tdlte天线应用及新型有源室分天线

TD-LTE天线应用及新型有源室分天线单位：中国移动设计院tdlte天线应用及新型有源室分天线第1页提要©

中国移动通信集团设计院有限企业第1页31天线技术对TD-LTE覆盖影响TD-LTE室内一线式处理方案薇蓝有源天线系统2波束形状对TD-LTE仿真规划仿真影响tdlte天线应用及新型有源室分天线第2页提要©

中国移动通信集团设计院有限企业第2页31天线技术对TD-LTE覆盖影响TD-LTE室内一线式处理方案薇蓝有源天线系统2波束形状对TD-LTE仿真规划仿真影响tdlte天线应用及新型有源室分天线第3页©

中国移动通信集团设计院有限企业第3页单元波束形状单元波束差异各厂家采取天线方案不一样，单元波束差异较大，如上图所表示在3dB波束宽度一样是65度情况下，两列实际波形差异还是比较大，因而网络特征不一样。tdlte天线应用及新型有源室分天线第4页广播波束形状广播权值设置不一样造成广播波束形状差异实际使用时必须对应不一样厂家智能天线应配置对应权值，配置错误可能直接影响广播波束覆盖效果。©

中国移动通信集团设计院有限企业第4页tdlte天线应用及新型有源室分天线第5页©

中国移动通信集团设计院有限企业第5页广播波束形状差异较大不一样厂家天线单元波束辐射特征不一样，广播权值也不一样，合成后广播波束存在较大差异，因而网络特征不一样。A=[0.30.710.7];P=[0901200];A=[0.50.7510.68];P=[0901150];广播波束形状tdlte天线应用及新型有源室分天线第6页不一样形状广播波束对小区覆盖也有较大差异说明：以下列图举例所表示，广播波束x与y,在增益，波束宽度等指标相当，但所到达到小区覆盖效果是不一样。©

中国移动通信集团设计院有限企业第6页广播波束形状tdlte天线应用及新型有源室分天线第7页©

中国移动通信集团设计院有限企业第7页增益水平HPBW垂直HPBW前后比天线116.0869.674.2632.78天线216.260.334.4227.3天线316.3567.154.2126.63不一样天线对RSRP影响广播波束tdlte天线应用及新型有源室分天线第8页©

中国移动通信集团设计院有限企业第8页图例名称面积(Km2)所占百分比(%)X<-50.0040.0-5<=X<-30.1261.4-3<=X<01.03611.80<=X<32.01923.03<=X<61.99922.86<=X<101.69619.310<=X<151.13112.915<=X<200.5576.320<=X0.2122.4图例名称面积(Km2)所占百分比(%)X<-50.0070.1-5<=X<-30.1681.9-3<=X<01.26314.40<=X<32.02223.03<=X<61.98322.66<=X<101.76120.110<=X<151.02411.715<=X<200.4114.720<=X0.1411.6图例名称面积(Km2)所占百分比(%)X<-50.0140.2-5<=X<-30.2082.4-3<=X<01.41416.10<=X<32.12124.23<=X<61.89721.66<=X<101.65618.910<=X<150.98911.315<=X<200.3794.320<=X0.1011.1增益水平HPBW垂直HPBW前后比天线116.0869.674.2632.78天线216.260.334.4227.3天线316.3567.154.2126.63不一样天线对RS-SINR影响广播波束tdlte天线应用及新型有源室分天线第9页提要©

中国移动通信集团设计院有限企业第9页31天线技术对TD-LTE覆盖影响TD-LTE室内一线式处理方案薇蓝有源天线系统2波束形状对TD-LTE仿真规划仿真影响tdlte天线应用及新型有源室分天线第10页©

中国移动通信集团设计院有限企业系统研发背景急需研发出创新方案降低协调和施工难度，有效提升TD-LTE双路建设百分比，同时确保双路系统质量。双路室分性能受建设质量影响大双路系统性能受双通道功率不平衡影响较大，测试表明当双路功率差高于10dB时，小区容量损失在30%-40%以上。对于改造场景，因为施工条件限制、原室分器件老化等原因，双路性能可能受到双路功率不平衡影响。双路室分方案实施成本高、难度大TD-LTE室分系统将主要基于已经有分布系统改造完成，因包括到新建天馈线系统，建设工程量大，物业协调难度高，总体建设难度较大。TD-LTE试验网工程双路建设百分比62%，扩大规模试验网双路百分比下降到32%

