國際上TD-LTE的商業(yè)部署大多采用了與原有TDD系統(tǒng)共站的建設(shè)方式。國內(nèi)近期開展的TD-LTE規(guī)模測試也選擇了基于TD-SCDMA組網(wǎng)的方式,。但是,，面對TD-LTE即將開始的擴大規(guī)模試驗，TD-SCDMA站點資源不足的問題,，顯得尤為突出,。本文介紹了愛立信近期提出的TD-LTE/GSM共站建設(shè)方案，并對其可行性進行了論證和分析,。主要通過系統(tǒng)仿真分析了系統(tǒng)覆蓋和容量，并對共享雙頻天線方案提出了建議,。最后分析了TD-LTE/GSM共存的射頻隔離度要求,，和引入低差損，高抑制合路器的解決方案,。通過現(xiàn)網(wǎng)單站的概念驗證,，結(jié)果顯示該方案保證了GSM1800性能穩(wěn)定，同時TD-LTE的性能沒有明顯損失,。
隨著TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗第二階段的結(jié)束,，TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈日臻成熟。擴大規(guī)模的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)部署成為下一階段的工作重點,。
在6城市規(guī)模技術(shù)試驗中,，主要驗證了基于TD-SCDMA站址在城區(qū)部署TD-LTE的連續(xù)組網(wǎng)能力，包括2天線和8天線兩種技術(shù)方案,。
測試的結(jié)果顯示,，TD-LTE無論是2天線還是8天線方案均可實現(xiàn)連續(xù)覆蓋和同頻組網(wǎng)。
這一嘗試與國際上大多運營商在LTE商用部署過程中選擇基于原有系統(tǒng)共站部署LTE系統(tǒng)的思路異曲同工,。
現(xiàn)階段國外TD-LTE的商用經(jīng)驗也大多采取了基于原有系統(tǒng)站址的方案,，例如，已有的PHS和WiMax網(wǎng)絡(luò),。這些方案能夠有效地降低網(wǎng)絡(luò)部署成本,，加快施工進度，并且有利于運營商前期投資保護,。但是,，這一思路也面臨著一系列挑戰(zhàn),，較為典型的問題包括：
“由于系統(tǒng)間技術(shù)上的差異，天線形態(tài)不同帶來的覆蓋和干擾的問題,。”由于多系統(tǒng)共享部分網(wǎng)元(例如天線和射頻單元),，造成系統(tǒng)間耦合過緊，帶來的系統(tǒng)性能下降,，和無法獨立優(yōu)化的問題,。
在國內(nèi)，基于TD-SCDMA建設(shè)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)還面臨著站址資源有限和網(wǎng)絡(luò)密度不足的問題,。
相對于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò),，GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過十幾年的建設(shè)，規(guī)模優(yōu)勢明顯,，尤其在站址貯備上明顯好于其他系統(tǒng),。如果可以利用GSM站點建設(shè)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，將為TD-LTE在中國的商用部署帶來巨大的經(jīng)濟效益,。
也為國際上傳統(tǒng)的FDD運營商部署TD-LTE在技術(shù)上鋪平了道路,，將極大地拓展TD-LTE的國際市場空間。
鑒于此,，本文探討了基于GSM網(wǎng)絡(luò)部署TD-LTE的若干技術(shù)問題,，包括系統(tǒng)覆蓋和容量分析，天線解決方案和多系統(tǒng)共存的隔離問題,。
TD-LTE/GSM共站技術(shù)分析
