TD-SCDMA到TD-LTE平滑過渡的建設方案淺析

盧志丹，洪海穎

（1.中國移動通信集團廣東有限公司揭陽分公司，廣東 揭陽 522000；2.廣東南方電信規劃咨詢設計院有限公司，廣東 汕頭 515041）

1 引言

目前，國際上TD-LTE 的商業部署采用與原有TDD系統共站的建設方式占大多數。國內已開展的TD-LTE規模測試也選擇了基于TD-SCDMA組網的方式[1]。但是，對于即將開始的大規模TD-LTE建設，TD-SCDMA站址資源不足是個尤為突出的問題。本文介紹了TD-LTE/GSM共站建設方案，并對其建設思路、建設方式、注意事項進行了論證和分析，提出了行之有效的TD-LTE/GSM共址建設方案。

2 建設思路

TD-LTE是中國移動無線蜂窩網絡發展的趨勢，將成為中國移動高帶寬、高質量無線寬帶業務的主要承載網絡。因此中國移動應該積極推動TD-LTE網絡的快速部署，實現TD-LTE網絡的全面覆蓋，以確保中國移動在無線網絡服務方面的優勢。但是在TDLTE建設過程中，將面臨以下問題：

（1）用戶希望在一開始使用TD-LTE網絡時，即能在任何地區都能有優良的網絡覆蓋性能。

（2）大規模進行LTE建設需要極大的建設成本，在當今運營商面臨著成本快速增長壓力的時代，投入大量建設成本將會對企業造成巨大的成本壓力。

因此為了快速形成網絡覆蓋，同時節省建設成本，需要采用GSM、TD-LTE共站址資源的建設方式進行建設。通過共建共享的方式建設TD-LTE網絡有以下優點，如表1所示。

3 建設方案分析

TD-LTE同TD-SCDMA均采用F頻段建網時，是以現有TD-SCDMA網絡站址資源為基礎，通過簡單硬件改造及軟件升級演進到TD-LTE網絡的建設方式。建設方案簡圖如圖1所示。

3.1 天線部分

中國移動建設TD-LTE系統，要滿足覆蓋需求，一般需要在現有的天饋上加3 副天線[2]。然而有些基站的天饋已經是無法增加抱桿的情況，倘若采用TD-LTE與TD-SCDMA共天線的方案，那么就無需再增加抱桿，只需對原有TDSCDMA天線進行整改即可，該方案更便于工程實施。但該建設方案是否會影響各自的數據傳輸性能，系統間的互干擾因素和干擾程度情況是需要考慮的問題。

圖1 建設方案簡圖

表1 共建共享方式LTE網絡優勢

對于TD-SCDMA基站，基站采用陣列天線，基帶處理部分引入了智能天線信號處理技術。智能天線技術主要包括以下2點內容：一是上行多接入信號的空間濾波，即對同一時隙中發往基站的不同接入信號通過空間信道估計和均衡技術進行濾波；二是下行賦形發送，用戶信號和干擾信號具有獨特的空間方位特性，賦形發送根據這個特性對不同的用戶采用不同的賦形波束來發送下行信號。所以在TD-SCDMA建設中，建議采用8陣元的雙極化天線。

在TD-LTE系統中采用的是多天線技術，多天線技術是指在無線通信的發射端或接收端采用多副天線，然后再通過信號處理技術實現的一種綜合技術。TD-LTE的多天線技術包括分集、空間復用、波束賦形等。對于多天線技術的選用，可以參考如下建議：

（1）分集可以分為時間、空間、頻率分集。分集技術可以提高接收的可靠性和覆蓋范圍，適用于需要保證可靠性或重視覆蓋的環境。

（2）空間復用的技術特點是可以實現多路信道同時傳輸不同信息，峰值速率從理論上得到了成倍提高。空間復用技術主要應用場景是密集城區信號散射多的地區，不適合有直射信號的環境。

（3）波束賦形技術是多路天線陣列賦形成單路信號進行傳輸，它可以準確估計信道，針對用戶形成波束，降低用戶間干擾，提高覆蓋能力，同時降低小區內干擾，提升系統吞吐量。

8陣元的雙極化天線也是目前TD-LTE系統所使用的天線。

通過覆蓋測試（驗證雙系統采用雙頻天線合路對各個系統覆蓋的影響）和峰值吞吐量測試（驗證雙系統采用雙頻天線合路對各個系統下終端的吞吐量的影響）發現： TD-SCDMA和TD-LTE這2個系統，采用雙頻天線并同時開啟雙系統工作時，覆蓋范圍均會受影響，但是影響不大。

