TD-SCDMA與TD-LTE共享平臺研究

TD-SCDMA技術(shù)目前已開始規(guī)模應(yīng)用。TD-LTE作為TD-SCDMA 的后續(xù)演進(jìn)技術(shù)， 商用產(chǎn)品也將很快成熟， 因此需要盡早推動TD-SCDMA 設(shè)備支持與TD-LTE 共平臺能力，盡可能地保護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資成本。此外，TD-LTE 可能將在較長一段時(shí)間內(nèi)與TD-SCDMA 網(wǎng)絡(luò)共存， 期間站址和天面資源的矛盾將日益突出，亟需實(shí)現(xiàn)資源共享，這對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共平臺也提出了迫切需求。

　　1 共平臺涉及網(wǎng)元和設(shè)備型態(tài)分析

　　目前TD-SCDMA 中采用RNC+NodeB 構(gòu)成無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)，未來TD-LTE 采用扁平化結(jié)構(gòu)，不再獨(dú)立存在RNC 網(wǎng)元， 相應(yīng)功能由eNodeB 實(shí)現(xiàn)。此外，TD-SCDMA 中廣泛采用BBU+RRU 的分布式基站站型，而TD-LTE 中可能同時(shí)采用分布式和一體化宏基站站型。由于設(shè)備型態(tài)的本身差異，TD-LTE 一體化普通宏站與TD-SCDMA 分布式基站共用存在一定難度，因此這里重點(diǎn)考慮針對BBU+RRU 分布式站型的NodeB 設(shè)備共平臺方案。

　　2 TD-LTE 與TD-SCDMA 共平臺可行性方案

　　2.1 共BBU 可行性方案

　　在未來寬帶系統(tǒng)中，由于基帶數(shù)據(jù)處理量的急劇增加， 基帶部分在基站中占據(jù)的成本份額將越來越高。基站設(shè)計(jì)中使用的器件一般為軟件可編程器件，這給兩系統(tǒng)共用硬件平臺提供了先天優(yōu)勢。根據(jù)共用程度不同，存在共機(jī)架、級連共用、雙模BBU 三種共BBU 方案，分別如圖2 和表1 所示。

　　表1 TD-SCDMA 與TD-LTE 共BBU 方案分析

　　TD-LTE與TD-SCDMA 共BBU， 需要綜合考慮成本節(jié)省和對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的難度。對于硬件處理能力滿足要求的TD-SCDMA 機(jī)柜式BBU，在部署TD-SCDMA 階段， 可通過預(yù)留相應(yīng)的槽位供未來TD-LTE 基帶板使用，并同時(shí)要求背板具備相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換帶寬能力來支持TD-SCDMA 與TD-LTE 共平臺。此外，為降低對現(xiàn)有TD-SCDMA 基站背板能力的要求，要求TD-LTE 能在單基帶板上完成至少一個典型扇區(qū)的基帶處理(2×2MIMO，20MHz 帶寬)，以避免過多的背板數(shù)據(jù)交換過程。

　　2.2 共RRU 可行方案

　　TD-SCDMA 和TD-LTE 能否共用RRU，主要從以下幾方面考慮：

　　(1)帶寬要求：受限于DPD 中ADC/DAC 帶寬，目前功放模塊一般最多支持30MHz， 故共PA 要求TD 與LTE 工作在最大不超過30MHz 的相鄰頻段內(nèi)，即LTE(20MHz)+TD(10MHz);

　　(2) 信號峰均比要求：TD 和LTE 均為高峰均比(PAR)系統(tǒng)，共用后信號PAR 將進(jìn)一步增加，對功放的線性度提出了更高要求;

　　(3)功率要求：如果LTE 也采用8 通道的智能天線模式，根據(jù)目前LTE 中20W 功率輸出要求理論計(jì)算，共PA 后要求每通道總輸出功率達(dá)到8W 左右，以同時(shí)滿足TD-SCDMA 和TD-LTE 要求， 這對RRU的散熱設(shè)計(jì)構(gòu)成一定的挑戰(zhàn)。前端濾波器、LNA 一般可以做到上百M(fèi)Hz 帶寬，能完全實(shí)現(xiàn)跨頻段共用;

　　(4)數(shù)字中頻處理器件：由于TD 與LTE 的基帶速率不同，基于現(xiàn)有TD 系統(tǒng)的ASIC 芯片無法共用。

　　如果采用FPGA 實(shí)現(xiàn)數(shù)字中頻，則能完全可用，不存在太大的技術(shù)難度。

　　從上面分析可以看出， 在TD 與LTE 同頻段工作時(shí)，可共用同一個RRU 的收發(fā)通道，但由于共用同一個收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)， 因此要求TD-LTE 與TD-SCDMA時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)一致， 這時(shí)兩系統(tǒng)無需額外頻率間隔，即可滿足系統(tǒng)共存干擾要求。此時(shí)RRU 結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

　　當(dāng)TD-SCDMA 與TD-LTE 工作于不同頻段時(shí)，如TD-SCDMA 與TD-LTE 分別工作于B、C 頻段，此時(shí)兩系統(tǒng)間隔300MHz 帶寬左右，受限于目前器件支持能力(RRU 中主要器件如PA 等僅最大支持30MHz帶寬)，因此無法實(shí)現(xiàn)RRU 的共用，TD 與TD-LTE 共用天線時(shí)需通過外接合路器來連接RRU。