李進良：FDD試驗網(wǎng)嚴重干擾TD-LTE商用
來源:站長新聞AiWeTalk的空間 2014-04-02
著名電信專家 中國電子科技集團第七研究所原總工程師李進良
文/李進良
近期，由于中國電信大量建設1850-1880MHz頻段4G LTE FDD試驗網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)對中國移動所建1880-1900MHz（以下簡稱F頻段）的TD-SCDMA/TD-LTE（以下簡稱TD）商用網(wǎng)在多省產(chǎn)生嚴重干擾。
及早發(fā)現(xiàn)問題這是好事，如若處理不當，會造成嚴重惡果。
我們曾在2013年所開辟的《關(guān)于4G專家們有話要說》專題中發(fā)表了網(wǎng)絡規(guī)劃設計專家郭東亮寫的《從電磁輻射與干擾角度看中國4G不宜上多種體制》一文。
該文指出：“中國3G網(wǎng)絡同一業(yè)務區(qū)有多家運營商競爭，有多個技術(shù)體制并存，運營商的無序競爭造成了基站選址難、重復建設等問題，一方面網(wǎng)絡設計難度增大，最終設計結(jié)果欠佳，覆蓋漏洞增多，容易因網(wǎng)絡覆蓋不良導致輻射和干擾增加；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無法濾除。多種4G體制下無線環(huán)境的干擾劇增，遠超過單一體制。增多了不同體制基站之間、基站和其它體制手機之間、不同體制手機之間的干擾。干擾種類和來源多了，干擾電平增加，為實現(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)實證實了科學的分析與我們的憂思。
中國的3G/4G頻率規(guī)劃
在分析這個問題前，我們需要先回顧一下國內(nèi)的頻率規(guī)劃。我國依據(jù)ITU IMT-2000相關(guān)的頻率規(guī)劃，按照無線電頻率劃分規(guī)定，結(jié)合無線電頻譜的實際使用情況，對我國第三代公眾移動通信系統(tǒng)進行了頻率規(guī)劃，于2002年10月23日發(fā)布了《關(guān)于第三代公眾移動通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃問題的通知》（信部無[2002]479號）
主要頻分雙工(FDD)方式與時分雙工(TDD)方式工作頻段如下表
國家主管部門2009年發(fā)放3G牌照、2013年發(fā)放4G牌照前后在TDD頻段上，三大電信運營商的分配情況如下：
中國移動1880 ~1900 MHz、2320~2370 MHz、2575~2635 MHz，共計帶寬130MHz
中國聯(lián)通2300~2320 MHz、2555~2575 MHz，共計帶寬40MHz
中國電信2370~2390 MHz、2635~2655 MHz，共計帶寬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?shù)奶幚矸椒?/div>
為消除LTE FDD1850~1880MHz下行頻段對現(xiàn)有F頻段1880~1900MHz TD 商用網(wǎng)絡的干擾，中間需要提供5MHz的保護頻帶。有單位提出，5MHz保護頻帶由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)絡和終端縮窄為1885~1900MHz，即將原有20MHz帶寬壓縮為15MHz；同時TDD對應頻段要提高射頻指標，我認為不當。下面具體分析其所造成的嚴重問題：
1、對TD 網(wǎng)絡的影響
如果LTE FDD使用1850~1880MHz作為下行發(fā)射頻段，按照3GPP的標準和實際設備實現(xiàn)情況，在1880~1900MHz的TDD頻段內(nèi)的雜散約為-13dBm/MHz。而對于被干擾的TDD系統(tǒng)，底噪通常在-109dBm左右。即使允許靈敏度惡化3dB，也要求隔離度達到96dB。在保守假設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。在沒有遮擋的情況下，需要的隔離距離約為8km。當距離小于該值時，會出現(xiàn)嚴重干擾甚至阻塞。而當前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，需要對現(xiàn)網(wǎng)的所有支持F頻段的設備進行升級或替換。
