TD-LTE室内分布系统设计.pptx

TD-LTE室内分布系统设计 目录 一、LTE基本知识 二、关键技术 三、覆盖方案 四、设计流程 TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，是指TD-SCDMA 的长期演进。TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDD-LTE的技术 是FDD版本的LTE技术。TDD和FDD的差别就是TDD采用的是用时 间进行双工的，而FDD是采用一对频率来进行双工。TD-SCDMA 是CDMA技术，TD-LTE是OFDM技术，实际上没有关系。 TD-LTE定义 在无线接入网侧，将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽 带系统多径干扰的 OFDM（正交频分调制）技术。OFDM技术具 有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高 支持高效自适应调度等优点，是公认的4G储备技术。为进一步 提高频谱效率，MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技 术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性，能同时传输多 个数据流，从而有效提高数据速率和频谱效率。 TD-LTE三大特点 TD-LTE主要包含三大特点： TD-LTE作为通信产业变革期的重要技术，主要包含三大特点 ： 1.包含大量中国的专利，由中国主导，同时得到了广泛国际 支 持，成为了国际标准； 2.上网速度快，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，使无处不 在的高速上网成为可能； 3.产业发展速度快，与其他国际移动宽带技术基本实现了同 步发展，代表着当今世界移动通信产业的先进水平。 TD-LTE技术进展 LTE作为新一代移动通信的统一标准，具有高频谱效率、高峰值速率、高移 动性和网络构架扁平化等多种优势。从标准的提出到最终进入商用阶段，只用了 短短几年的时间。 在2005年年初开始的3GPPLTE国际标准化进程中，我国不断加大研发投入，在 LTEFDD和TDLTE的标准化方面均取得了令人瞩目的成果。 2007年年底，国内企事业单位自主研究提出的TDSCDMA演进技术TDLTE成为 LTE唯一的TDD标准，得到了国际上的广泛支持。 2010年5月世博会展示全球首个TD-LTE演示网，基于TD-LTE的移动高清会议、即 摄即传等业务成为科技世博的最大亮点 。 中移动计划2011年6月完成TD-LTE多城市百站建设，形成规模化试验网。 2011年9月完成试验网测试。 2011年底逐步进入商用阶段。 TD-LTE在移动网络中的地位 GSM：是中国移动语音业务的主要承载网络，是中国移动利润的主要来源，将长期 存在。 TD-SCDMA：是中国移动承担的历史责任和使命，是未来向TD-LTE演进的基础。主 要承载手机终端的移动数据业务。 WLAN：是中国移动无线宽带网络的重要组成部分，是无线蜂窝网络承载移动数据 业务的重要补充。主要承载笔记本电脑、手机及第三方WiFi终端的互联网数据业务 。 LTE：是中国移动无线蜂窝网络发展的未来。是中国移动高带宽、高质量无线宽带 业务的主要承载网络。 TD-LTE在移动网络中占有重要的战略地位，是中国移动在数据业务中抢占市场的利 器。 TD-LTE建设原则 选择最 佳建设 模式 室内外覆 盖一体化 原则 室内外采 用异频组 网方式 充分考虑 干扰和电 磁辐射要 求 在频率资源足 够的情况下室内外 应尽量采用异频组 网方式； TD-LTE室外站 使用2.6GHz频段， 室内使用2.3GHz频 段(2350-2370MHz) 分布系统建设 应考虑多系统间的 干扰，应保证TD- LTE和其他通信系统 间的隔离度要求， 避免产生系统间强 干扰。 