TDLTE无线规划设计指导书v2

1、td-lte无线规划设计指导书目 录1项目背景及概述12td-lte系统关键技术及其规划特点12.1td-lte关键技术12.1.1td-lte帧结构12.1.2ofdma32.1.3多天线技术32.2td-lte规划特点52.2.1td-lte网络规划需求52.2.2td-lte覆盖规划特点52.2.3td-lte容量规划特点62.2.4td-lte参数规划特点62.3td-lte与td-scdma规划特点对比73td-lte无线网络规划设计流程84td-lte无线网络建设及配置原则94.1覆盖目标94.2覆盖区承载业务目标94.2.1覆盖指标要求94.2.1.1宏站覆盖区域94.2.1.2

2、室内覆盖站104.2.2承载速率目标104.2.2.1宏站104.2.2.2室内覆盖站104.2.3业务质量指标104.2.4服务质量104.3规划配置原则114.3.1站型配置原则114.3.2频率规划方案114.3.2.1频率资源状况114.3.2.2频率使用原则114.3.3rru设备配置原则114.3.4时隙配置原则124.3.5天线类型配置124.3.6无线网接口配置原则124.3.7同步信号配置要求135链路预算及宏基站覆盖规划135.1链路预算关键参数取值分析135.1.1td-lte速率需求分析145.1.2td-lte基本配置参数155.1.3收发信机参数155.1.4附加损

3、耗165.1.5传播模型选取165.1.6td-lte链路预算结果175.1.6.1控制信道和业务信道覆盖能力对比175.1.6.2满足边缘速率要求的链路预算结果175.2站址规划建议186容量规划186.1影响td-lte容量性能的主要因素186.2td-lte容量评估指标196.3td-lte容量分析结果206.3.1td-lte调度用户数206.3.1.1上行信道容量分析206.3.1.2下行信道容量分析226.3.2小区平均吞吐量及边缘吞吐量236.3.3voip用户数246.4容量规划建议257网络仿真257.1仿真流程257.1.1td-lte规划仿真的总体流程257.1.2td-

4、lte规划仿真的邻区干扰消除实现267.1.3td-lte规划仿真的多天线技术实现277.1.4td-lte规划仿真的蒙特卡罗仿真实现287.2atoll仿真关键参数取值建议297.3仿真输出结果307.3.1仿真输出图层307.3.2蒙特卡罗仿真输出308室内分布系统建设方案308.1设计原则及总体要求308.1.1室内覆盖系统设计改造原则308.1.2室内覆盖场景要求318.2td-lte室内覆盖系统建设技术分析328.2.1td-lte与td-scdma覆盖特性对比328.2.2td-lte覆盖规划328.2.2.1链路预算328.2.2.2与td-scdma覆盖性能对比338.2.3t

5、d-lte室内分布系统方案分析348.2.3.1td-lte室内建设模式348.2.3.2mimo双流天馈线系统实施方案358.2.3.3天线设置358.2.4其他方案说明368.3td-lte室内覆盖规划设计368.3.1小区规划原则368.3.2rru设置原则378.3.3室分系统改造378.3.3.1分布系统建设基本要求378.3.3.2天线口功率要求388.3.3.3无源器件建设及改造389多系统间干扰分析399.1td-lte与其他系统工作频段399.2td-lte与其他系统的干扰隔离要求409.3td-lte宏基站与其他系统的干扰隔离距离要求429.4td-lte与其它系统共存共址

6、射频指标分析4310配套改造要求4410.1对机房的要求4410.2对天面的要求4610.3对传输的要求4810.4其他需说明的问题481 项目背景及概述中国移动作为世界规模最大的运营商，在3g时代，积极承担起自主知识产权标准td-scdma第三代移动通信网络的建设与运营任务。然而，受td-scdma技术特性、产业链规模能力等的影响，td-scdma在覆盖成本、传输速率、无线带宽、用户体验、运营成本方面同竞争对手相比均存在着明显的劣势。因此，尽快将td-scdma网络向td-lte网络演进，提升td-scdma网络的宽带能力，真正有效地建立起td系统在未来的宽带移动市场、移动互联网市场、物联网

7、市场的竞争力，是中国移动新时期应对竞争、保持技术领先优势的重要举措。工信部电信研究院组织的北京td-lte技术试验及中国移动组织的上海世博td-lte示范网表明，td-lte产业链只初步具备端到端产品能力，网络设备和终端芯片等功能均有待完善、性能有待进一步优化。从国内外网络发展的规律和经验来看，若要进一步缩短产品成熟周期，推进td-lte产业链尤其是终端产品尽快成熟，加速商用化进展，缩短与fdd-lte的产业发展差距，则应该加快进行在国家和工信部领导下的，面向运营商商用为目的的td-lte规模网络试验。此外，根据“新一代宽带无线移动通信网”重大专项实施计划的安排，中国移动还需要建设试验网，支撑

