F频段干扰问题的几种解决方案

　F频段简介

　　在我国，F频段目前划分范围为1880MHz-1920MHz，共有40M的带宽。现有F频段因小灵通网络还未退市，1900MHz-1920MHz的20M频率带宽暂时还无法使用。在中国移动目前开展的TD-LTE大规模实验网中，广州、深圳、杭州这几个城市主要基于F频段部署，其它城市整体上则以D频段为主要的部署方式。在此频段和其邻近频段，还包含着部分GSM1800网络，TD-S网络和少数PHS网络。

　　F频段虽然和D频段相比带宽很有限，然而其在移动的TD-LTE项目建设中的重要性、资源和市场意义客观存在，D+F混合组网在业界也已经达成共识。无论移动集团内部还是各大供应商都很重视在F频段的铺网建站，这里无需赘述。然而面对最近热议的F频段新建还是升级之争，是倾向于更多的新建站，还是更多的升级站？本文将主要从技术角度和项目实施的相关层面来探讨关于F频段建设具体实现方案的差异和特性。其他影响对F频段不同组网方案评价的因素这里不作过多讨论。

　　F频段的核心问题

　　在移动未来的TD-LTE商用网建设中，F频段应用的核心问题无疑是如何解决干扰问题。此外还有工程实施难度和项目施工周期等问题。移动在多个一二线城市的TD-L实验网建设规模已经很大，有的重要城市还扩大了实验网规模。来自各个Trialsite的项目数据和测试结果已经很丰富。所以现在探讨新建和升级各自的技术优势时机已成熟。经过对移动多地TD-L实验网的干扰类型分析和总结，主要的干扰来自以下几个方面：

　　GSM900MHz频段的二次谐波干扰

　　GSM1800MHz频段的三阶互调干扰

　　现有TD-S网络设备在F频段阻塞能力不足引入的干扰

　　PHS网络不同程度的邻频干扰以及GSM1800MHz的杂散干扰

　　这些干扰问题早已预见，并在实验网测试初期主要厂商的网络中得到数据采集和验证。从某二线城市实验网测试发现，一些厂家的GSM网络天馈部分较陈旧，存在不同程度的劣化现象，产生了较强的二次谐波干扰，同时PHS基站在一些地区会造成较大的邻频干扰。而广州的外场测试则发现现有的移动TD-S网络的抗阻塞能力较低，且有一定的杂散干扰。这些复杂的干扰将导致SINR恶化，网络吞吐量（Throughput)的大大降低，此时即便RSRP（参考信号接收功率）很高也无法获得预期的高吞吐量。
 

图示：随着SINR的增高，系统吞吐量会大大提高；而在SINR较低的时候即便增大功率也不会提高吞吐量

　　针对干扰问题的解决，我们来看看升级现有TD-S系统和就近新建TD-L站址这两类方案的特点和效果。

　　升级方案分析

　　首先看升级现有TD-S站的方案。关于现有TD-SCDMA基站和天馈系统升级TD-LTE的方案，不同厂家的解决方向基本一致，首先，由于产品性能原因，部分站址仍需更换RRU，然后将两个网络做时隙对齐，并做功率分配，同时增加光纤，调整天面，进行双网双优的调整工作。
在网络性能上，升级现有网络的首要问题是双网匹配后的TD-L网络性能会下降。为避免两个网络的上下行干扰，TD-L的上下行比例与特殊时隙配比必须与TD-S协调。鉴于目前TD-S网络已经采用2：4的上下行时隙配比，TD-L只能采用1：3的上下行配比。此时特殊时隙（DW-PTS,GP,Up-PTS)仅可采用3：9：2的时隙配比。这会带来两个问题：过多的GP和过少的Dw-PTS。受协议规范限制，Dw-PTS此时无法携带PDSCH信息。

　　根据几个厂家的测试结果，这会导致约25%的吞吐量下降。其次，不同时期的TD-S站型号和功率不同，在升级时会出现调整难度增加和覆盖不足的问题。经实测，上行吞吐量没能达标，切换成功率约95%。

　　在抗阻塞指标上，经实测原有TD-S站多数RRU面对TD-L的指标要求，抗阻塞性能不够，很容易被GSM网络1800MHz频点阻塞，导致速率大幅降低。此时可采用AGC技术降低影响，但会导致灵敏度降低，同样影响网络实际覆盖和性能。TD-S6期之前的设备最小天线隔离度要求达到94dB，天面同向时的站间距离最低600米。可承受不高于-40dBm的干扰。

　　在工程项目上，首先需要增加隔离器，升级部分早期站址还需要更换RRU甚至更换天面，此时与新建的复杂程度差别不大。在双网同时优化调测的时候出现未知阻碍因素几率会增加，此外还需要额外的一系列工作，比如与原TD-S维护人员的沟通汇报，工参数据采集。这些客观上会增加工作量和工期。

　　后续优化上，有一个显著问题是每次做网络优化都很可能要双网双优。这对于共用天线和RRU的升级方案来说，因涉及到天线电下倾角调整和临区干扰优化问题，技术难度和工作量将翻倍。国内外的经验表明TD-LTE的天线下倾角平均比2/3G系统的天线下倾角大2-3，所以实现双网双优十分困难。

　　新建方案分析

　　网络性能上，新建TD-L站下行容量和性能上不受影响，RRU功率上不受限制。经不同的一二线城市实验网实测，覆盖率、吞吐率和移动性均达标，其中SRSP值超出标准16dB，上下行速率分别超出9-13M和4-5M，切换成功率达到100%。

　　抗阻塞上，新建站具有产品指标和性能的优势，最小天线隔离度要求达到36dB即可。同向站间距只要求1.5米间距。可承受干扰强度值可达15dBm。

　　工程项目上新建站的工程实施趋于快捷、灵活和高效。虽然新建的施工环节不少，但技术实施和项目管理有成熟模型可依据。使得无论初期还是长期项目建设的施工进度反而都会更快一些。

　　新建站对后续优化工作要求较低。独立调节的TD-L和TD-S站均可以更快更好的满足新的网优要求。使该地区运营商对因城市发展和建设需要带来的网优和扩容工程持积极和乐观态度。

　　结语

　　通过上述分析不难发现，从技术水平和性能表现上考虑，新建要全面优于升级。而因为技术上更容易实施，新建站在工期和长期运维成本上同样优于升级。这里专门从技术角度来探讨F频段建网的解决方案，就是因为对于我们通信行业，技术是最重要的产业推动力。尤其在高新技术加速商用化的今天，好的技术带来优异的网络性能，配合好的服务和应用可以极大地提升用户体验，为用户创造新的价值。而这将吸引众多的客户加入，从而形成规模效益降低高新技术的应用成本，这对移动打造TD-LTE精品网络的目标而言至关重要。