作者：中国移动设计院 贾思远
从被ITU接受为3G标准，到中国移动进行试验网部署、10城市试商用，再到正式商用、上海世博会TD-LTE试验网部署，TD-SCDMA（以下简称TD）在几年来快速发展，经历了一个个里程碑，但应该看到，TD仍然面临产业成熟度、终端支持、频谱资源等方面的挑战。可以说，未来几年，TD正迎来关键发展期。
TD取得全面进展
1.TD联盟发展壮大，产业链不断完善
TD的快速发展首先得益于产业群体的扩大，TD产业联盟成员已经由成立之初的8家，发展壮大到现在的65家。与此同时，随着TD产业化进程的不断加快，也吸引了多个合资和外资企业参与，产业联盟成员涉及了系统、芯片、终端、天线、测试仪器仪表、网管、软件等产业链的各个环节，产业链逐步完善。
2.设备集成度、容量、稳定性得到明显提升
从2007年1月建设TD试验网至今的两年多时间里，TD设备实现了质的飞跃。TD主设备型号进一步丰富，各设备制造商均推出了包括机柜型和紧凑型在内的各种基站设备，在容量、工艺、集成度、稳定性等各方面均取得一定提升。在容量方面，由单基站支持9载波，到目前支持27载波；在稳定性方面，设备故障由初期的10%以上降低到2%以内；在集成度和工艺方面，最初的传统智能天线（120cm×70cm）和4通道RRU（每个重约25公斤），演变到双极化天线和8通道RRU（约15公斤）为一体的一体化天线，大大降低了施工难度（图1）。
3．网优工具不断丰富，功能进一步完善
在网络建设初期，TD测试仪器、仪表匮乏，一致性较差，优化工具不支持TD/GSM联合测试，严重制约了网络优化工作的开展。通过两年多的发展，各测试工具制造商积极跟进运营商的各项功能需求，与运营商共同开展TD/GSM联合测试工作，不断完善网络测试工具功能，目前已有支持TD（R4）/HSDPA/GPRS/EDGE多模联合测试工具推出，在稳定性、功能方面也有了长足进步。
TD仍面临四大挑战
1．产业成熟度仍相对较低
从目前来看，无论是从网络规模、用户规模，还是从终端的款型来看，TD比WCDMA和cdma2000都存在一定差距。从主设备制造商来看，虽然有国内一流设备制造商的鼎力支持，但没有引起国外一流主设备制造商高度重视，研发投入力量不够，这给TD的国际化进程带来一定阻力。
2．终端仍是发展瓶颈
目前，TD终端款型虽日益丰富，但国际一流品牌终端制造商的介入力度还相对有限。从产品价位看，目前TD手机以中高端产品为主，价格普遍较同档次GSM终端高。用户已经习惯了使用高性能、多功能、外观时尚、价格相对低廉的GSM终端，目前TD的终端情况远远低于用户的预期，使其没有很强烈的购买欲望，这在一定程度上仍制约TD的发展。
3.频率划分散，多频段组网建设难度大
TD频率划分在A（1880-1920MHz）、B（2010-2025MHz）、C（2300-2400MHz）三个频段，频率相对比较分散，而TD属于窄带系统，单载波数据业务速率相对较低。为满足数据业务需求，多频段混合组网是网络建设必须面对的难题。在TD网络建设初期，只分配了B频段（2010-2025MHz），当时所采用的天线支持A/B频段，而RRU只支持单B频段。随后，又分配了A频段的前20MHz（1880-1900MHz）和C频段的中间500MHz（2320-2370MHz），而A/B频段的RRU各设备制造商尚在研发当中，要实现A/B频段混合组网，需增加一个A频段的RRU并使用合路器与原来的B频段RRU串联。后续，随着C频段的划分和数据业务的需求，必然需要A/B/C频段混合组网，这时就需要更换A/B/C频段的天线，并且完全更换RRU。混合组网带来的设备替换和重复施工，给网络建设工作带来相当大的难度，并造成一定程度上的重复投资（图2）。
各主设备制造商根据其研发进度，将在2010年年底推出TD-LTE商用设备，2011年初步具备规模组网条件。由于基于软交换的GSM网络和TD网络均是基于R4架构，能够相对容易地实现TD/GSM融合组网并实现自动切换。而TD-LTE采用全新的网络架构，是“MME—eNodeB”两级结构，与GSM/TD融合较为困难。TD-LTE网络建设后，GSM、TD、TD-LTE三张网络将在一定的时期内长期共存，如何考虑三张网络的协调发展，采取何种切换策略，将是运营商将来不得不面对的一个难题。
三大策略应对挑战
1．推动TD/GSM网络深度融合，网络建设面对业务需求
