LTE多模混合组网问题探讨

现在国际上主要有三种td-lte、fdd和3g的混合组网模式。大多数的运营商所采用的是lte fdd的网络和3g紧耦合，td-lte作为补充的数据网络。第二种是日本软银目前采用的，以3g网络分别与fdd和td-lte进行耦合，td-lte和fdd暂时还没有实现切换。第三种是td-lte、lte fdd、3g全部紧密融合。未来实现了volte后，可能也会保留两种模式，一种是只在lte fdd实现volte，td-lte仅作为纯数据网，当然从td-lte的健康发展角度看，这是我们不愿意看到的。另外一种模式是fdd lte和td-lte并重，均实现volte。在讨论多模混合组网的问题前，运营商必须在这几个模式中做出选择。不管哪一种方式，只有在明确了各模式定位和组网策略后，才能谈到多模网络的联合优化。

基于三个原因，多模组网问题必须联合考虑：第一，运营商建设lte网络必然是希望能与现有3g、2g网络有机结合，进行优势互补；第二，目前lte不支持话音，需要和3g/2g网络配合使用；第三，建设过程中，不同模式之间必然出现共天馈、共覆盖、共享很多网络资源，所以不得不进行联合优化。

多模联合优化会带来很多好处。td-lte、lte fdd、3g的ps域数据信道资源可以打通使用，形成一个统一的ps资源池；三个模式的控制/广播信道资源也可以整合为一个统一的控制信道资源池，这样就形成了多模联合调度和优化的概念。 传统调度方式里，各系统有各自的资源池和资源调度器，它只有在满足某些“边界条件”的时候才会进行跨系统切换。这些“边界条件”一般指原系统不满足需求，如覆盖不足、lte网络下进行语音呼叫等。如此被动的互操作机制很难实现异构资源的联合优化，而且全网只能采用单一的、静态的切换策略，无法逐小区逐区域地调节切换门槛。

如果形成跨系统统一的多模资源池，由一个统一的调度器调度，横向比较不同模式、不同类型资源的质量和效益，灵活决定使用哪个模式的资源，就可能实现更高效率的负载均衡，做到异构网络之间的最佳互补。

多模式联合调度可以实现不同模式间覆盖互补、负载均衡、干扰抑制等多种效果。 在覆盖互补方面，lte系统由于采用了mimo技术，在小区中心提高数据率方面有明显优势，可采用“正比公平”调度算法，将其主要资源集中在小区中心区；而3g系统由于通常频点较低，在小区边缘覆盖能力更强，可采用“反比公平”算法，将大部分资源集中在小区边缘，充分发挥其小区边缘的优势。如此一来，lte、3g系统优势互补，可缩小小区中心和边缘的数据率差，取得更均衡的覆盖效果。

在负载均衡方面，td-lte由于可以实现上、下行不对称时隙配比，在支持下行为主的数据业务方面有lte fdd无法替代的优势；而lte fdd在支持volte的标准制定方面更加完备，比较适于实现volte及物联网等上下行均衡的数据业务。这样，对于td-lte/lte fdd双模运营商来说，可以各有侧重地使用这两个网络，以实现互补。如日本软银就考虑未来只在lte fdd上实现volte，而将td-lte作为纯数据网络使用。

在干扰抑制方面，lte和3g的联合调度，可以解决由于共享无法独立电调的天线造成的lte同频干扰问题，即避免在相邻lte小区的共同边缘同时调度，而将潜在的覆盖空洞交给3g系统代为覆盖。

总之，跨模式的联合调度和优化是一个新的概念，有可能取得意想不到的优化效果。但其可实现性和潜在问题（如复杂度、是否会增加系统间切换等）还需要深入研究。