LTE混合組網的產業現狀以及發展方向

許森+孫震強

【摘 ? ?要】TD-LTE和LTE FDD的融合發展被整個LTE產業鏈認為是LTE未來發展的必然趨勢。結合LTE技術特點、國際上LTE網絡部署狀況，從多個方面論證了積極推動TD-LTE與LTE FDD混合組網對于我國未來實現LTE融合發展的重要意義。

【關鍵詞】LTE混合組網 ? ?松耦合 ? ?緊耦合

中圖分類號：TN929.5 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1006-1010（2014）-15-0010-05

1 ? 引言

當前移動數據業務的需求呈現出爆發式的增長，采用單一的頻段和制式無法滿足當前和未來移動互聯網業務的需求。因此通過采用TD-LTE和LTE FDD混合組網的方式，充分發揮TD-LTE和LTE FDD的技術優勢以滿足日益增長的流量需求。2014年6月27日，工信部批準中國電信、中國聯通分別在16個城市開展LTE混合組網試驗，中國移動副總裁李正茂在2014年LTE峰會上也表示中國移動未來也將著手發展TDD/FDD融合技術，這些都釋放出推動我國整個4G產業鏈發展的積極信號。大部分國際主流運營商都同時擁有FDD和TDD頻譜，他們的4G網絡未來不可能是單一模式，只能是包含了LTE FDD與TD-LTE的混合組網模式。所以，LTE FDD和TD-LTE在中國的混合組網以及未來的成功商業運營，將為國際主流運營商提供一個可供參照的樣本，對于促進國際主流運營商接納TD-LTE，促進TD-LTE在全球市場的發展也將具有重要意義。

下面我們將從LTE的技術特點，國際上LTE運營發展趨勢，LTE混合組網在運營中的優勢，混合組網對于全球運營商的示范和引領作用，混合組網對國內LTE產業鏈競爭力的提升等方面分析實施TD-LTE與LTE FDD的混合組網對于推動我國4G產業發展所具有的深遠意義。

2 ? TD-LTE與LTE FDD的技術比較

第4代移動通信技術標準（4G）實現了高度統一，全球只有一個標準，即LTE。在統一的LTE國際標準下，根據雙工方式（即信號接收和發送信道的區分方式）不同，具體分為LTE FDD和LTE TDD這2種模式。LTE FDD采用頻分雙工方式，通常用于對稱分配的頻譜中;LTE TDD采用時分雙工方式，通常用于非對稱分配的頻譜中。我國將LTE TDD稱為TD-LTE，但在國際上仍稱之為LTE TDD。在LTE標準的設計之初，3GPP就要求LTE TDD和LTE FDD這2種模式保持高度一致性，以利于TDD/FDD雙模LTE系統的實現以及相關增強技術可以采用相同的設計思路。TD-LTE與LTE FDD的核心網完全相同，無線網的技術90%以上通用，二者的主要差別在于無線側收發信息方式不同，這使得TD-LTE和LTE FDD在某些底層設計上存在10%左右的差異。在3GPP R12的標準研究中更提出了TDD和FDD載波聚合技術，使得2種模式在未來更加緊密的融合在一起。

TD-LTE并非TD-SCDMA（3G技術制式）的衍生技術，二者完全不同且無法兼容。在標準討論之初，曾經有2種TDD的幀結構，之所以采用與TD-SCDMA類似的幀結構，主要是為了解決2個系統共同部署時產生的干擾問題。表1給出了TD-LTE和LTE FDD差異點的簡要分析。

通常LTE FDD上下行均衡，覆蓋性能更好，可以解決如鄉村、公路等廣域覆蓋問題。而TD-LTE上下行配置較為靈活，能夠滿足移動互聯網時代中業務1/4～1/6的上下行占比，具有較高的頻譜利用率，可以解決流量需求量高的熱點地區集中覆蓋問題。因此LTE混合組網可以發揮出LTE FDD與TD-LTE各自的優勢，形成合力。

3 ? 國外LTE網絡部署狀況

從全球的LTE網絡部署情況來看，截至2014年2月，全球共有101個國家（地區）部署了274張LTE網絡，其中單一FDD網246個，占90%;單一TDD網16個，占6%;2種模式混合組網12個。進一步調查顯示，根據LTE產業鏈的發展狀況及頻率特點，當前絕大多數國際運營商仍集中精力發展FDD，通常選擇單獨部署LTE FDD移動網;TDD頻譜則多用于無線回傳或者無線寬帶接入，如Vodafone、Orange等主流運營商將其在德國、葡萄牙、西班牙等國擁有的2.6GHz TDD頻譜用于無線回傳;原WiMax運營商，目前也是全球最大的TD-LTE運營商之一的Mobily，則是將TD-LTE主要用于寬帶接入。

另一方面，全球TD-LTE運營商中，只要擁有FDD頻譜資源，均開始選擇嘗試混合組網，發揮TD-LTE和LTE FDD各自的優勢。例如美國運營商Sprint在已有的850MHz和1 900MHz的FDD頻譜的基礎上，通過收購Clearwire所有權及其在2.6GHz的194MHz TDD頻譜資源，實現容量提升和業務分流。因此從全球的普遍經驗來看，LTE FDD是國際主流產業，發展TD-LTE的運營商一般都會同步協同發展LTE FDD網絡，各取所長，提升用戶體驗。

4 ? 混合組網的發展模式

混合組網的發展方向是在尊重通信產業鏈的客觀發展規律的基礎上，應當通過科學的規劃實現循序漸進的發展。在借鑒國際上LTE與3G發展模式的基礎上，根據當前LTE產業鏈的發展狀況以及中國運營商實際的資源情況，按照從一張松耦合的網絡向融合的網絡方向進行發展。整個發展過程包含3個階段：

（1）階段1：松耦合的組網方式。由于受限于TD-LTE與3G產業鏈以及設備成熟度，TD-LTE與LTE FDD單獨建網。2張網絡實現終端側空閑態的網絡重選以及業務重定向功能以初步實現兩網之間的負載均衡和業務轉移，終端通常采取SVLTE的方式。LTE FDD與3G實現連接態的互操作功能。當前國際上如Spirnt、Clearwire、KDDI及諸多WiMax運營商采取該種組網方式。該模式的好處是TD-LTE網絡獨立，實現了“1張雙模網+1張單模網”，網絡架構以及移動性管理等相對簡單，且可各自獨立優化，但缺點是2張網建網成本高，資源利用率相對較低，并且終端耗電較高。松耦合組網結構圖如圖1所示。