TD-LTE网络技术介绍

TD-LTE网络技术介绍,2013年1月,中国移动江西公司,提纲,一,二,TD-LTE关键技术,三,TD-LTE帧结构及相关概念,四,TD-LTE网络规划,TD-LTE网络技术概况,移动通信标准的演进与发展,LTE:LongTermEvolution(长期演进）；TD-LTE和FDDLTE在3GPP标准中的区别很小，主要区别体现在基本的双工方式上；运营商出于市场竞争方面的考虑，对“4G”有不同的解读,2G,3G,3.9G,4G,TD-LTE网络结构,EPC,E-UTRAN,网络结构扁平化：去掉了基站控制器；新增加了X2接口，形成Mesh组网架构；优点：缩小时延，提升用户感受、减少网络建设投资，缩短端到端时延；,TD-LTE网络结构,TD-SCDMA网络结构,TD-LTE是LTE中的TDD模式，是TD-SCDMA标准的长期演进。,TD-LTE系统设计要求,LTE（LongTermEvolution长期演进）与SAE（SystemArchitectureEvolution系统架构演进）是3GPP提出的两大研究计划名称，分别侧重无线接入技术和核心网络架构。2007年正式启动标准制定阶段，演进网络更名为EPS（EvolvedPacketSystem），EPS是整个网络体系的全称。由于LTE名称使用起来更简单明了、通俗易懂，更具备可宣传性，目前LTE已成为整个系统对普通公众宣传的名称。EPS=UE+E-UTRAN+EPCEPC=EvolvedPacketCore，是核心网；EPS=EvolvedPacketSystem是整个网络体系的全称,6,基本概念（LTE、SAE、EPS、EPC）,控制面,业务面，用户数据,即HLR，目前采用新建方式,计费控制单元,EPS网元功能,7,S-GW经常与P-GW合设，简称SAE-GW,MME：LTE接入下的控制面网元，负责移动性管理功能S4SGSN：2G/3G接入下的控制面网元，相当于接入2G/3G的MME，进行移动性管理和会话管理S-GW：SAE网络用户面接入服务网关，相当于传统GnSGSN的用户面功能P-GW：SAE网络的边界网关，提供承载控制、计费、地址分配和非3GPP接入等功能，相当于传统的GGSNHSS：SAE网络用户数据管理网元，提供鉴权和签约等功能PCRF：策略控制服务器，根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控AF：业务策略提供点eNodeB：负责无线资源管理，集成了部分类似2G/TD基站和基站控制器的功能,除了2G/3G/LTE接入外，EPC同时支持WLAN/WiMax/CDMA等接入方式,EPC接口功能,8,LTE引入后核心网变化：仅有分组域,9,变化一：仅有分组域，无电路域,适应通信产业IP化浪潮，EPC标准网络结构进一步简化，不再分为CS域和PS域，仅有PS域，所有用户仅接入分组域；未来所有业务都应通过分组域提供。随着现网2/3G用户与LTE用户的此消彼长，以及LTE逐步实现全覆盖，EPS网络将逐步实现一统天下的局面。,控制面,业务面,控制面,业务面,LTE引入后核心网变化：控制与承载分离,变化二：控制和承载分离，网络结构扁平化,控制和承载分离：控制面MME，用户面SAEGW；扁平化网络架构：LTE仅有eNodeB，没有RNC/BSC设备，因此用户面由2G/TD三级转发变为一级转发。有利于简化网络和减小延迟，实现低复杂度和低成本的要求。对传统的2/3G体系架构作了革命性的变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。,10,LTE引入后核心网变化：全IP架构,11,变化三：基于全IP架构,核心网控制面协议主要基于GTPCv2和Diameter，用户面主要基于GTPUv1；传输层协议主要基于UDP和SCTP。,LTE引入后核心网变化：多接入上行最高8.3Mbps（理论峰值10Mbps），低于FDD上行理论25Mpbs小区吞吐量：下行38.3Mbps，优于FDD27.4Mbps；上行为6.9Mbps,理论小于FDD（测试结果暂缺）业务时延：21-30ms，比LTEFDD多2-7ms，远小于TD-SCDMA时延150ms并发业务用户数：目前各厂家设备每小区可以支持200个上/下行速率均满足50/100kbps的用户，约为TD-SCDMA的33倍,性能（D频段）,覆盖（F频段）,TDL室外覆盖从目前杭州拉网的情况来看，RSRP大于-100的比例大于96%，基本达到覆盖要求；室外覆盖室内的深度覆盖：使用TDSRSCP大于-95dBm的比例对应TDLCRSRSRP大于-110dBm基本相当，且TDLSINR与TDSC/ICDF5%的对应值基本相当。因此，基本可以认为TDS和TDL可以做到共覆盖；从室外覆盖的测试看出，TDS弱覆盖的地方，TDL也为弱覆盖；从TDL室内测试RSRP大于-110dBm概率对比TDS室内测试RSCP大于-95dBm对比，TDL覆盖不好的地方，TDS也不好！