8、完成工信部部署的重大专项中有关td-lte试验项目试验测试任务。本次规模试验的目标第一是通过规模试验推动td-lte的产业链的尽快成熟，加快td-lte技术可商用、可运营进程。第二是通过较大规模的网络建设和友好用户试应用，彰显中国移动发展td-lte的信心和决心。第三是支撑完成国家重大专项的各项试验测试任务。最后是面向商用的需求，分片连续覆盖有高速数据业务需求的目标客户所在区域，覆盖区域应达到试商用网络要求。2 td-lte系统关键技术及其规划特点2.1 td-lte关键技术2.1.1 td-lte帧结构物理层是基于资源块以带宽不可知的方式进行定义的，从而允许lte的物理层适用于不同的频谱分配

9、。一个资源块在频域上或者占用12个宽度为15khz的子载波，或者占用24个宽度为7.5khz的子载波，在时域上保持时间为0.5ms。lte协议中规定，除非有特殊说明，时域信号的最小单位为秒。lte支持两种类型的无线帧结构，即适用于fdd模式的类型1和适用于tdd模式的类型2。本报告将主要描述td-lte，也就是类型2的帧结构及其资源配置等。图1 帧结构类型2（切换点周期为5ms）如图1所示，在帧结构类型2中，每个无线帧长度为，其由两个半帧构成，每一个半帧长度为。每一个半帧又有4个长为的子帧（每个子帧包含2个常规时隙）和dwpts、gp和uppts三个特殊时隙组成。1个常规时隙的长度为0.5ms

10、。dwpts和uppts的长度是可配置的，并且要求dwpts、gp和uppts的总长度为1ms。td-lte所支持的上下行链路配置如表 1所示，其中“d”和“u”分别表示该子帧分配给下行或上行传输，“s”表示用于传输dwpts、gp和uppts的特殊子帧。dwpts和uppts的总长度需要满足。表 1上下行配置uplink-downlink configurationdownlink-to-uplink switch-point periodicitysubframe number012345678905 msdsuuudsuuu15 msdsuuddsuud25 msdsudddsudd31

11、0 msdsuuuddddd410 msdsuudddddd510 msdsuddddddd65 msdsuuudsuudtd-lte支持5 ms 和 10 ms的上下行子帧切换周期。若该上下行子帧切换周期为5 ms时，特殊时隙存在于每个半帧中；若该周期为10 ms时，则特殊子帧仅存在与第一个半帧中。协议规定，子帧0和5以及dwpts专为下行传输保留，uppts以及紧随特殊子帧的子帧专为上行传输所保留。2.1.2 ofdma对于无线移动通信来说，选择适当的调制和多址接入方式以实现良好的系统性能至关重要。在2g通信系统，主要采用的是频分复用和时分复用，3g通信系统则引入了码分复用。这种调制和多址

12、技术的演进，可以认为是移动通信系统中“代”的概念的主要特征之一。lte系统的物理层多址方案下行方向均采用基于循环前缀（cyclic prefix，cp）的ofdma；上行方向则采用基于循环前缀的单载波频分多址（single carrier - frequency division multiplexing access，sc-fdma）。相对于3g中普遍使用的cdma技术，ofdma主要有以下几点优势：1) 频谱效率高2) 带宽扩展性强3) 抗多径衰落能力强4) 频域调度与自适应5) 实现mimo较简单相应的，ofdma系统的局限则主要有以下几个方面：1) papr高2) 时间和频率同步敏感2

13、.1.3 多天线技术多天线技术是指在无线通信的发射端或接收端采用多个天线，同时结合先进的信号处理技术实现的一种综合技术。泛指的多天线技术包含一系列不同的技术。最早应用的多天线技术是接收端采用多根天线并在接收机进行合并以抵抗衰落的接收分集技术，与此相关又发展了发送端采用多天线的发送分集技术。如果在发送端和接收端同时采用多根天线，则有可能在共享的无线信道上建立多条并行的信息传送通道，从而成倍地增加通信系统的信道容量，称为空分复用技术。此外，智能天线也是一种重要的多天线技术，其主要任务是利用接收信号的空间信息，通过阵列信号处理和赋形技术来改善链路和系统的质量。在多天线技术的应用中，不同天线单元对应的

14、衰落信道间的相关性具有关键性的影响。通常，多天线信道强相关条件下适用于波束赋形或空分多址技术，多天线信道弱相关条件下适用于采用分集或空分复用技术。而在实际移动通信的复杂动态环境中，还可以采用多种技术结合的多天线增强型技术和多种技术切换的自适应技术。在多天线系统的配置中，强相关多天线系统的天线间距离通常较小，弱相关多天线系统的天线间距通常相对较大。多天线信道的相关性受无线传播环境的影响较大，对于典型宏小区环境下的基站天线，弱相关条件需要天线间距在10个波长以上。根据厂家调研的结果，如果由于建设条件的限制无法达到天线间距在10个波长以上时，最低的天线间距不能小于4个波长。此外，采用不同极化的天线也

