《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計應(yīng)用 > TD-SCDMA向TD-LTE平滑演進
TD-SCDMA向TD-LTE平滑演進
中興通訊技術(shù)
王舒翀
摘要: TD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,中興通訊秉承在TD-SCDMA領(lǐng)域豐厚的積累及持續(xù)投入,在TD-LTE領(lǐng)域成果豐碩,在過去的1年中通 ...
Abstract:
Key words :

      LTE">TD-LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,中興通訊秉承在TD-SCDMA領(lǐng)域豐厚的積累及持續(xù)投入,在TD-LTE領(lǐng)域成果豐碩,在過去的1年中通過了TD-LTE PoC測試、世博會邀約測試、MTNet室內(nèi)基本集測試、懷柔外場試驗等,并在測試中創(chuàng)造了多項業(yè)界第一,取得了業(yè)界最好的成績。2010年還將完成規(guī)模外場測試和IOT測試。與此同時,TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)也在進行中,如何在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上向TD-LTE平滑演進,如何解決兩張網(wǎng)絡(luò)之間的干擾,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采取何種策略,這些都是需要研究的問題。針對這些熱點問題,中興通訊和中國移動進行了深入的合作,對TD-LTE的平滑演進進行了大量前瞻性的研究。

      共站部署,確保TD-LTE平滑演進

      隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)的展開,運營商越來越關(guān)注TCO。網(wǎng)絡(luò)部署中,機房、站址等資源都是稀缺的,從節(jié)省運營商投資、方便網(wǎng)絡(luò)運營的角度考慮,今后TD-LTE和TD-SCDMA需要共站部署。能否共站則取決于TD-LTE的覆蓋能力以及與TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)之間的干擾情況,需要對這些問題進行細致的研究。

      共站部署的前提是TD-LTE的覆蓋要與TD-SCDMA相當(dāng)。首先對比兩個系統(tǒng)的控制信道覆蓋范圍,通過鏈路預(yù)算可知,TD-LTE下行控制信道如PBCH、PDCCH、PCFICH和PHICH允許的路徑損耗均大于TD-SCDMA下行PCCPCH的路徑損耗,而TD-LTE上行控制信道如PRACH和PUCCH的路徑損耗均大于TD-SCDMA上行UL_ADPCH的路徑損耗,如表1所示。由此可以看出TD-LTE上下行控制信道覆蓋范圍都要略大于TD-SCDMA系統(tǒng)。

      表1 TD-LTE和TD-SCDMA的控制信道覆蓋范圍

      其次,共站部署要求TD-LTE在覆蓋邊緣處的性能要好于TD-SCDMA。仿真表明,在TD-SCDMA覆蓋邊緣處,TD-HSPA可以達到的下行和上行速率分別是235kbps和132kbps,而TD-LTE在2天線的情況下可以分別達到554kbps和185kbps,8天線時則能達到939kbps和442kbps。由此看出,同樣是在系統(tǒng)覆蓋的邊緣,TD-LTE的流量性能好于TD-SCDMA。

      總體看來,TD-LTE上行控制信道覆蓋大于TD-SCDMA上行控制信道的覆蓋能力,TD-LTE的上下行業(yè)務(wù)信道采用8天線時覆蓋優(yōu)于TD-SCDMA,2×2配置時與TD-SCDMA覆蓋能力相當(dāng),TD-LTE下行控制信道中PDCCH受限,下行覆蓋能力優(yōu)于TD-SCDMA的PCCPCH。

      通過覆蓋對比,TD-LTE和TD-SCDMA具備了共站部署的前提條件,需要進一步研究兩系統(tǒng)在共站時的相互干擾問題。

      將來TD-LTE最有可能使用的是C頻段,TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)與之鄰頻的是使用最多的B頻段,研究表明C頻段與B頻段之間干擾所需要的最大隔離度為31.5dB,折合成垂直隔離約0.16m,能夠共址;兩系統(tǒng)可以獨立配置上下行時隙,無同步要求,只要TD-LTE設(shè)備雜散指標(biāo)滿足協(xié)議要求,就可以共存共址。

      因此,從覆蓋、邊緣流量、干擾隔離等角度考量,TD-LTE均可以和TD-SCDMA共站部署。

      而TD-LTE引入策略則可以分重點引入和全網(wǎng)引入兩種。重點引入就是在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求密集區(qū)部署TD-LTE網(wǎng)絡(luò),主要提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等,其他區(qū)域暫用現(xiàn)有GSM/TD提供服務(wù);全網(wǎng)引入就是整個區(qū)域部署TD-LTE網(wǎng)絡(luò),全網(wǎng)提供LTE服務(wù)。重點引入的優(yōu)點是節(jié)約資源和投資,但不能保證TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋;全網(wǎng)引入的優(yōu)點是整網(wǎng)可以得到TD-LTE服務(wù),不過在偏遠地區(qū)的引入會浪費資源,增加運營成本。