,提纲,二,一,TD-LTE关键技术,三,TD-LTE帧结构及相关概念,四,TD-LTE网络规划,TD-LTE网络技术概况,TD-LTE帧结构,子帧:1ms,时隙0.5ms,#0,特殊子帧:1ms,#2,#3,#4,半帧:5ms,半帧:5ms,帧:10ms,GP,UpPTS,TD-LTE帧结构特点：无论是正常子帧还是特殊子帧，长度均为1ms。FDD子帧长度也是1ms。一个无线帧分为两个5ms半帧，帧长10ms。和FDDLTE的帧长一样。特殊子帧DwPTS+GP+UpPTS=1ms,转换周期为5ms表示每5ms有一个特殊时隙。这类配置因为10ms有两个上下行转换点，所以HARQ的反馈较为及时。适用于对时延要求较高的场景,转换周期为10ms表示每10ms有一个特殊时隙。这种配置对时延的保证略差一些，但是好处是10ms只有一个特殊时隙，所以系统损失的容量相对较小,5:3,6:2,4:4,2:6,TD-LTE帧结构-特殊子帧,TD-LTE特殊子帧继承了TD-SCDMA的特殊子帧设计思路，由DwPTS，GP和UpPTS组成。TD-LTE的特殊子帧可以有多种配置，用以改变DwPTS，GP和UpPTS的长度。但无论如何改变，DwPTS+GP+UpPTS永远等于1ms,TD-LTE的特殊子帧配置和上下行时隙配置没有制约关系，可以相对独立的进行配置目前厂家支持10:2:2（以提高下行吞吐量为目的）和3:9:2（以避免远距离同频干扰或某些TD-S配置引起的干扰为目的），随着产品的成熟，更多的特殊子帧配置会得到支持，如6:6:2,TD-LTE帧结构-特殊子帧,DwPTS主同步信号PSS在DwPTS上进行传输；DwPTS时隙从312个符号数不等，除了PSS之外，还可以传输用户下行数据。UpPTSUpPTS可以发送短RACH（做随机接入用）和SRS（Sounding参考信号）；根据系统配置，是否发送短RACH或者SRS都可以用独立的开关控制；因为UpPTS占用资源有限（最多仅占两个OFDM符号），UpPTS不能再传输上行信令或数据。,TD-LTE和TD-SCDMA邻频共存要求,TD-S=4:2,根据计算，此时TD-LTE下行扇区吞吐量为28Mbps左右（为避免干扰，特殊时隙只能采用3:9:2，无法用来传输业务。经计算，为和TD-SCDMA时隙对齐引起的容量损失约为20%，R11引入6:6:2，容量损失约10%。）计算方法：TS36.213规定，特殊时隙DwPTS如果用于传输数据，那么吞吐量按照正常下行时隙的0.75倍传输。如果采用10:2:2配置，则下行容量为3个正常时隙吞吐量+0.75倍正常时隙吞吐量。如果丢失此0.75倍传输机会，则损失的吞吐量为0.75/3.75=20%,TD-LTE=3:1+3:9:2,物理资源：PRB,系统带宽5MHz,传输带宽4.5MHz共25个RB,单RB180KHz,频率,子帧:1ms,放大,时间,1个RB占180KHz分为12个子载波共84个RE,单RE15KHz,PRB（PhysicalResourceBlock，即“物理资源块”），是LTE系统中调度用户的最小单位；一个PRB由频域上连续12个子载波（子载波宽度15kHz），时域上连续7个OFDM符号构成；每个子帧包含的PRB资源数由系统带宽决定，20M带宽的系统，每子帧包含100个PRB对。,7个符号0.5ms,RE(ResourceElement)，频域上占一个子载波，时域上占一个OFDM符号,TD-LTE多址方式：下行,将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。因为子载波相互正交，所以小区内用户之间没有干扰。,在这个调度周期中，用户A是分布式，用户B是集中式,下行多址方式OFDMA,TD-LTE多址方式：上行,和OFDMA相同，将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。注意不同的是：任一终端使用的子载波必须连续。,考虑到多载波带来的高峰均比PAPR会影响终端的射频成本和电池寿命，LTE上行采用SingleCarrier-FDMA（即SC-FDMA）以改善峰均比。SC-FDMA的特点是，在采用IFFT将子载波转换为时域信号之前，先对信号进行了FFT转换，从而引入部分单载波特性，降低了峰均比。,在任一调度周期中，一个用户分得的子载波必须是连续的,上行多址方式SC-FDMA,物理信道简介,跟踪区域（TA）基本概念,跟踪区域（TA）,LTE中TA（TrackingArea）和2G/3G中得RA（RoutingArea）类似。LTE只有PS域（PacketSwitch），所以没有LA（LocationArea）的概念。小区所属的TA在SIB1（SystemInformationBlock1）中广播。LTE中允许UE在多个TA注册，即TA列表（TrackingAreaList）。当UE离开当前TA或TA列表，或者当周期性TA更新定时器超时时，UE发起TA更新操作。TAI（TrackingAreaIdentity）用来标识TA。TAI由MCC、MNC和TAC（TrackingAreaCode）三部分组成。TAC用于标识PLMN内的TA，固定长度16比特。