TD-LTE室内覆 盖工程应按照“多 天线、小功率”的 原则进行建设，电 磁辐射必须满足国 家和通信行业相关 标准。 确保室内分 布系统提供良好 的室内覆盖，同 时要控制好室内 信号，避免对室 外构成强干扰 应综合考虑网 络性能、改造难度 、资源情况、投资 成本等选择最佳建 设模式： 1、应尽量展示TD- LTE的性能特点并 保证网络质量 2、不影响现网系统 的安全性和稳定性 3、需要对现有室分 系统进行改造时， 应尽量减小改造量 和对现网的影响 目录 一、LTE基本知识 二、关键技术 三、覆盖方案 四、设计流程 TD-LTE关键技术 通过引入OFDM、多天线MIMO、链路自适应等技术，实现了更高的带 宽、更大的容量、更高的数据传输速率、更低的传输时延等效果。 OFDM技术特点： OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个低速的数据流，在N 个子载波上同时进行传输。 从频域对载波资源划分成多个正交的子载波，小区内用户之间无干扰 根据用户的需求分配不同子载波和调制模式，并采取多载波捆绑技术把 低速的数据合并成高速数据流 同频组网时，不同小区使用相同时频资源，存在小区间干扰 TD-LTE关键技术 MIMO技术 MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)(读/maimo/或/mimo/)(多 进多出 )系统是一项运用于802.11n的核心技术。802.11n是IEEE继 802.11bag后全新的无线局域网技术，速度可达600Mbps。同时，专有MIMO 技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。该技术最早是由Marconi于1908年 提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普 通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括SIMO(Single -Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系 统。只有站点（移动设备）或接入点（AP）支持 MIMO 时才能部署 MIMO。 简单的说，MIMO技术就是指得是移动台在同一个地区收到同一个基站多 根天线发射来的信号，使上下行都人为的经过多路信号传播，再通过DSP重新 计算，根据时间差等因素将数据重新做组合，实现抑制信号衰减、抗干扰的 办法。智能天线也采用了类似办法。 TD-LTE关键技术 MIMO技术优势： 能够扩大系统容量 无线电发送的信号被反射时，会产 生多份信号。每份信号都是一个空间 流。使用单输入单输出（SISO）的当前 或老系统一次只能发送或接收一个空间 流。MIMO 允许多个天线同时发送和接 收多个空间流。它允许天线同时传送和 接收。 可以看出，此时的信道容量随着天 线数量的增大而线性增大。也就是说可 以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容 量，在不增加带宽和天线发送功率的情 况下，频谱利用率可以成倍地提高。 系统的可靠性大幅度增强 利用MIMO信道提供的空间分集增益 和空时编码技术降低误码率。MIMO将多 径无线信道与发射、接收视为一个整体 进行优化，这是一种近于最优的空域时 域联合的分集和干扰对消处理。 TD-LTE关键技术 链路自适应技术 AMC(自适应 调制编码) HARQ（混合自 动重传请求） 功率控制 信道选择性 调度 u 保证发送功率恒定的情况下，通过调整无线链路传输的调 制方式与编码速率，确保链路的传输质量 u 当信道条件较差时选择较小的调制方式与编码速率，当 信道条件较好是选择较大的调制方式，从而最大化了传输 速率 ，速率控制可以充分利用所有的功率。 通过调整数据传输的冗余信息，从而在接收端获得重传合并 增益，实现对信道的小动态范围的精确到快速的自适应。 