TDD-LTE与LTE FDD混合组网研究

郭建光 黄凯

摘要：当前TDD-LTE网络已基本实现市区、县城及农村区域的全覆盖，在5G大规模承载之前，4G网络的主要矛盾表现为在网络的承载能力与日益增长的高速率大容量需求方面。TDD-LTE网络的承载能力面临较大压力，基于此开展LTE FDD网络扩容则成为4G网络的重要补充。本文重点研究了LTE FDD与TDD-LTE两张网络的部署定位以及策略，并结合现阶段的市场整体发展情况，提出LT E FDD及TDD-LTE网络的建设方案以及建设策略，为TDD-LTE以及LTE FDD网络的融合组网提供相关参考。

关键词：TDD-LTE;LTE FDD;混合组网

中图分类号：TN929.5                文献标识码：A

1 前言

当前，TDD-LTE网络已基本实现到市区、县城及农村区域的全覆盖。伴随着4G业务数据流量的爆发式增长，TDD-LTE的业务承载能力将面临较大压力。TDD-LTE及LTE FDD网络各有优势，TDD-LTE网络部署完备，室内外进行了网络部署;LTE FDD在覆盖、容量、国际漫游、竞争等多个维度，均可为TDD-LTE提供必要的补充。TDD-LTE和LTE FDD两张网络相辅相成，两者融合组网的需求也日益增强。

全球LTE网络建设已较为成熟，全球共建设多张LTE商用网，覆盖涉及多个国家或地区。TDD-LTE与LTE FDD共建LTE网络已成全球趋势，伴随着融合产业链的基本成熟，TDD/FDD融合组网已达多张，其中以日本软银为典型代表，融合网络规模最大。

鉴于频谱资源的稀缺性压力，运营商需要需求频谱效率更高效的网络制式及技术。LTE网络既可部署在2G、3G频段中，亦可部署在2.6 GHz等高频段或700/800 MHz的覆盖广、穿损低的低频段。从全球LTE FDD商用频谱部署情况看，1.8 GHz频段最为普及，达到320张，全球47.6%的LTE商用网络均采用了1.8 GHz（Band 3）来承载LTE FDD，主要分布在歐洲、亚太地区、南美洲等国家，已有350多家运营商被授予了1 800 MHz移动许可进行LTE网络部署。其次是800 MHz（Band 20），达到175张，79个国家进行了800 MHz的LTE网络部署;再次是2.6 GHz（Band 7），达到157张，74个国家进行了2.6 GHz的LTE网络部署，在美洲的Band 7的部署成熟度远远高于Band 3及Band 20。

目前，各运营商2G、3G、4G网络制式共存，以中国移动为例，2G网络主要部署在900 MHz及1 800 MHz;3G网络为TD-SCDMA网络，目前也面临退频退网策略部署，频段主要分布在A频段;4G网络主要为TDD-LTE网络，主要部署在F频段、D频段及E频段（室内）。

随着2G网络上承载的低速数据业务大量向4G网络迁移，以及2G话音业务量的缓慢下降，2G网络利用率明显下降，需要将更多的2G网络清频重耕用于LTE FDD的建设。[1]

2 TDD-LTE和LTE FDD融合组网方案

当前，TDD-LTE建设规模已较可观，城市、县城、乡镇和部分农村的覆盖水平已较高，4G网络目前主要的问题需要在于广大农村地区的广度覆盖、在市区的深度覆盖以及厚度（容量）覆盖。结合4G现网的主要问题以及2G退频进度、LTE FDD网络特点，分析得出TDD-LTE及LTE FDD的网络定位。

2.1 LTE FDD网络定位

随着4G用户数的不断增加，4G网络承载的业务量也逐渐增大多，厚度（容量）覆盖需求逐渐迫切，载波资源容量压力逐渐变大。1 800 MHz皮哦那频段能够较好地的满足4G网络的容量需求，LTE FDD 1 800 MHz频段建设可作为近期4G网络扩容的主要手段。

与LTE FDD 1 800 MHz频段不同，LTE FDD 900 MHz频段建设更多的考虑具有其良好的深度覆盖特性，承载语音VoLTE功能，逐渐承接GSM话音业务。LTE FDD可由VoLTE来承载话音业务。VoLTE话音清晰度高，接续时间短，代表了技术发展的方向，因此由LTE FDD上的VoLTE来逐步承接GSM话音，是非常自然的选择。由于存在长尾效应的存在，替代过程可能需要些时间，到替代过程的后期，GSM将只占用很少的带宽，释放大部分频谱给LTE FDD网络来使用。

综上所述，LTE FDD以其良好的覆盖特性，以提供VoLTE话音服务为主，LTE FDD以其大带宽、高容量特点作为现网TDD-LTE网络的容量补充存在，与TDD-LTE的F频段、D频段及E频段的网络部署互为补充。[2]

2.2 TDD-LTE网络定位

目前TDD-LTE网络已基本实现了市区、县城、农村的全覆盖，高容量、高热点区域的TDD-LTE基站实现了F+D的双层网覆盖。TDD-LTE网络会是主力承载网，TDD-LTE的F频段实现连续覆盖，为目前4G网络的打底儿网络，TDD-LTE的D频段实现热点区域的容量覆盖，热点区域实现F+D的双层网覆盖，高热点场景实现了F+D1+D2，甚至F+D1+D2+D3的网络部署。

目前4G网络的主要关注点为日益增长的扩容需求，对于可较好地满足连续覆盖需求可较好满足。鉴于建设成本的压力，对于现网为TDD-LTE基站需要扩容，通过“软扩”方式来增加容量的场景;对于现网为TDD-LTE基站需要扩容LTE FDD网络的场景，可通过“硬扩”方式来增加容量的场景。

2.3 融合组网部署方案

根据前两节述对于TDD-LTE以及LTE FDD的网络定位分析，总体网络部署策略研究如下：