TD与GSM网络的融合，能够快速解决TD网络建设初期覆盖范围有限的问题，可以充分利用GSM的广覆盖优势，最大限度地保证用户的业务体验。中国移动已通过网络融合改造，实现TD/GSM网络在核心网层面的融合，并在2009年初推出了“三不”，即“不换号、不换卡、不登记，仅通过更换TD/GSM双模终端即可使用TD和GSM网络”。但现在两网之间切换时延还相对较长，为进一步提升用户体验，势必进行TD/GSM的深度融合、缩小切换时延。目前，运营商正在进行Iur-g（GSM网络BSC与TD网络NodeB之间）接口现网试点工作，现网测试结果表明切换准备时延缩短约370ms；与此同进，通过深入研究TD和GSM的共LAC组网方案，并在现网测试证明切换时延可从5s缩短至2s。深度融合组网方案的实施，使TD/GSM网络间的切换质量得到进一步提升。
由于TD工作频率较高，根据无线传播特性，信号耗损相对较大，穿透力相对较弱。室外覆盖要达到GSM的效果，建设成本相对较高。结合国外3G网络运营经验，70%的数据业务发生在室内。结合上述情况，TD网络建设应当加大室内分布系统建设力度，集中精力在室外热点区域建设质量较高的TD网络，而不去追求TD网络的广覆盖。充分利用TD的高速数据业务优势和GSM网络的广覆盖优势，做到扬长避短。
2．以技术创新带动TD技术发展，提升数据业务速率和网络质量
结合TD上下行时隙配比可灵活调整的特性，将时隙配比由3：3（上行：下行）调整为2：4（上行：下行），在开启HSDPA的情况，单载波下行数据业务率速由1.1Mbit/s提升至1.6Mbit/s，在一定程度上缓解了单窄带系统单载波下行速率较低的困境。利用室内分布系统楼层间的隔离度，可采用空复分用技术使HSDPA单小区吞吐量提升50%～100%。新技术的采用，使TD的数据业务承载能力有了一定提升。
目前TD设备侧已具备HSUPA功能，但尚无终端商用，上行速率仅达128kbit/s。近期，终端（芯片）制造商应尽快推出支持HSUPA的终端，以解决用户对上行速率的要求。后续需重点关注HSPA+等新技术的进展情况，使HSPA+等提升数据业速率的新技术尽快商用，以提高TD数据业务承载速率。
3.合理选择切换策略，积极引入NG-GSM
随着LTE时代的临近，TD运营商将面临GSM、TD、TD-LTE三张网络在一定时期内共存的局面，三张网络的切换策略至关重要。
（1）GSM/TD/TD-LTE网络间互相切换
这种切换模式是最理想的，对于用户也是最方便的，但也是实现难度最大的。且不说在主设备层面的融合组网难度，单拿终端来说，要让终端同时至少7个段频（GSM3个，TD3个，TD-LTE至少1个），并且在三个制式下自动切换，实现难度非常大。
（2）GSM/TD之间切换，TD-LTE单独组网
这种模式较容易实现，目前已实现TD/GSM之间的自动切换，在TD-LTE时代会更加完善。TD-LTE网络在建网初期不可能进行广覆盖，使用TD-LTE网络的范围非常有限，极不利于用户的发展。而建设一张像GSM网络一样广覆盖的TD-LTE网络，所带来的建设成本和建设难度将是运营商所不能接受的。
（3）GSM/TD之间切换与TD/TD-LTE切换共存
这种模式相对比较容易实现，TD/TD-LTE同属TDD工作模式，并且频段有可能相邻，实现难相对较小，但同样面临选择TD/TD-LTE之间切换的用户使用业务范围受限问题。建设一张像GSM网络一样广覆盖的TD网络，同样是运营商所不能接受的。
（4）GSM/TD之间切换与GSM/TD-LTE之间切换共存
这种模式实现起来较为困难，但是运营商最合理的选择。它使目前使用TD/GSM切换的用户有较好的延续性，而新增的TD-LTE用户，可以实现GSM/TD-LTE的自动切换，既能在TD-LTE覆盖范围之内使用高速、先进的网络，又可使用广覆盖的GSM网络，也有利于用户的发展。但需要运营商对GSM/TD-LTE的切换技术方案进行深入研究，尽可能提升切换质量。
当选择了GSM/TD之间切换与GSM/TD-LTE之间切换策略后，运营商还需要关注NG-GSM技术的发展。移动通信技术发展到现在，GSM无论是网络规模还是用户规模，在全球的占有率都首屈一指，到目前为止，没有一种通信技术能够像GSM这样深入人们的生活，并对全球的经济和社会产生深远的影响，GSM的顽强生命力还将持续很长一段时间。目前，NG-GSM已提出EDGEEvolution技术，能够通过对现有GSM网络进行升级改造，从而将数据传输速率提高到目前的3倍（双载波、32QAM的EDGEevolution峰值速率能达到1Mbit/s。)，而且将显著改善延迟、增强覆盖范围并提高频谱效率，作为对高速HSPA/LTE网络的重要补充，以满足对数据带宽和移动性日益增长的需求。运营商应根据NG-GSM的技术成熟情况积极引入，以弥补在非TD/TD-LTE覆盖区数据业务速率差距较大的窘境。
作者简介：中国移动设计院贾思远
毕业于吉林大学通信工程学院通信工程专业。2004年在中国移动通信集团设计院有限公司从事通信工程交换专业咨询设计工作。2007年1月至今，在中国移动通信集团公司计划部从事TD网络建设管理工作。 
