TD-LTE天线应用及新型有源室分天线ppt课件.pptxVIP

TD LTE天线应用及新型有源室分天线 0 提纲 3 1 天线技术对TD LTE覆盖的影响 TD LTE室内一线式解决方案薇蓝有源天线系统 2 波束形状对TD LTE仿真规划仿真的影响 第1页 提纲 3 1 天线技术对TD LTE覆盖的影响 TD LTE室内一线式解决方案薇蓝有源天线系统 2 波束形状对TD LTE仿真规划仿真的影响 第2页 单元波束形状 单元波束差异 各厂家采用的天线方案不同 单元波束差异较大 如上图所示在3dB波束宽度同样是65度的情况下 两列的实际波形差别还是比较大 因而网络特性不同 第3页 广播波束形状 广播权值设置不同导致广播波束形状差异实际使用时必须对应不同厂家智能天线应配置相应的权值 配置错误可能直接影响广播波束覆盖效果 第4页 广播波束形状 广播的波束形状差异较大 不同厂家天线单元波束辐射特性不同 广播权值也不同 合成后的广播波束存在较大差异 因而网络特性不同 A 0 30 710 7 P 0901200 A 0 50 7510 68 P 0901150 第5页 不同形状的广播波束对小区覆盖也有较大差异说明 如下图举例所示 广播波束x与y 在增益 波束宽度等指标相当 但所达到到小区覆盖效果是不同的 广播波束形状 第6页 不同天线对RSRP的影响 广播波束 第7页 不同天线对RS SINR的影响 广播波束 第8页 提纲 3 1 天线技术对TD LTE覆盖的影响 TD LTE室内一线式解决方案薇蓝有源天线系统 2 波束形状对TD LTE仿真规划仿真的影响 第9页 系统研发背景 急需研发出创新方案降低协调和施工难度 有效提高TD LTE双路建设比例 同时保证双路系统质量 双路室分性能受建设质量影响大 双路系统的性能受双通道功率不平衡的影响较大 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 由于施工条件限制 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 双路室分方案实施的成本高 难度大 TD LTE室分系统将主要基于已有分布系统改造完成 因涉及到新建天馈线系统 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比例62 扩大规模试验网双路比例下降到32 物业协调难度大是双路室分方案实施的重要限制因素 第10页 基本原理 变频系统原理及优势 原理 通过变频系统对TD LTERRU的一个通道进行变频 实现在一路天馈系统中传输两路信号 达到TD LTE双流传输的目的 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 在特殊需求场景可以外接独立天线 优势 通过采用变频系统 仅用一路分布系统即可实现TD LTE双流技术方案 有效解决了室分系统工程改造难的具体问题 变频系统通过精确的功率控制技术实现双路功率误差在3dB之内 较好地保证了功率平衡 系统可靠性 TD LTE系统中的一路信号采用无源分布系统 在有源设备故障情况下仍可以独立工作 保证覆盖和主要容量需求 通过完善的网管系统实现主机 有源天线的故障检测和告警 最大故障上报迟滞不大于3分钟 组网框图 第11页 历程及关键里程碑 2010 082011 012011 52012 05 2010年8月设计院率先提出利用变频技术解决MIMO传输的创新解决方案 2011年5月变频产品第一版发布设计院提出 多输入多输出的信号传输实现方法 装置及系统 发明专利 并顺利获得授权 申请号 201110196715 5 后续又申请多项发明专利 2012年01月在设计院办公楼完成充分的外场技术验证 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 提出变频系统的总体思路变频系统需求分析及可行性验证关键技术研究 产品开发实验室测试产品改进 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通过制定设备标准推进产业发展推动规模应用 2012年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 第12页 技术关键点 在解决MIMO传输的基础上 在产品设计中针对有源设备的技术缺陷进行改进 提升变频产品的工程实施便利性 相关技术已成功申请多项发明专利 第13页 技术关键点 变频频率选择 双路时延差要求 变频系统由于对两路信号处理方式不同 必然引入两路信号的时延差 而系统设计中需要限定变频支路的处理时延 分布系统时延 空间传播时延 单路变频设备时延之和应不大于常规CP长度 仿真显示当双路时延差为1 S时 PDSCH信道速率无明显损失 能够满足TD LTE频段变频要求 即初期20MHz带宽 中长期50MHz带宽 室分器件支持 且尽可能降低分布系统损耗 应考虑规避与其他系统间的杂散 互调及阻塞干扰 变频频率选择710MHz 760MHz B3LOSPDSCH2 2SFBC B3LOSPDSCH2 2MCW 第14页 技术关键点 双路功率平衡要求 下行影响 近点无明显影响 在中 远点 3dB功率差带来的容量损失在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功率差带来的容量损失约5 测试表明 双路功率差在3dB以内对小区平均吞吐量的影响不高于5 下行吞吐量 有源设备噪声控制 单RRU能够连接的天线数量约为20 32面 按上限32个有源天线核算 引起的底噪抬升量约1dB 上行链路由于有源天线采用了低噪放 有助于改善上行信噪比 提高上行容量 第15页 技术关键点 有源天线供电解决方案 有源天线采用直流24V供电 输入范围为36V 8V 采用随路供电方式 使用一个远供模块对一个RRU连接范围内的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 需求核算 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 未发现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 其他室分器件及缆线无需改造 第16页 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 与有源天线的通信通过主机中转 通信数据采用FSK调制 一个主机最大可以带254个有源天线 主机与有源天线均采用中国移动直放站网管接口技术标准进行通信 可以接入现有的移动直放站网管系统 针对该系统的特性 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 第17页 产品简介 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 186 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 第18页 测试验证情况 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 第19页 测试验证情况 变频系统与无源双路系统的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具有约1 5 1 8倍的增益 分布系统的小区容量有明显提升 变频系统对终端发射功率改善明显 有助于延长终端待机时间 提高用户感受 第20页 工程实施及成本分析 红色为新增分布系统器件 需增加的设备 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 目前单路室内分布系统建设成本约5 10元 平方米 本估算中低 中 高成本对应5元 8元 10元 平方米 双路系统建设成本远高于单路改造成本 变频系统成本略高于新建一路 改造一路 低成本场景 四种方案建设成本约为6 4 1 5 中成本场景 四种方案建设成本约为10 6 1 7 高成本场景 四种方案建设成本约为12 8 1 9 与常规改造双路系统具有相当的建设成本 但物业协调难度和隐形成本显著降低 工程改造量 工程建设成本 通过单路室分实现MIMO双路传输 不需改造原馈线系统 避免协调难度最大的馈线施工 变频系统不需要进行馈线改造施工 工程实施难度低 变频系统的建设成本与常规改造双路系统相当 后期随着规模应用 设备成本会进一步下降 第21页 总结及应用建议 变频系统特别适用于不具备改造双路分布系统条件 但需要进行MIMO系统部署的场景 需要根据原分布系统建设方式 物业协调情况选择有源天线供电方式 对于室分器件集中放置的场景可以采用馈线随路供电方式 对于室分器件随路放置的场景可以采用电源线单独供电方式 优先应用集成双极化天线的有源天线设备 降低有源天线与天线间的跳线损耗 减少施工量 总