TD-LTE基站配套改造指导原则(1).ppt
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1、TD-LTE基站配套改造指导原则,中国移动通信集团河南有限公司,2010-10,目录,概述TD-LTE技术概述TD-LTE产业发展情况TD-LTE引入策略TD-LTE无线网络规划原则TD-LTE系统配套建设的需求分析 TD-LTE配套改造原则,TD-LTE技术概述需求,TD-LTE技术概述优势,更小传输时延,更高峰值/边缘速率 和频谱效率,扁平化网络结构统一协议栈简化LTE状态支持更小的TTI,MIMO更高调制状态更精确的系统参数设计(子载波间隔、精细CP选择、RS及控制信道等设计),LTE技术概述网络架构,eNB直接与EPC相连(取消了RNC),eNB与EPC节点多对多 连接(网格网络),e
2、NB之间直接相连 EPC分为控制面实体MME和用户面实体S-GW(SGW/PGW)S1是eNB和MME/SGW之间的接口:S1-C,S1-U X2是eNB之间的接口:X2-C,X2-U,LTE标准化进展,3GPP TD-LTE和FDD LTE标准制定进度基本一致LTE协议09年3月发布第一版(Rel 8),10年3月发布第二版(Rel 9),已先后冻结。Rel 10即LTE-A,已提交ITU作为4G标准,预计11年3月完成。包括FDD和TDD。3GPP TD-LTE和FDD LTE标准制定进度一致,2009年底,部分厂商开始提供基于R8版本的双通道测试设备,2009年底,具备满足SAE商用网络
3、基本要求的核心网设备,08.Q4,09.Q1,09.Q2,09.Q3,09.Q4,10.Q1,08.Q3,08.Q2,10.Q2,10.Q3,10.Q4,11.Q1,11.Q2,网络设备,09 Q4,09 Q4,除个别国外厂家外,2010年Q3,基本可提供基于R8版本的8通道测试设备,10 Q3,11.Q3,11.Q4,12.Q1,TD-LTE 网络设备产业进展,TDD与FDD系统设备产品基本同步开发,商用进程相差一年左右2010年Q3前,大部分厂家可推出基于R8版本8通道测试设备,基本可以满足试验网第一阶段需求;R9版本(即支持双流波束赋形)商用产品预计在2011年Q1支持,满足规模试验网第
4、二阶段需求;R9版本可通过软件升级实现,不需要对第一阶段硬件进行改造;,2011年Q1,可提供基于R9版本的8通道测试设备,11 Q1,TD-LTE 芯片、终端产业进展,FDD双模数据卡2010年已商用,双模手机2011即将推出,TDD与之相差一年左右2011年,单模、多模的LTE数据卡、CPE、MIFI、数据终端可预商用或商用,多模双待手机预商用;2012年,多模双待手机具备商用能力;2013年后,多模单待手机可商用。TD-LTE网络商用阶段有可能将F频段作为室外主用频段,建议将F频段作为终端芯片的必选频段,积极推动芯片厂商研发、支持。,TD-LTE业务引入策略:结合终端成熟及网络建设进程,
5、分三阶段逐步引入,Phase 1,Phase 2,Phase 3,2011年,引入高速无线宽带接入业务面向个人提供有限LTE覆盖区域内基于高速无线宽带接入业务。终端:数据卡、CPE网络:LTE网络覆盖部分有需求的数据热点区域,2012年,引入基于手机终端的高速移动互联网业务、传统语音业务和宽带数据多媒体业务引入阶段面向个人、家庭、企业用户提供高速移动互联网业务。通过双模双待手机终端提供宽带移动互联网业务、移动多媒体数据业务、基于2/3G CS域传统语音业务,以及IMS 多媒体业务,物联网业务。终端:TD-LTE多模双待手机终端、其他移动数据终端网络:LTE网络覆盖大部分有需求的数据热点区域,2
6、013年,引入LTE承载VoIP语音业务引入PS域承载的VoIMS方案,采用SRVCC提供连续性。终端:多模单待手机终端网络:LTE网络覆盖大部分地区,全IP化,目录,概述TD-LTE无线网络规划原则TD-LTE覆盖特性TD-LTE规划设计流程TD-LTE链路预算及站点设置建议TD-LTE系统的设备情况TD-LTE系统配套建设的需求分析 TD-LTE配套改造原则,在TDSCDMA的R4业务中,电路域CS 64 kbit/s是3G的特色业务,覆盖能力最低,运营商一般以CS 64 kbit/s业务作为连续覆盖的目标业务。在给定的环境和目标误块率的条件下,CS 64kbit/s业务解调门限固定,利用
