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图文:中国移动设计院副院长张同须

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新浪科技讯 8月15日下午消息,2011年7月27日,“2011 TD-LTE 组网技术研讨会”正式召开。图为中国移动设计院副院长张同须。

以下为张同须演讲全文:

尊敬的各位领导、各位来宾,大家上午好!

刚才各位领导都从宏观的角度对TD-LTE做出了非常重要的指示。

下面我就具体的TD-LTE规模试验的情况以及重点关注的几个问题跟大家共同探讨。需要说明的是,由于TD-LTE规模试验才刚刚开始几个月,许多结论或者说最终结论还没有得到。所以今天探讨的问题,实际上也是没有特别明确的结论,主要跟大家做一个探讨。

汇报的内容分五个方面,首先看LTE网络部署情况。到目前为止,全球16个国家部署了24个LTE商用网络,81个国家218个运营商有部署LTE网络计划,包括166个承诺部署和52个预承诺部署计划。从表格上可以看到,全球主要的运营商部署LTE主要的情况。需要指出的是虽然从去年开始部署以及承诺部署的运营商非常多,但不得不看到基本上大部分运营商所采用的都是FDD-LTE,采用TD-LTE数量相对来讲比较少,目前也只有在中国政府的指导下,有中国移动具体来做六个城市规模试验网络算是规模比较大的,其他的运营商刚才叶处长谈到,台湾远传也在做这方面的工作。其他的全球运营商虽然表现出浓厚兴趣,也准备做,但实施进展的不是特别多。从这个意义讲,我们推动TD-LTE发展的责任还是非常重要的。

尽管如此,TD-LTE目前无论从产业链发展还是从政府等各方面的关注,还是有非常大的进步。从设备厂家到芯片厂家以及运营商都有非常多的关注,特别是设备厂家,目前产业链已经发展到10多家,包括华为、中兴、大唐国内著名设备厂家,也包括国外的爱立信、诺西等厂家都在积极支持TD-LTE的发展。在芯片方面也非常高兴地看到海思、创毅视讯、高通等12家的支持。在产业发展过程中虽然设备有不成熟的因素,但终端也是制约TD-LTE发展的重要因素。因此TD-LTE规模试验,特别强调整个设备厂家、终端厂家等产业链各方的支持和重视。在运营商方面,中国移动在具体落实政府关于六个城市规模试验,国外比较关注并准备要发展TD-LTE的包括日本的软银还有其它的运营商等,这些运营商都在做这方面的关注。

规模试验大家都清楚,我们在六个城市建设1210个基站,其中1100个是宏基站,覆盖面积200多平方公里。规模试验的重要目的之一就是要推动TD-LTE整个产业链的完善,这也就是为什么这次的规模试验是要把更多的设备制造商,更多的芯片厂家以及更多的测试仪表厂家等拉到一起进行试验,也是为了发展我们的产业链,使得TD-LTE国际标准真正成为走向国际。

目前为止通过几个月的工作,TD-LTE的规模试验网基本上,或者说绝大部分都完成了建设工作,除了个别城市的传输等方面还没有完全到位之外,基本上按照我们预期的计划完成。核心网、传输、承载、安全测试等工作也做了一些基本的测试,测试结果基本符合预期。后续TD-LTE系统主要要针对无线性能、多天线、终端、时分、网管等多方面逐步展开。现在遇到的一些情况主要还是芯片稳定性需要进一步加强。同时有一些厂商的供货能力以及服务支持方面还需要做更多的工作。需要指出的一点是,从工程设计的角度来讲,也遇到了当年和TD-SCDMA同样的问题,我们找站址非常的困难,特别是和物业的谈判也很困难,大家都或多或少存在这样那样的疑虑,客观上讲也确实是这样,目前城市基站规模非常大,特别是像北京、上海这样的城市要找到一个非常理想的,特别是按我们规划设计出来的比较匹配的站点也是非常难的。这种情况在一定程度上对测试工作产生了一定的影响。

