TD-LTE室外天线应用研究及试验

2011年 4月 课题名称： 中国移动集团级重点项目（含联合研发项目）开题汇报报告 二、立项背景和意义 大挑战” 多系统共天馈的发展难题 影响未来 设备更换将极大影响 关键天线技术选择难题 2/8天线选择 天线规划及设计难题 缺乏基于 8天线应用的 缺乏对多天线信道条件的分析研究 日益困难的天馈优化调整难题 多种制式天线联合调整 上站人工网优调整天线成本不断攀升 本课题同时受集团采购部委托 三、课题研究目标 全面推进多天线技术在规模试验网的成熟应用 全面推进多天线新技术、新规划方法的成熟 深入评估多种天线形式的外场性能及技术水平 D J 室外多天线应用研究及试验 深入评估多天线应用方案及融合发展策略 全面推进 深入评估 四、研究总体框架（ 1） 理论及仿真分析 外场评估与验证 应用方案及策略 方案设计及评估 规划及设计研究 产品研发及推进 多天线项目 四、研究总体框架（ 2） 理论及仿真分析 外场评估与验证 应用方案及策略 方案设计及评估 规划及设计研究 产品研发及推进 多天线项目 分析 2天线、 8天线、 8天线双流 对多种 控制信道方案进行仿真分析、方案选取 面向未来发展需求的方案设计 四、研究总体框架（ 3） 理论及仿真分析 外场评估与验证 应用方案及策略 方案设计及评估 规划及设计研究 产品研发及推进 多天线项目 进一步推进 进一步推进小型化、内置合路器天线的成熟 进一步推进独立电调天线的研发 切合网络发展需求的产品研发 四、研究总体框架（ 4） 理论及仿真分析 外场评估与验证 应用方案及策略 方案设计及评估 规划及设计研究 产品研发及推进 多天线项目 利用规划仿真软件分析各场景下 2/8天线性能对比 深入研究各厂家设备的系统级仿真结果，进行对比分析，找出存在性能差异的主要因素 满足网络发展需求的多天线规划 四、研究总体框架（ 5） 理论及仿真分析 外场评估与验证 应用方案及策略 方案设计及评估 规划及设计研究 产品研发及推进 多天线项目 研究同 研究平滑演进技术方案及策略 研究多天线应用场景及建议 满足融合网络发展需求的应用方案 四、研究总体框架（ 6） 理论及仿真分析 外场评估与验证 应用方案及策略 方案设计及评估 规划及设计研究 产品研发及推进 多天线项目 完成 2/8天线外场对比及评估 完成 完成特殊场景天线外场对比及评估 综合化规模试验测试评估 五、项目的难点及解决方案（ 1） 难点一：在多天线研究课题中需要大量使用系统仿真和链路仿真，而仿真是要以模型系统近似原型系统，但其相似程度由于对原型系统的认识深刻程度、复杂程度等因素而存在不确定性，这将影响仿真结论的可信度； 难点一解决方案：通过规模试验网的试验条件得到更接近原型系统的建模输入，并合理解决好模型描述复杂性和有效性简化之间的矛盾，使仿真能更好的辅助试验数据的分析和 2/8天线等各类性能对比。 难点二：依托规模试验网研究各类天线方案的时，由于实际网络环境的多样性和复杂性，由于测试数据样本量的限制，可能影响结论的准确程度，尤其是 2/8天线差异同环境、干扰水平有重大关联。 难点二解决方案：给出测试结论必须基于严谨的测试数据，利用好规模试验网的各种测试环境，保证有尽可能多的测试样本数，并对测试与仿真差异明显处重点测试，从而确保测试结论的准确可靠。 五、项目的难点及解决方案（ 2） 难点三：在天线独立电调设计中，天线分 4列双极化阵子，每列含 4套移相 /馈电网络，天线单元或单元组连接合路器分出 组射频信号由不同移相馈网控制。最终该电调智能天线共 18个端口，分 16个射频端口和 2个校准端口。天线整体结构复杂，阵子和馈电移相网络繁多。 