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李进良:FDD试验网严重干扰TD-LTE商用

作者:李进良出处:博客2014-04-02 12:15

  近期,由于中国电信大量建设1850-1880MHz频段4G LTE FDD试验网,发现对中国移动所建1880-1900MHz(以下简称F频段)的TD-SCDMA/TD-LTE(以下简称TD)商用网在多省产生严重干扰。

  及早发现问题这是好事,如若处理不当,会造成严重恶果。

  我们曾在2013年所开辟的《关于4G专家们有话要说》专题中发表了网络规划设计专家郭东亮写的《从电磁辐射与干扰角度看中国4G不宜上多种体制》一文。

  该文指出:“中国3G网络同一业务区有多家运营商竞争,有多个技术体制并存,运营商的无序竞争造成了基站选址难、重复建设等问题,一方面网络设计难度增大,最终设计结果欠佳,覆盖漏洞增多,容易因网络覆盖不良导致辐射和干扰增加;另一方面造成电磁环境污染,影响民众健康。虽然政府会给不同体制划分不同频段,但是,邻频干扰、杂散辐射、互调和交调辐射存在,由于频带散布广使得终端接收机无法滤除。多种4G体制下无线环境的干扰剧增,远超过单一体制。增多了不同体制基站之间、基站和其它体制手机之间、不同体制手机之间的干扰。干扰种类和来源多了,干扰电平增加,为实现高速上网,终端唯有加大功率,加重人体辐射。”

  今天的现实证实了科学的分析与我们的忧思。

  著名电信专家 中国电子科技集团第七研究所原总工程师李进良

  中国的3G/4G频率规划

  在分析这个问题前,我们需要先回顾一下国内的频率规划。我国依据ITU IMT-2000相关的频率规划,按照无线电频率划分规定,结合无线电频谱的实际使用情况,对我国第三代公众移动通信系统进行了频率规划,于2002年10月23日发布了《关于第三代公众移动通信系统频率规划问题的通知》(信部无[2002]479号)

  主要频分双工(FDD)方式与时分双工(TDD)方式工作频段如下表

  国家主管部门2009年发放3G牌照、2013年发放4G牌照前后在TDD频段上,三大电信运营商的分配情况如下:

  中国移动1880 ~1900 MHz、2320~2370 MHz、2575~2635 MHz,共计带宽130MHz

  中国联通2300~2320 MHz、2555~2575 MHz,共计带宽40MHz

  中国电信2370~2390 MHz、2635~2655 MHz,共计带宽40MHz

  由于4G的LTE-FDD牌照尚未发放,因此其频段还未具体分配。

  不当的处理方法

  为消除LTE FDD1850~1880MHz下行频段对现有F频段1880~1900MHz TD 商用网络的干扰,中间需要提供5MHz的保护频带。有单位提出,5MHz保护频带由TDD侧提供,即退出现有的1880~1885MHz频段,而将已经建成的商用网络和终端缩窄为1885~1900MHz,即将原有20MHz带宽压缩为15MHz;同时TDD对应频段要提高射频指标,我认为不当。下面具体分析其所造成的严重问题:

  1、对TD 网络的影响

  如果LTE FDD使用1850~1880MHz作为下行发射频段,按照3GPP的标准和实际设备实现情况,在1880~1900MHz的TDD频段内的杂散约为-13dBm/MHz。而对于被干扰的TDD系统,底噪通常在-109dBm左右。即使允许灵敏度恶化3dB,也要求隔离度达到96dB。在保守假设FDD和TDD系统的有效天线增益分别为10dB的情况下,需要的空间隔离为116dB。在没有遮挡的情况下,需要的隔离距离约为8km。当距离小于该值时,会出现严重干扰甚至阻塞。而当前FDD的选址与TDD都是在相同地理区域内共存,甚至有大量的共址基站。TDD系统将全部瘫痪。为了保证正常通信,需要对现网的所有支持F频段的设备进行升级或替换。