目前规模试验也得到了一些初步的结论,一是主要的TD-LTE设备提供商都采用了全新的设备基站平台,这是和以前的平台不一样。这样一个平台给TD-LTE后续发展奠定了一个良好的基础。二是欣喜地看到TD-LTE芯片研发的企业数量非常多,和当年TD-SCDMA相比还是多了不少,而且研发的进度也较快,使得整个产业链呈现出非常积极的因素。三是TD-LTE确实在这次实验过程中采取了MIMO与智能多天线结合的方式,虽然都是多天线,有一些情况是要增加容量,有一些情况是要提高可靠性和抗干扰能力。

设计院在这次TD-LTE规模试验中发挥了重要的作用。负责了规模试验网全部6个城市相关工作,包括前期总体规划方案制定、建设指导原则编制以及相关的工程查勘、可行性研究报告和工程设计工作;也包括和中国移动研究院一起负责所有城市中三个城市的牵头测试工作。同时设计院也在进行与TD-LTE组网有关的基础课题研究和规划软件和工具的开发工作。目前设计院已经重点推出了TD-LTE规划软件,是在原有TD-SCDMA软件基础之上做的。目前软件也在六个城市的规划实验中得到了应用。下面我想就这四个方面的问题给大家做一个探讨,一个是关于频率规划,一个是同异频组网,还有天线类型选择,最后是关于TD-SCDMA如何向TD-LTE升级演进的问题。

频率规划。刚才阚局长也谈到了这样一些问题。从整个频率规划来看,全球的频率分配对FDD来讲相对比较优厚的,而TDD频段相对而言较少,而且分散。事实上,尽管是TDD模式,但特别零散的频谱资源对于组网来讲是十分不好用的,因此未来有可能的话,频率分配即使是TDD的技术,也尽可能整块,这样效率比较高。从这张表上来看,TDD的频率比较少,现在使用的频率在2.6G左右40兆,E频段50兆部分只能用于室内,F频段的1880-1900MHz频段用于TD-SCDMA网络,1900-2900MHz,小灵通使用还没有退出。刚才阚局长谈到700兆的问题,中国移动也在牵头做这方面的研究,如何更好的使用低频段,我们做过一个测算,如果用700兆进行组网,与利用D频道组网,基站所需数量要少很多,建设成本将会大大降低,因为低频段的覆盖性、穿透能力都比较好。当然考虑到我国的实际情况,目前700兆还是被其它部门在使用,但未来还是要针对700兆做深入的研究。

TD-LTE组网的频段使用目前有两种方案可供选择,一种是室外采用D、F频段组网,室内E频段组网。另一种是室外仅采用D频段组网,室内E频段组网。这两种方案各有优势,目前由于F频段一部分用于TD-SCDMA,一部分小灵通在使用,还主要是采用方案二。从今后TD-LTE健康发展的角度看,建议要尽快规划TD-LTE使用的频率。一是F频段如何使用,二是开展使用700兆频段的进一步研究。

TD-LTE组网方案。与TD-SCDMA组网相似,TD-LTE基本上也有两种组网方式,一个是同频组网方式,即全网所有小区使用相同的频点;另一个是异频组网方式,即同一基站的不同小区采用不同的频率。系统及规划仿真显示,同频组网频谱效率高于异频组网30% ~70% ,因此目前TD-LTE规模试验网的测试验还主要是基于同频来进行的,当然同频组网需要在小区间干扰协调,保持边缘速率在一定程度的下降等方面还要做进一步的研究工作。对于室内外组网方案而言,尽管室内外同频组网有频率利用率高,频率部署灵活等优点,但也存在室内外同频配置会引起室内外重叠覆盖的局部区域网络容量、覆盖质量下降,从而影响用户感知等确定,况且中国移动已分配了用于室内的E频段。基于对同频、异频组网的优缺点分析,主要考虑目前中国移动E频段使用限制,建议TD-LTE室内外之间采用异频组网方案,即室内使用E频段,室外使用D或F频段同频组网。

后续的工作我们是这样想的,同频组网的性能是规模试验网重点要考察的试验内容。说的严重一点,同频组网的成败关系到TD-LTE组网的成败,当然非常高兴看到同频组网还是完全有可能的,但在小区边缘的一些性能下降到什么程度,它的利用率能够降低到什么程度,这方面需要做进一步的考察。因此产业界应进一步加强干扰协调和干扰抑制算法的研究,进一步提升同频组网性能的指标,建设一个高效优质的TD-LTE网络。

