TD-LTE网建:科学规划保质量


    截止到2012年年底,全球LTE基站29.7万个,TD-LTE基站3.1万个。今年年底中国移动完成TD-LTE建网,TD-LTE基站总数将接近24万。

全球最大的TD-LTE网络招标已经结束,20多万个基站的建设也将在年内全面展开。据统计,截止到2012年年底,不包括中国移动试验网络和将建网络,全球有29.7万个LTE基站,其中TD-LTE基站3.1万个左右。如果今年年底中国移动完成TD-LTE建网,TD-LTE基站总数将接近24万,在网络规模上与FDDLTE接近。加之最近已经有5款大品牌的TD-LTE智能手机通过工业和信息化部的入网测试,业内对TD-LTE商用之初的状况大为看好。而如何做好网络规划、如何保证网络质量是当前的重点。

完善手段做好网规

系统外干扰、频段选择等问题迫切需要提出新的规划方法及工具来解决。

“TD-LTE的工程设计,主要目的就是如何在一定的覆盖条件下,提高载干比,提高网络容量。”中国移动设计院副院长蒋远说。对于通信工程设计来说,载干比是分析网络信号好坏的标准。

在扩大规模试验网测试期间,中国移动发现F频段存在一定程度的系统外干扰,E频段和D频段也发现了部分系统外干扰。发现并规避这些干扰是保证网络性能的关键。在频率选择上,中国移动TDD频率资源较为分散,不同频率选择方案将直接关系到网络规模、网络性能和网络建设难度,因此频段使用方案是4G网络建设的重要因素。“无论是D频段还是F频段,中国移动都会建设,只是先建和后建的区别。”蒋远说。

与2G异频组网、3G的N频点组网相比,TD-LTE网络采用了OFDM、MIMO、AMC及64QAM等技术及同频组网方式,其技术特性完全不同于GSM网络,也不同于TD-SCDMA网,规划和建设难度大,对干扰抑制和网络结构要求高。为保证网络性能,需要对现网网络结构进行评估,优化站址规划建设方案,降低系统内干扰。

“从2010年中国移动参与TD-LTE技术试验和规模试验,到现在4G一期工程建设,TD-LTE的无线环境不太好,系统外围干扰比较大。”蒋远说,“我们正在进行系统外干扰的排查,低频段相对来说比较干净,占用情况比较少,但也有部分城市和公司在使用,甚至还有广电的电视信号”。网络结构的预评估也是影响规划质量的重要一环。由于中国移动的TD-LTE网络要在GSMTD-SCDMA网络基础上建,会大量地利用旧站址,而不是重新选址建设,所以对网络结构的要求就比较高。“约70%~80%的站可以利用,要把这些站址选出来,同时要尽量减少干扰。”蒋远说。

TD-LTE网络建设的主要考虑因素是覆盖质量、网络容量、快速建网、协同发展、建设成本以及未来产业发展。蒋远认为:“通过对TD-LTE扩大规模试验网建设的总结,系统外干扰、频段选择、网络结构及站址规划、天馈建设等问题是影响4G网络规划建设最关键的几个问题,迫切需要提出新的规划方法及工具来解决。”据他介绍,根据LTE网络规划设计特点,中国移动设计院强化了业务分析要求,优化了规划流程,增加了系统间干扰排查、预规划、网络结构及系统内干扰分析等关键步骤,研究开发了相应的工具软件,同时强化了全程全网的概念,增加了网络跟踪评测的步骤,形成规划、建设、优化、后评估的闭环。

提高网络边缘速度

为了保障用户体验,关键是在网络的边缘上提供高速连接。

“以前用户是随时随地地打电话,后续会随时随地进行数据连接,之后是随时随地的高速数据连接,这是LTE部署的关键。”华为中国区无线Marketing副总工程师石建说,“在进行部署的时候我们面临着边界的问题,在LTE基站覆盖的中心区可以达到几十兆的速率,但是在同一基站覆盖范围的边缘可能只有1Mbps,甚至还不到1Mbps的速率。”