首先,，TD-LTE/GSM共站建設(shè)的覆蓋問題是基于現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)(站間距)可否滿足TD-LTE對連續(xù)覆蓋和小區(qū)邊緣速率的要求問題。下面仿真結(jié)果是基于某城市GSM現(xiàn)網(wǎng)中的部分站址和實際站高,，采用2發(fā)2收天線配置的覆蓋效果,，小區(qū)RSRP值好于-110dBm的概率為95%以上，滿足基本連續(xù)覆蓋要求(如圖1所示),。
實際網(wǎng)絡(luò)中GSM站址數(shù)量比仿真所用基站還要多約20%～30%,。所以，共用GSM現(xiàn)網(wǎng)站址對滿足TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋是完全可行的,，并且可支持網(wǎng)絡(luò)進一步提高性能和擴容時所需更密站址的要求,。
另外，如果現(xiàn)網(wǎng)TD-S設(shè)備升級到TD-L,，由于受寬頻功放捆綁限制,，特定子幀需選用(3：9：2)，下行理論峰值速率/有效容量與理想配置相比降低25%,，網(wǎng)絡(luò)容量和性能損失明顯,。而采用與GSM共站2天線建設(shè)的方案時，可不必與現(xiàn)有設(shè)備共用功放，因此可靈活選擇最優(yōu)的時隙/子幀配置,，有效利用頻譜資源,，從而達到更好的網(wǎng)絡(luò)性能和容量。
實際網(wǎng)絡(luò)中,，如果考慮話務(wù)負荷造成的干擾因素,，上述GSM共站方案在實際速率及小區(qū)容量方面表現(xiàn)更優(yōu)。由上面分析可以看出,，TD-LTE與GSM共站方案,，不僅在覆蓋上滿足中國移動在部署TD-LTE時的覆蓋需求，在性能和容量方面也有很大優(yōu)勢,。
TD-LTE/GSM天線方案
從保證TD-LTE網(wǎng)絡(luò)性能的角度出發(fā),，依托GSM站址為TD-LTE新建天線應(yīng)當是首選的方案。
從目前國際上其它運營商的部署情況來看,，多數(shù)采用共站址,，獨立天線的方案。這種方案,，便于系統(tǒng)間獨立優(yōu)化,，減少系統(tǒng)間的相互影響和束縛，如：日常運維,，網(wǎng)絡(luò)擴容等等,。
但是，在工程實踐中,，往往由于天面有限需要多系統(tǒng)共用天線。本章重點介紹的是TD-LTE和GSM共用天線的解決方案,。
TD-LTE/GSM共站天線的選擇主要是考慮TD-LTE/GSM頻率的組合問題,。假設(shè)TD-LTE室外應(yīng)用頻段為1.9GHz和2.6GHz。現(xiàn)網(wǎng)中,，GSM系統(tǒng)使用的頻點為900MHz和1.8GHz,。由于無線電傳播特性和網(wǎng)絡(luò)承載的因素，建議TD-LTE和GSM1800共站建設(shè),。
盡管TD-LTE具有2和8兩種不同的天線配置,，基于GSM1800部署TD-LTE，并且要求共用天線時,，2天線方案顯然更為合理可行,。
在歐洲部署的FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)就應(yīng)用了2天線與GSM1800共用天線的解決方案。天線共享方案中,，除了滿足所需多頻要求外,，對天線本身的技術(shù)指標沒有特殊的要求，但是為了降低系統(tǒng)間耦合度，建議盡量滿足各系統(tǒng)獨立電調(diào)的設(shè)計,。目前國內(nèi)外的天線廠商均可提供此類雙極化,、多頻段、獨立電調(diào)的天線,，并且已經(jīng)商用,。假設(shè)目前GSM900和GSM1800均使用獨立天線系統(tǒng)。TD-LTE和GSM1800共站建設(shè)方案如下：
