破解TD-LTE与LTE FDD融合组网的四大难题
近年来，用户对移动数据业务需求的不断增长，推动了lte网络商用进程的加速。纵观全球，现阶段lte商用网络仍以lte fdd制式为主，但随着其网络建设逐步推进，用户和业务的增加，lte fdd网络频率资源不足、容量不足等问题将逐渐凸显，而td-lte网络在频谱资源上拥有更多的资源，可以有效缓解fdd频谱紧张问题。因此，td- lte和lte fdd的融合组网将成为未来趋势。
然而，由于td-lte与lte fdd网络在频段选择、天线类型、覆盖特性、容量特性等方面存在差异，td-lte与lte fdd融合组网还面临一些挑战，尤其需要解决网络定位、频段选择、天线选择以及终端策略四大问题。
性能对比
td-lte与lte fdd各有千秋
从覆盖性能上看，lte fdd略优于td-lte网络。根据3gpp关于td-lte与lte fdd的频段分配，td-lte网络工作频段要高于lte fdd网络，因此单从频段使用角度上看，鉴于lte fdd网络频段优势，其在覆盖性能上会优于td-lte网络。
除 频段外，信噪比也会在一定程度上影响lte网络的覆盖性能。在其他配置相同的情况下，基于20mhz带宽td-lte系统的热噪声比基于2×10mhz带 宽的lte fdd系统大3db左右，在这一条件下，根据链路预算，lte fdd网络的上行覆盖半径将比td-lte网络大18%左右。
td-lte网络可以采用8天线组网，而lte fdd网络主要采用2天线组网。使用8天线波束赋形时，td-lte网络在下行可以获得1db～3db的增益;td-lte利用8天线分集接收，在上行可获得3db～5db的分集增益。
总而言之，从国内频段分配情况上看，td-lte主要工作于2.6ghz频段，而lte fdd目前尚未发放牌照，频段未定，我们预测其可能的频段是1.8ghz.在这一背景下，lte fdd的覆盖性能要优于td-lte网络。
在容量性能上，lte fdd相对于td-lte在容量上有一定优势，但是差距有限。
lte网络中衡量容量性能的指标主要有小区平均吞吐量、小区边缘吞吐量、同时在线用户数、同时调度用户数等，上述指标与lte小区的信道配置、参数配置、调度算法、小区间干扰协调算法等因素有关。
td- lte与lte fdd系统的容量的差异，主要表现在三个方面：第一，td-lte与lte fdd在上下行网络容量上互有优势;第二，td-lte与lte fdd的同时在线用户数、同时调度用户数性能相近;第三，lte fdd的小区吞吐量要大于td-lte网络。
融合组网
四大问题不容忽视
1.网络定位
td-lte与lte fdd融合组网建设，首先要解决两种制式网络定位问题，通过合理定位，力争以最小投资满足用户和业务的发展需求。
从国际上td-lte与lte fdd融合组网部署案例来看，一般根据工作频段来确定网络定位：频段较低的系统发挥其广覆盖优势，主要解决网络覆盖;而频段较高的系统，由于覆盖能力不足，多用于热点区域的业务吸收。
目 前我国只发放了td-lte一张牌照，td-lte网络需要重点考虑密集城区、一般城区和发达乡镇的覆盖和业务吸收问题。随着td-lte与lte fdd混合组网试验的推进，未来我国必将是td-lte与lte fdd共同发展。td-lte主要工作于2ghz以上频段，而lte fdd预计将工作在1.8ghz频段，从长远的发展角度上看，lte fdd网络将主要用于覆盖，td-lte网络则主要用于容量吸收。
由于gsm技术本身的局限性，对数据业务的承载能力较弱，不适应移动互联网时代的业务承载需求，在未来将逐渐退出。在gsm退网后，其900mhz频段可以用于lte fdd网络建设，以更好地发挥lte fdd网络广覆盖优势。
2.频率策略
我 国td-lte牌照发放时，相关频段已经确定。从目前td-lte频段划分结果上看，主要有1.8ghz、2.3ghz和2.6ghz三个频段，其中 2.3ghz频段用于室内覆盖，而1.8ghz和2.6ghz两个频段用于室外覆盖。对于中国移动，由于其获得了1.8ghz和2.6ghz两个频段，从 组网性能及投资上考虑，广覆盖以1.8ghz为主，可以发挥其广覆盖优势，减少站址需求，降低网络投资，而对于2.6ghz频段，为了发挥其频谱资源相对 丰富的优势，主要用于热点区域的容量吸收。
对于lte fdd网络，目前看来可能采用1.8ghz和2.1ghz两个频段，根据国际上的组网经验和产业链现状考虑，1.8ghz成熟度较高，有可能成为lte fdd网络的主流频段，但1.8ghz频谱的匮乏和较小隔离带可能会带来系统间的干扰，尤其需要重点考虑对1.8ghz td-lte的干扰。
