LTE室内覆盖解决方案.ppt

1、TD-LTE室内覆盖解决方案,工程部 肖潇 湖北分公司 张博,目录,TD-LTE室内覆盖建设方案,TD-LTE建设规划,TD-LTE室内覆盖建设原则,TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，宣传是是指TD-SCDMA的长期演进 。 实际上没有关系。TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDDLTE的技术是FDD版本的LTE技术。TDD和FDD的差别就是TD采用的是用时间进行双工的，而FDD是采用一对频率来进行双工。 TD-SCDMA是CDMA技术，TD-LTE是OFDM技术，不能对接。,TD-LTE定义,TD-LTE三大特点,TD-LTE主要包含三大特点： T

2、D-LTE作为通信产业变革期的重要机遇，主要包含三大特点： 1.包含大量中国的专利，由中国主导，同时得到了广泛国际支持，成为了国际标准； 2.上网速度快，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，使无处不在的高速上网成为可能； 3.产业发展速度快，与其他国际移动宽带技术基本实现了同步发展，代表着当今世界移动通信产业的最先进水平。,TD-LTE建设进展,LTE作为下一代移动通信的统一标准，具有高频谱效率、高峰值速率、高移动性和网络构架扁平化等多种优势。 2010年5月世博会展示全球首个TD-LTE演示网，基于TD-LTE的移动高清会议、即摄即传等业务成为科技世博的最大亮点 。 中移动计划2011年6

3、月完成TD-LTE多城市百站建设，形成规模化试验网。 2011年9月完成试验网测试。 2011年底逐步进入商用阶段。,TD-LTE建设规划,中国移动四网协调发展总体定位。 GSM具备不同的覆盖能力和业务场景，将长期共存： 2G:主要承载话音、短信业务等基础业务；GPRS/EDGE承载低速率、数据量小 的数据业务； TD-SCDMA主要承载手机终端的话音和中低速移动数据业务； WLAN主要承载PC、智能手机及第三方WiFi终端的高速互联网数据业务； TD-LTE主要承载中高速数据业务，并具备承载话音业务功能。,TD-LTE建设规划,TD-LTE规模实验阶段，室内覆盖物业点应在室外连续覆盖区域选择

4、重要室内场景建设室内分布系统，避免建设孤立的室分站点。主要覆盖以下四类物业点 ： 5A写字楼 。 政府办公室。 营业厅（旗舰店）。 大型会展中心。,TD-LTE建设规划,TD-LTE国际标准建议的频段图,LTE拟用频段,TD-LTE必选技术,为进一步提高频谱效率，MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性，能同时传输多个数据流，从而有效提高数据速率和频谱效率。 为了实现该技术需要在室内分布系统中建设2套天馈或者使用特殊的室分吸顶天线，由此该技术将是影响LTE网室分建成功与否的关键。,MIMO技术,MIMO(Multiple-Input Mul

5、tiple-Out-put)(读/maimo/或/mimo/)(多进多出 )系统是一项运用于802.11n的核心技术。802.11n是IEEE继802.11bag后全新的无线局域网技术，速度可达600Mbps。同时，专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。该技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Singl

6、e-Output)系统。只有站点（移动设备）或接入点（AP）支持 MIMO 时才能部署 MIMO。 简单的说，MIMO技术就是指得是移动台在同一个地区收到同一个基站多根天线发射来的信号，使上下行都人为的经过多路信号传播，再通过DSP重新计算，根据时间差等因素将数据重新做组合，实现抑制信号衰减、扩容、抗干扰的办法。智能天线也采用了类似办法。,MIMO技术图解,MIMO的定义,广义定义：多进多出（Multiple-Input Multiple-Output ） 多个输入和多个输出既可以来自于多个数据流，也可以来自一个数据流的多个版本 按照这个定义，各种多天线技术都可以算作MIMO技术,狭义定义：多

7、流MIMO-提高峰值速率 多个信号流在空中并行传输 按照这个定义，只有空间复用和空分多址可以算作MIMO,MIMO特点,MIMO,MIMO优点一,能够增加无线范围并提高性能。 连接到老的 802.11g 接入点的 802.11n 站点能够以更高的速度连接到更远的距离。例如，如果使用老站点，从 25 英尺的距离连接到接入点的速度是 1Mbps；而使用 802.11n MIMO 时站点的速度为 2Mbps。增加到 2Mbps 的范围，允许用户在更远的距离保持连接。 在 LTE系统中，MIMO系统也会产生如此功效。,MIMO优点二,能够扩大系统容量 无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。每份信号

8、都是一个空间流。使用单输入单输出（SISO）的当前或老系统一次只能发送或接收一个空间流。MIMO 允许多个天线同时发送和接收多个空间流。它允许天线同时传送和接收。 可以看出，此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。也就是说可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。,MIMO优点三,系统的可靠性大幅度增强 利用MIMO信道提供的空间分集增益和空时编码技术降低误码率。MIMO将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化，这是一种近于最优的空域时域联合的分集和干扰对消处理。,目录,TD-LTE室内覆盖建设方案,TD-LTE建设规划

9、,TD-LTE室内覆盖建设原则,TD-LTE室内覆盖建设方案,室外宏基站覆盖室内 室外站覆盖室内的信号特征： 12层易出现弱覆盖 48层覆盖较好，信号质量较好 高层信号杂乱，干扰较大 TD-LTE室外覆盖拟采用2.6GHz频段，频率较高，覆盖效果不如GSM、TD-SCDMA。,TD-LTE室内覆盖建设方案,单通道室内分布系统,每个室内覆盖点只需要一条射频传输链路和一根吸顶天线进行发射和接收。 通常一个楼层只使用RRU的一个通道。 本方案适合规模较小的对数据需求不高的场景或难于进行室分改造的场景。,TD-LTE室内覆盖建设方案,室内分布系统覆盖室内 采用分布式基站（BBU+RRU）实现室内场景覆

