TDLTECPE宽带解决方案.docx

discussion on td-lte+cpe broadband solutions湖南邮电职业技术学院学报journal of hunan post and telecommunication college 第 13 卷第3期 2014年9月 vol.13 no.3sept.2014td-lte+cpe 宽带解决方案刘金科（湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南长沙410026）【摘 要】 首先介绍 td-lte+cpe 的组网架构，并对比分析了 wlan 宽带覆盖方案；然后对 td-lte+cpe 覆盖排 他小区的测试案例的测试场景，测试参数配置，测试方法及测试结果进行了详细描述；最后根据测试结果，提出了 td- lte+cpe 作为宽带覆盖排他小区的容量估算方法，同时进行了造价分析，得出了 td-lte+cpe 适用场景。【关键词】td-lte；排他小区；宽带；宽带方案【doi:10.3969/j.issn.2095-7661.2014.03.003】【中图分类号】tn929.5【文献标识码】a【文章编号】2095-7661(2014)03-0008-05liu jin-ke（hunan posts and telecommunications planning and design institute co., ltd.，changsha, hunan，china410026）abstract: firstly, td-lte+cpe network architecture is introduced, and wlan broadband coverage solution is comparative analyzed. secondly, the actual test case which is about the test parameters, methods and results of td-lte+cpe coverage residential area is described in detail. finally, according to the test results, the td-lte+cpe capacity estimation method of broadband coverage in the exclusive residential area is proposed, the cost is analyzed at the same time , and the td-lte+cpe applicable scene is acquired.keywords: td-lte ; exclusive residential area ; broadband ; broadband solution1 引言我国将在坚定不移地支持 td-lte 的基础上统筹发展 lte fdd 和 td-lte。中国电信和中国联 通同时获得了 td-lte 的商用牌照和部分城市 lte fdd 的试商用牌照，td-lte 和 lte fdd 的混合组 网势在必行。而中国电信和中国联通均在探寻 td- lte 应用细化问题。本文针对市区其他运营商签订 了排他性协议的居民小区，即无法进行有线宽带业 务承载的区域，探讨使用 cpe 接入 td-lte 网络完 成宽带覆盖的问题。在此类场景中应用的可行性和 优劣势分析成为不得不探讨的问题。下文将结合排 他小区测试情况，提出 td-lte+cpe 在宽带覆盖 中的使用范围和容量，为获得混合组网的运营商在 td-lte 应用场景提供参考。2td-lte+cpe 组网架构lte cpe (customer premise equipment) 是指 lte物理上位于用户层的硬件。可分为室外型 cpe 与室 内型 cpe。cpe 通过内置天线和 wifi 模块，通过网线与 综合接入设备（iad）相连。室外型 cpe 主要安装 室外或窗口，天线增益较高，能有效减少穿透损耗， 增大覆盖范围，提高上下行 rsrp 和 sinr 值，从 而获得更高的调制编码等级，提升用户平均吞吐量。 而室内型 cpe 主要安装于室内，受障碍物的阻挡， 覆盖效果较室外型 cpe 差，但安装方便快捷，用户 平均吞吐量较手机或数据卡终端高，成为用户更愿 意接受的类型。td-lte+cpe 的组网方式，如图 1 所示。 收稿日期 2014-07-02 作者简介 刘金科（1983-），男，湖南湘潭人，湖南省邮电规划设计院有限公司移动通信研究院通信工程师，研究方向：移动通 信网络规划优化。8图 1 td-lte+cpe 组网架构图图 2 梅溪湖畔图表 2 td- lte 基站参数配置序号参数配置方式1测试环境密集或典型城区环境2频率2635mhz - 2655mhz3系统带宽20mhzd 频段则采用上行 / 下行（子帧配置 1:3）4帧结构常规长度 cp特殊子帧配置 7（dwpts:gp:uppts=10:2:2）5cfi36天线模式dl：模式间自适应 ul：simo第3期 td-lte+cpe 宽带解决方案第 13卷 3方案比选排他小区宽带可能的技术解决方案包括 td-lte+cpe 或 wlan 接入方案。详细对比见表 1。表 1 lte+cpe 方案与 wlan 接入方案对比表测试的区域主要是两排高楼 , 每排房屋高 26 楼 ,近点距离主覆盖基站大概 80 米。4.2 td-lte+cpe 测试参数配置td-lte+cpe 搭建采用 2.6ghz 的频段、采用20mhz 单频点、下行单通道发射 20w。详细配置见 表 2。