15、可以获得弱相关性，但其效果没有进行天线间隔的好。对于多天线信号的处理，在接收端通常需要知道信道的准确信息，这可以利用导频信号进行信道估计得到。而在发送端无法直接得到信道的信息，信道的信息可以由接收端得到以后再反馈给发送端，也可以从反向传输的信号中提取。新到的信息可以分为两类，一类是粗略的信息即信道质量指示（cqi），一类是较具体的信息，即信道状态信息（csi）。多天线技术在td-lte中的应用不仅表现为收发天线数的明显增加，而且其传输模式也更加丰富。如前所述，多天线发送方式包括发送分集、空间复用、多用户mimo和波束赋形等，在上行链路，多个用户组成的虚拟mimo也进一步提高了上行的系统容量。t

16、d-lte规定的多天线传输方式包含以下几类：传输方式1：单天线传输模式；传输方式2：传输分集，分2发送天线的sfbc，和4发送天线的sfbc+fstd两种方案；传输方式3：主传输方式为大时延循环延迟分集；传输方式4：主传输方式为闭环空间复用；传输方式5：主传输方式为mu-mimo；传输方式6：主传输方式为rank=1的闭环空间复用；传输方式7：基于专用导频的单流波束赋形；传输方式8：基于双端口导频的双流波束赋形。2.2 td-lte规划特点2.2.1 td-lte网络规划需求无线通信网络规划是建立在需求基础上的，因此，在介绍td-lte网络规划特点之前，先对其网络规划的需求进行分析。td-lt

17、e同3g相比，在网络规划需求上的差异主要表现在以下几个方面： 新部署场景： 移动数据业务为主，td-lte主要提供移动数据业务接入，终端为pda、数据卡等； 全业务为主要运营模式，td-lte将提供voip及数据业务的接入，终端为手机、pda、数据卡等 新业务 高清视频流业务，下行传输速率达到6-10mbps； 在线视频及视频博客等，下行传输速率6-10mbps，上行传输速率2mbps； 在线游戏，要求延时小于50ms。 新关键性能指标（kpi） 延时 话音质量，视频质量 ese：小区边缘性能为了满足上述的网络规划需求，本章将从覆盖、容量及参数规划等方面对td-lte的网络规划特点进行简单的叙

18、述。而相关内容的更详细说明将在后续章节具体给出。2.2.2 td-lte覆盖规划特点td-scdma(r4)网络中，业务信道均为专用信道，因此可以通过链路预算计算出每种业务允许的最大路损，从而得到有效覆盖范围。演进到lte后，业务信道完全是共享的概念（这点和hspa类似）；因此要确定小区的有效覆盖范围，首先需要确定小区边缘用户的最低保障速率要求（或小区边缘频谱效率要求）。由于lte采用时域频域的两维调度，还需要确定不同速率的业务在小区边缘区域占用的rb数或者sinr要求，才能确定满足既定小区边缘最低保障速率下的小区覆盖半径。另外，由于lte中采用了多种多天线技术，多天线技术如何选用及是否开启都

19、会对覆盖产生直接的影响。目前的研究结果表明，采用波束赋型后，小区边缘频谱效率比采用发射分集时有明显提升；也就是说对于同样的小区边缘频谱效率要求，采用波束赋型的覆盖范围大于采用发射分级的覆盖范围。tdlte的覆盖规划首先需要设定链路预算的假设条件，如系统带宽、每小区用户数、天线模式等。在此基础上，确定小区边缘用户的保障速率，并由此确定边缘用户所分配到的rb数。之后，通过确定系统平均带宽开销可以折算得到每个rb所需要承载的bit数，从而确定需求的sinr，作为接收机信号强度预算的输入值。td-lte的覆盖预测主要包含以下三个方面：首先是对rs信号进行覆盖性能预测；其次是对上下行控制信道的覆盖性能进

20、行预测；最后是要结合小区边缘业务速率来评定小区的有效覆盖范围。2.2.3 td-lte容量规划特点与td-scdma（r4）不同，lte小区的容量不仅与信道配置和参数配置有关，与调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系。由于影响容量估算的因素太多，无法使用简单的公式进行计算。因此，td-lte容量估算的方法不能按照r4业务容量估算的方法进行。一般来说，td-lte系统的容量规划方法首先是通过系统仿真和实测统计数据相结合的方法得到各种无线场景下、网络和ue各种配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量；之后在实际规划时，根据规划的具体情况，查表确定td-lte系统的容量。td-lte系统的

21、容量仿真主要需要考虑的问题包括：设备相应的调度算法，即rb资源分配算法；所支持的多天线技术，同3g系统不同，此处不仅需要考虑大尺度衰落，还需要考虑小尺度衰落；最后，小区间干扰协调算法也是容量预测中需要重点考虑的问题之一。2.2.4 td-lte参数规划特点lte无线网络参数规划主要包括3个部分：邻区规划、频率规划、扰码（pci）规划。 邻区规划：与3g邻区规划原理基本一致，综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等进行规划；另外 lte与td-scdma、gsm等异系统间的邻区规划也需要关注。 频率规划：室外站点采用同频组网时，邻区规划演变成基于sfr的icic；室内覆盖同一水平层面如需设置多