而中国移动正在推进的VoLTE,意味着TD-LTE网络一开始建设,就要建成连续覆盖的网络。“我们认为4G阶段要实现连续的网络覆盖是有一些挑战的。”中兴通讯CTO向际鹰说,“这个挑战有一部分是由于LTE技术特性决定的,因为它没有扩频,而且没有软切换,我们在4G看到的边缘效应会比3G更严重。”在实际测试中,LTE网络在空载和满载的时候会有比较大的差异,小区的中心和边缘也有比较大的差异。“空载100M的网络,当加载50%的时候,平均速率就会掉到50M,边缘可能掉到2M、1M,甚至更低。”他强调。

这种情况在LTE时代会比2G、3G时期显得更加突出,因为LTE时代会有很多小基站,干扰无处不在,而以前由网络覆盖距离定义的边界变成由网络的干扰定义。石建认为,为了保障用户体验,需要建立一种无边界的网络,关键是在网络的边缘上提供高速连接。

向际鹰说:“针对边缘变弱,可以采用两种办法,一种办法是通过多个基站的天线做增强;另一种办法就是控制干扰。因为干扰更多是在系统内产生的,基站之间可以进行协同去解决这种干扰。”中兴的办法是采用CloudRadio实现协同。简单来说,CloudRadio是一个双向的翻译器,通过牺牲一些网络能力和资源来换得带宽,并且能够配给速率最低的用户。“一个无线网络的感受最大限度地取决于用户在传输速率最差时的体验,所以这种办法能够提高用户对LTE网络的感受。”向际鹰表示。

目前,业界基本采用两层网络实现LTE基站的协同,石建说:“华为两层网络协同的方案,主要利用SRC(超级控制器)和云计算技术,可以对2万个基站进行协同,但这个设备本身并不影响LTE的网络架构,而且SRC不仅可以控制LTE,还可以把2G、3G,以及Wi-Fi都纳入协同范围。”

中国电信规划建网

未来中国电信TD-LTE网络的建设也必然会充分考虑2/3/4G多网融合的策略。

中国电信也将开始TD-LTE网络的建设,系统设备企业已经着手针对中国电信的要求和网络特点进行布局。

大唐移动市场部总经理王舸接受《中国电子报》记者采访认为,本次中国电信对TD-LTE的采购,主要是对设备频段方面提出了特殊的要求。目前中国电信拟采用3GPPBand41中的高频部分划分20M带宽进行组网,此要求对大唐现有TD-LTE设备影响非常小。大唐的硬件平台已具备涵盖全部Band41,190M带宽的能力。本次应对中国电信的频段要求,只需要在现有TD-LTE设备的接收滤波器方面稍作调整即可。

中国电信是中国3大无线运营商之一,从2/3G时代已经积累了大量无线网络建设和运营经验,形成了具有自身特点的网络结构和组网策略。那么,未来TD-LTE网络的建设也必然会基于原有网络的特点,充分考虑自身2/3/4G多网融合的策略。

“从网络建设的难点和重点来看,我们认为中国电信首先要解决其站址资源不足的问题。”王舸认为,“由于历史原因,中国电信整体呈现出南强北弱的态势,长江以北,中国电信的机房和地下光缆等基础资源相对短缺。”

在2G/3G时代,中国电信还可以凭借其850MHz和2.1G的频段优势实现连续覆盖。而TD-LTE网络目前规划的频段为2.6G,高频段所带来更高的无线传播损耗使中国电信难以再用较少的基站实现连续覆盖,而对于密集城区和一般城区的浅层覆盖甚至深度覆盖就更加困难了。这使得中国电信在建设TD-LTE网络时,将会对无线设备的组网灵活性,以及不同安装环境下的设备可靠性提出更高的需求。会特别关注射频拉远单元(RRU)在链型连接下的多级级联拉远能力,拉远接口对单芯双向或双芯双向技术的支持能力,以及设备支持光旁路、光环路以提升运行可靠性等方面的能力。

“在这些技术方面,大唐拥有成熟的无线产品和丰富的组网经验。系列化的产品可根据不同场景的具体特点,灵活地采用光纤拉远、链型连接、小区合并等功能满足各种场景的组网需求。”王舸表示。

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