天线类型的选择。TD-SCDMA依赖的基础就是智能天线,无论是八天线还是双极化天线都依赖于智能,TD-SCDMA没有智能天线,它的干扰就会很大。对于TD-LTE来说可以是一个选项,既可以做两天线,同时也可以做八天线,单流或者双流波束赋形的情况。我们中国移动也做了相关的研究,对八天线和两天线在性能、施工、小区和边缘的容量、覆盖做了基本的比较。对八天线来讲,所谓的八天线相当于双极化天线的形式,无论是单流还是双流都是这样的情况。对于小区平均容量大约是上行提高50%,下行提高30%,对于边缘用户容量上行大概是提高一倍,下行提高60%,覆盖来讲小区半径基本上提升30%左右。对于二阵元天线的优势从国际化角度来讲比较有优势,因为国际上还没有其它运营商采用8天线的情况。两天线如果和G网共天线相对来说比较简单,从工程实施角度来讲,采用两天线会比较容易的多,因为天线的数量少,对于天面的要求也比较低。,因此基于目前的情况,大概有这么一个想法,可能需要根据不同的场景,或者不同的情况,来决定采用八天线还是两天线。比方说由于八天线在容量和覆盖方面有一定的优势,同时中国移动也具备八天线实施经验,是否可以考虑在大部分场景下采用八天线。对于一些部分地点天面受限站点、物业和居民对大面板天线反感较大,难以实施的站点、街道站、高速公路站点、补盲站点等场景可以采用两天线。需要指出的是,2、8天线性能分析多是理论和仿真结果,还没有进行外场测试,在规模试验网中应对2、8天线性能进行进一步的测试分析,后续根据测试结果调整天线选择策略。

TD-SCDMA向TD-LTE的演进。GSM、TD-SCDMA、LTE网络具备不同的覆盖能力和业务承载能力,在中国移动未来网络发展中的相当长时间内将共存发展、互为补充。TD-SCDMA网络是向TD-LTE升级演进的网络基础。TD-SCDMA向TD-LTE演进将实现TD-LTE的快速部署,并节省建设成本。在进行TD-SCDMA网络设备采购和网络建设时,中国移动已充分考虑到TD-SCDMA向TD-LTE的演进需求。无论是在核心网、无线网、传输网还是在业务平台方面,预先尽可能考虑到TD-SCDMA向TD-LTE升级的能力。例如对于无线网而言,TD-SCDMA演进到TD-LTE,RNC网元消失,相应功能由eNodeB(BBU)实现,BBU、RRU升级演进方式是:BBU通过新增主控板、基带板实现TD-SCDMA和TD-LTE共模工作;RRU通过软件升级支持TD-SCDMA/TD-LTE共模工作或TD-LTE单模工作。

最后谈一下对于TD-LTE规模试验后续工作的一些个人想法和建议。

第一,规模试验网虽然得到了一些初步的结论,但是关键的无线网测试特别是组网能力还没有完成,建议同频组网能力作为测试的重点内容之一。从TD-SCDMA建设经验来看,如果组网技术这一关不过的话,是难以把一个标准,一个设备形成可运营网络的,这是我们十分重要的一条经验。一个标准的形成需要时间,从标准形成到设备需要时间,从设备到建成高质量可运营的网络需要更长的时间,这也是中国移动这几年进行了很多TD-SCDMA创新工作的原因。因此这方面也需要我们在座各位业界同仁,特别是像我们这样的研究院、设计院需要投入更多的精力来研究。另外,室内覆盖方案也需要探讨。

第二,芯片、终端及测试工具的成熟度和一致性还需要提高,如果一致性不够,将来的测试结构就没有说服力,用这样的测试是一个结果,用另外一个测试是另一个结果,这需要业界做更多的工作。

第三,建议组网中八天线和二天线协调配合使用。

第四,鉴于越来越难的基站选址和工程施工难度和成本的提高,产业链特别是设备制造商要着重考虑设备的小型化、低能耗,可控性和智能化等方面的改进。

今天跟大家共享的就这么多,可能有很多不成熟、不对的地方,请大家批评指正。谢谢大家!

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