李進(jìn)良：FDD試驗(yàn)網(wǎng)嚴(yán)重干擾TD-LTE商用
來(lái)源:站長(zhǎng)新聞AiWeTalk的空間 2014-04-02
著名電信專家 中國(guó)電子科技集團(tuán)第七研究所原總工程師李進(jìn)良
文/李進(jìn)良
近期，由于中國(guó)電信大量建設(shè)1850-1880MHz頻段4G LTE FDD試驗(yàn)網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)對(duì)中國(guó)移動(dòng)所建1880-1900MHz（以下簡(jiǎn)稱F頻段）的TD-SCDMA/TD-LTE（以下簡(jiǎn)稱TD）商用網(wǎng)在多省產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。
及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題這是好事，如若處理不當(dāng)，會(huì)造成嚴(yán)重惡果。
我們?cè)?013年所開(kāi)辟的《關(guān)于4G專家們有話要說(shuō)》專題中發(fā)表了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)專家郭東亮寫(xiě)的《從電磁輻射與干擾角度看中國(guó)4G不宜上多種體制》一文。
該文指出：“中國(guó)3G網(wǎng)絡(luò)同一業(yè)務(wù)區(qū)有多家運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)，有多個(gè)技術(shù)體制并存，運(yùn)營(yíng)商的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)造成了基站選址難、重復(fù)建設(shè)等問(wèn)題，一方面網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)難度增大，最終設(shè)計(jì)結(jié)果欠佳，覆蓋漏洞增多，容易因網(wǎng)絡(luò)覆蓋不良導(dǎo)致輻射和干擾增加；另一方面造成電磁環(huán)境污染，影響民眾健康。雖然政府會(huì)給不同體制劃分不同頻段，但是，鄰頻干擾、雜散輻射、互調(diào)和交調(diào)輻射存在，由于頻帶散布廣使得終端接收機(jī)無(wú)法濾除。多種4G體制下無(wú)線環(huán)境的干擾劇增，遠(yuǎn)超過(guò)單一體制。增多了不同體制基站之間、基站和其它體制手機(jī)之間、不同體制手機(jī)之間的干擾。干擾種類和來(lái)源多了，干擾電平增加，為實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)，終端唯有加大功率，加重人體輻射�！�
今天的現(xiàn)實(shí)證實(shí)了科學(xué)的分析與我們的憂思。
中國(guó)的3G/4G頻率規(guī)劃
在分析這個(gè)問(wèn)題前，我們需要先回顧一下國(guó)內(nèi)的頻率規(guī)劃。我國(guó)依據(jù)ITU IMT-2000相關(guān)的頻率規(guī)劃，按照無(wú)線電頻率劃分規(guī)定，結(jié)合無(wú)線電頻譜的實(shí)際使用情況，對(duì)我國(guó)第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行了頻率規(guī)劃，于2002年10月23日發(fā)布了《關(guān)于第三代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃問(wèn)題的通知》（信部無(wú)[2002]479號(hào)）
主要頻分雙工(FDD)方式與時(shí)分雙工(TDD)方式工作頻段如下表
國(guó)家主管部門(mén)2009年發(fā)放3G牌照、2013年發(fā)放4G牌照前后在TDD頻段上，三大電信運(yùn)營(yíng)商的分配情況如下：
中國(guó)移動(dòng)1880 ~1900 MHz、2320~2370 MHz、2575~2635 MHz，共計(jì)帶寬130MHz
中國(guó)聯(lián)通2300~2320 MHz、2555~2575 MHz，共計(jì)帶寬40MHz
中國(guó)電信2370~2390 MHz、2635~2655 MHz，共計(jì)帶寬40MHz
由于4G的LTE-FDD牌照尚未發(fā)放，因此其頻段還未具體分配。
不當(dāng)?shù)奶幚矸椒?/div>