由表 1 可知 td-lte+cpe 的方式，支持移动漫游、sim 认证、布线简单、覆盖范围较 wlan 接入大、 抗干扰强等特点。wlan 接入方案不支持 sim 认证、 不支持移动漫游、覆盖范围小、抗干扰能力差等特 点。因此 lte+cpe 的方案成为排他小区宽带覆盖 的优选方案。4测试案例4.1 测试场景测试场景 1：梅溪湖畔市区排他性小区，高层。一共两排建筑物 , 高 约 60 米。此场景建筑密度略小，小区为钢混结构 的住宅，楼体较高大，楼间距较大。通常为独幢， 单元数较少。如图 2 所示。9项目td-lte cpe+iadwlan 接入方案数据支持支持语音支持支持数据业务支持能力10mbps10mbpssim 认证支持不支持移动漫游支持不支持布线简单简单无线基站覆盖范围大小抗干扰强弱技术成熟度商用初期商用初期成本低低图 3 td-lte 室外 dt rsrp 图图 4 td-lte 室外 dt sinr 图湖南邮电职业技术学院学报第 13 卷区的覆盖范围和室外覆盖效果。2）定点测试梅溪湖畔随机抽取小区 5 个单元，其中前排两 个单元，后排三个单元；每单元抽取高、中、低三 层进行；每层抽取南北两户（相当于一户面对天线， 一户背对天线），测试时均选择在用户阳台上进行， 其中室外 cpe 天线伸出窗外，对准基站方向，室内 型 cpe 放置在室内。逐个点进行 cqt 测试。4.4 测试结果1）梅西湖畔数据卡终端 dt 测试情况测试得出：lte 覆盖率（rsrp-105dbm&sinr= -3 db）达 99.86%。rsrp 测试情况见图 3。4.3 测试方法1）dt 测试采用数据卡终端对小区周边及小区内进行全 面的道路测试，分析小区的室外覆盖情况，整体 rsrp、sinr 和业务速率。分析 td-lte 基站在小rsrp 主要分布在 -100 至 -80 之间，占比达 90% 以上，室外 dt 测试 rsrp 整体良好，sinr 测试情况见图 4。sinr 主要分布在 15 至 50 之间，占比达 93%以上，室外 dt 测试 sinr 整体良好。通过 dt 测试，可以分析出梅西湖畔仅长沙望 城区航天医院一个小区覆盖，有效覆盖范围为 280 米左右。2）梅西湖畔 cpe 定点测试情况室外型 cpe 测试结果：平均 rsrp-81dbm, 平均 sinr22db, 平均下载速率 41mbps，室内 cqt 单用户下载最低为 15.3mbps。室内型 cpe 测试结果：平均 rsrp-91dbm, 平 均 sinr12db, 平均下载速率 26mbps，室内 cqt 单 用户下载最低为 9.3mbps；由于航天医院站址低于 梅西湖畔小区，在中高层测试过程中，部分室内占 用其它小区信号；测试具体测试信息见图 5、图 6。107上行功率控制启用8harq启用9amc启用10基站发射功率2t2r：220wcrs epre 15.2dbm，pa=-3，pb=1图 5 td-lte+ 室外 cpe 定点 rsrp 测试图第3期 td-lte+cpe 宽带解决方案第 13卷 图 6 td-lte+ 室外 cpe 定点 sinr 测试图分析可得，梅西湖畔小区属于高层覆盖小区，通过 dt 测试完成了此小区的 td-lte 覆盖距离的 摸底，通过 22 个 cqt 抽样测试，获取了实际用户 环境的信号质量及可达速率的测试统计，获取了分 析所必须的数据基础。td-lte 站点位置不高，小 区内道路覆盖状况良好。覆盖特点为网络覆盖不均， 室外型 cpe 覆盖效果优于室内型 cpe，并随着楼层 的增加，覆盖效果逐渐变差。5容量估算根据宽带业务模型 , 4m 限速的前提下，按并发系数 55%，单用户忙时平均流量按 1mbps 计算，系 统利用率取值 90%，覆盖范围在 300 米以内时，可 容纳的 cpe 量计算如下：室外 cpe 平均下行吞吐量为 43mbps，可支持的宽带用户数 41.8*90%/55%/1=68 个室内 cpe 平均下行吞吐量为 26mbps，可支持 的宽带用户数为 26.8*90%/55%/1=43 个单小区可发展用户数预计在 43 至 68 个之间。 建议在对目标小区进行宽带接入 时，考虑 rsrp 覆盖因素，即在终端测试为 rsrp-100dbm 使用室内型 cpe 进行覆盖，在 rsrp-100dbm 使 用室外型 cpe 用于获取更大的增益。6 td-lte+cpe 造价分析td-lte 基站均不考虑后备电源，td-lte 基站建设按 1 扇区覆盖考虑。 造价分析：以下为综合造价，主设备按 4 万每11湖南邮电职业技术学院学报第 13 卷扇区估列。 造价分析见表 5。表 5 td-lte 造价分析表（单位：万元）单小区用户在 43-68 户之间，户均造价计算：下限：5.45*10000/68=801 元 上限：5.45*10000/68=1267 元按每户每月消费 189 元（189 套餐）计算，5-7 个月回收户均成本并实现盈利。7 结束语在 lte fdd 宏站已广覆盖的基础上，叠加安装td-lte 的站点的投资并不高，主要为设备费用， 因此有效的利用 lte fdd 站址和配套资源成为 td- lte+cpe 可用的前提。在宽带无法进入的排他协议小 区， td- lte+cpe 的方式为我们提供了一种可行的宽带接入 思路，但因 td-lte 容量受限，能接入宽带的用户 数较少，可以通过增加 td-lte 的频点方式增加容 量，但目前获得 fdd 试商用牌照的运营商并不具备多个 tdd 频点，因此只能通过增加小区、基站的方式适当增加容量。 因此这种宽带解决方案仅适用于潜在用户较少的小区或作为一种辅助的补充和过渡手段，提高有 限的宽带接入能力。【参考文献】1 高頔 .lte-fdd 与 lte-tdd 混合