,跟踪区域（TA）规划原则与约束条件,鉴于LTE网络在现有GSM/TDS网络基础上部署，最直接的TA规划方案是将TA边界规划成与GSM/TDSRA或LA边界重叠。TA应尽量规划的大一些，从而降低TAU开销。但如果寻呼负载过高，应缩小TA。在LTE网络部署后，应通过counter来监控寻呼负载，防止寻呼过载偏高。对于多模终端，TA规划与GSM/TDS/LTE互操作策略相关。比如为方便数据业务，UEIDLE态可以倾向驻留在LTE小区，并重选或切换到GSM/TDS小区。在此种互操作策略下，TA规划和常规的仅有LTE终端情况相同。,TD-LTE下行同步,基本概念：物理小区ID（PCI）,LTE系统提供504个物理层小区ID(即PCI，physicalcellid)，和TD-SCDMA系统的128个扰码概念类似。网管配置时，为小区配置0503之间的一个号码即可。,在TD-SCDMA系统中，UE解出小区扰码序列（共有128种可能性），即可获得该小区ID。LTE的方式类似，不同的是UE需要解出两个序列：主同步序列（PSS，共有3种可能性）和辅同步序列（SSS，共有168种可能性）。由两个序列的序号组合，即可获取该小区ID。,因为PCI直接决定了小区同步序列，而且多个物理信道的扰码也和PCI相关，所以相邻小区的PCI不能相同，以避免干扰。即所谓的：避免PCI冲突。切换时，UE将报告邻小区的PCI和测量量。如果服务小区有两个邻区都使用同样的PCI，则服务小区无法分辨UE到底应该切往哪个邻小区。所以，任意小区的所有邻区都应有不同的PCI。即所谓的：避免PCI混淆；主同步序列的值（共3种可能性）决定了参考信号（RS）在PRB内的位置。所以相邻小区（尤其是对打的小区）应尽量避免配置同样的主同步序列值，以错开RS之间的干扰。即所谓的：“PCI模3不等”原则。,基本概念,UE如何获取小区ID,配置原则,基本概念：参考信号（RS）,用于估计上行信道频域信息，做频率选择性调度用于估计上行信道，做下行波束赋形,用于上行控制和数据信道的相关解调,用作信道估计、测量。上下行时隙中，均位于每个时隙的数据部分之间,下行导频，用作信道估计。用作同步,仅出现于波束赋型模式，用于UE解调,用于下行信道估计，及非beamforming模式下的解调。调度上下行资源用作切换测量,TD-LTE,TD-SCDMA,下行参考信号,上行参考信号,CRS,DRS,DMRS,SRS,DWPTS,Midamble码,下行参考信号,两天线端口示意图,CRS(公共参考信号),DRS(专用参考信号),该天线端口没有使用,该天线端口RS,天线端口2,天线端口1,CRSport0,CRSport1,PDSCH,图标说明：,下行CRS信号天线发射只有3个可选位置，与主同步序列PSS相对应；在空载环境下，CRS一直发射，且所有小区均时间同步，邻区CRS信号同频同时隙干扰概率1/3；在FDD系统中没有GPS同步，小区不同步，邻区CRS信号同频同时隙干扰概率1/3*2/7=2/21；MOD3干扰是LTE空载下同频干扰的表现形式；,基本概念：MOD3干扰,LTE终端测量量,LTE终端执行的标准化测量量为：参考信号接收功率RSRP(ReferenceSignalReceivedPower)表示信号强度，类比于TD-SCDMA的RSCP参考信号接收质量RSRQ(ReferenceSignalReceivedQuality)表示信号质量。TD-SCDMA里没有对应测量量,小区选择基于RSRP值小区重选基于RSRP值切换基于RSRP或RSRQ,Release9对小区选择/重选进行了优化，小区选择/重选也可基于RSRQ切换可以基于RSRQ，避免了TD-SCDMA中切换只能基于RSCP带来的信道质量未知的问题,测量量,使用场景,LTE终端测量量：RSRP,参考信号的接收功率RSRP:ReferenceSignalReceivedPower,RSRP=R0平均值,PDCCH,PDSCH,RSRP是RE级别的功率，RE带宽为15kHz。TD-SRSCP和TD-LRSRP因测量带宽不同，天然就差了19.3dB。10log（1.28MHz/0.015MHz)=19.3dB,1个RB占180KHz分为12个子载波,单RE15KHz,LTE终端测量量：RSSI,接收信号强度指示RSSI:ReceivedSignalStrengthIndicator,RSSI:右图圈出的几个子载波的平均功率,RSSI不是UE需要上报的测量量，不过计算RSRQ需要先得到RSSIRSSI在频域上涉及多少子载波由UE自行决定（测量带宽）,LTE终端测量量：RSRQ,接收信号质量RSRQ:ReceivedSignalReceivedQuality,分母是接收带宽上的总功率，分子是接收带宽上的参考信号功率。一定程度上可以认为反映了信道质量。但是分母RSSI因为既包含RS的功率，又包含那些PDSCH的RE的功率，所以事实上RSRQ并不能准确无误的指示RS的信号质量。