22、个小区时，相邻小区间建议采用异频组网，根据场馆和频率带宽的具体情况将每小区配置20m或10m带宽。 扰码（pci）规划：原理上pci规划与3g的扰码规划类似，码字规划基于不同码字之间的互相关特性，基本原则是在覆盖区交叠的相邻小区不分配互相关性相对较高的码字对。考虑到pci资源充足(504)，lte的pci规划比td-scdma的扰码规划容易。2.3 td-lte与td-scdma规划特点对比下表对比了td-lte同td-scdma在系统规划上的特点：表 2 td-lte与td-scdma规划特点对比项目td-scdmatd-lte干扰同频内码间干扰、mai干扰、时隙比例不同时交叉时隙干扰小区间

23、干扰，频偏干扰、mai干扰、时隙比例不同时交叉时隙干扰覆盖与干扰、容量存在一定关系由小区边缘最低保障速率决定容量与干扰、覆盖存在一定关系同信道配置、参数配置、调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系，通常采用查表的方式得出频率规划可优化性能，与码规划、时隙比例规划结合可同频组网或异频组网，与pci规划、时隙比例规划结合双工方式上下行时隙可以灵活配置，适合对称和不对称业务，资源使用率高上下行时隙可以灵活配置，适合对称和不对称业务，资源使用率高小区呼吸有一定的呼吸效应；覆盖受话务网络负荷影响；网络部署是容量决定覆盖小区间同频干扰可能会使得系统存在一定的呼吸效应切换无软切换；切换去设置

24、考虑切换性能；系统对切换比例不明显硬切换扰码数量32个扰码组；扰码规划要求较高；规划需要借助专门软件504个扰码组扰码规划要求较低业务覆盖不同业务覆盖差异小不同ps 数据速率的覆盖能力不同3 td-lte无线网络规划设计流程td-lte无线网络规划流程可以分成：需求分析、网络规模估算、站址规划、网络仿真、无线参数规划等5个阶段，具体流程图如下。图 2 td-lte无线网络总体规划设计流程在需求分析阶段，我们应该首先明确建网策略，提出相应的建网指标，并搜集到准确而丰富的现网gsm/td-scdma基站数据、地理信息数据、业务需求数据，这些数据都是td-lte无线网络规划的重要输入。网络规模估算主

25、要是通过覆盖和容量估算来确定网络建设的基本规模，在进行覆盖估算时首先应了解当地的传播模型，然后通过链路预算来确定不同区域的小区覆盖半径，从而估算出满足覆盖需求的基站数量。容量估算则是分析在一定时隙及站型配置的条件下，td-lte网络可承载的系统容量，并计算是否可以满足用户的容量需求。综合了覆盖和容量估算的结果，就可以确定目标覆盖区域需要的网络规模。在站址规划阶段，主要工作是依据链路预算的建议值，结合目前网络站址资源情况，进行站址布局工作，并在确定站点初步布局后，结合现有资料或现场勘测来进行站点可用性分析，确定目前覆盖区域可用的共址站点和需新建的站点。可用站址主要依据无线环境、传输资源、电源、机

26、房条件、天面条件及工程可实施性等方面综合确定。同td-scdma相似，td-lte系统宏站将使用八阵元双极化天线，这类天线会给天面施工带来一定挑战，在查勘时应当注意天线风阻、铁塔承重、施工面积等问题。另外，td-lte站点通常会出现多系统共站址的情况，此时需考虑采用工程手段规避td-lte系统同其他通信系统之间的干扰。有了初步的站址规划后，就需要将站址规划方案输入到td-lte规划仿真软件中进行覆盖及容量仿真分析了，仿真分析流程包括规划数据导入、传播预测、邻区规划、时隙和频率规划、用户和业务模型配置以及蒙特卡罗仿真，通过仿真分析输出结果，我们可以进一步评估目前规划方案是否可以满足覆盖及容量目标

27、，如存在部分区域不能满足要求，则需要对规划方案进行调整修改，使得规划方案最终满足规划目标。在利用规划软件进行详细规划评估之后，就可以输出详细的无线参数，主要包括天线高度、方向角、下顷角等小区基本参数、邻区规划参数、频率规划参数、pci参数等，同时根据具体情况进行ta规划，这些参数最终将做为规划方案输出参数提交给后续的工程设计及优化使用。4 td-lte无线网络建设及配置原则4.1 覆盖目标（1）主要以中心商务区、中心商业区、政务区、高校园区、科技园区为核心区域成片连续覆盖；（2）在室外连续覆盖区域选择重要室内场景建设室内分布系统，避免建设孤立的室分站点；（3）为支撑国家重大专项技术测试，选择隧

