中國移動一家在使用,而TD-LTE則不同,在發展之初就得到了整個產業鏈,包括國外運營商和跨國設備商的重視,TD-LTE的發展意義重大。
近期,我國也明確了2.6GHz頻段的190MHz頻譜用于TD-LTE,這一戰略決定大大擴充了TD-LTE在這一國際協同頻段的市場總量,對2.6GHz TD-LTE產業鏈,尤其是TD-LTE終端等方面的成熟,將起到關鍵性的助推作用。
作為未來TD-LTE的領頭羊,中國移動今年將會加速TD-LTE的部署,目前在13個城市進行了大規模外場建設,部署了2萬多臺基站。2013年6月前后,中國移動將擴大規模試驗網規模,啟動TD-LTE主設備招標,投資200億元左右,計劃部署20萬個基站,到那時,這張網將一舉成為全球最大的LTE網絡,并會帶動TD-LTE全球市場的發展。
D頻段和F頻段優劣勢對比
在TD-LTE組網頻率選擇上,D頻段(2.6GHz)和F頻段(1.9GHz)有著不同的特點,兩者在頻率干擾、網絡部署以及容量擴展等方面都有各自的優劣勢。
頻率干擾:D頻段頻譜“干凈”;F頻段周圍干擾較多。
2.6GHz的D頻段頻譜比較干凈,周圍頻率目前沒有系統使用,幾乎沒有帶外的頻率干擾,本身頻段隔離度要好于F頻段。1.9GHz會受到PHS、TD-SCDMA、DCS1800高端頻段(1850MHz~1880MHz)帶來的嚴重阻塞干擾,受到GSM900二次諧波帶來的頻率干擾,未來1.8GHz FDD下行、電信FDD上行頻段,也會有干擾,影響正常業務。
F頻段附近干擾源眾多,密集市區尤為嚴重,從頻率規劃的角度來看,盡可能簡單。另外F頻段干擾排查和優化成本也會變得很高,這會給TD-LTE網絡質量帶來隱患。單從干擾角度看,在密集市區采用D頻段是比較理想的選擇。
網絡部署:F頻段升級部署快捷,初期建設成本低。
TD-LTE部署初期,F頻段升級建設相對快速,部署方便,初期投資成本低,而D頻段頻譜寬,后續擴容只需要軟件升級即可,綜合長期的投資成本而言,D頻段也是有優勢的。D頻段與F頻段相比,理論覆蓋范圍會小些。然而,上海貝爾在上海、青島、南京等規模試驗網實測中,D頻段在500米~600米站間距下,性能也是相當不錯的,上海五角場和青島市區幾十個基站下行速度平均可達30Mbps以上。實測數據證明,密集城區450米站間距以下,D頻段與F頻段有相當的室外覆蓋效果。
容量擴展:D頻段有豐富的頻譜,擴展容易。
D頻段擴展性強,擁有190MHz頻譜資源可以容易實現載頻擴容。F頻段目前被PHS小靈通占用,僅20M頻譜可用,由于頻段限制,無法在原有頻段上進行第二載波擴容,只能使用單頻點組網,在小區邊緣重疊區域,性能下降嚴重。隨著網絡后續發展,勢必要采用新建D頻段作為第二載波方式,即一年左右仍然要在D頻段進行擴容,這時就需要F+D頻段混合組網。
結合中長期發展需要,綜合考慮未來的容量建設便捷性(第二載波),在密集市區和市區上D頻段有較大優勢,因此在網絡建設初期,建議大城市的密集城區,F頻段和D頻段要同步規劃,考慮F+D混合組網的方式。在郊區和農村可以采用F頻段新建或升級,以滿足覆蓋的需求。
產業鏈:D頻段產業鏈優勢明顯。
從全球商用的14張網絡中可以看到,D頻段是國際通用頻段,可以更好地實現TD-LTE國際漫游,以免重陷TD-SCDMA時代國際漫游“進不來出不去”的困境。產業鏈中最重要的環節是手機終端,復雜的終端,需要支持2G/3G/LTE多模和主流頻譜,采用全球統一的2.6GHz,可以推動iPhone、三星等智能手機的研發進程。若中國只使用全球唯一的1.9GHz頻段升級網絡,則國外設備廠商將無法積極全力參與,這也會使得中國TD-LTE產業鏈變得更加封閉,無法把TD-LTE推向全球。
網絡性能:D/F新建網絡優化簡單,F升級無法聯合優化。