,实测示例：RSRP=-82dB、RSSI=-54dB、N=100=RSRQ=10lg100+(-82)-(-54)=-8dB,基本概念：SINR,信号与干扰加噪声比RSCINR(或称为RSSINR，SignaltoInterferenceplusNoiseRatio）真正的RS信号质量,因为RS在所有RE资源中均匀分布，所以RSSINR一定程度上可以表征PDSCH（业务信道）信号质量因为RSSINR没有在3GPP进行标准化，所以目前仅在外场测试中要求厂家提供RSSINR，且不同厂家在实现中可能会有一定偏差。,二,提纲,三,一,TD-LTE关键技术,TD-LTE帧结构及相关概念,四,TD-LTE网络规划,TD-LTE网络技术概况,LTE的主要关键技术,SON，自组织网络技术,TD-LTE多址技术发展,关键技术一：正交频分复用OFDM,传统FDM:为避免载波间干扰，需要在相邻的载波间保留一定保护间隔，降低了频谱效率。,FDM,OFDM,OFDM:OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用，多载波调制的一种。(子)载波重叠排列，同时保持(子)载波的正交性（通过FFT实现）。从而在相同带宽内容纳数量更多(子)载波，提升频谱效率。,系统带宽大于传输带宽，存在频率间隔,系统带宽小于传输带宽，存在频率交叠,时域,频域,时域,频域,子载波1,子载波2,子载波3,子载波4,关键技术一：正交频分复用OFDM,OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流，在N个子载波上同时进行传输。这些在N子载波上同时传输的数据符号，构成一个OFDM符号。下行:OFDM上行：SC-FDMA,Bandwidth,关键技术一：正交频分复用OFDM,OFDM与CDMA比较,考虑到系统设计的复杂程度及成本，OFDM更适用于宽带移动通信。,与CDMA的比较,OFDM的不足,OFDM输出信号是多个子载波时域相加的结果，子载波数量从几十个到上千个，如果多个子载波同相位，相加后会出现很大幅值，造成调制信号的动态范围很大。因此对RF功率放大器提出很高的要求。,较高的峰均比（PARP）,受频率偏差的影响,高速移动引起的Doppler频移。系统设计时已通过增大导频密度（大致为每0.25ms发送一次导频，时域密度大于TD-S）来减弱此问题带来的影响。,子载波间干扰(ICI）,折射、反射较多时，多径时延大于CP(CyclicPrefix，循环前缀)，将会引起ISI及ICI。系统设计时已考虑此因素，设计的CP能满足绝大多数传播模型下的多径时延要求（4.68us)，从而维持符号间无干扰。,受时间偏差的影响,ISI(符号间干扰）&ICI,OFDM的不足,MIMO即MultipleInputMultipleOutput，它利用多个发射天线，多个接收天线进行高速数据并行传输。MIMO适用于多散射体的无线环境（比如室内环境），在这种环境下，来自每个发射天线的信号在每个接收天线中是不相关的，在接收机端利用这种不相关性对多个天线发送的数据进行分离和检测。MIMO技术可以增加TD-LTE系统的资源维度，MIMO技术充分利用了信道的空间特性，理论上提高了系统容量。,关键技术二：多入多出MIMO,MU-MIMO,SU-MIMO,SISO,MISO,SIMO,MIMO,多输入多输出MIMO(Multiple-InputMultiple-Out-put),关键技术二：多入多出MIMO,空间分集与空间复用,空间分集,空间复用,提高接收的可靠性和提高覆盖适用于需要保证可靠性或覆盖的环境,理论上成倍提高峰值速率适合信号散射多地区,接收分集,多天线传输同样信息,存在时间、空间和频率多种模式,多路空间信道同时传输不同信息,分为开环、闭环空间复用支持单用户和多用户模式,发射分集,应用场景,LTE波束赋型,发射端天线阵列对数据先加权再发送，形成窄的发射波束，将能量对准目标用户，提高目标用户的信噪比使用户数据一起赋形的与用参考信号进行解调,提高覆盖能力，可用于开阔地区及小区边缘；另一方面可以降低小区间干扰，提升系统吞吐量,波束赋型,应用场景,单流beamforming,双流beamforming,LTE天线传输模式,传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式,UE类别Category,终端LTE多天线,终端能力,小区内干扰LTE特有的OFDMA接入方式，使本小区内的用户信息承载在相互正交的不同载波上小区间干扰（InterCellInterferenceICI）所有的干扰来自于其他小区LTE同频组网时，小区间干扰比较严重，导致位于小区边缘的用户数据吞吐量急剧下降。用户感受差。,LTE同频组网时小区间干扰比较严重,小区边界干扰严重,小区间干扰是LTE同频组网面临的现实问题,关键技术三：小区间干扰协调ICIC技术,LTE同频组网：干扰解决途径,小区间干扰随机化（ICIRandomization）不能降低干扰的能量，但能通过给干扰信号加扰的方式将干扰随机化为“白噪声”，从而抑制小区间干扰。利用干扰的统计特性对干扰进行抑制，误差较大。小区间干扰消除（ICICancellation）通过将干扰信号解调/解码后，对该干扰信号进行重构，然后从接收信号中减去可以显著改善小区边缘的系统性能，获得较高的频谱效率。