從2009年TD-SCDMA正式商用，經(jīng)過五年建設，中國的TDD用戶已突破兩億，TD-S和TD-LTE基站到2014年底均要達到50萬個。初步估算，中國移動已建及已購200萬左右個F頻段RRU需全部報廢，將造成200多億元巨額的直接經(jīng)濟損失。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，設備廠家重新進行方案設計、試制、測試，發(fā)貨運輸，重新安裝，重新進行網(wǎng)絡優(yōu)化等等環(huán)節(jié)，一個也不能少，周期預計至少推遲一年以上。同時，更換RRU需要中斷業(yè)務，影響業(yè)務感知，如果全面整改完成，預計網(wǎng)絡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，來之不易的TD-SCDMA良好發(fā)展局面及全力以赴贏得的TD-LTE先發(fā)優(yōu)勢將付之東流，必將嚴重打擊國家全力發(fā)展TDD的信心和節(jié)奏。
2、對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�，F(xiàn)網(wǎng)兩億多部存量終端能否保持正常的用戶體驗，需進行全面測試和系統(tǒng)性評估。再者退頻將導致TDD網(wǎng)絡很長一段時間處于更換設備調(diào)整優(yōu)化的狀態(tài)，使得現(xiàn)網(wǎng)兩億部TD手機用戶服務質(zhì)量嚴重下降，弄得不好若嚴重影響用戶體驗，還可能造成手機的大量召回。
3、對TD-LTE國際化推廣的影響
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)鏈會認為TDD不再是發(fā)展重心，而動搖產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的信心和發(fā)展積極性。同時，也會在國際上對TDD形成嚴重的負面影響，不利于TD-LTE的國際化推廣。中國是TD-LTE市場的風向標，全球移動通信產(chǎn)業(yè)界都在看中國。中國的TDD頻段規(guī)劃給FDD讓路，會導致外界誤判中國政府對TDD的支持力度大大降低，直接影響中國政府及相關(guān)企業(yè)全力打造的TDD產(chǎn)業(yè)先發(fā)優(yōu)勢。而國內(nèi)還面臨1900~1920MHz被PHS長期占用的窘境，若保護頻帶由TDD側(cè)提供，則TDD低于2GHz的優(yōu)質(zhì)低頻譜資源實際僅余15MHz。國內(nèi)頻譜規(guī)劃政策在短期內(nèi)的頻繁變動，將對產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生嚴重影響，更不利于給TD-LTE國際化樹立正面示范。
此外國際上還有另一種趨勢值得注意。近期，日本DoCoMo聯(lián)絡多家FDD運營商，在3GPP標準會議上力推將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的補充，但卻不使用TDD技術(shù)，這將導致TDD產(chǎn)業(yè)的全球拓展也面臨著巨大的頻譜壓力。若中國在TDD頻段規(guī)劃和使用中，不能對TDD利益給與合理保護，對TDD產(chǎn)業(yè)的全球拓展和規(guī)模應用將帶來嚴重威脅。
另一種恰當?shù)奶幚矸椒?/div>
為了加強無線電管理，維護空中電波秩序，有效利用無線電頻譜資源，保證各種無線電業(yè)務的正常進行，1993年國務院與中央軍委頒布128號令《中華人民共和國無線電管理條例》，在第四章頻率管理中第二十五條規(guī)定：
對依法設置的無線電臺(站)，無線電管理機構(gòu)應當保護其使用的頻率免受有害干擾。處理無線電頻率相互有害干擾，應當遵循帶外讓帶內(nèi)、次要業(yè)務讓主要業(yè)務、后用讓先用、無規(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移動用于TD-S和TD-LTE商用網(wǎng)絡，而1850~1880MHz雖由ITU規(guī)劃為FDD Band3下行頻段，但國內(nèi)尚未正式分配。因此，建議主管部門堅決維護國家頻率管理政策的嚴肅性和一致性，嚴格按照無線電管理條例“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作為保護頻帶，并維持2012年工業(yè)和信息化部頒布的相關(guān)設備的射頻指標規(guī)定，就可以免除其產(chǎn)生的有害干擾，而避免上述嚴重問題。
作者簡介：李進良 著名電信專家、中國電子科技集團第七研究所原總工程師
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