FDD試驗(yàn)網(wǎng)與TD商用網(wǎng)要協(xié)調(diào)發(fā)展

FDD試驗(yàn)網(wǎng)與TD商用網(wǎng)要協(xié)調(diào)發(fā)展既要堅(jiān)持頻率規(guī)劃的正確劃分，又要保護(hù)先使用者的利益。經(jīng)過業(yè)界與主管部門的充分交流談?wù)?，終于找到一個(gè)一箭雙雕的折中方案：堅(jiān)持中國頻分雙工（

FDD）與時(shí)分雙工（TDD）頻率規(guī)劃；原來分配給中國搬動(dòng)的1880―1900MHz讓出了5MHz的保護(hù)帶，等2014年終小靈通清頻后，將其1900―1920MHz分配給中國搬動(dòng)；現(xiàn)階段中國電信的FDD試驗(yàn)網(wǎng)，先分配低端的2*15MHz，即1860―1875MHz。2014年3月底我曾在《搬動(dòng)通信》及網(wǎng)上公布有關(guān)FDD試驗(yàn)網(wǎng)攪亂TD商用問題的解析文章，引起了業(yè)界的關(guān)注，特別是工信部主管部門的高度重視，經(jīng)過交流商議，在很多方面獲取了共識(shí)。為了FDD試驗(yàn)網(wǎng)與TD商用網(wǎng)今后能協(xié)調(diào)發(fā)展，現(xiàn)對(duì)共識(shí)作進(jìn)一步的闡述。解析攪亂問題方法解析攪亂問題有兩種方法：（1）確定性計(jì)算方法：這種方法一般只用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間特定的攪亂場景解析。在3GPP中解析基站對(duì)基站之間的攪亂時(shí)采用。經(jīng)過發(fā)射功率和接收抗擁塞能力、發(fā)射帶外雜散與接收矯捷度惡化等方法分別計(jì)算擁塞攪亂和雜散攪亂，獲取需要的空間隔斷度，再依照路損模型計(jì)算隔斷距離，得到共存保護(hù)的距離要求。（2）系統(tǒng)仿真方法：解析系統(tǒng)容量的損失，在解析基站對(duì)終端之間的攪亂時(shí)采用。比方我們談?wù)摰腇DD基站對(duì)TDD終端的鄰頻攪亂，由于基站與終端之間的流傳不是自由空間流傳，一般采用hata模型，同時(shí)要考慮遮擋、穿透耗費(fèi)等，平均來說路損一般在120dB。自然有終端湊近基站的情況，但是不能夠以小概率事件來否認(rèn)共存的可行性。因此業(yè)界公認(rèn)的方法是采用系統(tǒng)仿真，以容量損失5%為標(biāo)準(zhǔn)，看可否存在明顯攪亂。各種攪亂的技術(shù)解析（1）FDD與TDD基站之間的攪亂FDD基站上行/下行頻帶分別為1755―1785MHz/1850―1880MHz；TDD基站上行/下行頻帶都是1880―1920MHz。因此，F(xiàn)DD基站下行發(fā)射機(jī)在1880MHz端可能攪亂TDD基站接收機(jī)。因互相有100MHz左右的頻率間隔，因此TDD基站下行發(fā)射機(jī)不能能攪亂

FDD

基站接收機(jī)

1755―1785MHz頻段。一般從兩個(gè)角度解析：一方面是擁塞攪亂，指

FDD

發(fā)射的載波主信號(hào)對(duì)

TDD

接收的擁塞攪亂。

這只能對(duì)

