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组网论文范文资料 FDD与TDD混合组网提升网络性能

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中国主流移动通信运营商拥有最多的TDD( Time DivisionDuplexing,时分双工)频谱资源,但TDD频谱多在高频段,覆盖穿透能力较弱。随着用户数的增长以及VoLTE( Voiceover Long Term Evolution,音频通过长期演进网络传送)、LTE-M( Long Term Evolution-Machine-to-Machine,基于长期演进的物联网技术)等业务的引入,TDD的弱势逐渐显现,FDD(Frequency Division Duplexing,频分双工)频段的功能和优势成为TDD的有效补充。FDD分阶段组网

频段选择的高低决定了其覆盖能力。长期以来,运营商重点关注无线网络基站的投资规模,于是产生了高频段投资相对过高等问题。

当前,中国主流移动通信运营商拥有的FDD频段,是2G使用的900MHz和1800MHz。两个频段各具特点。

900MHz频率低、覆盖范围广、穿透能力强,适合底层覆盖网络。因此,可以提供FDD深度覆盖,在GSM( Global Systemfor Mobile Communication,全球移动通信系统)逐步退出和VoLTE逐渐成熟发展之际,需部署FDD900MHz的VoLTE城区深度连续覆盖、郊区连续覆盖。

1800MHz LFE FDD频率资源丰富,终端成熟度高,是TD-LTE(Time Division Long Term Evolution,分时长期演进,即LTE-TDD)网络在高流量区域的重要容量补充手段。因此,可以作为高质量的FDD容量层,适用城区室外覆盖;并通过增加1800MHz的Small Cell(小基站)补充容量吸收。

通过FDD特点分析,并结合现有网络及终端发展情况,可以制定分阶段组网的发展策略:第一阶段,TD-LTE扩容,双载波部署;第二阶段,重点地区完成FDD-LTE1800MHz的覆盖(如机场、大型场馆),发挥容量和终端优势,作为TD-LTE的有效补充,解决国际漫游问题;第三阶段,充分发挥FDD-L FE900MHz的覆盖优势,实现室内穿透以及VoLTE等业务。

作为广域覆盖网,TDD已经大规模连续覆盖部署,FDD建设可分为三个步骤。

第一步,在不影响GSM网业务质量和容量的前提下,900MHz与1800MHz频段各退5MHz。保障全网FDD900MHz连续覆盖,城区与重要乡镇FDD1800MHz热点覆盖。

第二步,基于GSM业务的迁移和VoLTE的发展,GSM900MHz频段退IOMHz。在FDD900MHz连续覆盖基础上,加大深度覆盖建设,保障VoLTE业务吸收。1800MHz退10MHz继续增大容量连续覆盖。

第三步,基于GSM900MHz的退出,900MHz频率退19MHz,1800MHz频率退20MHz,全网全部使用4G网。

同时,在组网中必须要考虑GSM/FDD组网的干扰问题,如采用三明治方式,把FDD网干扰控制在自己的网内,如图1。“三明治”方式中,LTE放在频段中间,GSM频点在LTE两侧,间隔较远,便于规划BCCH( Broadcast ControlChannel,广播控制信道)频点。LTE位于频带中间,便于控制LTE频点的干扰,效率也更高。

站址部署

结合实际测试,GSM900MHz在站高40米、天线倾角6度情况下极限覆盖距离为468km,FDD1800MHz站高40米、类似天线倾角情况下极限覆盖距离为3krn.覆盖距离比GSM900MHz少了35.9%。

从穿透测试结果来看,连接态时FDD1800MHz与共站DCS(Distributed Control System,分布式控制系统的英文缩写)1800MHz电平差异值在14dB以上,DCS1800MHz与GSM900MHz电平差异在5dB,在定点室内测试中当FDD1800MHz在-112dBm情况下,SINR(Signal toInterference plus NoiseRatlo,信号与干扰加噪声比)值为78,5兆频段的下载速率为lOMbps,已不能达到较好的业务保障能力。如果提升5dB以上,SINR值就能达到127,速率就能提升到21Mbps。

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基于测试统计,不同制式频段的覆盖情况如图2,为GSM900MHz覆盖范围>FDD900MHz覆盖范围>GSM1800MHz覆盖范围>TDD/FDD1800MHz覆盖范围。

TDD现网使用20Mbps,FDD使用IOMbps内,TDD要发送和FDD同样多的数据,发射时间基本一致,因此传送数据过程中功率无明显差异。

FDD900MHz站选择现有GSM900MHz进行l:l共站站址部署,采用Reframing(重新架构)进行连续覆盖部署与VoLTE的实现。

FDD1800MHz首先按l:1与现网LTE/DCS1800MHz站共站建设,其次按l:l与现网DCS1800MHz共站建设。

连接态时FDD1800MHz与共站DCS1800MHz电平差异值在14dB以上,且在这样的电平差异下,FDD SINR值与GSMC/I(Carrier/Interference,载干比)值接近。因此只要DC51800MHz自身能保障C/I的情况下,FDD的SINR就能得到保障。通过FDD900MHz实现FDD的广覆盖建设,利用900MHz低频段的穿透能力实现对室内的覆盖。对于覆盖的深度需求可以借助现网GSM1800MHz/TDD F共站建设FDD1800MHz来实现,提升容量同时,需要考虑部分点存在重叠覆盖度高、覆盖控制难的问题。实际案例测试

室外单站数据业务覆盖性能测试中,测试FD-LTE/LTE FDD部分,拉远测试站点为崇明某地点;测试设备为iPhone6 Plus,测试结果如表l。

GSM部分则选取崇明某小区,采用Tems9 l+索爱k790设备,测试环境为沿堡镇2小区主覆盖方向道路直行拉远(周边GSM邻区未闭锁的情况下锁频测试)。测试结果如表2。

室内外穿透测试,同样获得了站点信息、穿透GSM、穿透LTE数据,如表3、表4、表5。

室外基站覆盖室内测试中,共站情况下LTE RSSI( ReceivedSignal Strength Indication,接收的信号强度指示)与GSM的信号差异在5dB以上。LTE速率在-llOdBm左右,数据业务能力中等。FDD相关数据测试

FDD站址融合组网测试通过FDD独立组网性能测试,可获得一定数据,如表7、表8。

FDD1800MHz定点速率测试条件如表9所示,完成FDD干扰测试数据收集(如表10、表Il),并计算FDD重叠度。

在穿透测试中,GSM900MHz与DCS1800MHz电平差异在6dB内。而FDD1800MHzRSSI与DCS1800MHz电平基本一致。因此FDDReframing按主服小区与第二小区电平差异在6dB内的占比,可以计算出大约重叠覆盖度在20%。

TD-LTE和LTE FDD融合组网是LTE网络建设的趋势,可以充分激发TDD、FDD两种制式的潜力,获得最佳网络性能,实现优势互补,最大化资源承载效率。

900MHz LTE FDD网络要用于构建4G主力底层覆盖网络,与GSM900MHz l:l建设,需要考虑GSM网络的异频组网特性,存在过覆盖比较大的问题。而1800MHz LTE FDD网络要用于补充容量,建议与GSM1800MHz/TDD l:l建设。

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