3.天线策略
3gpp r9版本规定了8种传输模式，但在实际应用中主要采用2天线和8天线两种技术，这两种天线技术互为补充，根据实际信道的变化灵活运用。
从 国内相关td-lte试验网及商用网建设的测试结果来看，8天线和2天线组网存在区别：首先，在成本上8天线比2天线单设备成本高;其次，在网络性能 上，8天线td-lte网络的覆盖性和容量性能都优于2天线网络;再次，在工程施工以及运营维护难度上，8天线尺寸较大，施工难度相对较大，对站点天面资 源要求较高，而2天线尺寸较小，施工难度较小，便于工程施工和快速建网。
对于lte fdd系统建设而言，目前主要有2t2r和2t4r两种天线。与2t2r天线相比，2t4r天线在覆盖性能上，可以获得3.5db~4.5 db的反向增益，但其工程造价和工程实施难度要高于2t2r天线，因此在实际建网过程中，应根据不同场景和需要，灵活选择2t2r和2t4r天线进行网络 部署。
4.终端策略
目前lte终端主要有数据卡、cpe、模块、平板电脑、上网本、智能手机等。在网络初期，lte终端将以数据卡为主，之后可能逐渐采用lte智能手机、平板电脑等终端。
在td-lte与lte fdd融合组网时，终端需要支持更多的制式。考虑到国际漫游问题，融合终端至少要支持td-lte、lte fdd、gsm、wcdma、wifi等制式。
3gpp 定义的fdd频段有26个，tdd频段有12个，lte频段离散、频率间跨距大，且没有集中的全球漫游频段，终端支持多模频段已经成为必然选择。随着载波 聚合技术的应用，对于td-lte与lte fdd融合网络终端的多频段支持能力要求将更高，这也将增加td-lte与lte fdd融合网络终端实现难度。
针对lte终端，中国移动提出了五模十频的要求，加大了芯片厂商的实现难度，目前只有高通、海思、联发科等少数厂商的产品，可以满足五模十频的要求。因此从芯片角度考虑，满足未来td-lte与lte fdd融合组网要求，还有一段很长的路要走。
总工点评
td- lte与lte fdd融合发展成为必然趋势。随着全球lte商用网络的不断开通，用户数和业务量的增长，lte fdd频谱资源不足的问题逐渐凸显，而td-lte具有较丰富的频谱资源，两者融合组网，可以有效缓解fdd频谱紧张问题。同时也该看到，与lte fdd相比，td-lte在产业链发展等方面，还有一定的差距。为促进td-lte发展和成熟，也需要走融合发展的国际化路线。总体来说，td-lte与 lte fdd融合组网将成为未来lte网络建设的必然趋势。目前我国“国家铁塔”公司正在筹备中，其成立将进一步推动电信基础设施的共建共享工作，有利于td- lte与lte fdd多模设备的发展与成熟。
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然而，由于td-lte与lte fdd网络在频段选择、天线类型、覆盖特性、容量特性等方面存在差异，td-lte与lte fdd融合组网还面临一些挑战，尤其需要解决网络定位、频段选择、天线选择以及终端策略四大问题。
性能对比
td-lte与lte fdd各有千秋
从覆盖性能上看，lte fdd略优于td-lte网络。根据3gpp关于td-lte与lte fdd的频段分配，td-lte网络工作频段要高于lte fdd网络，因此单从频段使用角度上看，鉴于lte fdd网络频段优势，其在覆盖性能上会优于td-lte网络。
除 频段外，信噪比也会在一定程度上影响lte网络的覆盖性能。在其他配置相同的情况下，基于20mhz带宽td-lte系统的热噪声比基于2×10mhz带 宽的lte fdd系统大3db左右，在这一条件下，根据链路预算，lte fdd网络的上行覆盖半径将比td-lte网络大18%左右。
td-lte网络可以采用8天线组网，而lte fdd网络主要采用2天线组网。使用8天线波束赋形时，td-lte网络在下行可以获得1db～3db的增益;td-lte利用8天线分集接收，在上行可获得3db～5db的分集增益。
总而言之，从国内频段分配情况上看，td-lte主要工作于2.6ghz频段，而lte fdd目前尚未发放牌照，频段未定，我们预测其可能的频段是1.8ghz.在这一背景下，lte fdd的覆盖性能要优于td-lte网络。
在容量性能上，lte fdd相对于td-lte在容量上有一定优势，但是差距有限。
lte网络中衡量容量性能的指标主要有小区平均吞吐量、小区边缘吞吐量、同时在线用户数、同时调度用户数等，上述指标与lte小区的信道配置、参数配置、调度算法、小区间干扰协调算法等因素有关。