。物业协调难度大是双路室分方案实施主要限制原因。tdlte天线应用及新型有源室分天线第11页©

中国移动通信集团设计院有限企业基本原理变频系统原理及优势原理：经过变频系统对TD-LTERRU一个通道进行变频，实现在一路天馈系统中传输两路信号，到达TD-LTE双流传输目标。组成：变频系统由主机和有源天线组成，均为有源设备。主机内置多系统合路器。支持多系统共用分布系统有源天线为双极化天线，在特殊需求场景能够外接独立天线。优势：经过采取变频系统，仅用一路分布系统即可实现TD-LTE双流技术方案，有效处理了室分系统工程改造难详细问题；变频系统经过准确功率控制技术实现双路功率误差在3dB之内，很好地确保了功率平衡。系统可靠性：TD-LTE系统中一路信号采取无源分布系统，在有源设备故障情况下仍能够独立工作，确保覆盖和主要容量需求；经过完善网管系统实现主机、有源天线故障检测和告警。最大故障上报迟滞小于3分钟。组网框图：tdlte天线应用及新型有源室分天线第12页©

中国移动通信集团设计院有限企业历程及关键里程碑.08.01.5.058月设计院率先提出利用变频技术处理MIMO传输创新处理方案。5月变频产品第一版公布设计院提出“多输入多输出信号传输实现方法、装置及系统”创造专利，并顺利取得授权。申请号：10196715.5。后续又申请多项创造专利。01月在设计院办公楼完成充分外场技术验证，性能与常规双路系统相当。在广州、南京、成都完成测试验证，性能与常规双路系统相当。第一阶段：产品预研第二阶段：产品研发提出变频系统总体思绪变频系统需求分析及可行性验证关键技术研究产品开发试验室测试产品改进第三阶段：测试验证在设计院进行外场技术验证在广州、南京、成都等城市测试验证产品改进第四阶段：规模应用在TD-LTE扩大规模试验网中进行规模试点应用计划经过制订设备标准推进产业发展推进规模应用05月在TD-LTE北京演示网中进行测试验证集团确定规模应用测试城市，设计院完成测试用例编制。tdlte天线应用及新型有源室分天线第13页技术关键点©

中国移动通信集团设计院有限企业基本技术实现有源设备可靠性技术关键点AB有源设备噪声控制D工程可实施性C单路变频方案网管监控实现主机、有源天线双重放大上行低噪放应用变频频率选择双路时延差要求双路功率平衡要求有源天线随路供电方案支持220V交流、-48V直流、直流远供等各种电源处理方案在处理MIMO传输基础上，在产品设计中针对有源设备技术缺点进行改进，提升变频产品工程实施便利性。相关技术已成功申请多项创造专利。tdlte天线应用及新型有源室分天线第14页技术关键点变频频率选择系统杂散指标dBm/MHz所需隔离度dBGSM-2582TD-SCDMA-3087TD-LTE-3087CDMA-3780CDMA-3087WCDMA-3087WLAN-3087双路时延差要求变频系统因为对两路信号处理方式不一样，必定引入两路信号时延差，而系统设计中需要限定变频支路处理时延。分布系统时延+空间传输时延+单路变频设备时延之和应小于常规CP长度。仿真显示当双路时延差为1μS时，PDSCH信道速率无显著损失。能够满足TD-LTE频段变频要求，即早期20MHz带宽，中长久50MHz带宽。室分器件支持，且尽可能降低分布系统损耗。应考虑躲避与其它系统间杂散、互调及阻塞干扰。变频频率选择710MHz-760MHz。B3LOSPDSCH2×2SFBCB3LOSPDSCH2×2MCW©

中国移动通信集团设计院有限企业tdlte天线应用及新型有源室分天线第15页技术关键点双路功率平衡要求下行影响：近点无显著影响。在中、远点，3dB功率差带来容量损失在8%内。上行影响：近、中点双路不平衡对吞吐量影响较小。在远点，3dB功率差带来容量损失约5%。测试表明，双路功率差在3dB以内对小区平均吞吐量影响不高于5%。下行吞吐量有源设备噪声控制单RRU能够连接天线数量约为20-32面，按上限32个有源天线核实，引发底噪抬升量约1dB。上行链路因为有源天线采取了低噪放，有利于改进上行信噪比，提升上行容量。©

中国移动通信集团设计院有限企业NoiseRise(dB)Prep(dB)-PBTS(dB)0.2-14.30.4-11.20.6-9.30.8-7.91-6.91.2-6.01.4-5.21.6-4.51.8-3.92-3.3tdlte天线应用及新型有源室分天线第16页©

中国移动通信集团设计院有限企业技术关键点有源天线供电处理方案有源天线采取直流24V供电，输入范围为36V～8V。采取随路供电方式，使用一个远供模块对一个RRU连接范围内全部有源天线进行供电。馈线随路供电支持能力，按单供电模块满足32个有源天线（集中式）需求核实。可满足110米（1/2馈线）、150米（100米7/8馈线+50米1/2馈线）长度供电要求，满足现有室分系统需求。对功分器、耦合器进行直流供电干扰实测，未发觉在通信频带内有干扰。除耦合器需在输入端和耦合端增加隔直流器件外，其它室分器件及缆线无需改造。tdlte天线应用及新型有源室分天线第17页©