28、道、海面、高速公路等特殊场景进行覆盖，站点数量满足技术验证要求。4.2 覆盖区承载业务目标无线网络的设计应面向商用网络，具体如下：4.2.1 覆盖指标要求4.2.1.1 宏站覆盖区域要求在覆盖区域内，td-lte无线网络覆盖率应满足rsrp -110dbm的概率大于90；4.2.1.2 室内覆盖站要求在建设室内覆盖的覆盖区域内满足rsrp -105dbm的概率大于90；室内覆盖信号应尽可能少地泄漏到室外，在室外距离建筑物外墙10米处，室内信号泄漏强度应小于室外覆盖信号10db以上。4.2.2 承载速率目标4.2.2.1 宏站（1）小区吞吐量要求在同频网络、 20mhz条件下，下行小区吞吐量达到

29、20mbps，上行吞吐量达到5mbps。（2）边缘速率同频网络、 20mhz 、10用户同时接入、邻小区空载条件下小区边缘用户可达到1mbps /250kbps（下行/上行）；4.2.2.2 室内覆盖站（1）小区吞吐量在室内分布支持mimo情况下，室内单小区采用20mhz组网时，要求单小区平均吞吐量满足dl30mbps/ul8m；采用单小区10mhz、双频点异频组网时，要求单小区平均吞吐量满足dl15mbps/ul4m。（2）边缘速率室内覆盖站（e频段）：同频网络、 20mhz 、10用户同时接入，小区边缘用户速率约1mbps（dl）/250kbps(ul)。4.2.3 业务质量指标 无线接通

30、率：基本目标95%；挑战目标 97% 掉线率：基本目标4%；挑战目标 95%；挑战目标 97%4.2.4 服务质量 覆盖区内无线可通率：要求在td-lte 网无线覆盖区90%位置内，99%的时间移动台可接入网络。 块差错率目标值（bler target）：数据业务为 10%。4.3 规划配置原则4.3.1 站型配置原则(1) 室外宏基站原则上应采用三扇区配置，站型配置为s111，载波带宽20mhz；(2) 室内分布系统：原则上配置为o1，载波带宽为20mhz；特殊场景采用2个10mhz频点异频组网。4.3.2 频率规划方案4.3.2.1 频率资源状况目前中国移动td-lte规模试验网拟使用频率

31、资源为120mhz，具体如下：(1) d频段：25702620mhz；(2) e频段：与td-scdma共用，23202370mhz频段。(3) f频段：与td-scdma共用，18801900mhz频段；4.3.2.2 频率使用原则(1) d频段，用于室外，是规模试验网室外主用频段，具体使用原则如下： 进行同频组网测试时，按照每小区20mhz配置，使用26002620mhz； 进行异频组网测试时，使用25802620mhz；(2) f频段，用于室外，仅在局部站点实施f频段td-scdma现网设备平滑演进试点；考虑到phs干扰，td-lte使用1885-1895mhz，td-scmda使用18

32、80-1885mhz。(3) e频段，用于室内，是规模试验网室内主用频段，与td-scdma共用23202370 mhz频段， 对于本次新增td-lte独立rru的站点，td-lte使用2350-2370mhz； 对于通过升级td-scdma已有rru的站点，td-scdma使用23202330mhz，td-lte使用23302350mhz； 4.3.3 rru设备配置原则(1) 室外宏基站主要采用分布式架构的基站设备，其中多数场景主要采用8通道具备波束赋形能力的rru，少数场景可同时采用2通道rru(考虑与8通道rru进行对比测试需求，及特殊场景的工程需求)。8通道rru功率不小于5w/通道

33、，2通道rru功率不小于20w/通道；(2) 室内分布系统主要采用分布式架构的基站设备，其中多数场景主要采用双通道rru，每通道功率不小于20w。待femto基站基本成熟后，可选择少数区域采用femto基站进行覆盖，以验证通过femto基站室内覆盖的性能。4.3.4 时隙配置原则对于新建d频段、e频段的室外宏站和室内分布系统原则上建议全部采用dl:ul为2:2的时隙配置。但设备需要具备时隙调整的能力，便于进行不同时隙配置或交叉时隙干扰等验证项目。对于利用现网设备升级的f频段、e频段室外宏站和室内分布系统，为避免td-scdma和td-lte交叉时隙干扰，td-lte采用dl:ul为3:1的时隙

34、配置。4.3.5 天线类型配置td-lte试验网天线选择原则如下：（1）配置8通道双极化天线，选择3个城市，每个城市选择12个站点同时配置2通道极化天线用于对比测试； （2）天线以adf频段天线为主，选择3个城市，每个城市选择12个站点通过替换方式进行d频段天线的对比测试；4.3.6 无线网接口配置原则td-lte中mme/s-gw网关与enodeb之间的接口为s1接口，其中s1接口用户平面为s-gw与enodeb之间的接口，s1接口控制平面为mme与enodeb之间的接口。td-lte中enodeb与enodeb之间的接口为x2接口。由于演进后的核心网只支持分组交换，因此s1和x2接口均只支