td- lte与lte fdd系统的容量的差异，主要表现在三个方面：第一，td-lte与lte fdd在上下行网络容量上互有优势;第二，td-lte与lte fdd的同时在线用户数、同时调度用户数性能相近;第三，lte fdd的小区吞吐量要大于td-lte网络。
融合组网
四大问题不容忽视
1.网络定位
td-lte与lte fdd融合组网建设，首先要解决两种制式网络定位问题，通过合理定位，力争以最小投资满足用户和业务的发展需求。
从国际上td-lte与lte fdd融合组网部署案例来看，一般根据工作频段来确定网络定位：频段较低的系统发挥其广覆盖优势，主要解决网络覆盖;而频段较高的系统，由于覆盖能力不足，多用于热点区域的业务吸收。
目 前我国只发放了td-lte一张牌照，td-lte网络需要重点考虑密集城区、一般城区和发达乡镇的覆盖和业务吸收问题。随着td-lte与lte fdd混合组网试验的推进，未来我国必将是td-lte与lte fdd共同发展。td-lte主要工作于2ghz以上频段，而lte fdd预计将工作在1.8ghz频段，从长远的发展角度上看，lte fdd网络将主要用于覆盖，td-lte网络则主要用于容量吸收。
由于gsm技术本身的局限性，对数据业务的承载能力较弱，不适应移动互联网时代的业务承载需求，在未来将逐渐退出。在gsm退网后，其900mhz频段可以用于lte fdd网络建设，以更好地发挥lte fdd网络广覆盖优势。
2.频率策略
我 国td-lte牌照发放时，相关频段已经确定。从目前td-lte频段划分结果上看，主要有1.8ghz、2.3ghz和2.6ghz三个频段，其中 2.3ghz频段用于室内覆盖，而1.8ghz和2.6ghz两个频段用于室外覆盖。对于中国移动，由于其获得了1.8ghz和2.6ghz两个频段，从 组网性能及投资上考虑，广覆盖以1.8ghz为主，可以发挥其广覆盖优势，减少站址需求，降低网络投资，而对于2.6ghz频段，为了发挥其频谱资源相对 丰富的优势，主要用于热点区域的容量吸收。
对于lte fdd网络，目前看来可能采用1.8ghz和2.1ghz两个频段，根据国际上的组网经验和产业链现状考虑，1.8ghz成熟度较高，有可能成为lte fdd网络的主流频段，但1.8ghz频谱的匮乏和较小隔离带可能会带来系统间的干扰，尤其需要重点考虑对1.8ghz td-lte的干扰。
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对于lte fdd系统建设而言，目前主要有2t2r和2t4r两种天线。与2t2r天线相比，2t4r天线在覆盖性能上，可以获得3.5db~4.5 db的反向增益，但其工程造价和工程实施难度要高于2t2r天线，因此在实际建网过程中，应根据不同场景和需要，灵活选择2t2r和2t4r天线进行网络 部署。
4.终端策略
目前lte终端主要有数据卡、cpe、模块、平板电脑、上网本、智能手机等。在网络初期，lte终端将以数据卡为主，之后可能逐渐采用lte智能手机、平板电脑等终端。
在td-lte与lte fdd融合组网时，终端需要支持更多的制式。考虑到国际漫游问题，融合终端至少要支持td-lte、lte fdd、gsm、wcdma、wifi等制式。
3gpp 定义的fdd频段有26个，tdd频段有12个，lte频段离散、频率间跨距大，且没有集中的全球漫游频段，终端支持多模频段已经成为必然选择。随着载波 聚合技术的应用，对于td-lte与lte fdd融合网络终端的多频段支持能力要求将更高，这也将增加td-lte与lte fdd融合网络终端实现难度。
针对lte终端，中国移动提出了五模十频的要求，加大了芯片厂商的实现难度，目前只有高通、海思、联发科等少数厂商的产品，可以满足五模十频的要求。因此从芯片角度考虑，满足未来td-lte与lte fdd融合组网要求，还有一段很长的路要走。
总工点评
td- lte与lte fdd融合发展成为必然趋势。随着全球lte商用网络的不断开通，用户数和业务量的增长，lte fdd频谱资源不足的问题逐渐凸显，而td-lte具有较丰富的频谱资源，两者融合组网，可以有效缓解fdd频谱紧张问题。同时也该看到，与lte fdd相比，td-lte在产业链发展等方面，还有一定的差距。为促进td-lte发展和成熟，也需要走融合发展的国际化路线。总体来说，td-lte与 lte fdd融合组网将成为未来lte网络建设的必然趋势。目前我国“国家铁塔”公司正在筹备中，其成立将进一步推动电信基础设施的共建共享工作，有利于td- lte与lte fdd多模设备的发展与成熟。
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