中国移动通信集团设计院有限企业技术关键点网管监控实现监控中心（OMC）GPRS或者以太网与主机直接通信，与有源天线通信经过主机中转，通信数据采取FSK调制。一个主机最大能够带254个有源天线。主机与有源天线均采取中国移动直放站网管接口技术标准进行通信，能够接入现有移动直放站网管系统。针对该系统特征，在中国移动当前数据集基础上增加了自定义参量：下行失衡告警、有源天线数量、有源天线编号列表。主机射频参数射频信号开关状态上行衰减值下行衰减值

告警参数电源掉电告警电源故障告警监控模块电池故障告警位置告警外部告警1外部告警2外部告警3外部告警4外部告警5外部告警6本振失锁告警主从监控链路告警网管参数设备厂商代码设备类别设备型号设备生产序列号经度纬度上报号码站点编号查询设置号码1设备编号查询设置号码2当前监控软件版本号查询设置号码3监控中心IP地址查询设置号码4监控中心IP端口号查询设置号码5直放站远程通信方式有源天线数量有源天线编号列表有源天线射频参数射频信号开关状态上行衰减值下行衰减值

告警参数本振失锁告警下行输出失衡告警网管参数设备厂商代码设备类别设备型号设备生产序列号经度纬度站点编号设备编号当前监控软件版本号

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中国移动通信集团设计院有限企业产品介绍变频系统有源天线1.主机尺寸：482.6*360*88mm2.主机供电电源：220V±5%，50Hz3.功耗：100W4.支持端口：LTE：两端口，2320-2370MHz移动GSM频段：885-954MHz移动DCS频段：1710-1880MHzTD-SCDMA：F/A/E频段5.工作环境：工作温度:-5~+45℃工作湿度：20%-70%防护等级：IP40

变频系统主机1.有源天线尺寸：φ186*165mm2.有源天线供电电源：36~8V，DC3.功耗：5W4.支持频段：同主机5.工作环境：同主机tdlte天线应用及新型有源室分天线第19页©

中国移动通信集团设计院有限企业测试验证情况.1-.12.10-.1.5-.12产品验证阶段：测试地点：设计院办公楼主设备：诺西分布系统：自建测试终端：创毅视讯外场测试验证阶段：测试地点：广州移动办公楼

南京移动办公楼成都华为办公楼主设备：中兴大唐

华为分布系统：现网改造现网改造

自建测试终端：中兴海思

创毅视讯规模测试验证阶段：测试地点：广州全球通等爱立信办公楼主设备：中兴爱立信

分布系统：现网改造现网改造

测试终端：中兴

创毅视讯后续将在TD-LTE扩大规模试验网中在广州、杭州、南京等城市展开大规模改造测试。产品可行性验证功效验证基本性能验证主要验证内容多主设备厂家验证完整性能验证主要验证内容现网较大规模改造工程方案验证有源天线直流供电网管系统主要验证内容tdlte天线应用及新型有源室分天线第20页©

中国移动通信集团设计院有限企业测试验证情况测试项测试结果接入成功率在空载、加载情况下均为100%接入时延测试在空载、加载情况下，各场景Attach时延差为1ms-14ms不等，与无源系统无差异。上行噪声抬升未发觉显著噪声抬升情况。小区吞吐量测试测试在无邻区、有邻区干扰条件下小区吞吐量性能。总体性能基本相当。上行有显著性能增益，预期在高等级终端（支持64QAM）、R10及后续版本（支持上行MIMO）含有更显著上行优势。终端发射功率相对于无源MIMO系统，终端发射功率降低5-10dB。变频系统与无源双路系统小区平均吞吐量性能互有优劣势，但总体性能基本相当，相对于改造前单路系统在下行容量上含有约1.5-1.8倍增益，分布系统小区容量有显著提升。变频系统对终端发射功率改进显著，有利于延长终端待机时间，提升用户感受。tdlte天线应用及新型有源室分天线第21页©

中国移动通信集团设计院有限企业工程实施及成本分析红色为新增分布系统器件TD-LTERRU合路器其它系统有源接入主机有源天线有源天线有源天线有源天线需增加设备：有源接入主机（每个TD-LTERRU一个）有源天线（每个天线点一个）及有源天线供电设备分布系统改造：替换原单极化天线为变频系统有源天线。增加有源天线馈电单元，并在耦合器输入输出增加隔直流模块。当前单路室