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(dòng)TD-SCDMA 設(shè)備支持與TD-LTE 共平臺(tái)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(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共平臺(tái)也提出了迫切需求。
1 共平臺(tái)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(duì)BBU+RRU 分布式站型的NodeB 設(shè)備共平臺(tái)方案。
2 TD-LTE 與TD-SCDMA 共平臺(tái)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(tái)提供了先天優(yōu)勢。根據(jù)共用程度不同，存在共機(jī)架、級(jí)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(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的難度。對(duì)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(tái)。此外，為降低對(duì)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(gè)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(hào)峰均比要求：TD 和LTE 均為高峰均比(PAR)系統(tǒng)，共用后信號(hào)PAR 將進(jìn)一步增加，對(duì)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(duì)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(gè)RRU 的收發(fā)通道，但由于共用同一個(gè)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。
2.3 BBU 與RRU 間接口分析
在TD-LTE RRU 支持20MHz 帶寬、且同時(shí)采用基于子載波壓縮的帶寬優(yōu)化技術(shù)時(shí)，不同天線方案下對(duì)BBU 與RRU 間接口帶寬的要求如表2 所示。
表2 不同天線方案下對(duì)BBU 與RRU 間接口帶寬的要求
目前，TD-SCDMA 中單扇區(qū)支持6 載波、8 天線時(shí)接口帶寬需求為2.5Gbps 左右， 廣泛采用2.5G 帶寬的光纖接口和資源進(jìn)行組網(wǎng)，但沒有更多冗余用于與TD-LTE 共用。因此，在TD-LTE 中需要新增光接口和光纖資源以滿足應(yīng)用要求， 或者采用更高速率(如10G 以上)的接口滿足同時(shí)后向兼容TD-SCDMA的接口要求。
2.4 共天線方案
從頻段上看，TD-LTE 可能工作于頻段2300～2400MHz。目前TD-SCDMA 現(xiàn)網(wǎng)天線僅支持1880～2025MHz 頻段，無法共用;研究階段的TD 寬頻天線支持2010～2400MHz 頻段， 可以實(shí)現(xiàn)共用。如果未來TD-LTE 工作于2.6G 頻段，則有待開發(fā)更寬頻帶的天線。
從性能上看，TD-LTE 中是否使用智能天線賦形方案正處于評(píng)估過程中。但無論基于何種算法，研究階段的TD 雙極化天線可以完全滿足TD-LTE 普通MIMO 方案或基于智能天線與MIMO 融合方案的應(yīng)用要求， 具體合路方案分別如圖5 所示。如果TD-LTE 也采用8/4 陣元的陣列天線實(shí)現(xiàn)MIMO 和波束賦形，則通過一個(gè)8/4 通道的合路器對(duì)TD-SCDMA和TD-LTE 信號(hào)進(jìn)行合路并連接到天線即可;如果TD-LTE 采用普通的2×2 MIMO 天線方案， 則對(duì)TD-LTE 與TD-SCDMA 的兩路信號(hào)合路共用一對(duì)陣子即可。
3 結(jié)束語
隨著技術(shù)和器件水平的提高，未來設(shè)備成本可能進(jìn)一步降低。與完全基于新的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)支持TD-LTE 相比，共用目前TD-SCDMA 的部分板件支持TD-LTE 能否帶來較大程度的成本節(jié)約，還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。