D頻段容易實現獨立組網,多載頻擴容方便,軟件升級即可支持,減少了網絡的復雜度。而且D頻段資源豐富,可以采用異頻組網,使得網絡規劃難度大大降低,也降低了工程建設的難度,可以實現獨立優化,從而打造優異高品質的網絡。
雖然F頻段升級可以在初期實現快速網絡部署,對于升級方案,TD-SCDMA和TD-LTE兩張網無法同時達到性能最優,無法展開獨立網絡優化,會造成性能損失最高達到20%~40%,如果采用F頻段新建的方式,也可以提升網絡質量。因此,不建議以犧牲長期網絡質量為代價,綜合考慮,采用D新建和F新建更合適些。
面向演進的混合組網策略
在TD-LTE組網方式上,是采用D頻段新建方案還是F頻段組網為主,中國移動的建設思路一直在變化。從政府明確分配的TDD頻段中,確定給LTE技術使用的只有D頻段,F頻段沒有明確批復,目前只允許進行規模實驗。D頻段是TDD頻段的主體部分,中國政府將2500MHz~2690MHz的頻譜全部劃給TDD,極大地提振了全球產業和市場對TD-LTE發展的信心。如果不充分利用190MHz發展TDD,與中國政府頻率規劃的大方向不符,也會造成全球TD-LTE產業和市場的困惑。
2012年,中國移動開始擴大規模進行TD-LTE試驗網建設,目前已經在13個城市分別展開網絡部署,D/F頻段都有涉及,其中3個城市采用F頻段升級方式,有10個城市采用D頻段新建方式,采用D頻段的建設思路,可以減少對TD-SCDMA現網的影響,確保網絡高質量,保持D頻段未來擴展建設的優勢。
測試表明,F頻段升級方式會受制于聯合網絡優化,站點天線調整時,將同時影響TD-SCDMA與TD-LTE的網絡性能,同時俯仰角調整對兩網覆蓋的影響趨勢基本一致,兩張網組網特性存在差異,無法保證同時最優,從優化的角度看,TD-LTE和TD-SCDMA協同優化存在困難。為了保證TD-LTE網絡的性能,在中國移動的指導建議里,也傾向采用獨立天線,這也就意味著F頻段盡可能要求新建。
另外,F頻段目前只有20MHz帶寬可用(PHS小靈通占用了1900MHz~1920MHz),考慮長遠發展和全球化因素,建議TD-LTE建設考慮D+F頻段新建混合組網。
從運營角度來考慮,商用網絡部署應該盡量簡單化。TD-LTE的發展并不一定要與TD-SCDMA演進捆綁在一起,它完全可以獨立部署,支持不同的應用場景。日本和澳大利亞等國家的TD-LTE網絡,采用以TD-LTE接入為主的形式,并沒有與TD-SCDMA捆綁在一起,目前網絡在穩健地發展著。
中國移動TD-LTE網絡已經展開規模部署,但是TD-SCMDA還將在一定的時間內共存若干年,目前每月新增近800多萬用戶,中國移動需要考慮保留F頻段的頻譜給3G使用來承載3G業務流量,以保證TD-SCDMA網絡穩定發展。如果在現階段就急于把F頻段分配給TD-LTE,甚至把已經工作于F頻段的TD-SCDMA升級為TD-LTE,則TD-SCDMA容量會受限,失去了對3G的支撐。
在TD-SCDMA發展的后期,隨著3G用戶自然向4G遷移,屆時可以考慮將F頻段的資源移植給TD-LTE,更好地實現網絡擴展。鑒于D頻段和F頻段的各自優勢,綜合評估,合理利用資源,建議TD-LTE 初期部署采用D+F新建混合組網的方式。
在D+F新建混合組網的具體策略上,可以考慮建網初期在密集市區和城市熱點,首選采用D頻段部署TD-LTE網絡,解決高話務密度區域的容量問題,并有效推動TD-LTE產業的發展;同時,在城郊或農村地區,建議采用F頻段新建,擴大城區覆蓋范圍,提升網絡質量。
對于中國的TD-LTE網絡發展而言,只有建設成一張高質量可持續發展的網絡,才能扭轉TD-SCDMA系統在3G中的不利競爭局面,對抗FDD LTE的國際競爭,推動TD-LTE在全球的發展。上海貝爾的產品方案全面支持D+F混合組網方式,將為推動TD-LTE長遠發展貢獻一份力量。
作者:上海貝爾市場部 陳洪濤