TDD

接收設(shè)備的抗擁塞能力提出要求，主要經(jīng)過

TDD

設(shè)備的濾波器設(shè)計(jì)來保證。當(dāng)前都是用空腔濾波器，業(yè)界設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則基本都是該空腔濾波器在5MHz以外才能供應(yīng)大體40dB控制，因此一般保護(hù)帶業(yè)界基本也是依照預(yù)留5MHz來考慮的。我國行標(biāo)要求是TDD設(shè)備能夠抵抗5MHz帶外-5dBm擁塞信號(hào)要求。當(dāng)前，F(xiàn)DD工作于1870―1875MHz，TDD工作于1880―1900MHz，中國搬動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA六期和TD-LTE一期的產(chǎn)品可容忍的擁塞信號(hào)強(qiáng)度大體為-5dBm，F(xiàn)DD和TDD的基站能夠滿足共址的網(wǎng)絡(luò)部署要求。若是FDD工作于1875―1880MHz，TDD工作于1885―1905MHz，中國搬動(dòng)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備可容忍的擁塞信號(hào)強(qiáng)度大體為-45dBm，容忍度關(guān)于FDD工作在1870―1875MHz降低約40dB，F(xiàn)DD和TDD的基站間需要的隔斷度約為91dB。而實(shí)質(zhì)上共站天線之間比較簡單實(shí)現(xiàn)的隔斷只能達(dá)到50dB左右。另一方面是雜散攪亂，指FDD的雜散信號(hào)（主若是落入TDD帶內(nèi)的雜散）對(duì)TDD設(shè)備的帶內(nèi)攪亂。這需要對(duì)FDD的發(fā)射設(shè)備提出要求，即FDD在TDD帶內(nèi)的雜散要低于一定限值。當(dāng)前我國行標(biāo)要求是FDD設(shè)備在工作帶外5MHz的雜散不能夠高于-65dBm/MHz，該要求是從2012年終發(fā)文后才提出的。需要注意，現(xiàn)網(wǎng)FDD1800MHz老設(shè)備其實(shí)不滿足此要求，新設(shè)備是滿足的。中國電信和中國聯(lián)通已經(jīng)采買的設(shè)備，聯(lián)透明確要求在1880―1920MHz頻段內(nèi)雜散<-65dBm/MHz，基本可實(shí)現(xiàn)共存。這個(gè)指標(biāo)比3GPP規(guī)定的共址指標(biāo)-86dBm/MHz放寬了21dB，主若是主管部門組織各運(yùn)營商和廠家談?wù)摵螅詾楣仓坊局g的隔斷度做到50dB比較簡單，能夠把指標(biāo)合適放寬，以減小設(shè)備成本。據(jù)認(rèn)識(shí)，中興、華為的FDD設(shè)備工作頻段只到1875MHz，對(duì)1880MHz之上的頻段已經(jīng)達(dá)到共存指標(biāo)。但外企的設(shè)備沒有做到，依舊把通帶做到1880MHz，因此當(dāng)前FDD設(shè)備對(duì)TDD基站的雜散攪亂可能在某些地域有影響。若是LTEFDD使用1850―1880MHz組作為下行發(fā)射頻段，中國電信把其FDD設(shè)備全部改制成通帶向到達(dá)1880MHz，其射頻濾波器會(huì)把1880―1885MHz的5MHz作為保護(hù)帶，依照3GPP的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)質(zhì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)情況，在1880―1900MHz的TDD頻段內(nèi)湊近1880MHz周邊的雜散約為-13dBm/MHz。而在1885MHz之上雜散能夠達(dá)到共存要求-65dBm/MHz。在這種情況下，若是現(xiàn)網(wǎng)TDD基站不改濾波器，可是把工作頻點(diǎn)移到1885MHz此后，能夠以為雜散基本沒有影響。若是現(xiàn)網(wǎng)TDD基站不改濾波器，仍工作在1880―1920MHz（不把1880―1885作為保護(hù)帶，且設(shè)備不代替的情況下），主要的攪亂將是擁塞引起的。當(dāng)前FDD的選址與TDD都是在同樣地理地域內(nèi)共存，甚至有大量的共址基站。在沒有足夠的空間隔斷的情況下，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)噥y甚至擁塞，以致TDD系統(tǒng)將全部癱瘓。因此為了FDD和TDD的基站實(shí)現(xiàn)共存，需要改TDD基站的接收濾波器，意味著現(xiàn)網(wǎng)支持F頻段的RRU產(chǎn)品全部需要進(jìn)行升級(jí)或代替。2）FDD基站對(duì)TDD手機(jī)及TDD基站對(duì)FDD手機(jī)的攪亂由于手機(jī)是在覆蓋地域內(nèi)隨機(jī)分布的，與基站之間的路損有很大的變化范圍，在評(píng)估手機(jī)會(huì)到的影響時(shí)，3GPP有成熟的評(píng)估方法，主若是經(jīng)過系統(tǒng)仿真，判斷受攪亂系統(tǒng)的容量損失在5%之內(nèi)，就以為是能夠共存的。仿真模型按攪亂系統(tǒng)與被攪亂系統(tǒng)的基站間距分為三種情況：第一種情況：D=0（代表共站），這種情況由于共站關(guān)于基站與基站之間的攪亂最強(qiáng)，但關(guān)于基站和手機(jī)之間，由于TDD手機(jī)收到TDD基站發(fā)射機(jī)的信號(hào)與同時(shí)收到FDD基站發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度差不多，攪亂最輕；同樣由于

