LTE组网与2G、NB-IoT、TD-LTE、FDD-LTE四网协同研究

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　　摘 要：本文在介绍LTE组网及2G、NB-IoT、TD-LTE、FDD-LTE四网协同的要求并具体从规划、优化纬度阐述了协同方案。
　　关键词：四网;协同;规划;优化
　　1 概述
　　随着网络的不断演进，FDD和NB-IoT网络规模建设，四网协同由早期的2G/3G/4G/WLAN向2G、NB-IoT、TD-LTE、FDD-LTE演变。随着深度覆盖提升和扩容工作的快速推进，网络在组网结构和频段使用上日趋复杂，面临多制式网络融合组网和协同优化的问题。
　　2 2G、NB-IoT、TD-LTE、FDD-LTE四网协同要求
　　其一，TDD/FDD协同的问题。目前TD-LTE网络共有F/A/D/E四个频段共155M频谱资源，能够提供9载波配置。FDD引入之后，4G网络的不同制式不同频段在上下行容量和覆盖能力方面存在较大差异，多场景、多频段、多制式共存，对网络优化带来极大挑战。需要TDD/FDD融合研究，充分发挥FDD覆盖及上行优势，F/T优势互补，打造精品4G网络。其二，2G/4G协同问题，做到加速2G业务（语音）向4G迁移，降低2G负荷，释放2G频率资源，加速频率重耕。其三，NB/2G协同，NB-IoT是窄带物联网的承载网络，NB-IoT逻辑上是独立制式的网络，但存在与GSM共硬件设备的情况，同时NB-IoT的频段与2G一致，因此需要在保持2G网络质量稳定的同时做到NB质量领先。
　　3 协同规划设计
　　3.1 频率规划协同
　　LTE FDD频率是在GSM腾退的基础上进行的，而现阶段GSM网络尚未全部退网，因此LTE FDD频率带宽的使用应坚持“LTE FDD频率使用要保持中心频点不变，载波带宽根据业务需求逐步扩展”。随着蜂窝物联网的广泛应用，NB-IOT同频部署会产生较大干扰，可能会影响到LTE FDD的频率配置，后续LTE FDD频率配置需要根据实际情况同步更新。
　　不同场景下频率协同原则如下：
　　容量扩容场景：优先使用TDD进行软扩，其次采用3DMIMO、微站杆站等建设方式。在三高一限等高话务场景，可按需部署FDD1800M。
　　深度覆盖场景：优先采用TDD室分或杆微站室外打室内解决深度覆盖问题。在容量不足场景，优先考虑在现有数字化室分基础上开启FDD900/1800建设室分作为补充。对于宏站，优先使用TDD2600频率，随负荷增高，依次叠加TDD1900频率、FDD1800频率、FDD900频率;对于微站，优先使用TDD2600频率;对于室外小区分布优先考虑F频段或D频段信源进行覆盖，在确保E频段外泄可控的情况下可使用E频段。高层互打原则上不得使用E频段。
　　3.2 站型站址规划协同
　　NB-IoT逻辑上是独立制式的网络，但与LTE FDD共硬件设备，因此蜂窝物联网与LTE FDD本质上是同一张网络，要进行联合规划。
　　NB-IoT网络基于FDD-LTE规划站址按需灵活部署，实现不同的网络覆盖能力。NB-IoT基于FDD-LTE目标网规划站址1：1的方式建设，可提供较GSM强23dB的深度覆盖能力;基于FDD-LTE目标网规划站址1：2的方式建设，可提供较GSM强17dB的深度覆盖能力;基于FDD-LTE目标网规划站址1：4的方式建设，可提供较GSM强11dB的深度覆盖能力。
　　3.3 天馈协同
　　TD-LTE/FDD-LTE/NB-IOT采用同频组网，对重叠覆盖容忍度低，若不能独立调整天线方位角、下倾角，很难完全通过功率调整降低重叠覆盖度，从而影响网络的SINR和下载速率，导致网络性能下降，若采用与其他制式共用天线，难以保证多网的质量最优，因此网络规划及建设阶段，应为后续网络优化预留空间，尽量规划采用独立天馈。
　　TD-LTE网络宏基站以8通道天线为主，2通道天线主要用于特定场景的补盲建设。为了保障良好的网络质量和性能，共址建设的F/D频段基站优先采用具备FA/D双频独立电调功能的天线。
　　FDD-LTE/NB-IoT网络规划时应积极整合现网2/3/4G站址天面资源，采用多系统共天线的建设方式，努力降低铁塔租赁成本。
　　4 协同优化
　　4.1 TDD/FDD互操作策略
　　（1）初期采用基于覆盖的互操作;随着FDD部署成熟度提高，在成熟区域，推进FDD900与TDD分层协同组网-按业务分层：VoLTE和eMTC由FDD900承载，数据业务主要由TDD承载，目的是实现FDD900作为VoLTE及eMTC新业务的承载，同时补充TDD数据业务在深度覆盖的不足。
　　（2）切换参数配置：尽量与重选参数保持一致。
　　4.2 FDD/GSM互操作策略
　　（1）FDD建设初期，个别场景FDD900覆盖水平与2G仍会有一定差距，需配置与2G的互操作。
　　（2）FDD与2G互操作策略，总体上与TD-LTE与2G互操作策略相同。
　　（3）FDD LTE与2G数据业务互操作。
　　①空闲态：支持双向小区重选，互相配置邻区及重选参数。
　　②连接态：支持FDD LTE到2G R8重定向，2G到FDD LTE的NC0重选方案。
　　（4）语音业务互操作（CSFB）。
　　①回落网络：2G（FDD LTE配置2G邻区）。
　　②回落方案：基于R8重定向，FDD LTE配置2G邻区频点。
　　③返回方案：终端自主FR返回。
　　（5）语音业务互操作（eSRVCC）。
　　①FDD LTE部署初期未连续覆盖，開启eSRVCC。
　　②FDD LTE实现连续覆盖，关闭eSRVCC。
　　5 结语
　　优质的网络应做到结构合理、互补协同、覆盖合理、干扰抑制和业务均衡，本文共四网规划设计、优化协同给出了具体建议与措施，以期为当前网络规划设计和运维借鉴。
　　参考文献：
　　[1]郎为民，焦巧，胡东华，等.LTE无线频谱研究[J].邮电设计技术，2010（4）：55-57.
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