难点三解决方案：需要精准的的结构与电气设计，并考虑采用新的技术形式解决天线端口数量过多问题。 难点四：在确定 类天线规划方法时，缺乏现成经验且规划工具不成熟。 难点四解决方案：通过外场积累经验数据，并通过理论研究、仿真等多种技术摸索进行规划方法的创新研究。 难点五：在确定 于涉及到现网复杂的情况及政策因素影响较多 难点无解决方案：加强对现网 I 为未来的可能情况储备多种方案 深入研究双流波束赋形技术 研究双流波束赋形技术的发送接收算法； 研究双流波束赋形的控制信道发射方案，包括 F， 研究双流波束赋形的基站校准运算算法及流程； 研究双流波束赋形技术对工程设计施工的影响 研究双流波束赋形的自适应切换准则； 六、主要技术方案和关键技术（ 1） 研究影响多天线天线产品性能 调研各设备厂家使用的天线型号 研究以上各天线的天线基本信息，包括体积、重量、天线角度等； 研究以上各天线的测试结果，包括驻波比、隔离度、 校准端口至各辐射端口的幅度、相位偏差、单元波束、业务波束、广播波束等； 六、主要技术方案和关键技术（ 2） 六、主要技术方案和关键技术（ 3） 不同多天线模式仿真对比研究 通过对组织厂商调研，校准仿真条件 根据校准的仿真条件，结合自有平台并组织各厂家对 2、 8天线链路及系统级仿真性能进行比较验证； 若仿真结果存在不同结论，分析不同厂家算法和仿真假设的区别，寻找出最接近实际的仿真结论； 通过仿真结果对多天线应用提出参考建议。 研究既有天馈系统向 研究 研究新建天馈系统同现网天馈升级的优劣势； 通过 研究影响多天线实际组网性能的因素并提出解决方案 多天线本身工艺对组网性能的影响 增益与波束宽度 控制信道波束赋形 上旁瓣抑制 电调天线： 应用场景对多天线性能影响 复杂场景下信道跟踪不准，比如多径非常丰富的场景，这种情况下信道空间相关性一般不高，信道变化较快 . 高速场景下信道跟踪不准； 六、主要技术方案和关键技术（ 4） 六、主要技术方案和关键技术（ 5） 研究分层组网及多天线融合组网技术 宏站 +微站 +室分系统组成分层网； 优先建设室分系统，无法建设室分的考虑微站覆盖； 问题： 室外宏站 /微站覆盖要求、宏站微站频率划分、微站单小区系统带宽、不同层之间互操作策略； 六、主要技术方案和关键技术（ 6） 不同多天线技术设计施工对比研究 调研并分析 2/8天线的体积、重量及不同省市运营商对采用两种天线施工难度的反馈等，结合理论研究和实际测试结果综合进行应用分析 研究结合屋顶站、街道站、贴面站等联合组网多天线方法的设计和施工方案 综合比较不同多天线方案投资对比； 给出工程角度出发的多天线引入策略建议。 七、专利检索情况 根据 中国移动研发项目管理办法 第十九条规定：为推动自有专利实施和尽量降低专利风险，对集团级重点项目，尤其是业务类或预计形成企业标准的项目，应在开题时开展自有和他人相关专利的调查与分析，并对项目可能涉及的他人专利提出初步的应对策略。 本部分应对目前课题涉及领域的专利分布情况进行检索和阐述，包括我公司的专利和其他申请人在此领域的专利现状等内容 在天线产品规范： 由于大部分新型天线产品仅规范电气指标性能，不涉及具体方案，因此不涉及专利问题； 关于分路电调方案研究院已经独立申请了发明专利并做过相关检索，因此风险度较低 在新技术方案方面： 广播信道设计方面，厂商和研究院都分别有相关专利，但是由于具体实现方案已经明确不写入企标而只约定性能要求，因此认为专利风险较低 在多天线外场测试方面： 涉及 2/8天线比较等关键技术验证，不涉及专利问题。 在应用策略方面： 涉及天线演进发展策略研究，不涉及专利问题。 