FDD

手機(jī)收到

FDD

基站發(fā)射機(jī)的信號(hào)與同時(shí)收到

TDD

基站發(fā)射機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度差不多，攪亂最輕；第二種情況：D=R/2（代表不共站），這種情況屬于中度攪亂情況；第三種情況：D=R，代表攪亂基站處于被攪亂基站的覆蓋邊緣，這種情況關(guān)于基站與基站之間的攪亂最弱，但關(guān)于基站和手機(jī)之間，由于TDD手機(jī)收到TDD基站發(fā)射機(jī)的信號(hào)因處于覆蓋邊緣而最弱，但同時(shí)收到FDD基站發(fā)射機(jī)的攪亂信號(hào)最強(qiáng)；故FDD基站發(fā)射機(jī)對(duì)TDD手機(jī)的攪亂最嚴(yán)重；同樣，由于FDD手機(jī)收到FDD基站發(fā)射機(jī)的信號(hào)因處于覆蓋邊緣而最弱，但同時(shí)收到TDD基站發(fā)射機(jī)的攪亂信號(hào)最強(qiáng)；故TDD基站發(fā)射機(jī)對(duì)FDD手機(jī)的攪亂最嚴(yán)重。詳盡的評(píng)估方法在3GPP規(guī)范25.942中規(guī)定。自然也有人采用確定性計(jì)算的方法，依照基站雜散，手機(jī)遇會(huì)到必然攪亂。特別是手機(jī)都是特別小特別低價(jià)的介質(zhì)濾波器或聲表濾波器，和基站RRU所用濾波器無法對(duì)照，因此其濾波器矩形系數(shù)特別差，在工作帶寬10MHz以外才能供應(yīng)幾dB的控制，0―10MHz甚至沒有任何控制。因此，在第三種情況下，當(dāng)TDD手機(jī)搬動(dòng)到離工作于1875―1880MHzFDD基站很近時(shí)，或FDD手機(jī)搬動(dòng)到離工作于1880―1900MHzTDD基站很近時(shí)，就必然碰到攪亂。但不能夠以小概率事件來否認(rèn)共存的可行性。3）FDD手機(jī)與TDD手機(jī)之間的攪亂在終端層面，1850―1880MHz頻段FDD只收不發(fā)；1880―1920MHz頻段TDD有收有發(fā)。那么只有FDD終端的接收機(jī)遇會(huì)到TDD終端的發(fā)射機(jī)的攪亂，而TDD終端接收機(jī)不會(huì)被攪亂。3保證FDD與TDD頻率規(guī)劃的合理性我國于2002年10月23日宣布了《關(guān)于第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃問題的通知》（信部無[2002]479號(hào)），主要頻分雙工（FDD）方式與時(shí)分雙工（TDD）方式工作頻段如表1所示：依照這一頻率規(guī)劃，F(xiàn)DD下行頻帶1850―1880MHz與TDD1880―1920MHz在1880MHz相鄰；FDD上行頻帶1920―1980MHz與TDD1880―1920MHz在1920MHz相鄰。按上述攪亂技術(shù)解析，現(xiàn)階段在FDD與TDD二種網(wǎng)絡(luò)之間，為保證二者共存，必定留有5MHz作為保護(hù)帶。對(duì)FDD下行頻帶1850―1880MHz，若是在FDD頻段出5MHz，設(shè)留出1875―1880MHz，則對(duì)應(yīng)的1780―1785MHz也不能夠利用，這樣總合要占用10MHz。若是在TDD頻段出5MHz，設(shè)留出1880―1885MHz，這樣只占用5MHz。