35、持ps域；td-lte中s1和x2接口均采用ip承载，接口传输要求可参考传输带宽配置要求章节。 4.3.7 同步信号配置要求td-lte系统需要严格的时间同步要求，原则上采用卫星授时作为时间同步的主用方式：(1) 共址td-lte基站原则上通过分路方式引入同步信号，在确定分路方案时应考虑分路器带来的插损，确保td-scdma和td-lte时间信号强度满足接收灵敏度要求； (2) 新选td-lte基站新建北斗/gps双模引入同步信号；(3) td-lte基站应支持1pps+tod带外时间接口。5 链路预算及宏基站覆盖规划5.1 链路预算关键参数取值分析对于td-lte链路预算需考虑的主要因素有：

36、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。图 3 td-lte覆盖规划流程图从图中可看出，链路预算仍是评估td-lte无线通信系统覆盖能力的主要方法，通过链路预算，可以估算出各种环境下的最大允许路径损耗，根据传播模型即可估算出各种环境下的小区覆盖半径和覆盖面积，从而估算出目标区域需要的td-lte覆盖站数。以下将对各步骤进行详细描述：5.1.1 td-lte速率需求分析td-lte具有高速、低时延、低成本特性，适合开展高速、移动、实时的业务。中国移动相关文件中指出td-lte

37、网络总体定位为“td-lte将主要承载高速数据业务，并具备承载话音业务功能”。考虑到目前终端主要为单、多模数据卡和cpe，将主要承载中高速承载类数据业务及td-lte高带宽演示业务。综合考虑各种业务需求及lte本身能力，目前的建议是空载时，小区边缘用户可达到1mbps /250kbps（下行/上行）。5.1.2 td-lte基本配置参数基本配置参数主要包括tdd上下行时隙配置、特殊时隙配置、系统总带宽（mhz）、rb总数、分配rb数、发射天线数、接收天线数、天线使用方式等。具体说明如下：（1） 上下行时隙及特殊时隙配置：指td-lte帧结构中如何配置上行时隙和下行时隙，以及特殊子帧如果配置。目

38、前通常选择上下行采用2：2时隙配置，特殊子帧采用10：2：2配置。（2） 系统总带宽：lte网络可灵活选择1.4mhz、3mhz、5mhz、10mhz、20mhz等带宽，目前通常选取20mhz带宽。（3） rb总数及分配rb数：20mhz带宽rb总数为100个，考虑同时调度10个用户，边缘用户分配rb数为10个。（4） 天线数量及天线使用方式：根据目前技术发展情况，天线主要采用8阵元双极化天线，边缘用户主要使用波束赋性方式。5.1.3 收发信机参数收发信机参数主要包括发射功率、天线增益、接头及馈线损耗、多天线分集增益、波束赋性增益、热噪声密度、接收机噪声系数、干扰余量、人体损耗、目标snr等，

39、具体说明如下：（1） 发射功率：下行方向，根据目前厂家设备的产品规划，在系统带宽为20 mhz情况下取46 dbm（主要有两类产品2通道20w和8通道5w），上行方向，终端功率可取23 dbm。上述功率为基站和终端的总功率，通常对基站还需要根据分配的rb资源，计算出单个用户的最大发射功率，上行方向，终端功率一般是完全分配给用户使用。（2） 天线增益：根据目前情况，8天线d频段产品还没有成熟产品，通常其增益为1517dbi。（3） 接头及馈线损耗：对于bbu+rru产品，通常损耗在0.51db之间；（4） 多天线分集增益、波束赋性增益：选择不同的发射模式，如发射分集或波束赋形，其增益有一些差异：

40、 接收侧：基站为8天线取7db，终端为2天线取3db。 发送侧：a) 终端为单天线发送，因此无发送分集增益；b) 基站业务信道：8天线，为波束赋性方式，增益取7db；c) 基站控制信道：8天线和2天线相同，为发送分集方式，增益取3db；（5） 热噪声密度：取117dbm/hz；（6） 接收机噪声系数：基站侧通常取23db，终端侧通常为79db；（7） 干扰余量：tdlte系统小区间的同频干扰依然存在，网络负荷上升，小区间的干扰也会相应增加，从而影响tdlte边缘覆盖效果，在链路预算中通常采用干扰余量来反应了这一特点，干扰余量可分为上行干扰余量和下行干扰余量，由于td-lte网络调度十分复杂，同