綜上所述，天線需要同時支持F、A頻段，比如現網天線已經同時支持F、A頻段，那么天線部分無需改造，假如現網天線不能同時支持F、A頻段，那么就需要將現網天線替換為同時支持F、A頻段的天線。

3.2 GPS部分

TD-SCDMA、TD-LTE共址基站，則共用GPS信號，無需改造。

3.3 RRU部分

常規情況下，TD-SCDMA原有的RRU設備按照1.6MHz帶寬設計，并依據TD-SCDMA標準中規定的載波發射功率來設置RRU額定功率，對應的調制解調頻率位置及帶寬則參照TD-SCDMA所分配的頻率資源位置及帶寬設計。而TD-LTE系統由于采用靈活的帶寬配置和發射功率，并運行于不同帶寬，因此需要進行RRU替換來實現TD-SCDMA的RRU升級為支持TD-LTE的RRU[3]。

采用雙模RRU設備，可作為TD-SCDMA基站接升級為TD-LTE基站使用。雙模RRU設備輸出功率需同時支持TD-SCDMA及TD-LTE的射頻單元功耗，并且雙模RRU 基于原有的單模TD-S CDMA 的RRU設備設計改造，因此略微降低了單模RRU設備對TDSCDMA支持的載波數量，但具備了支持TD-LTE的雙模能力。這種雙模RRU的設計制造成本提升相對較小，是TD-SCDMA平滑過渡到TD-LTE的階段性可選設備。

綜上，如果現網TD-SCDMA RRU支持F、A頻段，則RRU可利舊使用，只需為各RRU增加一根光纖連接至BBU完成雙光纖鏈路即可。如果現網TDSCDMA RRU不支持F、A頻段，則替換為支持F、A頻段的RRU，并增加一根光纖連接至BBU完成雙光纖鏈路。

3.4 BBU部分

因TD-LTE與TD-SCDMA信號帶寬及底層技術原理的差異，TD-SCDMA 現有的BBU 不能供T DLTE直接使用，要實現TD-LTE相應功能，還需要額外增加TD-LTE所需的BBU基帶處理單元。

對于BBU，除基帶板卡以外，還包括主控、傳輸、機框、背板等其他輔助設備資源。因此，對于需要新增TD-LTE BBU基帶處理單元的情況，BBU升級方式可以包括如下幾種組合[4]：

（1）新增機架或利舊原有機架，新增一套TDLTE的BBU設備

利舊原有機架，完全新增一套TD-LTE的BBU單元，全部設備為新增購置，所需的成本最高。而新增機架的方式則成本還要更高一些。

（2）共傳輸板卡升級BBU

該方案利舊TD-SCD MABBU傳輸板卡，新增TD-LTE基帶板。TD-LTE與TD-SCDMA共用一套傳輸板卡。對于已具有GE接口的TD-SCDMA BBU設備無需硬件升級。相對于第一種方案所需成本有所降低。

（3）雙模BBU

雙模BBU方案中，TD-LTE與TD-SCDMA共用主控、傳輸、機框、背板等輔助資源，僅基帶處理單元分別由各自的基帶板完成。相對于前2種升級方式，該方案所需成本最低。但該方案的實施，需要對已有的TD-SCDMA BBU進行背板與機框等的改造和升級。

4 注意事項分析

（1）在工程實施過程中，雙系統天線之間保持適當垂直或水平空間隔離，建議安裝TD-LTE基站天線時采用如下間距標準：

1）GSM/DCS符合3GPP TS 45.005 V9.1.0(2009-11)規范要求時，TD-LTE線陣和GSM1800定向天線之間間距要求：并排同向安裝時，水平隔離距離≥0.5m，垂直距離≥0.2m。