對(duì)FDD上行頻帶1920―1980MHz，若是在FDD頻段出5MHz，設(shè)留出1920―1925MHz，則對(duì)應(yīng)的110―2115MHz也不能夠利用，這樣總合也要占用10MHz。若是在TDD頻段出5MHz，設(shè)留出1915―1920MHz，這樣只占用5MHz。從長遠(yuǎn)來看，這樣能夠節(jié)約頻譜，比較合理。4對(duì)當(dāng)前TD網(wǎng)絡(luò)的影響如按上述在TDD頻段出5MHz的方案，為了保證正常通信，需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的全部支持F頻段的設(shè)備進(jìn)行升級(jí)或代替。將造成以下影響：（1）對(duì)TD網(wǎng)絡(luò)的影響從2009年TD-SCDMA正式商用，經(jīng)過5年的建設(shè)，中國TDD用戶已打破2億，TD-SCDMA和TD-LTE基站到2014年終分別都要達(dá)到50萬個(gè)。初步估計(jì)，中國搬動(dòng)已建及已購200萬左右個(gè)F頻段RRU需全部更新，將造成200多億元的直接經(jīng)濟(jì)損失。更新周期預(yù)計(jì)最少1年以上。同時(shí)，更換RRU需要中斷業(yè)務(wù)，影響業(yè)務(wù)感知，若是全面整改完成，預(yù)計(jì)網(wǎng)絡(luò)還要1年后性能才能牢固?；镜韧谥亟ㄈ縏DD網(wǎng)絡(luò)，來之不易的TD-SCDMA優(yōu)異發(fā)展場面及全力以赴贏得的TD-LTE先發(fā)優(yōu)勢將付之東流，必然嚴(yán)重打擊國家全力發(fā)展TDD的信心和節(jié)奏。（2）對(duì)TD-S終端的影響若是TDD頻段退出現(xiàn)有的1880―1920MHz頻段調(diào)整縮窄為1885―1915MHz，那么終端設(shè)備射頻前端模塊器件的規(guī)格可能需要調(diào)整?，F(xiàn)網(wǎng)2億多部存量終端需進(jìn)行系統(tǒng)性評(píng)估。再者退頻將以致TDD網(wǎng)絡(luò)很長一段時(shí)間處于更換設(shè)備調(diào)整優(yōu)化的狀態(tài)，使得現(xiàn)網(wǎng)2億多部TD手機(jī)用戶服務(wù)質(zhì)量碰到影響。穩(wěn)當(dāng)?shù)恼壑修k理方案既要堅(jiān)持頻率規(guī)劃的正確劃分，又要保護(hù)先使用者的利益。如何辦理這么一個(gè)兩難的問題，經(jīng)過業(yè)界與主管部門的充分交流談?wù)摚K于找到一個(gè)一箭雙雕的折中方案。（1）堅(jiān)持中國頻分雙工（

FDD）與時(shí)分雙工（

TDD）頻率規(guī)劃，不要將保護(hù)頻帶放在

FDD

側(cè)以致浪費(fèi)

20MHz

頻帶；為保證其合理性，在

TDD

頻段兩端各出

5MHz

的保護(hù)帶，也就是將1880―1920MHz現(xiàn)階段實(shí)質(zhì)縮窄為1885―1915MHz。（2）原來分配給中國搬動(dòng)的1880―1900MHz讓出了5MHz的保護(hù)帶，誠然帶寬縮窄為15MHz，但是2014年終小靈通清頻后，將其1900―1920MHz分配給中國搬動(dòng)，這樣實(shí)質(zhì)可使用頻帶卻展寬成了30MHz，表現(xiàn)了國家高度重視優(yōu)先發(fā)展自主創(chuàng)新的TD技術(shù)的精神。（3