為消除LTE FDD1850~1880MHz下行頻段對(duì)現(xiàn)有F頻段1880~1900MHz TD 商用網(wǎng)絡(luò)的干擾，中間需要提供5MHz的保護(hù)頻帶。有單位提出，5MHz保護(hù)頻帶由TDD側(cè)提供，即退出現(xiàn)有的1880~1885MHz頻段，而將已經(jīng)建成的商用網(wǎng)絡(luò)和終端縮窄為1885~1900MHz，即將原有20MHz帶寬壓縮為15MHz；同時(shí)TDD對(duì)應(yīng)頻段要提高射頻指標(biāo)，我認(rèn)為不當(dāng)。下面具體分析其所造成的嚴(yán)重問(wèn)題：
1、對(duì)TD 網(wǎng)絡(luò)的影響
如果LTE FDD使用1850~1880MHz作為下行發(fā)射頻段，按照3GPP的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際設(shè)備實(shí)現(xiàn)情況，在1880~1900MHz的TDD頻段內(nèi)的雜散約為-13dBm/MHz。而對(duì)于被干擾的TDD系統(tǒng)，底噪通常在-109dBm左右。即使允許靈敏度惡化3dB，也要求隔離度達(dá)到96dB。在保守假設(shè)FDD和TDD系統(tǒng)的有效天線增益分別為10dB的情況下，需要的空間隔離為116dB。在沒(méi)有遮擋的情況下，需要的隔離距離約為8km。當(dāng)距離小于該值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重干擾甚至阻塞。而當(dāng)前FDD的選址與TDD都是在相同地理區(qū)域內(nèi)共存，甚至有大量的共址基站。TDD系統(tǒng)將全部癱瘓。為了保證正常通信，需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的所有支持F頻段的設(shè)備進(jìn)行升級(jí)或替換。
從2009年TD-SCDMA正式商用，經(jīng)過(guò)五年建設(shè)，中國(guó)的TDD用戶已突破兩億，TD-S和TD-LTE基站到2014年底均要達(dá)到50萬(wàn)個(gè)。初步估算，中國(guó)移動(dòng)已建及已購(gòu)200萬(wàn)左右個(gè)F頻段RRU需全部報(bào)廢，將造成200多億元巨額的直接經(jīng)濟(jì)損失。此外，還需要再花相等巨額投資定制更換相同數(shù)量新規(guī)格RRU，為此需重新制定技術(shù)規(guī)范，設(shè)備廠家重新進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、試制、測(cè)試，發(fā)貨運(yùn)輸，重新安裝，重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等等環(huán)節(jié)，一個(gè)也不能少，周期預(yù)計(jì)至少推遲一年以上。同時(shí)，更換RRU需要中斷業(yè)務(wù)，影響業(yè)務(wù)感知，如果全面整改完成，預(yù)計(jì)網(wǎng)絡(luò)還要一年后性能才能穩(wěn)定。 基本等同于重建全部TDD網(wǎng)絡(luò)，來(lái)之不易的TD-SCDMA良好發(fā)展局面及全力以赴贏得的TD-LTE先發(fā)優(yōu)勢(shì)將付之東流，必將嚴(yán)重打擊國(guó)家全力發(fā)展TDD的信心和節(jié)奏。
2、對(duì)TD-S終端的影響
如果TDD頻段退出現(xiàn)有的1880~1885頻段調(diào)整縮窄為1885~1900MHz，那么終端設(shè)備射頻前端模塊濾波器等器件的規(guī)格需要調(diào)整性能需要提高。現(xiàn)網(wǎng)兩億多部存量終端能否保持正常的用戶體驗(yàn)，需進(jìn)行全面測(cè)試和系統(tǒng)性評(píng)估。再者退頻將導(dǎo)致TDD網(wǎng)絡(luò)很長(zhǎng)一段時(shí)間處于更換設(shè)備調(diào)整優(yōu)化的狀態(tài)，使得現(xiàn)網(wǎng)兩億部TD手機(jī)用戶服務(wù)質(zhì)量嚴(yán)重下降，弄得不好若嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)，還可能造成手機(jī)的大量召回。
3、對(duì)TD-LTE國(guó)際化推廣的影響