u 通过动态调整发射功率，维持接收端一定的信噪比，从而 保证链路的传输质量。 u 通过无线信道的变化调整系统发射功率，在信道好的时候 ，降低发射功率，在信道差的时候，提高发射功率。功率 控制可以很好的避免小区内用户间的干扰 。 u 根据无线信道的测量结果，选择信道条件好的时频资源进行 数据的传输。从而最大化基站的吞吐量 u 相对于单载波CDMA系统，LTE系统的一个典型特征是可以在频 域进行信道调度和速率控制 目录 一、LTE基本知识 二、关键技术 三、覆盖方案 四、设计流程 TD-LTE建设场景选择 应 选择用户密度 大、话务量需 求高的综合性 商场、超市， 车站等建筑和 场所。 场景选择 原则 应选 择地区内标志性 或有影响力的机 场、重要体育馆 、展览中心、政 府机关等建筑和 场所。 应充 分考虑室内覆 盖系统综合利 用和未来发展 ，提高经济效 益。 应 选择高端用 户集中的高 档写字楼、 星级酒店等 建筑和场所 。 针对覆盖有高速数据业务需求的目标客户区域，我们将室 内覆盖场景约分为5大类16小类，LTE室内场景规划重点选择重 要场景； 类型 类型细分 LTE规划场 景 商用建筑 写字楼 5A写字楼 办公楼 政府办公楼 酒店 3星以上 营业厅 旗舰店 商场 大型 大卖场 大型 生活建筑 居民楼 高档居民区 宿舍楼 高校 医院 三甲 大型场馆 体育场馆 大运会主场 馆 会展中心 大型会展 中心 交通枢纽 火车站 大型火车站 长途汽车站 省级 机场 航站楼 特殊 隧道 暂不考虑 地铁 暂不考虑 TD-LTE频率规划 vLTE使用频段 占用频段拟用场合 F频段 与TD-SCDMA共用 18801900频段 室外 E频段 与TD-SCDMA共用 23202370频段，已明确TD- SCDMA使用23202330(中间 预留20M，根据业务发展情况确 定使用方案)， TD-LTE使用 23502370 室内 D频段 独立采用2.6GHz频段 （25702620MHz） 室外 TD-LTE频率规划 室内覆盖系统与室外系统采用异频组网。室内覆盖同一水平层 面如需设置多个小区时，相邻小区间建议采用异频组网。在建筑物 内可以利用自然阻隔合理进行频率规划。对楼层间隔离较好，可以 采用带宽20M同频组网方式；对同层天然隔离较差的区域，建议采 用2个10M频点异频组网方式，同层小区间频率交错复用。 TD-LTE建设指标 1、覆盖指标 1.1 无线覆盖率 要求覆盖区域内满足参考信号接收功率RSRP -105dBm的概率大于90。 1.2 室内信号外泄场强 建筑物10米处接收场强应低于室外主服务小区场强9dB以上。 2、业务质量 2.1 无线信道呼损率 要求数据业务呼损不大于5。 2.2 无线接通率 要求在无线覆盖区内的90位置，99的时间移动台可接入网络。 2.3 误块率 要求数据业务的误块率不大于10%。 2.4 无线边缘速率 要求在20MHz带宽、10用户同时接入，小区边缘用户速率约1Mbps/250Kbps(下行/上 行)。 2.5 掉线率：基本目标95% ； TD-LTE室分系统链路预算 传播模型：使用较多的衰减因子传播模型，计算路径损耗的公式如下： PathLoss(dB)=PL(d0)+10*n*Log(d/d0)+R 合 路 器 其他系统 RRU BBU 分布系统 PLDASPLAir 天线口发射功率、天线 增益 墙体穿透损耗 接收电平要求 空间传播损耗 衰减因子取值 nPL(d0)：距天线1米处的路径衰减： 2025MHz时的典型值为38.5dB ， 2350MHz时的典型值为39.4dB ； nd为传播距离（米）； nn为衰减因子，根据环境不同而取值不 同。 nR：附加衰减因子。指由于楼板、隔 板、墙壁等引起的附加损耗 参数说明 环境衰减因子n 自由空间2 全开放环境2.02.5 半开放环境2.53.0 较封闭环境3.03.5 TD-LTE室分系统链路预算 馈线损耗 自由空间损耗 遮挡损耗 TD-LTE室内分布系统建设方案 TD-LTE室分天馈系统分为“单路”和“双路”两种拓扑结构，按不同场景，建设策 略如下： 在新建场景情况下，原则上应建设“双路”天馈系统，充分体现TD-LTE容量优势； 在改造场景情况下，对具备建设条件、且有较大容量需求的场景应优先建设“双路 ”室分系统，其次考虑“单路”合路方式建设。