对于带宽较小的业务(如VolP)则不太适用，在OFDMA系统中实现也比较复杂。小区间干扰协调（ICICoordinationICIC）通过管理无线资源使得小区间干扰得到控制是一种考虑多个小区中资源使用和负载等情况而进行的多小区无线资源管理方案。是目前研究的一项热门技术，实现简单，可以应用于各种带宽的业务。并对于干扰抑制有很好的效果。,干扰随机化,干扰消除,干扰协调,LTE小区间干扰协调,小区间干扰协调（ICIC）的实现方式很多，分类丰富：从资源调度的方式区分：部分频率复用、软频率复用和全频率复用从资源调度的周期区分：静态分配、半静态分配、动态分配和协调调度只有当负荷度较低时，ICIC的增益才能够比较明显。ICIC对于边缘的改善增益明显,按资源调度方式分类,按资源调度周期分类,LTE小区间干扰协调：按资源调度分类,频率复用OFDM在频谱效率和抗同频干扰能力之间的折衷部分频率复用（FractionalFrequencyReuse）：把频谱分成两个部分，一部分频谱用同频复用，一部分频谱采用复用因子为3软频率复用（SoftFrequencyReuse）：一个频率在一个小区当中不再定义为用或者不用，而是用发射功率门限的方式定义该频率在多大程度上被使用，系统的等效频率复用系数可以在1到N之间平滑过渡全频率复用（FullFrequencyReuse）：资源分配的粒度更加精细，对时频资源的使用和发射功率的限制以PRB为单位,全频率复用,部分频率复用,不复用组网,LTE小区间干扰协调：按资源分配周期分类,静态ICIC：对无线资源的使用重新配置的时间以天为单位。几乎不需要基站之间交互信息半静态ICIC：对无线资源的使用重新配置的时间以秒为单位。基站之间信息传递的频率类似。动态ICIC：对无线资源的使用重新配置的时间以十毫秒或百毫秒为单位，基站之间信息传递的频率类似。协调调度：对无线资源的使用重新配置的时间以TTI为单位，由于X2接口的时延限制，在基站间无法实时传递信息，协调调度在LTE-advanced阶段实现。,半静态分配,动态分配,协调调度,静态分配,性能、设计、实现复杂度,弱,强,按资源分配周期分类，ICIC可以分为如下四类：,3GPP定义的自组织网络SON（SelfOrganizingNetwork）功能列表：,关键技术四：自组织网络SON技术,SON技术：自动邻区关系ANRIntra-Frequency,功能描述：eNB通过要求UE上报邻区识别信息（频率PCI），通过X2接口的相邻基站共享信息，自动管理和生成“同频邻区列表”；功能作用：该功能作为网络规划部署手段，可以大大减少CAPEX网建投入；作为日程的网络优化工具，可以大大减少OPEX运维投入；,SON技术：自动PCI配置PhysicalCellIdentityPCI,PCI.冲突：相邻的2个小区，拥有相同的PCI后果：最好情况下，UE可能接入其中的某个小区，但被强干扰PCI.混淆：某个小区的2个相邻小区间，拥有相同的PCI后果：最坏情况下，eNB存有其中一个邻区的信息，并驱动UE进行切换，然而UE上报的其实是另外一个邻区信息；这将导致高切换失败率，并最终导致掉话,PCI.冲突,PCI.混淆,具有邻区关系,具有邻区关系,具有邻区关系,SON技术：自动切换参数优化MRO,优化参数配置切换迟滞小区特定切换偏置CellIndividualOffset(CIO)FilteredRSRP触发时间(TTT)附加切换冗余等,优化目标：提振网络指标，改善不良切换参数诱发的乒乓效应和降低无线链接失败率减少建网初期的路测和切换参数调整的优化人力投入，切换优化算法，减少切换失败诱因：.过晚切换FailuresduetotoolateHOtriggering.过早切换FailuresduetotooearlyHOtriggering.错位切换FailureduetoHOtoawrongcell,三,二,提纲,四,一,TD-LTE关键技术,TD-LTE帧结构及相关概念,TD-LTE网络规划,TD-LTE网络技术概况,TD-LTE网络规划流程,详细规划,前期准备,覆盖规划容量仿真参数规划性能评估,覆盖估算容量估算站址规划,需求分析业务分布模拟传播模型校正,TD-LTE规划的重点在于：覆盖规划、容量仿真和参数规划三个环节。,频率规划,室内以E频段为主，部分无法部署E频段的室内可考虑F频段F频段仅20MHz可用，室外连续覆盖并采用同频组网方式室外D频段带宽大于20MHz，室外热点以及部分区域连续覆盖频率,F频段,E频段,D频段,室内,室外,注：1.F频段后20M（19001920MHz）被PHS占用，2.D频段前后需各留5M保护带，可用带宽为40MHz（25752615MHz）,F频段用于室内时，将造成室内室外较强同频干扰。