基于TD的移动固定融合的家庭网络解决方案

1 成果上报申请书 成果名称 基于 TD 的移动固定融合的家庭网络解决方案 成果申报单位 成果 承担 部门 /分 公司 项目负责人姓名 项目负责人联系电话 和 Email 成果专业类别 * 无线 所属专业部门 * 规划计划 成果研究类别 * 相关网络解决方案 省内评审结果 * 优秀 关键词索引（ 3 5 个） TD 五类线拉远 FEMTO 微型放大 应用投资 10 万元（指别的省引入应用大致需要的投资金额） 产品版权归属单位 对企业现有标准规范的符合度： （按填写说明 5） 完全符合 如果该成果来源于研发项目，请填写研发项目的年度、名称和类型（类型包括：集团重点研发项目、集团联合研发项目、省公司重点研发项目、其他研发项目），可填写多个： 集团联合研发项目、省公司重点研发项目 成果简介： 简要描述成果目的和意义，解决的问题，取得的社会和经济效益。 TD 的覆盖能力较弱， 目前大部分用户投诉来于家庭，而且由于 TD家体渗透率低，导致业务分流效果差。 对于家庭市场，缺乏有利的覆盖和业务抓手。 为了更好的推进 公司在家庭市场上的延伸，促进 TD 网络 和业务发展， 我们启动了 基于 TD 的固定移动融合 的家庭全业 务解决方案，创新的提出了大网，底层网，家庭网的三层网络架构。研究除了 TD双通道技术进行底层网建设，开发了 TD 五类多分拉远解决方案和 TD 无线微型放大器 以及新型的 TD 家庭基站 三种 TD 家庭网络覆盖设备，针对不同类型用户进行家庭网络建设。 项目中创新性的提出了空口延时同步和光信号包罗同步技术，解决了 TD 家庭设备同步信号难以获取的难题。采用了创新的频点检索互操作方法解决了长期未能解决的 TD家庭基站和宏网的互操作问题。引入了创新的复用天线设计技术，简化天线，提升灵敏度，将天线设计为隐蔽天线，可更好的适应家庭环境。完全复 用已有的驻地网传输资源，无需额外进行传输资源的铺放，不仅节省投资，更加为设备入户创造了可能。 所 有 的家庭设备都涵盖了 TD、 WLAN 和宽带功能，并支持 IPTV和 IMS，融合我公司移动之家、家庭 2 安防等家庭业务。家庭全业务网络基于 PON 的接入，有效的整合了我公司驻地网和无线网络建设，提升用户粘性，降低网络投资风险。基于 PON 的家庭全业务解决方案可有效的解决 TD、 WLAN、宽带的家庭覆盖，提升我公司在 TD 和宽带网络上的劣势，利用 TD 的政策优势，形成家庭市场的优势资源。 省内试运行效果： 描述成果引入后在本省试运行 方案、取得的效果、推广价值和建议等。 对于家庭市场覆盖，每户收入分别为 2000、 1000 和 500 元。根据我省网络规模家庭用户发展 10 万。则，年收入达到： 2000*10+1000*20+500*70=7500 千万元 国家创新型国家战略、信息化战略赋予了信息化全新的历史使命，也指明了通信产业向信息化广阔的发展前景。党的十五大要求 “ 大力推进国民经济和社会信息化 ” ， 党的十六大 “ 信息化带动工业化，工业化促进信息化 ” 十七大的 “ 推进信息化和工业化融合 ” 。 中国移动江苏公司充分依托已有资源特点，突显资源优势，以快速、 规模、低成本、可持续为指导思想，打造了家庭网络解决方案，解决了家庭特色覆盖和业务需求，提高了家庭信息化水平，促进了可持续发展。 文章主体（ 3000 字以上，可附在表格后）： 根据成果研究类别，主体内容的要求有差异，具体要求见表格后的“填写说明 6”。 一、 背景 TD 的覆盖能力较弱， 目前大部分用户投诉来于家庭，而且由于 TD 家体渗透率低，导致业务分流效果差。 对于家庭市场，缺乏有利的覆盖和业务抓手。 为了更好的推进 公司在家庭市场上的延伸，促进 TD 网络 和业务发展， 我们启动了 基于 TD的固定移动融合 的家庭全业务解决方案， 创新的提出了大网，底层网，家庭网的三层网络架构。研究除了 TD 双通道技术进行底层网建设，开发了 TD 五类多分拉远解决方案和 TD 无线微型放大器 以及新型的 TD家庭基站 三种 TD家庭网络覆盖设备，针对不同类型用户进行家庭网络建设。 项目中创新性的提出了空口延时同步和光信号包罗同步技术，解决了 TD 家庭设备同步信号难以获取的难题。采用了创新的频点检索互操作方法解决了长期未能解决的 TD 家庭基站和宏网的互操作问题。引入了创新的复用天线设计技术，简化天线，提升灵敏度，将天线设计为隐蔽天线，可更好的适应家庭环境。完全复用已有的驻地 网传输资源，无需额外进行传输资源的铺放，不仅节省投资，更加为设备入户创造了可能。 