LTE組網與2G、NB-IoT、TD-LTE、FDD-LTE四網協同研究

李敏

摘 要：本文在介紹LTE組網及2G、NB-IoT、TD-LTE、FDD-LTE四網協同的要求并具體從規劃、優化緯度闡述了協同方案。

關鍵詞：四網;協同;規劃;優化

1 概述

隨著網絡的不斷演進，FDD和NB-IoT網絡規模建設，四網協同由早期的2G/3G/4G/WLAN向2G、NB-IoT、TD-LTE、FDD-LTE演變。隨著深度覆蓋提升和擴容工作的快速推進，網絡在組網結構和頻段使用上日趨復雜，面臨多制式網絡融合組網和協同優化的問題。

2 2G、NB-IoT、TD-LTE、FDD-LTE四網協同要求

其一，TDD/FDD協同的問題。目前TD-LTE網絡共有F/A/D/E四個頻段共155M頻譜資源，能夠提供9載波配置。FDD引入之后，4G網絡的不同制式不同頻段在上下行容量和覆蓋能力方面存在較大差異，多場景、多頻段、多制式共存，對網絡優化帶來極大挑戰。需要TDD/FDD融合研究，充分發揮FDD覆蓋及上行優勢，F/T優勢互補，打造精品4G網絡。其二，2G/4G協同問題，做到加速2G業務（語音）向4G遷移，降低2G負荷，釋放2G頻率資源，加速頻率重耕。其三，NB/2G協同，NB-IoT是窄帶物聯網的承載網絡，NB-IoT邏輯上是獨立制式的網絡，但存在與GSM共硬件設備的情況，同時NB-IoT的頻段與2G一致，因此需要在保持2G網絡質量穩定的同時做到NB質量領先。

3 協同規劃設計

3.1 頻率規劃協同

LTE FDD頻率是在GSM騰退的基礎上進行的，而現階段GSM網絡尚未全部退網，因此LTE FDD頻率帶寬的使用應堅持“LTE FDD頻率使用要保持中心頻點不變，載波帶寬根據業務需求逐步擴展”。隨著蜂窩物聯網的廣泛應用，NB-IOT同頻部署會產生較大干擾，可能會影響到LTE FDD的頻率配置，后續LTE FDD頻率配置需要根據實際情況同步更新。

不同場景下頻率協同原則如下：

容量擴容場景：優先使用TDD進行軟擴，其次采用3DMIMO、微站桿站等建設方式。在三高一限等高話務場景，可按需部署FDD1800M。

深度覆蓋場景：優先采用TDD室分或桿微站室外打室內解決深度覆蓋問題。在容量不足場景，優先考慮在現有數字化室分基礎上開啟FDD900/1800建設室分作為補充。對于宏站，優先使用TDD2600頻率，隨負荷增高，依次疊加TDD1900頻率、FDD1800頻率、FDD900頻率;對于微站，優先使用TDD2600頻率;對于室外小區分布優先考慮F頻段或D頻段信源進行覆蓋，在確保E頻段外泄可控的情況下可使用E頻段。高層互打原則上不得使用E頻段。

3.2 站型站址規劃協同

NB-IoT邏輯上是獨立制式的網絡，但與LTE FDD共硬件設備，因此蜂窩物聯網與LTE FDD本質上是同一張網絡，要進行聯合規劃。

NB-IoT網絡基于FDD-LTE規劃站址按需靈活部署，實現不同的網絡覆蓋能力。NB-IoT基于FDD-LTE目標網規劃站址1：1的方式建設，可提供較GSM強23dB的深度覆蓋能力;基于FDD-LTE目標網規劃站址1：2的方式建設，可提供較GSM強17dB的深度覆蓋能力;基于FDD-LTE目標網規劃站址1：4的方式建設，可提供較GSM強11dB的深度覆蓋能力。

3.3 天饋協同

TD-LTE/FDD-LTE/NB-IOT采用同頻組網，對重疊覆蓋容忍度低，若不能獨立調整天線方位角、下傾角，很難完全通過功率調整降低重疊覆蓋度，從而影響網絡的SINR和下載速率，導致網絡性能下降，若采用與其他制式共用天線，難以保證多網的質量最優，因此網絡規劃及建設階段，應為后續網絡優化預留空間，盡量規劃采用獨立天饋。

TD-LTE網絡宏基站以8通道天線為主，2通道天線主要用于特定場景的補盲建設。為了保障良好的網絡質量和性能，共址建設的F/D頻段基站優先采用具備FA/D雙頻獨立電調功能的天線。

FDD-LTE/NB-IoT網絡規劃時應積極整合現網2/3/4G站址天面資源，采用多系統共天線的建設方式，努力降低鐵塔租賃成本。

4 協同優化

4.1 TDD/FDD互操作策略

（1）初期采用基于覆蓋的互操作;隨著FDD部署成熟度提高，在成熟區域，推進FDD900與TDD分層協同組網-按業務分層：VoLTE和eMTC由FDD900承載，數據業務主要由TDD承載，目的是實現FDD900作為VoLTE及eMTC新業務的承載，同時補充TDD數據業務在深度覆蓋的不足。

（2）切換參數配置：盡量與重選參數保持一致。

4.2 FDD/GSM互操作策略

（1）FDD建設初期，個別場景FDD900覆蓋水平與2G仍會有一定差距，需配置與2G的互操作。

（2）FDD與2G互操作策略，總體上與TD-LTE與2G互操作策略相同。

（3）FDD LTE與2G數據業務互操作。

①空閑態：支持雙向小區重選，互相配置鄰區及重選參數。

②連接態：支持FDD LTE到2G R8重定向，2G到FDD LTE的NC0重選方案。

（4）語音業務互操作（CSFB）。

①回落網絡：2G（FDD LTE配置2G鄰區）。

②回落方案：基于R8重定向，FDD LTE配置2G鄰區頻點。

③返回方案：終端自主FR返回。

（5）語音業務互操作（eSRVCC）。

①FDD LTE部署初期未連續覆蓋，開啟eSRVCC。

②FDD LTE實現連續覆蓋，關閉eSRVCC。

5 結語

優質的網絡應做到結構合理、互補協同、覆蓋合理、干擾抑制和業務均衡，本文共四網規劃設計、優化協同給出了具體建議與措施，以期為當前網絡規劃設計和運維借鑒。

參考文獻：

[1]郎為民，焦巧，胡東華，等.LTE無線頻譜研究[J].郵電設計技術，2010（4）：55-57.