41、时也存在很多干扰抑制的算法，要明确给出干扰余量的大小比较困难，通常要借助干扰公式和系统仿真平台得到。（8） 人体损耗(db)：对于数据业务移动台，可以不考虑人体损耗影响，即0 db。（9） 目标sinr：在36.213-880规范中，定义了不同mcs、rb承载下的数据块数量，根据边缘速率，可以推导出数据块数量，然后找到承载的rb数量，就可以方便的查找出对应的mcs，并根据具体mcs 和sinr对应表格得到sinr，mcs 和sinr对应关系需根据链路仿真得到。5.1.4 附加损耗附加损耗主要包括设计规划中应考虑的其他损耗，主要有建筑物穿透损耗和阴影衰落余量：（1） 穿透损耗损耗：建筑物穿透损耗

42、是指当移动用户在室内与室外基站进行通信时由于建筑物结构而带来的射频信号衰减。通常市区建筑物穿透损耗典型值可取1520db。（2） 阴影衰落余量：指考虑一定通信概率的情况下，对抗阴影衰落的设计余量值，在城区环境下，8db 的阴影标准差，95%的区域覆盖率和85%的边缘覆盖概率对应的阴影余量为8.3db。5.1.5 传播模型选取室外宏基站采用2.6ghz频段（25752615mhz），因此其传播模型较传统2g模型会有一定变化，目前采用cost231hata模型：lu (db) = 46.3 + 33.9*log(f) - 13.82*log(hb) - a(hm) + 44.9 - 6.55*lo

43、g(hb)*log(d) + cm其中：a(hm) = 1.1*log(f) - 0.7*hm - 1.56*log(f) - 0.8，为ue天线高度修正因子；f 为工作频率，单位为mhz，取值2600mhz；c m 为地形修正因子。5.1.6 td-lte链路预算结果5.1.6.1 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：项目下行业务信道上行业务信道下行控制信道上行控制信道1mbps,10rb，邻区空载250kbps,10rb，邻区空载pbchpdcch（8cce）pdcch（2cce）pcfichphichpucch format 1apucch format

44、 2prach format 1prach format 4最大允许的路径损耗（db）145.6145.1156.6151.8145.8152.5148.9158.3157.6153.2145.5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信道速率约为250kbps，而其他控制信道覆盖能力均大于上述值，因此，试验网可直接按照下行业务信道达到1mbps的要求进行站址规划。5.1.6.2 满足边缘速率要求的链路预算结果采用cost231hata模型（2.6

45、ghz频段），计算得到td-lte和td-scdma密集市区、市区的小区覆盖半径如下表所示：类别密集市区市区td-lte覆盖半径（1mbps,10rb，空载）0.330.43td-scdma cs64覆盖半径（公里）0.35 0.45 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如果要达到邻区空载、10用户同时接入时、边缘单用户下行吞吐量大于1mbps的覆盖目标，仅需要在td-scdma现网站距的基础上增加少量站点。上述分析均为邻小区空载情况，如果考虑邻区为50的负载，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450k

46、bps（10rb）、上行150kbps（10rb）。5.2 站址规划建议综上，在现网td-scdma网络cs64业务覆盖良好的区域，td-lte试验网基本可以采用直接叠加的方式进行规划，建成后的lte网络可以满足邻区空载10用户同时接入时边缘单用户下行吞吐量大于1mbps的覆盖目标，但考虑到今后商用网络的要求可能会有所提高，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，td-lte具体站间距建议为密集市区达到0.450.55，一般市区达到0.550.7。6 容量规划6.1 影响td-lte容量性能的主要因素tdlte系统的容量由

47、很多因素决定，首先是固定的配置和算法的性能，包括单扇区频点带宽、时隙配置方式、天线技术、频率使用方式、小区间干扰消除技术、资源调度算法等；其次，实际网络整体的信道环境和链路质量会影响tdlte网络的资源分配和调制编码方式选择，因此网络结构对tdlte的容量也有着至关重要的影响。（1）单扇区频点带宽：tdlte支持14 mhz、3 mhz、5 mhz、10 mhz、15 mhz、20 mhz带宽的灵活配置，运营商可以根据实际拥有的频谱资源进行频率规划，显然采用更大的带宽，网络可用资源将更多，系统容量也将越大。（2）时隙配置方式：tdlte采取tdd(时分双工)的双工方式，可以根据某地区上下行业务

48、的不同比例，灵活配置上下行时隙配比，目前协议中定义了7种上下行时隙配置方式，这7种时隙配置方式中的特殊时隙又有9种方式可以选择，而选择不同的配置方式，其上下行吞吐量将会有明显的差异。（3）天线技术：tdlte采用了多天线技术，使得网络可以根据实际网络需要以及天线资源，实现单流分集、多流复用、复用与分集自适应、单流波束赋形、多流波束赋性等，这些技术的使用场景不同，但是都能会在一定程度上影响用户容量。（4）频率使用方式：目前分析显示td-lte网络可以同频组网，但单小区配置相同带宽的同频组网系统的容量性能会差于异频组网系统，利用规划软件进行仿真分析可知采用20mhz异频组网（总频率资源60mhz）