7、CS 64kbit/s业务固定的解调门限通过链路预算的方式,获得系统的覆盖半径;在TDLTE中,不存在电路域业务,只有PS域业务。不同PS数据速率的覆盖能力不同,在覆盖规划时,须首先确定边缘用户的数据速率目标,如128 kbit/s、500 kbit/s、1 Mbit/s等。不同的目标数据速率的解调门限不同,导致覆盖半径也不同;综合考虑各种业务需求及LTE本身能力,目前的建议是LTE数据卡用户为512kbps/128kbps(DL/UL),演示用户(高清视频演示业务)为2Mbps/2Mbps(DL/UL);,目标业务为一定速率的数据业务,确定合理目标速率是覆盖规划的基础,TD-LTE在进行覆盖
8、规划时,可以灵活的选择用户带宽和调制编码方式组合,以应对不同的覆盖环境和规划需求,因此如何合理确定RB资源、调制编码方式,使其选择更符合实际网络状况是覆盖规划的一个难点下行方向,RB个数变化时,功率和干扰基本呈线性趋势,覆盖距离的变化较小。上行方向,RB变化时,用户最大发射功率不变化,而基站噪声随频带带宽的增加而升高,会使上行覆盖收缩。,LTE资源调度更复杂,覆盖特性和资源分配紧密相关,SINR,MCS,RB,用户业务需求,下行:干扰强度,上行:发射功率;干扰强度,基于传输分集(SFBC)的MIMO天线方式为系统提供了基于发射分集的下行覆盖增益;基于波束赋形的天线方式在下行方向提供了赋行增益和
9、分集增益,在上行方向提供了接收分集增益。,传输方式及天线类型选择影响覆盖规划,TDLTE系统采用了OFDMA的方式,由于不同用户间频率正交,使得同一小区内的不同用户间的干扰几乎可以忽略,但TDLTE系统的小区间的同频干扰依然存在,不同的干扰消除技术对小区间业务信道的干扰抑制效果不同,从而影响TDLTE边缘覆盖效果。,小区间干扰影响TD-LTE覆盖性能,目前TD-LTE室外有可能使用的频段有D(25702620MHz)、F(18801920MHz),相比F频段,D频段传播损耗会大6dB左右,这对站点设置有较大影响。,上述计算依据Cost231HATA室外密集市区模型,单位为dB,+4.6dB,+
10、6.3dB,+4.5dB,TD-LTE系统采用的频段对覆盖性能影响较大,TD-LTE网络规划基本流程,TD-LTE覆盖性能,控制信道和业务信道平衡,上下行平衡,链路预算考虑的主要因素确定系统资源配置(包括载波带宽时隙配比、天线类型、边缘MCS等)通过链路仿真得出各种信道接收机解调门限根据网络组网情况及采用的干扰协调技术,选取合适的干扰余量,控制信道和业务信道覆盖能力对比控制信道和业务信道链路预算结果对比如下:从上表可看出,基于目前的覆盖目标(空载条件下,10用户同时接入时,边缘单用户下行吞吐量大于1Mbps),系统最大允许的路径损耗(dB)(不含穿透损耗)为145.6dB,与之相对应的上行业务
11、信道速率约为256kbps,而其他控制信道覆盖能力均大于上述值。,TD-LTE链路预算结果控制信道和业务信道覆盖能力对比,基于业务信道的链路预算结果采用COST231Hata模型(2.6GHz频段),计算得到密集市区、市区及郊区的小区覆盖半径如下表所示:通过对比可知,TD-SCDMA网络CS64业务覆盖能力略强于LTE试验网要求的覆盖能力,因此TD-LTE试验网可在TD-SCDMA现网站距的基础上适当增加部分站点进行规划。,TD-LTE链路预算结果基于业务信道的链路预算结果,加载情况下,TD-LTE试验网边缘吞吐量预计如果考虑邻区为70的负载(上行干扰余量取3.5dB,下行干扰余量取9dB),