建议F频段只应用于室内无法进行E频段改造区域,室内无源器件只支持到E频段，D频段建设投资成本大，不建议将D频段用于室内,室外连续覆盖应用频率目前仅20MHz可用，采用同频组网,室外热点以及部分区域连续覆盖频率目前共40MHz可用,无法用于室外（军队占用）,1880-1900MHz,2320-2370MHz,2570-2620MHz,与TD-SCDMA共用50MHz带宽,TD-LTE网络规划指标,场强与吞吐量,无线设备配备原则,天线选择,多天线是LTE的核心技术，可大幅提升系统性能,TDD由于具有信道互易性的特点，基站8天线可以更好地提升性能FDD由于无法获得信道互易性带来的增益，且主要采用700MHz组网（8天线尺寸过大），故主要选择2天线考虑既有网络的实际条件，国外FDD运营商多采用与WCDMA共用2天线的方案,部分网络性能指标：2/8天线规模组网性能相当，包括切换成功率、掉线率、寻呼成功率以及连接建立成功率覆盖半径（单用户5Mbps边缘速率）:8天线下行高39%，上行高45%加扰情况下的2/8天线性能对比：下行平均增益26%210%，边缘增益66%237%，上行平均增益-13%287%、边缘增益-10%240%下行干扰抑制能力：8天线高17%126%赋型增益：8天线赋形增益在49dB,规模试验测试结果,PCI规划,PCI(PhysicalCellID)，即物理小区ID，是TD-LTE系统中小区的标识。PCI和RS的位置有一定的映射关系:相同PCI的小区，其RS位置一定相同，在同频情况下会产生干扰PCI不同，也不一定能完全保证RS位置不同，在同频的情况下，如果单天线端口两个小区PCI模6相等或两天线端口两个小区PCI模3相等，这两个小区之间的RS位置也是相同的，同样会产生严重的干扰，导致SNR急剧下降。TD-LTE网络中，PCI规划要结合频率、RS位置、小区关系统一考虑，才能取得合理的结果,TA规划,TD-LTE中跟踪区（TA）设计原则和方法与系统的寻呼能力密切相关,规划建议：TA规划，在LTE建网的初期阶段，为了避免实施和规范的复杂度，建议TA区的大小和2G/3G系统的LA/RA区大小保持一致,TD-S现网RRU频段支持情况,华为、诺西设备RRU（现网）,华为与诺西TDRRU型号一致，其中F频段支持35M，频段范围固定。TD二期与三期RRU不支持平滑升级到LTE。,中兴TDRRU型号F频段支持带宽30M,频段范围固定。,中兴设备RRU（现网）,从当前发现典型问题引发的思考,F频段升级建设有时不简单网络建设优化工作任重而道远室分系统典型问题分享及思考CSFB实施时绝不简单,附录,F频段升级建设有时不简单：背景,杭州TD-LTEF频段升级试验总结了很好的升级经验：3个“1”1块板：BBU加插1块板卡1根线：加/换1根BBU和RRU的光纤1个软件：RRU1次软件升级F频段升级建设有时并不简单,部分区域F频段升级受到外系统严重干扰,广州全网有73%TD-LTE基站受到不同程度的干扰对大学城156个TD-LTE小区进行测试，受扰小区约52.3%,通过对杭州1390个小区的系统上行干扰噪声检测，DCS1800对F频段基本没有干扰,全网统计的3973个扇区中有11的小区上行吞吐量峰值小于4Mbps，存在系统间干扰抽取市区18个受扰小区逐点排查，严重站点底噪抬升30dB；罗湖区发现7个站点受外部干扰，底噪抬升约10dB,杭州,青岛,黄岛地区53个TD-LTEF频段小区中，忙时高出底噪1215dB的强干扰小区占9.5%；高出底噪68dB的有明显干扰的小区占24.5%干扰呈现不规则特性，部分基站干扰稳定出现，部分基站的扰随机出现,干扰问题给部分区域F频段升级带来挑战,存在DCS1800带来的阻塞/互调/杂散干扰，及GSM900二次谐波、PHS带内杂散阻塞带来的干扰，情况较为复杂,并非所有TD-SCDMA站址都适合进行F频段升级（1）,广东公司基于扫频数据，首次提出栅格化小区测算重叠覆盖的方法，评估已建成TD-LTE试验网干扰程度及站址合理程度，评估结果表明深圳罗湖测试地区，存在25.93%的高干扰区域，深圳龙岗地区存在28.95%的高干扰区域，高干扰区域内用户下行平均速率不足1.5Mbps,将扫频数据栅格化，通过“重叠覆盖系数”评估覆盖重叠度，“主动干扰系数”定位高干扰小区，对覆盖健康度进行评估、定位在规划阶段，可利用TD-S扫频数据，评估TD-S升级为TD-L后的干扰情况，形成TD-S升级TD-L的“黑名单”，精细化升级站规划在优化阶段，利用扫频指导精确优化,原理,速率(kbps),并非所有TD-SCDMA站址都适合进行F频段升级（2）,RSRP分布,SINR分布,实施案例,RSRP保持稳定，SINR10Mbps，该住宅近离天线，且为主瓣正对方向杭州现网浅层覆盖，可满足置于窗口附近的CPE/MIFI等终端业务需求，用户感知良好；密闭空间内深度覆盖效果不佳，无法满足手机终端深度覆盖要求高层居民小区将成为未来LTE覆盖难点，需提前考虑小型化基站、室分系统等覆盖综合解决手段,覆盖控制更需精准：重叠覆盖程度增加性能下降显著,TD-LTE同频组网，与TD-SCDMAN频点组网相比，对重叠覆盖的容忍度更低，受重叠覆盖影响更大，当存在相同数目的重叠覆盖强邻区时，TD-LTE性能下降较TD-SCDMA高10%15%TD-LTE每增加一个强邻区，性能下降20%40%TD-SCDMA每增加一强个邻区，性能下降10%30%,覆盖控制更需精准：高站对LTE质量影响大（1）,由于站高覆盖很难控制，与周边小区的小区重叠范围过大。