      目前TD-SCDMA的站點TD-LTE基本都可以共用。TD-LTE初期的業(yè)務(wù)分布和TD HSDPA業(yè)務(wù)分布基本一致,所以在提升TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高發(fā)區(qū)網(wǎng)絡(luò)性能的同時,TD-LTE可以在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)站點的基礎(chǔ)上建設(shè),提供更高速的業(yè)務(wù)。由于TD-LTE采用20M的帶寬,按下行/上行3:1時隙配置,理論上S111站點空口對傳輸?shù)囊笞畲蠹s為484M,遠超過現(xiàn)有GSM/TD的需求,應(yīng)適時對將來部署TD-LTE的區(qū)域進行傳輸網(wǎng)改造。因此中興通訊建議初期在共站共址的條件下在重點區(qū)域引入TD-LTE,之后根據(jù)發(fā)展情況再進行全網(wǎng)引入。

      SDR+雙極化天線,TD-LTE改變的只是軟件

      BBU+RRU架構(gòu)是目前TD-SCDMA基站的主流,在向TD-LTE基站的演進中,應(yīng)分BBU和RRU考慮。中興通訊新一代SDR基站平臺,構(gòu)建在BBU+RRU模塊化組網(wǎng)模式基礎(chǔ)之上,創(chuàng)新的模塊化SDR基站為實現(xiàn)多制式共平臺、平滑演進創(chuàng)造可能。SDR多模基站能夠幫助運營商解決頻譜資源優(yōu)化重用、網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化整合和無線網(wǎng)絡(luò)平滑演進等多方面的難題。

基于SDR平臺的 BBU支持TD/LTE共平臺,TD/LTE雙?;鶐О暹M行軟件升級支持LTE,其余均可共用,如圖1。

圖1 TD-LTE BBU演進示意圖

同頻段采用TD/LTE雙模RRU,通過軟件升級支持LTE;異頻段新增LTE RRU,如圖2。

                                                                      圖2 TD-LTE RRU演進示意圖

在天線方面,TD-SCDMA主要應(yīng)用了BF(波束賦形)技術(shù),TD-LTE在此基礎(chǔ)上,還可以在8根雙極化天線中選擇不同個數(shù)的天線,分成2組實現(xiàn)2×2MIMO,進行雙流傳輸;還可以考慮頻域調(diào)度分集,時頻空域組合在天線陣的應(yīng)用中將更為靈活。但是,兩個系統(tǒng)采用了同樣的雙極化8天線的天線陣形式,因此實現(xiàn)BF、MIMO、分集的原理基本相似,天線設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)共用。
目前TD-SCDMA系統(tǒng)采用的寬頻天線可以在LTE頻段內(nèi)使用,考慮到TD-LTE的平滑演進、減少建網(wǎng)成本,可以利用現(xiàn)有的TD-SCDMA天線系統(tǒng),將其映射到TD-LTE系統(tǒng)的天線端口上。以雙極化8天線模型為例,圖3中不同顏色的天線表示不同極化方向天線,顏色相同的一組同極化天線間距為波長的0.5倍。
 
                                                                           圖3 雙極化8天線模型

雙極化天線在LTE系統(tǒng)中端口映射方式有以下3種:
● 映射為2天線端口
將雙極化8天線分成兩個子陣,即Ant1~Ant4和Ant5~Ant8,子陣內(nèi)采用波束賦形,兩個子陣分別對應(yīng)LTE系統(tǒng)中的兩個天線端口。該映射方法的兩端口性能與傳統(tǒng)LTE2天線端口相比,在能量歸一情況下性能基本上一致。
● 映射為4天線端口
方法一:將雙極化8天線中Ant1/Ant4/Ant5/Ant8映射到LTE系統(tǒng)的4個天線端口上,可保證4個天線端口相關(guān)性較低,有利于獲取空間分集增益及實現(xiàn)空間復(fù)用;
方法二:將雙極化8天線中的Ant1~Ant4或Ant5~Ant8映射到LTE系統(tǒng)的4個天線端口上,可保證4個天線端口相關(guān)性較高,從而有利于實現(xiàn)預(yù)編碼及波束賦形,提高接收端信干比。
● 映射為單端口
將雙極化天線所用天線映射到LTE的單天線端口上,從而實現(xiàn)波束賦形,原理與TD-SCDMA系統(tǒng)相同。
引入TD-LTE后還需要解決系統(tǒng)的干擾問題。對于室外宏站各系統(tǒng)間的干擾,可以采用加裝濾波器,或者調(diào)整天線的工程隔離等方式規(guī)避系統(tǒng)間的干擾。由于調(diào)整天線將影響系統(tǒng)的覆蓋,造成網(wǎng)絡(luò)性能惡化,特別是規(guī)避干擾需要的隔離距離較大時,對原系統(tǒng)的覆蓋會造成很大的影響。因此中興通訊建議盡可能采用加裝濾波器的方案解決干擾問題,工程隔離方案對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能都有較大影響,不推薦使用。對于室內(nèi)分布系統(tǒng)中的干擾,可以利用合路器的隔離度、天線隔離或加裝濾波器等方式規(guī)避系統(tǒng)間的干擾。
中興通訊在TD-LTE的平滑演進方面和中國移動進行了廣泛、深入的合作研究,包括對兩系統(tǒng)共網(wǎng)時的覆蓋對比和干擾分析、TD-LTE的引入策略及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)措施等,中興通訊提出結(jié)合TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)部署的TD-LTE演進策略,并提出了TD-LTE基站、天線的平滑演進方案,為將來TD-LTE組網(wǎng)提供了技術(shù)指導(dǎo)。
此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。