TD—LTE在D頻段和F頻段的覆蓋能力差異

吳炯翔

【摘要】 本文主要列舉了TD-LTE在覆蓋的幾種典型場景，并根據D頻段和F頻段的物理特性，就其在不同情景中的能力差異作簡單分析。

【關鍵字】 TD-LTE D頻段 F頻段 覆蓋能力

一、概述

隨著我國4G牌照的發放，TD-LTE在頻段選擇上以D頻段還是以F頻段為主的爭論日趨激烈。本文將對D頻段和F頻段的覆蓋能力差異做出技術分析，并就不同場景下的應用提出建議，望能對TD-LTE頻段選擇做出參考。

二、可用頻段分析

在全球已經運營的LTE網絡中，D頻段（2.6G附近的頻率資源）是國際運營商采用的主流LTE頻段。中移動目前擁有D頻段的50MHz帶寬和F頻段的20MHz，可使用情況如下：F頻段與TD-SCDMA共用1880～1915 MHz頻段（其中1900～1915MHz頻段在小靈通退網前不可用）；D頻段獨立采用2.6GHz頻段（2570～2620MHz）。

由此，D頻段帶寬大于F頻段，頻率資源較F波段寬裕。

三、TD-LTE各頻段覆蓋范圍比較分析

3.1空間衰耗分析

1. 自由空間損耗分析

自由空間傳播模型：PL =32.44+20lgd +20lgf

在覆蓋距離相等即D相同時：

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

2. Cost231模型傳播模型分析

對于密集城區場景，

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

PLD- PLF=5.4dB

綜上所述，F頻段由于頻率低、波長長，其空間損耗小于D頻段、覆蓋范圍比D頻段有優勢。其覆蓋半徑約為D 頻段1.64 倍，按覆蓋相同面積原則進行折算，F頻段需要站點數僅為D 頻段站點數的43%。[1]

3.2繞射、穿透衰耗分析

1. 繞射衰耗分析

根據中國移動對D頻段及F頻段對比測試數據：

在路徑上有高大建筑阻擋時，F頻段的繞射衰落相比D頻段覆蓋電平強5dB左右，對應吞吐率提升10Mbit/s左右。

2.穿透衰耗分析

根據中國移動對D頻段及F頻段對比測試數據：

在穿透玻璃時，F頻段穿透損耗較D頻段小5dB左右，對應的吞吐率提升10Mbit/s左右；[2]在穿透隔墻時，F頻段穿透損耗較D頻段小10dB左右，對應的吞吐率提升27Mbit/s左右。[2]綜上所述，F頻段在繞射和穿透特性上都優于D頻段，對于深度覆蓋的優勢大于D頻段。

3.3綜合分析

F頻段在覆蓋范圍、繞射損耗還是穿透損耗方面都優于D頻段。但在同等帶寬，不同場景下F頻段覆蓋范圍對于D頻段的優勢程度卻不盡相同。

對覆蓋半徑大于400米的城郊郊縣地區，F頻段相對于D頻段傳播損耗、穿透損耗相對較小，可減少站點密度，節省50%左右的新建基站數。

對市區或密集城區，D頻段0.28公里的覆蓋半徑（即站距560m）已能滿足移動在城區500米不到的站距密度要求，F頻段相對于D頻段的優勢不明顯。

此外，F頻段相對于D頻段的深度覆蓋優勢在密集城區的高密度建筑群阻擋面前也無法替代E頻段室內覆蓋，與D頻段相比沒有本質區別。

四、TD-LTE各頻段干擾分析

4.1 F頻段

F頻段與其他系統的干擾主要有：1、F頻段與TD-SCDMA系統存在鄰頻干擾，現有TD-S網絡設備在F頻段阻塞能力不足。2、F頻段低端被DCS（GSM1800MHz頻段）三階互調干擾、雜散干擾。3、F頻段高端對CDMA2000系統造成干擾，需F頻段退5M使用。4、F頻段在PHS系統退網前與其不同程度的鄰頻干擾。5、F頻段被GSM900MHz頻段老化器件產生的二次諧波干擾。

4.2 D頻段

由于D頻段獨立使用2.6GHz頻段，與其他系統間無明顯影響。

4.3 綜合分析

F頻段干擾源多、干擾類型多樣，在無線環境復雜的城區及密集城區網絡優化難度大，不但自身無法獲得理想網絡性能，更會對已有網絡產生惡化效果。D頻段由于頻段獨立，對現網系統幾乎不產生影響，抗干擾優勢明顯。

五、總結

綜上所述，雖然F頻段在覆蓋距離和深度上比D頻段占些優勢，但在頻譜帶寬資源、對其他系統的互相干擾方面都和D頻段差距較大。F頻段宏站更適用于覆蓋范圍廣，無線環境較干凈、干擾源少的城郊及郊縣地區。能大幅減少新建站投資、降低建設難度。D頻段宏站則更適用于同E頻段室內覆蓋站配合使用在無線環境復雜、站距較短的城區及密集城區。可充分利舊原有宏站資源，極大減少網絡優化難度，充分吸收業務量。從長遠發展來說，仍具有頻譜擴展余地也是D頻段TD-LTE向國際推廣的資源優勢。

參考文獻

[1] 胡恒杰 趙旭凇等.TD-LTE 無線網絡規劃若干問題探討.電信技術，2010（10）

[2] 熊宙實 王群勇等.TD-LTE D頻段和F頻段對比測試分析.電信技術