所 有 的家庭设备都涵盖了 TD、 WLAN 和宽带功能，并支持 IPTV 和 IMS，融合我公司移动之家、家庭安防等家庭业务。家庭全业务网络基于 PON 的接入，有效的整合了我公司驻地网和无线网络建设，提升用户粘性，降低网络投资风险。基于 PON 的家庭全业务解决方案可有效的解 3 决 TD、 WLAN、宽带的家庭覆盖，提升我公司在 TD 和宽带网络上的劣势，利用 TD 的政策优势，形成家庭市场的优势资源。 二、 技术方案 （一） 概述 TD 网络 在系统灵敏度、频率穿透性等各方面 和其他运行商采用的制式有较大的差比。从灵敏度的角度而言， TD 的系统灵敏性较 CMDA2000 和WCMDA 差距 3-7 个 dB；从频率角度而言 CMDA2000 采用 800M 的频率，其覆盖能力要远远好于 TD-SCMDA2000 网络。从全业务角度而言我公司进入晚，劣势明显。 由于技术制式方面的原因，在家庭这种建筑密集的特定场景下，我公司TD 网络覆盖能力不足， 宽带覆盖面较小， 而且也缺乏特色业务 抓手。 如何能够推进 TD 网络的技术发展，在高衰耗环境下进行全业 务的深入覆盖能力，融合多种无线制式和业务功能，突出家庭特色，成为我们重点需要关注的课题。 （二） 方案 介绍 在整体的网络建设当中 形成 TD 宏网 +室外底层 +家庭室内的三层网络覆盖 800 900 1000 1100 1200 1300 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 GSM 900 DCS 1800 CDMA 2000 TD-SCDMA系统频率最高，覆盖差 WCDMA 室外 室内 开发了一系列适用于家庭的覆盖的产品 高端用户， FEMTO 中等用户，五类线拉远 低端用户，微型信号放大 创新 TD双通道技术 解决了单通道质量不足和多通道建设难度过大的问题 4 网络覆盖模式。 1、整体思路 2、 家庭网络介绍 从覆盖角度讲， TD 网络的基站覆盖组成了一个广域的支持高速移动的网络覆盖，这一层网络的覆盖特点是广域而深 度不足。 中间一层为网络主要由 2G、 TD 的室内站点以及驻地网建设构成，这一层的网络主要进行容量的吸收，重点区域的覆盖。 最下一层为家庭网络，家庭网络是家庭为单位的一个网络建设的圈子，特点是覆盖区域小，质量要求高，相对无线环境较为简单。但家庭网络需要满足的业务多样性和业务质量则是空前的高。 5 3、 家庭网络实现方案： 对于实现家庭网络覆盖的方式，我们进行了研发。针对不同场景和不同用户，我们开发了三种正对性产品。 对于家庭覆盖类的设备，都必须要融入 WLAN、宽带等功能，支撑 IMS 和 IPTV等 业务。采用驻地网宽带接入，在特殊情况下可利用他运行商光纤接入。 3.1 FEMTO-TD 家庭基站 TD-SCMDA 家庭基站主要针对高端用户，其性能好，网络资源配置充裕，效果良好。 从网络架构上看， TD-FEMTO 改变了原有的核心网 -RNC-FEMTO 的网络架构，由FEMTO 直接接入 FEMTO 网关并接入核心网。无线性能调度和管理的功能都从RNC 部分调整至 FEMTO 中。 从外观上看， FEMTO 的外观较小，功率控制在 20-30mw 之间。 6 Uu 接口规范 ： 用户端设备 ，为 UE 提供 Uu 接口 ,支持 R99/R4/R5 手机终端 Iuh 口接口规范 ： 提供到 Femtocell 网关的标准 Iuh 接口，包括 HNBAP和 RUA 协议 支持主要协议 ： 具备 NodeB 功能，并支持 RNC 的主要功能，标准化协议栈，包括 RANAP、 RRC、 RLC、 MAC、 FP、 RTP、 IUUP、 GTPU 等 支持业务 ： 支持 TD-SCDMA 语音、可视电话、 PS、高速无线下载 HSDPA等基本业务以及短信、彩信、呼转等补充业务 业务关键指标 ： 4 用户同时在线， HSDPA 业务速率： 2TS,1.0Mbps；3TS,1.4Mbps 移动 性和 RRM 功能 ： Femto 小区到宏小区单向切换、 Femto 小区之间的切换、 Femto 小区和宏小区之间的双向重选，紧急呼叫资源的优先和抢占等 优化功能 ： Sniffer，自优化自配置，动态功率配置 安全性能 ： 支持 IPSec/IKEv2、 EAP-AKA 鉴权、开放 /封闭模式、完整性保护、基站定位和位置绑定等功能 网管功能 ： 支持 TR069/TR169 南向数据模型、远程软件升级、日志上载等 TD-SCMDA FEMTO 支持 HSPA 技术，利用 TD 制式，下载速率可达 1.3Mbps. TD-SCDMA 融合 WLAN 和 IP 宽带的功能。