12、则基于上述小区半径,在覆盖边缘单用户可实现的速率约为下行350kbps(10RB)、上行125kbps(10RB)。如果希望将加载情况下覆盖边缘单用户下行速率提升至512 kbps(10RB),则密集市区的小区半径需收缩至0.28公里。,TD-LTE链路预算结果加载情况,TD-LTE链路预算结果不同频段对比,相同站距情况下,F频段和D频段相比,边缘用户下行速率3060,上行速率提升150200。,相同场强要求的情况下,F频段和D频段相比,小区覆盖半径增加40,站址数量减少一半。,在现网TD-SCDMA网络CS64业务覆盖良好的区域,TD-LTE试验网可以采用直接叠加的方式进行规划,建成后的LT
13、E网络可以基本满足单用户(邻区空载、占用10RB)在小区边缘达到1Mbps速率的要求。考虑到今后商用网络的要求可能会在试验网基础上有所提高,因此建议在具备条件的区域,可在TD-SCDMA网络的基础上适当增加站点,以缩小LTE的站距,实现更高的边缘速率。具体站间距建议为:,TDLTE覆盖规划建议,第 23 页,目录,概述TD-LTE无线网络规划原则TD-LTE系统配套建设的需求分析BBU设备安装需求RRU设备安装需求天馈线系统安装需求传输带宽需求Ir接口速率需求TD-LTE配套改造原则,第 24 页,BBU设备安装要求BBU高度均不超过3U,所需安装空间不超过4U均支持19机架安装和挂墙安装均支
14、持48V电源最大满配功率不超过660w,TD-LTE无线基站配套建设需求,现网BBU设备升级对于2010年后入网的BBU设备,都可以通过平滑升级支持LTE,第 25 页,RRU设备安装要求RRU重量最大不超过25KG均支持48V电源,部分支持220V交流电每个RRU需要单独使用一路电源供电,最大功率不超过450wRRU供电方案可分为-48V集中供电,-48V本地直流供电,220V逆变器远供。当RRU电源线拉远距离小于100m时,宜采用信号源处-48V直流电源供电;电源线拉远距离在100m300m之间时,可采用信号源处-48V直流电源配加粗电缆为其供电,或采用-48V本地直流供电,或采用220V
15、逆变器拉远供电;当电源线拉远距离大于300m时,可采用-48V本地直流供电,或220V逆变器拉远供电。直流供电电缆线径应结合敷设距离和设备功耗共同确定。,TD-LTE无线基站配套建设需求,现网RRU 设备升级对于2010年后入网的F频段RRU设备,都可以通过平滑升级支持F频段LTE,对于D频段LTE的RRU,则不能做到通过平滑升级来支持,需要做RRU更换,或新增D频段RRU。,第 26 页,RRU设备安装要求RRU与BBU的光纤长度单跳原则不能超过10KM,部分厂家单跳可以超过15KMRRU设备下沿距楼面最小距离宜大于500mm,条件不具备时可适度放宽至300mm,以便于施工维护并防止雪埋或雨
16、水浸泡。对于RRU与智能天线之间的跳线长度根据馈线损耗情况决定,馈线损耗原则不超过3dB。馈线长度一般情况不超过5m,特殊情况下可适当放宽到10m。设备安装时,设备上下左右应该预留不少于100mm的散热空间,前面要预留600mm的维护空间设备安装位置应选于方便施工安装、线缆连接和维护操作,且不影响建筑物整体美观的楼面墙体位置。设备安装时涉及的挂墙安装件的安装应符合相关设备供应商的安装及固定技术要求。,TD-LTE无线基站配套建设需求,第 27 页,RRU设备安装要求,TD-LTE无线基站配套建设需求,独立抱杆安装方式示意图,挂墙安装方式示意图,第 28 页,天馈线系统安装要求天线安装位置要满足
17、与其它系统的干扰隔离要求;天线的正辐射面区域300米内,不能有较大阻挡物在视线角度内阻挡信号辐射。楼顶安装时,沿天线扇区方向,自天线顶端至屋面边沿(或女儿墙边沿)的连线与抱杆之间的夹角要小于等于45。天线安装在楼顶围墙上时,天线底部必须高出女儿墙顶部最高部分,应大于500mm。,TD-LTE无线基站配套建设需求,第 29 页,天馈线系统安装要求GPS 天线必须安装在较空旷位置,上方90 度范围内(至少南向)应无建筑物遮挡。GPS 天线安装位置应高于其附近金属物,与附近金属物水平距离大于等于1500mm。两个或多个GPS天线安装时要保持2m以上的间距。铁塔基站建议将GPS接收天线安装在机房建筑物
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