隨著移動寬帶的快速發展,無線運營商對頻譜資源的需求相應加劇。然而,成對的新LTE FDD頻譜將越來越難以獲取且成本昂貴,TD-LTE與LTE FDD兩網運營逐漸成為未來提升網絡容量的重要組網方式。同步支持TD-LTE和LTE FDD的終端的逐步上市,也為兩網運營提供了有力的保障。
然而,在實際的運營中,我們還要考慮異頻切換時TD-LTE和LTE FDD的制式優先級,從而靈活控制終端切換到TD-LTE網絡或LTE FDD網絡的優先級,實現兩網互操作的優勢互補,提升資源利用率。
TD-LTE FDD互操作技術簡介
由于TD-LTE和LTE FDD內部定義的切換信令和流程都是一樣的,相應的TD-LTE和LTE FDD之間的互操作如切換或重選,基本等同于LTE FDD或者TD-LTE系統內部的異頻切換或重選。
TD-LTE和LTE FDD網絡切換操作的主要流程是,當切換具備觸發條件時,終端用戶進行切換相關測量并上報eNodeB(Evolved NodeB,演進型網絡基站),eNodeB根據測量結果判斷是否滿足切換條件,如果滿足則下發切換指令,使用戶能在TD-LTE和LTE FDD網絡間進行切換選擇。
華為率先實現靈活的互操作解決方案
根據運營商對TD-LTE與LTE FDD網絡的不同定位及網絡部署策略,華為提供了豐富的互操作解決方案。用戶在制式間的互操作場景主要按終端工作狀態、業務需求、負載狀態和覆蓋情況等方面進行分類。
(1)當用戶處于空閑態時,針對不同的場景有下述幾種方案:
1,基于優先級的駐留:運營商可以根據兩種制式的網絡部署策略選擇用戶優先駐留哪張網絡。例如LTE FDD為宏覆蓋網絡,而熱點地區利用TD-LTE吸收話務。則雙模終端在網絡中均優先駐留在LTE FDD網絡,當LTE FDD網絡負荷高于一定限度時,eNodeB可以根據預置的系統參數配置將終端駐留到TD-LTE網絡。
2,LTE FDD基于覆蓋的雙向重選:假設終端空閑態優先駐留在TD-LTE網絡,當離開TD-LTE覆蓋區域,進入LTE FDD Only的覆蓋區時,終端將重選并駐留到LTE FDD網絡上。反之終端從LTE FDD區域移動到TD-LTE FDD重疊覆蓋區,終端將重選并駐留到TD-LTE網絡。
3,基于用戶類型SPID(Subscriber Profile ID :用戶文件代碼)駐留:TD-LTE FDD雙模終端在簽約時配置一個SPID,當終端用戶進行小區重選時,eNodeB可以按其SPID信息來配置用戶默認駐留的網絡。
(2)當用戶在激活態時,根據不同網絡覆蓋狀況、負荷情況、業務類型等有下述的對應方案:
1,基于覆蓋的激活態切換:當終端激活態離開TD-LTE覆蓋區進入LTE FDD覆蓋區時,eNodeB終端從TD-LTE切換到LTE FDD網絡,反之亦然。
2,基于負載的激活態切換:在重疊覆蓋區,可能會出現某一網絡負荷高,另一網絡負荷低的情況,此時就需要基于負載的切換,以達到TD-LTE和LTE FDD網絡利用率最佳。系統將動態調度TD-LTE/LTE FDD兩網間的用戶切換,保持兩網間的負荷均衡。
3,基于業務的激活態切換:根據業務類型選擇優先級更高的網絡,比如只有數據業務則優先選擇TD-LTE網絡,發起語音業務則優先切換到LTE FDD網絡。
4,運營商可以根據不同的場景需求,靈活組合各種策略從而有效提升TD-LTE與LTE FDD兩網的利用率,并充分利用TD-LTE和LTE FDD網絡資源,協調負載,增強覆蓋,提升用戶入網體驗,實現不同網絡間切換的平滑過渡。
5,TD-LTE FDD互操作方案在業務面中斷時延小于100ms,用戶在PS(Packet Service,分組業務)域業務基本無感知。TD-LTE和LTE FDD切換時延從標準層面分析沒有區別,相對LTE FDD間異頻切換時延大約增加10ms.
日趨成熟的產業鏈
影響LTE FDD/TD-LTE兩網部署和互操作的主要因素除了移動網絡側的支持外,終端產業鏈的成熟度也是影響未來兩網部署策略與節奏的決定因素。同時由于不同運營商的LTE頻段不盡相同,終端對多模、多頻段的支持度將需要運營商根據業務需求提前規劃。
目前業界正在積極推動雙網互操作硬件產業的發展。華為商用數據卡E5776已支持TD-LTE和LTE FDD之間的切換與重選,支持高頻段TD-LTE的數據卡將在2013年商用。海思芯片Balong710已支持TD-LTE和LTE FDD之間的切換與重選。其他芯片公司也計劃在2013年推出TD-LTE和LTE FDD的雙模芯片。
逐步成熟商用的價值體現
隨著TD-LTE和LTE FDD雙模融合網絡逐漸在日本、沙特、丹麥、波蘭、阿曼等國家商用,其LTE內的互操作技術在實際網絡應用中變得越來越成熟,基于LTE網絡內的無差異切換使用戶會享受到不中斷的數據業務體驗。
以某網絡為例,TD-LTE和LTE FDD兩網互操作在實際應用中可采用如下圖中所示的切換策略:
當用戶處于空閑態時會首先默認駐留在TD-LTE網絡;如果當前TD-LTE網絡負載過重,而LTE FDD網絡負載較輕,用戶可以通過PSHO(Packet Service Handover,分組業務切換)或者重定向的方式切換到LTE FDD網絡,從而有效地平衡網絡負載。另外,TD-LTE網絡的用戶移動到兩網覆蓋邊緣時,可以通過PSHO切換到LTE FDD網絡。并且還可以根據不同的業務特性分配更為適合的網絡資源,比如語音業務更適合廣覆蓋的網絡,LTE FDD相對TD-LTE的頻段更低覆蓋區域更廣,因此當用戶發起語音業務時可以通過重定向方式使其從TD-LTE切換到LTE FDD網絡,當用戶只有數據業務的時候又可以切回到TD-LTE網絡。
綜上所述,采用TD-LTE FDD互操作策略能充分利用網絡資源,保證網絡負載均衡,提升資源利用率,并且保證了網絡覆蓋邊緣用戶業務的持續性,給用戶帶來更好的使用體驗。