49、的小区平均吞吐量是20 mhz同频组网（总频率资源20mhz）的2倍，因此在实际运营时，应综合考虑频率资源情况、容量需求等因素确定频率使用方式。（5）小区间干扰消除技术：tdlte系统由于ofdma的特性，本小区内的用户信息承载在相互正交的不同子载波和时域符号资源上因此可以认为小区内不同用户问的干扰很小，系统内的干扰主要来自于同频的其他小区。这些同频干扰将降低用户的信噪比，从而影响用户容量，目前tdlte系统通过干扰随机化、干扰抑制等手段减小了同频干扰对系统容量的影响，同时采用干扰避免(icic、波束赋形、动态调度等)的手段来最大限度地隔离或者避免同频干扰(业务信道)，因此干扰消除技术的效果将

50、会影响系统整体容量及小区边缘用户速率。（6）资源调度算法：tdlte采用自适应调制编码方式，使得网络能够根据信道质量的实时检测反馈，动态调整用户数据的编码方式以及占用的资源，从系统上做到性能最优。因此，tdlte整体容量性能和资源调度算法的好坏密切相关，好的资源调度算法可以明显提升系统容量及用户速率。（7）网络结构：tolte的用户吞吐量取决于用户所处环境的无线信道质量，小区吞吐量取决于小区整体的信道环境，而小区整体信道环境最关键影响因素是网络结构及小区覆盖半径。利用规划软件进行仿真分析可知采用合适站距并接近理想蜂窝结构的规划方案其小区吞吐量比其他方案有明显提升，因此在td-lte规划时应比2

51、g/3g系统更加关注网络结构，严格按照站距原则选择站址，避免选择高站及偏离蜂窝结构较大的站点。6.2 td-lte容量评估指标根据td-lte特性，其容量评估指标主要有同时调度用户数、同时在线(激活)用户数、小区平均吞吐量、小区边缘吞吐量及voip用户数，下面对上述几个指标进行简单说明：（1）同时调度用户数：指系统每tti可调度的用户数，主要由控制信道资源决定。（2）同时在线(激活)用户数：指系统保持连接状态的用户数，由于数据业务具有非持续性的突发特性，因此在线用户不需要每帧都进行调度，动态调度算法会保证在线用户在需要数据传输时及时地为用户分配实际的空口传输资源，同时在线用户数主要由业务特征及

52、设备能力决定。从设备能力的范畴，tdlte在20mhz带宽内，单小区提供不低于1200个用户同时在线的能力。（3）小区平均吞吐量：指用户按照一定规律分布时，整个小区的平均吞吐量所有小区吞吐量之和/小区数。（4）小区边缘吞吐量：指分布在小区边缘的用户吞吐量，在系统仿真时，边缘用户定义为对网络中所有用户按照用户吞吐量的大小降序排列，取5%处的那个用户。（5）voip用户数：小区中容纳的voip用户总数。voip用户数和带宽配置、控制信道资源和volp调度算法相关。6.3 td-lte容量分析结果6.3.1 td-lte调度用户数td-lte调度用户数取决于上、下行控制信道的容量，下面对每种信道的容

53、量进行分析。6.3.1.1 上行信道容量分析td-lte上行调度用户数主要受限于：prach（物理随机接入信道）、pucch（物理上行控制信道）、srs（探测用参考信号）。（1）prach信道容量分析prach信道容量定义为：在满足碰撞概率为1的前提下，每秒能够支持的成功接入的次数。prach信道容量主要受限于：每帧中配置的prach信道数量、上下行子帧配比、特殊子帧配比和产品处理能力。假设系统带宽20mhz；tdd时隙配比1；普通cp；特殊子帧配比为10：2：2；preamble format 4；每帧中配置2个prach ；前导序列数量为64（全配置为随机前导）的情况下，则可以得到prac

54、h信道的容量g：（2）pucch信道容量分析pucch信道承载内容包括cqi、ack/nack（含半静态调度和动态调度两种）以及sri（scheduling request indication），可以将pucch信道容量分为cqi信道容量、sri信道容量和ack/nack信道容量。假设tdd上下行子帧2:2（配比1）；系统带宽:20mhz；配置cqi信道占用的rb为10rb；每rb支持的频域正交码为6；配置半静态ack/nack的码道数为25，配置给sri的码道数为46；则可以分别得到pucch信道容量如下：表3：pucch信道容量计算示例cqi信道容量sri信道容量cqi周期（ms)小区支持的最大用户数/个sri周期（ms）小区支持最大用户数/个51205921024010184204802036840960半静态ack/nack周期为20ms时, 小区可以支持最大voip用户数200个。另外，动态ack/nack信道的数目与同一时刻可以同时调度的用户数相关。（3）srs容量分析srs容量的主要受限因素包括系统带宽、上下行配比、特殊子帧配比、小区级srs子帧和带宽、用户级srs周期和带宽、以及产品基带处理能力几个方面。srs只能在每个上行子帧的最后一个symbol或uppts所在的symb