TD-LTE与现有2G、3G网络互操作的实现及优化方案

电子工程师 2017-12-11 1309

RF/无线

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2010年，是TD-LTE产业界最具里程碑意义的一年。中国移动在上海世博园区完成了TD-LTE试验网络部署并提供高速无线宽带服务，后续，中国移动还将开展3城市大规模TD-LTE试验网络建设项目，这一切都标志着TD-LTE规模商用即将如火如荼地展开。TD-LTE作为下一代无线通信技术，是 TD-SCDMA标准的核心传承和技术革新。因此在网络部署和规模商用上都具有一定的相似性。通过与中国移动在世博项目上的合作及外场测试的经验积累，上海贝尔认为TD-LTE网络部署还是存在部分难点亟待解决。

保护网络先期投资是运营商在进行网络部署时需要着重考虑的问题，考虑到TD-LTE和TD-SCDMA的延续性，本次中国移动在TD-SCDMA设备集采中明确要求所有RAN设备都要支持向TD-LTE平滑演进。然而从网络建设和机房布局来看，上海贝尔认为平滑演进并不仅仅局限于RAN侧，还应该包括 ePC核心网和传送层设备，这样才能进一步保护投资并节省空间。

现如今所有厂商提供的RAN设备都已经硬件支持TD-LTE，采用SDR技术通过软件实现TD-SCDMA和TD-LTE的灵活切换。BBU作为基带处理单元已经完全实现共平台混用支持，而RRH作为射频部分虽然也采用SDR设计，但却受限于射频器件的频谱特性：TD-SCDMA无论是A频段还是B频段都工作在1.8GHz~1.9GHz区间，而TD-LTE基本工作于2.3GHz频段，因此从TD-SCDMA向LTE过渡，RRH设备是需要替换的，而宽频器件也由于不具有商用价值而难以采用，因此平滑演进更多地存在于BBU射频单元部分。TD-SCDMA作为一个仅仅部署不到3年的3G网络，还处于用户高速发展期，因此TD-LTE和TD-SCDMA共用基带处理单元不利于快速提升3G网络基带处理性能，所以业界还在同时考虑从GSM向TD-LTE的平滑演进能力。GSM作为成熟的2G网络，用户发展已经达到顶峰，因此完全能够利用其庞大的站址资源，同时由于TD-SCDMA和TD-LTE仅仅共用 BBU设备，而无论是将BBU设备插入GSM机架还是现有的GSMBBU进行升级都是十分便利的平滑演进方式，所以包括上海贝尔在内，主流的设备厂商都在大力推动GSM向TD-LTE的技术演进。

在可预见的未来一段时间内，2G、3G、LTE网络将长期共存，因此无论是传送网络还是核心网，如果都各建一套将会带来严重的网络层次复杂度和机房空间问题，共平台设计是最佳解决方案。业界很多厂商都推出了相应的解决方案，比如统一的核心网支持ePC和3G核心，传送层面的META解决方案等，都在很大程度上解除了运营商的困惑。

站址共享同样是TD-LTE网络规模部署的必要条件。基站站址选择日益困难，各个厂商都推出了零占地方案来充分利用现有资源、降低对基站空间的需求。比如上海贝尔的TD-LTE D2U BBU基带单元就非常易于集成到运营商现有的19#机柜和GSM基站中。TD-LTE eNodeB需要采用灵活的BBU+RRH架构，实现减少空间和功率限制，BBU可充分利用运营商已有的基站设备中的开放空间安装在标准尺寸机架上，RRU可安装在天线附近的桅杆上，减小射频损失。而现有资产如机柜、电源、后备电池、RF资产、天线、传输的有效重用也为部署网络带来便利。

LTE是个纯数据网络，与以往的移动通信系统相比有很多不同之处，在网络设计和规划中需要引入一些新的适应宽带数据网的网元设备，同时在采用更加灵活以及可扩展的回传技术时也需要考虑与2G、3G网络的兼容。因此采用统一的兼容ePC和3G核心网的网元设备是提升数据业务质量的最佳方案，通过减少网络层次并实现设备内3G、LTE数据业务灵活调度，能够进一步提升服务质量，提高用户的满意度。而综合支持TDM和IP混合传送能力的移动回程技术，能够将 2G、3GTDM网络和LTEIP网络通过一张网络进行回传，形成多种技术长期共存的局面。近日，NTT DoCoMo部署的移动回传网络很有借鉴意义。

最后一个难点在于TD-LTE与现有2G、3G网络互操作的实现及优化，因为这将影响网络性能。在网络部署初期，TD-LTE网络规模有限的情况下，需要分步骤有计划地和现有网络进行互操作，尽量减少对现有网络的影响，而这需要大量的现网经验。阿尔卡特朗讯在为美国Verizon Wireless建设LTE网络中就遇到了同样的问题并积累了大量的成功经验，助其实现了网络的平滑升级。

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