TD-SCDMA能否使用900M頻率
2012-05-14 22:00:21 本站原創經過3年的建設，中國移動的3G網絡已實現所有地級市、縣級市及縣城城區的覆蓋，但是3G網絡的發展仍存在許多問題，最主要是因為TD-SCDMA使用頻率高，覆蓋差。那么，我們能否考慮TD-SCDMA網絡使用900M頻率呢？
TD網絡覆蓋能力有待提高
2009年年初，我國發放了第三代移動通信(3G)牌照。中國移動肩負起我國擁有自主知識產權的3G標準TD-SCDMA建設運營的任務。面對光榮而艱巨的歷史重任，中國移動在政府有關部門的指導和支持下，堅定信心，迎難而上，全心全意、千方百計發展TD-SCDMA，全面開展TD-SCDMA建設工作，通過三年的網絡建設，為實現TD-SCDMA商業運營打下了堅實基礎。2010年TD網絡擴容工程結束后，全國TD基站達到約22萬個，其中宏基站12.5萬個，室內分布基站9.5萬個，載頻168萬個，基本實現了縣以上城市TD網絡覆蓋，業務覆蓋率超過60%。但是，目前中國移動發展3G網絡面臨一系列問題。
首先，TD－SCDMA組網頻率較高，覆蓋深度和廣度不足。TD-SCDMA網絡目前使用的主要頻率為2010MHz～2025MHz，該頻段從空間傳播和穿透損耗上都與GSM900MHz有著比較大的差異，導致TD-SCDMA網絡覆蓋深度和廣度不足，優勢無法發揮。
其次，2G與3G切換重選不夠成熟。中國移動在完成TD四期工程后覆蓋了全國縣城及以上區域，在2G與3G切換重選方面遵循以下原則：3G到2G為自動切換， 2G到3G為重選入網。由于3G到2G為自動切換，2G的GSM網絡屬于“硬切換”，如果需要切換的目標站無空閑信道，則會切換失敗，發生掉話。2G到3G為重選入網，在3G覆蓋區內如果用戶要切換到GSM網絡，馬上會發生位移，重新回到3G網絡的強覆蓋區，此時如果進行2G到3G的重選，可能發生掉話，且短時間脫網，造成被叫無法接通。
再次，TD-SCDMA網絡利用率太低，分流GSM數據話務不明顯。大量的G3手機用戶長期使用GSM，造成了TD網絡無線利用率低，GSM網絡擴容壓力巨大。
究其原因， TD網絡覆蓋不良應為主要原因，造成用戶在TD網絡駐留時間短，話務量小，而且又產生了過多的重選和切換，造成了客戶感知差。若能使TD網絡覆蓋的深度和廣度得到極大提升，則中國移動3G客戶的經營才能得到保證，也能使我國自主創新的標準得到最大限度的驗證。
3G網絡頻譜分析
從ITU頻譜規劃情況和國際上3G運營情況看，3G頻譜的國際規劃以FDD為主，TDD方式的頻譜規劃明顯較少。在已具體分配頻段中(主流分配方式)，FDD頻譜480MHz(240MHz×2)，分布在700MHz～2690MHz范圍內；TDD分配只局限于1900MHz～1920MHz、2010～2025MHz和2570MHz～2620MHz的85MHz頻段。
我國在頻率規劃中充分考慮了對TDD技術和產業的支持，在國內已為3G規劃的共565MHz之中，TDD共計獲得155MHz頻率。但是，TDD劃分頻段除2010MHz～2025MHz可用外，其他頻段均存在一定的問題，例如1880MHz～1900MHz受到PHS一定程度的干擾；1900MHz～1920MHz被PHS所占用；2300MHz～2400MHz目前暫被定位等業務占用。
從目前頻率的分配來看，TD－SCDMA只能在2GHz波段上進行組網建設，短時間難以獲得傳播特性較好的低端P頻段。目前中國移動使用的P頻段主要在GSM900M(890MHz～909MHz共19MHz)系統上，如果能將GSM900M的頻段分出一段給TD－SCDMA系統，則可以提高TD網絡的覆蓋效果。
900MHz頻段提升TD覆蓋效果
TD-SCDMA主要使用的是2GHz頻率，GSM網絡則使用的是900MHz頻率。根據自由空間電波損耗公式推算，同等距離TD-SCDMA系統的空間損耗比GSM900M系統大7dB左右。而且TD的頻率遠遠高過GSM900M, 綜合無線信號繞射能力、空間損耗、穿透損耗，整體能力比GSM差，因此TD基站覆蓋能力比GSM弱得多。
GSM每載頻占用的無線帶寬為200k，TD-SCDMA每載頻占用1.6M帶寬。GSM在組網的同時需要考慮BCCH與TCH的頻率復用問題，需要在基站容量與C/I上作出平衡，因此衍生出很多頻率復用技術。采用N頻點技術的TD-SCDMA組網只需考慮主載頻上公共信道的頻率復用，規劃時滿足鄰區間主載頻異頻需求即可。
根據TD網絡的組網原則，在5M帶寬下，TD網絡的基站最大配置可為S333,以12.2kbps語音業務為例，其擴頻因子為8，共有8個相應的擴頻碼，一個時隙最多支持8個語音業務用戶。考慮上下行對稱業務，單載頻的語音用戶可以達到23個(去掉控制信道占用的信道)；三載頻的小區用戶可以達到71個，單站可達213個用戶。而在數據業務上開啟了HSDPA功能，單載頻可提供1.6Mbps下載速率，單站可提供的下載速率為13.4Mbps。
在900MHz頻段，如果以6M的帶寬來組網，按照GSM系統的組網原則，采用不同頻率復用下GSM基站的最大配置為S444,以語音業務為例，每個載波可以提供8個語音時隙，則單小區可提供31個，單站可達93個用戶。如果都為數據業務，每個載頻理論最大速率為473.6kbps，則S444基站最大吞吐率則為5.6Mbps。
由以上分析得知，在覆蓋能力上由于TD使用的頻率高，覆蓋能力低于GSM，在支持的語音用戶數、單用戶的下載速率等方面都強于GSM。
既然在幾乎相同的無線帶寬條件下，TD-SCDMA在語音和數據業務支持上都強于GSM,那么在GSM用戶向TD遷移時，我們可以將GSM900M的5MHz頻率給TD,這樣既可以發揮TD的容量優勢，又避免了覆蓋弱的弊端。而且由于GSM是FDD模式，相當于給了TD網絡10M的帶寬，容量則可以再擴大一倍。一旦TD的覆蓋問題解決了，那么G3用戶將會長時間駐留在TD網絡，2G與3G的切換則會減少，會更多地分流GSM業務，減輕GSM網絡的壓力。如果TD-SCDMA能順利使用900MHz頻率，那平緩演進到TD-LTE也可以使用這個頻率。