其中 WLAN 和 IP 宽带数据流从TD FEMTO 网关中分流进入数据网， TD 语音和数据流进入 TD-SCDMA 核心网。 同时为了融合家庭市场业务，将 FEMTO 的外观整体进行调整，按我公司需求定制。 7 TD-FEMTO 采用独立频点配置，可为 A 或 F 频段 3.2 TD 五类线多分拉远系统 TD 五类线多分拉远系统为中层用户所配置的，其网络结构简单，资源利用率高而业务能力低于 FEMTO。 将 TD NodeB 的射频信号进行频率搬移至中频，和 PON 设备输出的 IP 宽带信号一起进行调制，在利用驻地网建设的五类线中传递进入用户家中。在通过家庭终端解调恢复成宽带和 TD 信号。 该终端也支持 WLAN 功能， WLAN 和 IP 数据流在楼道设备中即分流进入城域网， TD 信号则送入 NODEB 进入 TD 网络。 楼道合路设备 100M以太网信号 TD中频信号 信号合路 8 TD 五类线多分拉远 系统的网络结构为上图所示，其设备需要在基站机房、楼多多 媒体箱设置设备，利用我公司原有资源即可。 该设备支持 HSPA 功能，实测 TD 和 WLAN 速率都可超过 1Mbps 3.3 无线微型型号放大器 该终端结构简单，便宜，可快速解决业务覆盖问题。 无线微放引入了网 管架构，监测管理平台软件功能主要有： 对监测终端资产进行管理； 楼道设备 家庭单元 AP 光纤 五类线 局房设备 机房 楼道多 媒体箱 9 配置并下发监测方案和计划，收集各测试终端发回的数据； 统计分析施主天线 区域的网络质量情况，主要反映的网络参数有：导频信号强度 RSSI、误码率 BER、 施主 小区情况等。根据长期的数据统计，分析评估监测区域的网络质量，并对异常情况给出告警（ 如 断电、无主导频 等） 同时为了引入多种家庭终端的业务，该终端实现了协议转换功能，可将无线接受到的 TD信号放大，同时转为 WLAN和有线宽带信号，进行家庭覆盖。 由于带宽问题，该设备进行实现基础的网络和通话功能，不能提供 MIS和 IPTV功能，是适用于低端家庭市场的设备。 三、效果评估 1、创新的网络架构研究 TD宏基站进行广域的网络覆盖 双通道技术进行底层站的建设进行局部的重点覆盖 FEMTO/拉远 /微放构成的家庭 (室内 )网络，解决 TD深度覆盖和精确覆盖的问题；融合 TD家庭业务 采用 PON进行传输引入， FEMTO和五类线多分拉远设备都可灵活的采用五类线进行接入 采用三层网络覆盖思路，可有效的解决宏网络和家庭网络需求不同，环境不同，覆盖思路不同的难题。 2、 创新的家庭覆盖研究和设备开发 全新的融合了驻地网和 TD、 WLAN 等技术，开发出了适用于不同用户层面的各种三种设备，打造完整的全业务家庭覆盖解决方案。 获专利： 一种基于空中接口的 TD-SCMDA 家庭基站同步方式 ； 一种寄生式的移动通信弱覆盖区域监测技术 ； 一种应用于微型直放站的高效率上行节能技术 。 3、 创新的 底层网技术研究 双通道技术中，采用了双极化双 通道小型化的天线设计、基于双通道的算法设计并创新的 10 设计了 TD 的双通道 RRU。 获专利：一种基于双通道技术设计的 RRU 和天线 集团公司在 TD 四期中全面推广双通道技术， 4、 全新的切换策略 多层网络切换思路，其中 FEMTO 和宏网的切换方式进行修正，其中 FEMTO 可有效的重选和切换进入 TD 宏网络和底层网网络。而从 TD 宏网络进入 FEMTO，则将终端切换至 GSM 网络后再通过频率和绕码的识别进入 FEMTO。 五类线拉远和无线放大器不涉及切换。 四、 应用情况（不超过 800 个汉字） 以上网络建设思路和设备对 设备厂家无要求，适用于各个地市。其中： 双通道技术已得到集团在全国推广 FEMTO 在苏州试点并推广 五类线多分拉远技术在苏州和南京试点并全省推广 无线放大器在无锡试点并全省推广 “成果上报申请书”的 填写说明： 1、“成果 专业 类别”指 ： 核心网、 无线 、 传输 、 IP、 网管、业务支撑、管理信息系统、市场研究、数据业务 、 数据网络、通信电源、空调、 其他。 2、“成果研究类别”指： 超前研究、新产品开发、 相关网络解决方案、 现有业务优化 、 其他。 3、 “所属专业部门”指： 完成该 成果 的单位 在省公司或地市 分 公司所属的专业部门线条。可填写： 规划计划线条、网络线条、业务支撑线条、管理信息系统线条、数据线条、市场线条、集团客户线条 、其他 。 4、 “省内评审结果”指：优秀、通过。 5、“对企业 现有 标准 规范 的符合 度 ”指：列举该成果使用并符合的中国移动统一发布的企业标准的名称和编号，详细描述该