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以TD双频组网优势应对WiMAX的挑战
2007年11月20日 10:23    通信世界周刊    评论()    
作 者:中国网通陕西省分公司 周双阳

    前不久,基于TDD技术WiMAX成为了3G标准之一,WiMAX所使用的频段与TD-SCDMA相重合,这可能会对TD-SCDMA的应用前景产生一定影响。面对新的变化,TD-SCDMA阵营应该不断加强对系统的深入研究,进一步挖掘系统的优势,从多方面、多角度来考虑和探索更有竞争力的解决方案

    从正面来看,WiMAX的加入是给TD-SCDMA带来了更多的机会。WiMAX的加入使业界对TDD系统有了更深的应用和研究,TDD阵营变得更加引人注目,也证明了TDD和智能天线已经成为今后移动通信发展的一个方向,这些技术正在引领着现代通信技术的发展。WiMAX的发展也使得TD-SCDMA有了比较和借鉴,这样更有利于TD-SCDMA的整体发展。与此同时,有了WiMAX的竞争,也会促进TD-SCDMA更加快速地发展。

    要发挥TD-SCDMA系统的优势,网络建设是一个关键的因素,人们在不断努力寻找一个性能良好、成本低、建网速度快的网络建设方案。网络建设首先应该从网络建设成本、速度和网络覆盖范围等几方面进行考虑。从目前来看,降低网络建设成本往往通过压低设备的采购价格、简化网络结构以及降低建设造价等方式来实现。为满足市场竞争和用户的需求,还要加大无线网络覆盖并加快无线网络建设,这方面问题一般都是基于已有的移动网络资源基础来解决,能不能通过无线网络布局策略,全面解决上述问题呢?分层的双频组网或许是一个很好的解决方式,双频网络是使网络容量和网络覆盖两方面需求得到满足的最有效方法之一。

    TD-SCDMA的双频网络优势

    目前分配给TD-SCDMA的频段为2000MHz附近的频段,扩大规模实验网使用的频段为2010~2025MHz。根据理论模型,在此频率段下,TD系统在开阔地域的传播距离为3~5公里,在密集城区的传播距离为400米左右,要实现系统的全覆盖,需要建设大量的基站。近来,为了满足城市建设和居民对居住环境的要求,城区基站建设已经成为移动通信网络建设的难题。因此,需要有一种方案使移动通信系统既满足在人口密集区域的要求,又满足全区域覆盖的要求。

    采用双频组网的方式,可以在现有的2GHz频段之外寻找适当的频率段(如410~430MHz)再组成一个低频段的TD-SCDMA网络,形成高频率段和低频率段的双频组网,即以低频段网络形成全网覆盖,以高频段网络解决人口密集区域的容量问题,双频网络共用一套核心网设备,双频无线基站可以共用一套RNC。由于低频段的覆盖面较大,以400MHz为例,电波传播损耗较小,绕射能力较强,基站在开阔地可覆盖30~50公里。同时,高频段网络容量较大,可以满足人口密集区域对容量的需求,这样的双频网络使容量和覆盖的需求达到最佳匹配的效果。

    双频组网可以大大降低网络建设的难度和成本,由于低频基站的覆盖范围较大,是高频基站覆盖范围的几十倍,因此建设一个低频率段网络的投资可以大幅度降低。据估计,建设同样规模的网络,双频组网可节省近一半的建设成本,并有望一期就可达到单频组网三期工程的覆盖范围。由于低频网络单基站覆盖范围大,对基站站址数量和位置的要求大幅度降低,使无线网络的建网速度加快。以现在的建设速度,一期工程就可以基本做到全网覆盖。因此,所要建设的TD-SCDMA无线网络很快就能基本同于,甚至超过2G网络的覆盖,与此同时,在人口密集和热点地区建设高频率段网络,还解决了容量负荷的问题。

    由于有了低频网络的全覆盖,即使高频网络有些地方不能找到站址,也不会造成网络覆盖的空洞,目前网络建设寻找站址难的问题由此可以得到缓解。又由于低频段网络无线电波的入射、透射能力较强,可以初步完成大部分室内区域的无线覆盖,在暂不考虑容量的情况下,一般的室内覆盖可基本得到解决,这样又可节省大量的室内分布建设资金。由此,成本、覆盖和建网速度等问题都基本得到解决,可见双频组网是目前没有2G网络的新进入移动通信领域的弱小运营商的较好的选择,并且还可以帮助传统移动运营商加快网络覆盖,减少建设资金投入。

    这种双频方案可适用于大部分移动通信体制,在2G就有广泛的应用,GSM就是900MHz和1800MHz双频段的应用(GSM上1800MHz是为了解决容量问题)。双频组网技术成熟、实施难度小,在设备研发方面,只需要改动部分模块,中频以下部分基本不需要改动,在基站侧的改动只涉及高频部分,在手机终端侧双频终端只需增加50元左右的硬件成本。

    频谱有效利用是关键

    在当今频率资源十分缺乏的时代,获得大块的低频段资源难度很大,由于TD-SCDMA是TDD方式,不需要成对的有一定频率间隔的频段(上行和下行),同时TD-SCDMA单载波频带宽仅为的1.6MHz,可利用小块空余频段,实现相对可行,这也是TD-SCDMA的自身优势之一。对于WiMAX来讲,其载频带宽为1.25MHz~20MHz,一般要选择5~10MHz以上为单载频带宽,根据网络规划,20MHz的带宽不能满足移动WiMAX大规模组网的需求,更不要说给多个运营商共同使用。WiMAX论坛主席RonResnick也曾表示过,频谱问题非常复杂,解决起来非常困难,难以统一。

    新技术、低成本、高效率是新网络生存和发展的基础。根据ITU-R工作组的研究报告,400MHz具有比高端频率更好的传播性能,可提供更大的覆盖范围,且成本更低。在各种3G系统中,只有TD-SCDMA系统有可能使用双频组网方案,这是TD-SCDMA在网络组网方面的特有优势。双频组网将容量和覆盖有机地结合到一起,用高频段网络满足容量需求,用低频段网络来弥补高频段网络覆盖的不足,不但使网络布局更加合理有效,而且网络的低成本还可以大大增加整个网络的竞争力,从而给网络运营企业带来多方面的优势。双频组网也会为TD-SCDMA系统走出国门提供新的可实施方案。

编 辑:火王
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