高站影响区域包括两种情况：高站作为服务小区和高站出现在邻区内由50%加扰路测数据分析可见，高站影响区域内SINR值较全网均值下降明显，下行吞吐量由全网均值的12.77M下降为10.09M,注：1、统计中将实际站高超过覆盖需要站高1.5倍的定义为高站2、杭州类似的高站有75个，占统计区域的6.98%,覆盖控制更需精准：高站对LTE质量影响大（2）,问题案例：盛华高层天线挂高约95米，周边平均站高31米，站间距297米，功率已设很低，但信号依然很远，达860米,对室外的影响：周边道路测试只有0.42%的采样点驻留高站，小区用户驻留高站比例较低，对室外带来的多是干扰；关闭高站后，下载速率不降反升,对室内的影响：选取高站覆盖方向两个楼宇室内进行测试，高站开启后，底层和中层下载速率下降，高层下载速率上升，仅高层质量有提升，对室内整体为负面效应,引发的思考与2/3G相比TD-L重叠覆盖容忍度低，高站对于TD-L网络质量带来更大负面影响（对室外带来的多是干扰，对室内仅高层场景有增益）。新建及升级站址时结合区域站间距及区域内楼宇平均高度，尽量不选站高超过覆盖需要站高1.5倍以上的站,盛华高层,引发的思考对于TD-SCDMA已优化较好的场景，压低倾角后造成TD-SCDMA覆盖恶化较为明显，但降低了TD-LTE重叠覆盖度，故出现双网性能变化不一致的问题，此时无法兼顾双网最优对于TD-SCDMA未优化好的场景，协同优化后双网信号强度及质量均有提升，可有效提升双网性能。故协同优化是否可有效提升双网性能取决于TD-SCDMA基础优化程度两网覆盖能力趋同但仍有差异，尤其在对于重叠覆盖容忍度方面不同，导致协同优化难以完成双网最优的目标，需明确定位优化目标，并考虑不同阶段有所侧重,TD-SCDMA升级支持TD-LTE后，很多场景下双网不得不使用同一副天线，面临协同优化问题,注：杭州李家桥站附近（16个小区）压低倾角后TD-LTE系能提升，TD-SCDMA性能下降,注：广州大学城附近8个连续覆盖站点，压低倾角后TD-SCDMA与TD-LTE性能均有提升,与TD-S协同优化较为复杂，需有侧重,其他常见问题之一：工程参数准确性,问题案例：左加桥基站扇区1（如下图），附近无阻挡，但近距离覆盖有弱场，下载速率偏低，中远点效果反而变好原因分析：经反复上站勘察和路测分析发现，该小区的天线权值设置错误。实际天线厂家是海天，却使用了京信天线的工参。修正后天馈调整达到了预期效果，调整后下载速率从2Mbps升到5Mbps引发的思考由于工参中的天线型号不准确，将导致天线权值设置错误，最终导致小区覆盖变形、天馈调整达不到预期，该问题隐藏较深，对网络性能影响较大，且将大幅度降低网优效率直接升级过程中需重点核查关键工参：天线是否接反、天线型号、方向角、俯仰角,其他常见问题之二：现网F频段问题天线的排查,问题案例：华夏银行基站扇区3（如右图）出现越区覆盖的情况,旁瓣信号,背瓣信号,原因分析：在该片区域内进行扫频，扇区3的信号强度明显高于扇区1，排除大建筑物阻挡反射及天线接反的因素，判断天线旁瓣背瓣都有较强的信号,引发的思考由于天线旁瓣、背瓣的过强信号加重了网络不必要的重叠覆盖程度，如干扰产生后主服务小区发生变化，问题易暴露，否则将隐藏很深，但对网络性能有影响，且将大幅度降低网优效率在勘站排除工程参数有误后需重点关注此问题,其他常见问题之三：设备RRU功率不足,问题案例杭州：杭州金豪大酒店双模站，CRS初始发射功率最大仅能设置为12.1dBm，相当于正常输出功率的1/2；增加CRS功率配置时提示功率超过RRU能力北京：全网56个小区，共有52个小区进行了载波最大发射功率的调整,原因分析：TD-L小区功率设置受限于共RRU的TD-S小区载波数与载频功率设置。部分TD-S小区载频最大发射功率设置较大或者载波配置较多，为TD-L预留功率不足,引发的思考对于部分数据热点的高载波配置小区，直接升级过程中需兼顾TD-S容量需求及TD-L的功率需求对于为提升深度覆盖而将载波最大发射功率高配的小区，需核查TD-S功率配置的合理性和有效性,其他常见问题之四：路测终端及测试仪表需进一步改进（1）,定点测试时，数据速率差异巨大无线环境良好情况下单用户占用小区进行下载业务，测试终端PDCP层平均吞吐率存在较大差异，影响网络下载性能评估,路测终端问题案例,创毅测试终端由于USB口松动导致测试过程中频繁吊死中兴微测试终端的RSRP、SINR测量值相对其他测试终端和扫频仪高3-5dB，并且容易吊死联芯测试终端不能稳定使用双流，下载速率严重不足，终端且无上行功率控制,相同道路邻区检测能力存在差异测试终端邻区检测数量存在差异，均存在距离2KM以上的检测邻区；创毅终端检测邻区过多达117个；联芯终端检测邻区偏少仅有28个,其他常见问题之四：路测终端及测试仪表需进一步改进（2）,扫频仪问题案例,定点小区检测能力存在差异LTE扫频仪设备不稳定，外场同频邻区检测能力仅为10dB，个别扫频仪邻区检测能力甚至不及数据卡（见下表）,定点小区电平检测能力存在差异不同扫频仪的RSRP测量值偏差较大（见上图）,引发的思考：路测终端与扫频仪仍存在一定差距，将对建网初期的无线优化产生负面影响，需统一路测终端及扫频仪的相关设置和测量过程，对测量精度提出明确要求,网络建设优化任重而道远：小结,从网络部组织的杭