2）TD-LTE線陣和CDMA2000定向天線之間間距要求：并排同向安裝時，通常建議采用垂直隔離方式，并且保持垂直距離≥2.3m。

3）TD-LTE線陣和WCDMA定向天線之間間距要求：并排同向安裝時，建議水平隔離距離≥0.5m，并且垂直距離≥0.2m。

4）TD-SCDMA符合《中國移動TD-SCDMA無線子系統硬件技術規范（2010年）》[5]時，TD-LTE與TD-SCDMA隔離要求：并排同向安裝時，水平隔離距離≥0.5m，垂直距離≥0.2m。

（2）雙模站點天線更換現網TD-SCDMA站點雙模演化到TD-LTE過程中，部分宏站需要同時更換天線和RRU（支持FA頻段），工程施工隊更換天線時依據設計院提供的工參進行施工。如果存在設計工參與現網運行工參（小區編號、下傾角、方位角）不一致的情況，可能會導致天線更換后TD-SCDMA覆蓋效果的變化。

（3）TD-SCDMA雙模演進站點涉及到天線更換站點，應要求施工隊進行現場測量（確認小區編號、方位角、俯仰角），如果發現設計工參與實際測試工參不一致，需及時請示網優中心確認后再進行施工。與此同時，機房應依據新天線型號進行TD-SCDMA權值更新，確保天線更換前后TD-SCDMA覆蓋情況的一致性。

（4）TDS-TDL雙模RF優化協同雙模宏站的TD-S CDMA 與TD-LTE 共用天饋，整體覆蓋效果基本一致，但如果存在部分小區TD-LTE 與TDS CDMA 覆蓋目標不一致（TD-LTE 站點與T DSCDMA站點不全是共址建設）帶來的RF調整需求，將會導致對TD-SCDMA的覆蓋效果造成影響。

（5）建議建立TD-SCDMA 優化、TD-LTE 優化、代維優化等三方共同參與的協商通報機制，當共天線的雙模站點需要進行天線調整的時候，需求方（TD-LTE或TD-SCDMA）要召集三方人員共同討論調整方案，在通過評估得到大家共同認可的方案后再進行實施，以確保將對網絡造成的影響減小到最小，同時也有利于優化信息及時傳遞、提高工參維護準確性。

（6）F頻段雙模宏站RRU的功率配置。針對雙模替換、升級場景，華為建議TDS-TDL功率配置方案采用均分原則進行配置，以保障整體TDS-TDL覆蓋情況基本一致。TD-LTE功率采用映射TD-SCDMA功率得到，針對TD-SCDMA功率超出使用原則（大于33dBm）的現網部分小區，需要進行整體功率調整，以實現TDS-TDL覆蓋同步。

（7）GSM 1800M的三階互調產物落在TD-LTE頻帶內時，對TD-LTE會產生干擾（對上行影響尤為明顯）。

5 宏站演進方案舉例

針對本地基站的改造方案，用框圖形式對室外宏站的演進方案進行演示。

在改造前，用如下框圖描述BBU至RRU至天線、BBU至傳輸綜合機柜和Ir光口的連接方式。具體連線方式如圖2所示：

圖2 室外宏站現網配置框圖

因為原天面的天線支持fa頻段，所以無需更換天線。針對BBU側，可以增加光纖及光模塊，或者可以增加BBU單板和GE傳輸接口。具體改造框圖如圖3所示：

6 結論

通過上文可知，TD-SCDMA具備向TD-LTE平滑過渡的條件，對于BBU設備，無論是F、D頻段，現階段設備廠家都可以實現共用。對于RRU在F頻段實現TD-SCDMA到TD-LTE的過渡升級，可以采用TDS/TDL雙模RRU，利舊原有天線，這樣可以大大的提高工程建設效率。

[1] 黃吉,張盛海,王志廣,等. TD-LTE基站平滑升級方案[J]. 移動通信, 2013(24): 84-87.

[2] 李壽鵬,邢小剛. TD-LTE與TD-SCDMA共天線研究[J]. 電信工程技術與標準化, 2011(8): 21-24.

[3] 任毅,盧紀宇,王申. TD-SCDMA設備向TD-LTE平滑演進的方法[J]. 電信技術, 2010(12): 22-24.

[4] 王首峰,唐顯莉,程楠. TD-SCDMA向TD-LTE平滑演進的關鍵技術措施[J]. 電信工程技術與標準化, 2013(9): 31-36.

[5] 中國移動通信企業標準. 中國移動TD-SCDMA無線子系統硬件技術規范[Z]. 2010.