F頻段是目前覆蓋性能最佳的TDD頻段，若將實(shí)際可用F頻段原本20MHz帶寬縮窄為15MHz，則表明政府資源傾斜政策發(fā)生重大變化，產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)認(rèn)為T(mén)DD不再是發(fā)展重心，而動(dòng)搖產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的信心和發(fā)展積極性。同時(shí)，也會(huì)在國(guó)際上對(duì)TDD形成嚴(yán)重的負(fù)面影響，不利于TD-LTE的國(guó)際化推廣。中國(guó)是TD-LTE市場(chǎng)的風(fēng)向標(biāo)，全球移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)界都在看中國(guó)。中國(guó)的TDD頻段規(guī)劃給FDD讓路，會(huì)導(dǎo)致外界誤判中國(guó)政府對(duì)TDD的支持力度大大降低，直接影響中國(guó)政府及相關(guān)企業(yè)全力打造的TDD產(chǎn)業(yè)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。而國(guó)內(nèi)還面臨1900~1920MHz被PHS長(zhǎng)期占用的窘境，若保護(hù)頻帶由TDD側(cè)提供，則TDD低于2GHz的優(yōu)質(zhì)低頻譜資源實(shí)際僅余15MHz。國(guó)內(nèi)頻譜規(guī)劃政策在短期內(nèi)的頻繁變動(dòng)，將對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生嚴(yán)重影響，更不利于給TD-LTE國(guó)際化樹(shù)立正面示范。
此外國(guó)際上還有另一種趨勢(shì)值得注意。近期，日本DoCoMo聯(lián)絡(luò)多家FDD運(yùn)營(yíng)商，在3GPP標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議上力推將TDD作為FDD載波聚合的第二載波的全下行提案，如若成立，大量TDD頻譜可能被用于FDD的補(bǔ)充，但卻不使用TDD技術(shù)，這將導(dǎo)致TDD產(chǎn)業(yè)的全球拓展也面臨著巨大的頻譜壓力。若中國(guó)在TDD頻段規(guī)劃和使用中，不能對(duì)TDD利益給與合理保護(hù)，對(duì)TDD產(chǎn)業(yè)的全球拓展和規(guī)模應(yīng)用將帶來(lái)嚴(yán)重威脅。
另一種恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?/div>
為了加強(qiáng)無(wú)線電管理，維護(hù)空中電波秩序，有效利用無(wú)線電頻譜資源，保證各種無(wú)線電業(yè)務(wù)的正常進(jìn)行，1993年國(guó)務(wù)院與中央軍委頒布128號(hào)令《中華人民共和國(guó)無(wú)線電管理?xiàng)l例》，在第四章頻率管理中第二十五條規(guī)定：
對(duì)依法設(shè)置的無(wú)線電臺(tái)(站)，無(wú)線電管理機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)保護(hù)其使用的頻率免受有害干擾。處理無(wú)線電頻率相互有害干擾，應(yīng)當(dāng)遵循帶外讓帶內(nèi)、次要業(yè)務(wù)讓主要業(yè)務(wù)、后用讓先用、無(wú)規(guī)劃讓有規(guī)劃的原則。1880~1900MHz頻段已在2009年由工業(yè)和信息化部正式分配給中國(guó)移動(dòng)用于TD-S和TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)，而1850~1880MHz雖由ITU規(guī)劃為FDD Band3下行頻段，但國(guó)內(nèi)尚未正式分配。因此，建議主管部門(mén)堅(jiān)決維護(hù)國(guó)家頻率管理政策的嚴(yán)肅性和一致性，嚴(yán)格按照無(wú)線電管理?xiàng)l例“后用讓先用”原則，優(yōu)先保證先用的F頻段的正常使用，只要把后用的FDD頻段的下行1875~1880作為保護(hù)頻帶，并維持2012年工業(yè)和信息化部頒布的相關(guān)設(shè)備的射頻指標(biāo)規(guī)定，就可以免除其產(chǎn)生的有害干擾，而避免上述嚴(yán)重問(wèn)題。
作者簡(jiǎn)介：李進(jìn)良 著名電信專家、中國(guó)電子科技集團(tuán)第七研究所原總工程師
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