八、本课题的创新点和专利点 创新融合天线方案设计， 解决智能天线多频段共用问题 创新增强广播方案设计， 解决智能天线向未来演进问题 B F 1B F 2分 集或复 用创新独立电调设计， 解决 3/4创新多天线多层网设计， 解决多制式多天线类别网络规划难题 九、已有的研究工作积累和取得的研究成果 已有的研究工作积累： 1. 研究院已经牵头制定了中国移动企标 和 ，对 2/8天线的电气特性、机械特性、可靠性等方面进行了规范，目前已有较为成熟产品用于规模试验及后继综合评估。 2. 研究院和软院一起起草了规模试验网测试规范 六城市测试 多天线测试规范 ，对 2天线和 8天线单流的外场测试方法进行了定义，为本项目开展三种天线模式的性能对比测试规范的制定打下了较好的基础。 3. 设计院已经完成了 等多类成果 4. 广东、江苏公司依托现网优势，具有丰富的外场测试经验。 已有的研究成果： 天线系列设备规范： 6类 天线系列测试报告： 7本 天线相关专利： 10多项 十、外部合作伙伴委托方案说明 根据 中国移动研发项目管理办法 第二十三条规定：研发项目涉及与他人合作或委托开发时，研发项目承担单位应对合作伙伴选择方案及其合作方式进行严格审核，尽量避免单厂家介入核心技术，促进形成对我公司有利的多厂家交叉持有的专利局面；对于单厂家委托开发项目要研究制定有利于我公司的技术方案，并在合同中明确知识产权归属及知识产权相关的权利义务，适时应用我公司自有知识产权研究制定专利许可方案 本项目不涉及外协 十一、项目研究产出 项目研究产出 预期产出内容 承担单位 研究成果： 包括研究报告、形成的软硬件平台 、 研究院 多场景 告 设计院 标准成果： 形成的企业标准及标准化组织成果 订） （含新增小型化天线、内置合路器天线、独立电调天线规范） 研究院、广东公司 专利成果： 专利申请计划 1 研究院 1 广东公司 试验成果： 开展的相关试验室及外场测试工作中形成的试验报告 多天线技术分册 （含 2/8比较等） 研究院、设计院、江苏公司 （含小型化、内置合路器、独立电调等 3本） 研究院、广东公司 十二、联合项目分工 单位 分工内容 研究产出 负责人 研究院 多天线增强方案研究、多天线外场测试规范编写及测试、天线规范编制 各类报告 2本 设备规范 1本 测试规范 1本 测试报告 1本 专利 1项 马欣 设计院 联合技术研究、多天线规划方法及应用研究、外场测试 各类报告 1 2本 测试报告 1本 赵炎炎 江苏公司 外场测试、 2/8天线技术研究 测试报告、联合技术研究成果等 2 3项 林兴 广东公司 联合技术研究、外场测试、独立电调研究 测试报告、联合技术研究成果等 2 3项 瞿水华、吴荣广 十三、项目研究进度计划 研发类 2011年 4月 完成多天线关键技术研究方案研究 应用策略类 2011年 4月 完成 2011年 7月 根据外场测试情况完成 2011年 7月 8月，结合试验网建设，对规划中的关键问题点进行测试及分析 产品推进类 2011年 4月 完成小型化、内置合路器、集束、电调类天线研发推进； 2011年 7月 完成应用结论确认； 外场验证类 2011年 3月 完成外场规范撰写、方案确认等； 2011年 6月 - 12月 完成外场测试及报告。 十四、项目关键技术决策点及完成时间计划 项目关键决策点 决策点简要描述 研究完成时间计划 关键天线技术选择 决策外场选用的关键天线技术成熟度 2011年 6月 应用策略分析决策 决策天线部署关键策略 2011年 10月 说明：总部对集团级项目建立技术决策点监控机制，及时讨论和解决研发工作中需要决策的各项技术问题，并通过决策流程提高研发的有效性和及时性。本部分填写项目的技术决策点、简要描述及完成时间，应在研究周期内均匀分布。 十五、项目企业绩效贡献情况预测 项