可選用雙極化雙頻段雙電調(diào)的商用天線,，這種天線有2對(4個)天線端口,，兩組天線端口的信號可以獨立手動或遠程調(diào)整電下傾角，從而可以做到兩個系統(tǒng)相對獨立優(yōu)化,。市場上這類天線包括雙頻天線1710～2170MHz/2300～2690MHz和寬頻天線1710～2690MHz/1710～2690MHz兩類,。均可實現(xiàn)獨立電調(diào)。
TD-LTE/GSM共存射頻分析
目前中國移動GSM1800,、TD-SCDMA大多與GSM900共站建設(shè),，無論從TD-SCDMA還是從GSM演進支持F頻段TD-LTE，都需要考慮與GSM共站時的隔離問題,。下面是兩系統(tǒng)間的隔離理論分析：
TD-LTE對GSM1800的干擾：
雜散干擾：根據(jù)3GPP規(guī)范,，TD-LTE落在GSM1800接收頻段內(nèi)的雜散為：-98dBm/100kHz;考慮GSM接收機靈敏度為-110dBm，要求兩系統(tǒng)間的隔離較小,。
阻塞干擾：根據(jù)3GPP規(guī)范,，考慮GSM對接收頻段以外的阻塞指標為0dBm，則所需的隔離度要求較小,。
GSM1800對TD-LTE的干擾：
雜散干擾：3GPP規(guī)范中未規(guī)定共站時GSM系統(tǒng)在TD-LTE頻率范圍內(nèi)(1880～1920MHz)的雜散發(fā)射要求,。如果沒有特別考慮共站支持，一般GSM產(chǎn)品能夠滿足-30dBm/MHz的雜散指標要求,。
則在滿足TD-LTE接收機性能沒有明顯降低的情況下,，所需的隔離要求較嚴。
阻塞干擾：根據(jù)3GPP規(guī)范,，LTE與GSM共站時的阻塞指標為+16dBm;假設(shè)GSM最大發(fā)射功率為49dBm,，則所需的隔離度較小。從上述分析中,，我們認為GSM與LTE系統(tǒng)間干擾的主要問題是GSM下行鏈路發(fā)射雜散對TD-LTE上行接收的干擾,，網(wǎng)絡(luò)部署時無論考慮采用空間隔離還是濾波器耦合衰落，所需的隔離要求較嚴,。按此要求,，對于采用天線空間隔離達到要求，則所需的天線間水平空間隔離或垂直隔離距離較遠,；這一要求從工程實施來看,，實現(xiàn)較難。因此建議采用滿足隔離度的合路器方案。
將GSM1800和F頻段TD-LTE合路后與D頻段共用天面,，可以實現(xiàn)一個天面支持兩種制式,，3個頻段，無需考慮工程實施時天線隔離的問題,，同時可以實現(xiàn)對1.8G和2.6G獨立電調(diào),，各自獨立優(yōu)化。
TD-LTE/GSM共站實測結(jié)果
基于上述方案的單站TD-LTE/GSM共站實測結(jié)果如圖2,、3所示,。其中eNB在圖中紅圈位置，小區(qū)指向藍色箭頭方向,。站高大約30米,。
圖2 GSM1800 共站前（左圖）后（右圖）覆蓋對比
圖3 基于GSM1800共站的TD-LTE性能
從圖2可以看出GSM1800的覆蓋在共站前后保持穩(wěn)定。圖3給出了TD-LTE的性能指標,，例如在小區(qū)邊緣方向拉遠達到800米時,，下行速率仍大于10Mbps(RSRP>-110dBm)。上述指標完全符合預(yù)期結(jié)果,。
總結(jié)
本文針對國內(nèi)TD-LTE擴大規(guī)模部署中,，站點資源不足的問題，提出了TD-LTE/GSM共站建設(shè)方案,，并對其可行性進行了論證和分析,。可以看出基于GSM1800的建設(shè)方式較其他共站建設(shè)有性能優(yōu)勢,。
在站點解決方案中,，介紹了與GSM1800共用天線的方案，由于采用了雙頻雙電調(diào)的天線,，GSM1800和TD-LTE可以實現(xiàn)獨立優(yōu)化電下傾角,。
在TD-LTE/GSM共存方面，為滿足系統(tǒng)間隔離要求,，建議采用合路器的解決方案,。單站的驗證顯示,，該方案保證了GSM1800系統(tǒng)穩(wěn)定,，同時TD-LTE的性能沒有明顯損失。下一階段將針對該方案進行進一步組網(wǎng)驗證,。