州专项测试看，网络覆盖性能与规划要求比仍有一定差距,TD-LTE网络网络建设和优化的重点在于与覆盖控制精准程度，与2/3G系统相比，要求更高与2/3G网络相比，重叠覆盖程度增加将造成网络性能显著下降与2/3G网络相比，高站将对TD-LTE网络带来更为严重的影响,网络建设和优化中的常见问题，值得关注工参准确性，建议结合日常工作进行TD-SCDMA工参核查，建设施工阶段对天馈相关施工进行有效过程管理，保证实施结果能同步更新现网F频段问题天线的排查，在建设阶段替换查旁、背瓣较强的天线核查TD-SCDMA功率设置是否合理，并兼顾TD-LTE的要求路测终端及仪表的测量准确性,共天线下TD-LTE与TD-SCDMA协调优化难以完全兼顾，不同时期需有所侧重,室分系统典型问题：背景,TD-LTE室内分布系统分为两种单路室分系统：支持单通道传输，无法完全发挥TD-LTE系统性能，但改造量较小双路室分系统：支持双通道，与单路相比，理论下行吞吐率可提升一倍，但工程改造相对复杂,杭州室分系统建设情况表明，双路改造出现问题比例高于单路改造的系统,室分系统性能问题主要表现为：TD-LTE馈入后无信号/信号很弱、下载速率低室分系统遇到的主要问题单路室分系统：问题多为原室分器件不支持E频段，但改造时未替换双路室分系统：对设计、施工、管理要求更高，问题较为多样,室分系统典型问题：设计方案与实际情况有出入导致改造遗漏,单路室分系统改造时，在简单馈入场景下，改造后原2/3G信号正常，TD-LTE无信号或弱信号,问题表现,原因分析,在原有2/3G室分系统上，前期引入WLAN，增加一个合路器单元，但设计图纸未更新在简单馈入LTE信号后，仅仅把原来的2/3G合路器替换成新的2/3G/LTE合路器,2G/3G合路器,WLAN合路器,2G,3G,TD-LTE,2G/3G/LTE合路器,干路上原有的WLAN合路器,新增加的2G/3G/LTE合路器,问题的出现是由于设计方案与室分改造现状脱节造成。部分室分系统历经多次改造，相关文档未能及时更新，容易造成改造方案不完整,室分系统典型问题：MIMO天线口功率不平衡,银马公寓移动营业厅,三墩营业厅,工大屏峰校区营业厅,保证MIMO的两通道功率平衡（8dB以内）是TD-LTE室分双路改造的新要求，需重点关注,问题表现：双路改造后，终端仅单流传输、或单双流间切换，下载速率低原因分析由于原室分设计和实际实施不符，导致双路改造时在其中一通道上增加了耦合器和负载，天线口功率严重不平衡部分场景甚至给RRU配置了一路输出，形成了单路室分配置,凤起路营业厅,室分系统典型问题：MIMO天线位置布放不当,组成MIMO的一对天线位置应在1.2米左右，实际中存在过近（远小于1米）和过远（远大于1.2米）情况，过近则使通道间相关性增强，过远则易衍生通道间功率不平衡，对用户位置敏感等问题，造成用户速率偏低,在实际条件允许的情况下，应尽可能保障天线间距满足1.2米左右的要求，或采用双极化吸顶天线，以发挥双流性能,百脑汇,银马公寓营业厅,德胜路营业厅,过近,过远,过近,室分系统典型问题：馈线端口连接错误,整改后馈线端口正确接法,原馈线端口错误接法,2G、3G、TD等多种室分系统共存、室内外共用信号源等情况下，信源与天线之间会经过电桥、功分器、合路器等器件，连接复杂，组合较多，应注意馈线端口的正确连接，避免造成室内外信号紊乱和干扰,此场景中，将本应该连接到TD-S/TD-L天线的馈线，接到了GSM天线端口上，造成室内外信号紊乱和干扰,室分系统典型问题及分享：小结,设计方案与实际情况有出入导致改造遗漏MIMO天线口功率不平衡MIMO天线位置布放不当馈线端口连接错误,室分系统典型问题,单路改造应在现有单路室分现状上进行改造设计（需要摸查）重点核查原干路上的无源器件是否支持E频段，改造过程中替换掉不支持的器件,单路改造建议,双路改造应在现有单路室分现状上进行改造设计（需要摸查）保证MIMO天线间的间距在1至1.2米或使用双极化天线双路改造后所有天线口双路功率差应在8db以内,双路改造建议,CSFB是公司现阶段的TD-LTE语音方案LTE提供话音有VoLTE、CSFB、双待机三种方案，公司已决策现阶段采用回落GSM网络的CSFB方案作为TD-LTE语音过渡方案CSFB流程：终端在LTE驻留或使用数据业务时，若用户有语音业务需求，需回落到2/3G由电路域提供。当话音结束后，根据网络的指示，返回LTE网络驻留涉及的方案：回落方案（R8/R9版本重定向）、通话结束后返回（小区重选、快速返回FastReturn）、核心网部署方案（MSCPOOL）,涉及的现网网元改动BSC：LTE覆盖区内及边界所有BSC，升级广播支持LTE邻区及小区重选相关参数配置，支持FastReturn功能，支持R9重定向的RIM流程MSC：LTE覆盖区内MSC，支持CSFB功能，通过SGs连接MSC至MMESGSN：新增软件升级支持RIM功能传递2G广播消息，以实现基于R9重定向回落流程注：R9方案较R8方案，性能更优，部署需在R8方案改造基础上额外升级BSC和SGSN，涉及多网元IOT及大量配置工作,国际运营商部署情况CSFB是多数运营商支持的国漫主流方案，以回落WCDMA