  从2009年TD-SCDMA正式商用,经过五年建设,中国的TDD用户已突破两亿,TD-S和TD-LTE基站到2014年底均要达到50万个。初步估算,中国移动已建及已购200万左右个F频段RRU需全部报废,将造成200多亿元巨额的直接经济损失。此外,还需要再花相等巨额投资定制更换相同数量新规格RRU,为此需重新制定技术规范,设备厂家重新进行方案设计、试制、测试,发货运输,重新安装,重新进行网络优化等等环节,一个也不能少,周期预计至少推迟一年以上。同时,更换RRU需要中断业务,影响业务感知,如果全面整改完成,预计网络还要一年后性能才能稳定。 基本等同于重建全部TDD网络,来之不易的TD-SCDMA良好发展局面及全力以赴赢得的TD-LTE先发优势将付之东流,必将严重打击国家全力发展TDD的信心和节奏。

  2、对TD-S终端的影响

  如果TDD频段退出现有的1880~1885频段调整缩窄为1885~1900MHz,那么终端设备射频前端模块滤波器等器件的规格需要调整性能需要提高。现网两亿多部存量终端能否保持正常的用户体验,需进行全面测试和系统性评估。再者退频将导致TDD网络很长一段时间处于更换设备调整优化的状态,使得现网两亿部TD手机用户服务质量严重下降,弄得不好若严重影响用户体验,还可能造成手机的大量召回。

  3、对TD-LTE国际化推广的影响

  F频段是目前覆盖性能最佳的TDD频段,若将实际可用F频段原本20MHz带宽缩窄为15MHz,则表明政府资源倾斜政策发生重大变化,产业链会认为TDD不再是发展重心,而动摇产业链各环节的信心和发展积极性。同时,也会在国际上对TDD形成严重的负面影响,不利于TD-LTE的国际化推广。中国是TD-LTE市场的风向标,全球移动通信产业界都在看中国。中国的TDD频段规划给FDD让路,会导致外界误判中国政府对TDD的支持力度大大降低,直接影响中国政府及相关企业全力打造的TDD产业先发优势。而国内还面临1900~1920MHz被PHS长期占用的窘境,若保护频带由TDD侧提供,则TDD低于2GHz的优质低频谱资源实际仅余15MHz。国内频谱规划政策在短期内的频繁变动,将对产业链产生严重影响,更不利于给TD-LTE国际化树立正面示范。

  此外国际上还有另一种趋势值得注意。近期,日本DoCoMo联络多家FDD运营商,在3GPP标准会议上力推将TDD作为FDD载波聚合的第二载波的全下行提案,如若成立,大量TDD频谱可能被用于FDD的补充,但却不使用TDD技术,这将导致TDD产业的全球拓展也面临着巨大的频谱压力。若中国在TDD频段规划和使用中,不能对TDD利益给与合理保护,对TDD产业的全球拓展和规模应用将带来严重威胁。

  另一种恰当的处理方法

  为了加强无线电管理,维护空中电波秩序,有效利用无线电频谱资源,保证各种无线电业务的正常进行,1993年国务院与中央军委颁布128号令《中华人民共和国无线电管理条例》,在第四章频率管理中第二十五条规定:

  对依法设置的无线电台(站),无线电管理机构应当保护其使用的频率免受有害干扰。处理无线电频率相互有害干扰,应当遵循带外让带内、次要业务让主要业务、后用让先用、无规划让有规划的原则。1880~1900MHz频段已在2009年由工业和信息化部正式分配给中国移动用于TD-S和TD-LTE商用网络,而1850~1880MHz虽由ITU规划为FDD Band3下行频段,但国内尚未正式分配。因此,建议主管部门坚决维护国家频率管理政策的严肃性和一致性,严格按照无线电管理条例“后用让先用”原则,优先保证先用的F频段的正常使用,只要把后用的FDD频段的下行1875~1880作为保护频带,并维持2012年工业和信息化部颁布的相关设备的射频指标规定,就可以免除其产生的有害干扰,而避免上述严重问题。

  作者简介:李进良 著名电信专家、中国电子科技集团第七研究所原总工程师

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关键词:李进良,FDD试验网干,TD-LTE,移动计算

责任编辑:周钜翔

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