后续若有进一步的容量需求，可通过小 区分裂、增加载波等方式扩容。 方案一：单路建设 通过合路器使用原单路分布系统（如下图所示）。 TD-LTE与其他系 统共用原分布系统，按照TD-LTE系统性能需求进行规划和建设，必要时应对 原系统进行适当改造。 注释：红色器件为新增器件，蓝色器件为更换器件，其余为利旧器件。 TD-LTE室内分布系统建设方案 方案二：双路建设 n 一路新建，一路通过合路器使用原单路分布系统。 注释：红色器件为新增器件，蓝色器件为更换器件，其余为利 旧器件。 TD-LTE双路中 的一路使用原分布 系统，并新建一路 室分系统。应确保 通过合理的设计使 两路分布系统的功 率平衡。 TD-LTE室内分布系统建设方案 方案二：双路建设 n 两路新建，以POI合路为例： 注释：红色器件为新增器件。 对于新建场景，新建两路分布系统，并通过合理的设计确保两路分布 系统的功率平衡。 对于改造场景，若合路存在严重多系统干扰（如多运营商、多系统场景 ），可在不改动原分布系统的基础上新建两路天馈线系统。 TD-LTE室内分布系统建设方案 方案三：双极化天线建设 注释：红色器件为新增器件，蓝色器件为更换器件，其余为利旧器 件。 TD-LTE室内分布系统建设方案 TD-LTE室分天馈系统根据所选设备不同，可分为分为“单通道系统”和“双通道系统” 两种拓扑结构。 v 单通道室内分布系统 每个室内覆盖点只需要一条射频传输链路和一根吸顶天线进行发射和接收。 通常一个楼层只使用RRU的一个通道。 本方案适合规模较小且对数据需求不高的场景。 TD-LTE室内分布系统建设方案 v 双通道室内分布系统 每个室内覆盖点都需要通过一根双极化天线或者两个物理位置不同的普通单极 化吸顶天线进行发射和接收，形成2*2MIMO组网。 该方案有完整的MIMO特性，用户峰值速率和系统容量获得提升。 双通道可更好满足室内对业务速率的需求，缺点是工程复杂度较高。 TD-LTE室内分布系统建设方案 目录 一、LTE基本知识 二、关键技术 三、覆盖方案 四、设计流程 TD-LTE室内分布系统设计流程 在LTE室内分布系统设计中，我们依据 左图的设计流程，逐步进行。 n 信源设计 1、对于使用多个RRU覆盖的物业点需进行RRU的覆盖分区时，设计时应使得各 个 RRU分区间的隔离度尽可能高，以利于后期扩容，降 低改造工作量； 2、对于采用双路室分系统的建设场景，应使用双通道RRU，并将RRU的两个通 道对应覆盖相同区域。对于采用单路室分系统的建设场景，可使用双通道RRU ，并将RRU的两个不同通道分别对应覆盖不同区域。设计时保证RRU通道间的隔 离度尽可能高，以利于后续空分复用技术引入，提升单路天馈线系统的容量； 3、根据厂家RRU设备支持能力进行RRU级联级数设置，通常情况下室内覆盖系 统RRU级联级数建议为3级以内； 4、根据室内分布系统的实际情况，应因地制宜选择链型和星形拓扑结构，体 现方案的合理性和经济性。 TD-LTE室内分布系统设计流程 n 天线布放点设计 1、SISO天线布放密度 对采用“单路”合路建设的站点，天线布放密度应满足TD-LTE室内无线链路 预算要求，由于TD-SCDMA室内系统与LTE系统在同一频段，所以天线覆盖半径基 本一致：在半开放环境，单天线情况下，如商场、超市、停车场、机场等，覆 盖半径取1016米；在较封闭环境，单天线的情况下，如宾馆、居民楼、娱乐 场所等，覆盖半径取610米。 2、MIMO天线阵布放密度 对采用“双路”建设的站点，MIMO线阵的布放密度与SISO天线布放密度相 同。 组成MIMO线阵的两个单极化天线尽量采用10以上间距（约为1.25米），如实 际安装空间受限双天线间距不应低于4(约为0.5米)。 TD-LTE室内分布系统设计流程 n 天线出口功率设计