10、盖。 高话务场景的室内覆盖可优先考虑采用大容量BBU配置，并通过使用多个RRU实现大容量覆盖。 对于室外宏基站附近区域具有话务需求的楼宇，可将室外宏基站的容量通过RRU引入室内，从而实现室内外协同覆盖。 基于分布式基站的室内覆盖系统包括单通道室分、双通道室分。,TD-LTE室内覆盖建设方案,双通道室内分布系统,每个室内覆盖点都需要通过一根双极化天线或者两个物理位置不同的普通单极化吸顶天线进行发射和接收，形成2*2MIMO组网。 该方案有完整的MIMO特性，用户峰值速率和系统容量获得提升。 双通道可更好满足室内对业务速率的需求，缺点是工程复杂度较高。,TD-LTE室内覆盖建设方案,面向TD-LT

11、E的室内分布系统建设总体策略 新建室分场景：尽可能建设双路室分系统，减少后续扩容投资 改造场景：有效保护已有投资，最小化对现有室分系统的改造和影响 对于有条件的楼宇进行改造满足双通道室分要求 对于单路室分系统未来综合考虑载频和工程改造成本并选择合理的扩容方案,多个场景多UE条件下，双通道室分下行平均吞吐量为单通道室分的1.6倍，双通道室分具有明显的性能优势,TD-LTE室内覆盖建设方案,新建室分场景建设方式,TD-LTE室内覆盖建设方案,室内分布双极化吸顶天线,产品指标： 频段：800MHz-2690MHz（垂直极化） 1880MHz-2400MHz （水平极化） 驻波比： 2dBi ； 4d

12、Bi 水平面方向图不圆度：2dB 交叉极化比：-10dB (360度范围内) 垂直面方向图波瓣宽度：90度,产品特点： 支持双通道RRU；为LTE的室内分布组网，带来了更多的可选方案。,天线尺寸 200mm*125mm 天线重量 0.6g 安装方式 吸顶 天线罩材 ABS,TD-LTE室内覆盖建设方案,室内分布双极化壁挂天线,产品指标： 频段：2300MHz-2690MHz（45度双极化） 驻波比： 6dBi 水平面方向图波瓣宽度：80度 交叉极化比： 15dB,产品特点： 支持双通道RRU；为LTE的室内分布组网，带来了更多的可选方案。,天线尺寸 200mm*125mm 天线重量 0.6g

13、安装方式 吸顶 天线罩材 ABS,室内分布双极化天线内部振子形状,室内分布高性能吸顶天线天线内部振子形状,TD-LTE室内覆盖建设方案,双极化室内覆盖支持双通道的LTE主设备,TD-LTE室内覆盖建设方案,改造室分场景建设方式 单路建设方式：与原分布系统合路 部分利旧方式：一路新建，一路合路 双路建设方式：两路新建,TD-LTE室内覆盖建设方案,单路建设方式：与原分布系统合路 TD-LTE与其他系统（如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用原分布系统，按照TD-LTE系统性能需求进行规划和建设，必要时应对原系统进行适当改造。,TD-LTE室内覆盖建设方案,部分利旧方式：一路新建，一路合路（推

14、荐采用） TD-LTE一路室分与其他系统（如GSM、DCS、TD-SCDMA等）共用，另一路室分主要为LTE（或LTE与802.11n）使用。共用的一路室分按照TD-LTE系统性能需求进行规划和建设，另外一路也应通过馈线（型号及路由）、无源器件（如功分器和耦合器等）的选择确保TD-LTE系统在不同MIMO通道中的功率平衡。,TD-LTE室内覆盖建设方案,双路建设方式：两路新建 在不改动原分布系统天馈线的基础上，额外增加两路天馈线系统；TD-LTE独立使用新建天馈线。建议仅在合路时存在严重多系统干扰并具备新增两路天馈线条件的场景应用,TD-LTE室内覆盖建设方案,双通道室分的通道不平衡问题 随着

15、两路功率不平衡的加剧，系统性能成下降趋势 从系统性能和工程实施角度考虑，通道功率差异应在5dB以内，工程上可采取新建支路增加衰减器的方法，并在工程验收中增加通道电平匹配测试,对机房及弱电井内RRU的2个通道进行校准的方法,TD-LTE室内覆盖建设方案,收、发分缆室分系统TD-LTE改造 多运营商共建共享室内分布系统，为避免各合路系统之间干扰，发射和接收采用各自独立的天馈系统。TD-LTE双通道信号在POI后级合路分别馈入上、下行天馈完成覆盖。,目录,TD-LTE室内覆盖建设方案,TD-LTE建设规划,TD-LTE室内覆盖建设原则,TD-LTE室内覆盖建设原则,频率配置 室外：D频段，25702

16、620MHz 室内：E频段，23502370 MHz 室内覆盖与室外覆盖应采用异频组网方式。室内小区可以根据场景特点采用同频或异频组网 。,信源选取 室内覆盖信源采用BBU+RRU分布式基站，双通道RRU输出功率不低于2*20W，设计时参考电平暂以37dBm计算。,TD-LTE室内覆盖建设原则,容量规划及扩容分析 在覆盖系统设计时，应保证系统的扩容能力。针对业务需求特别高的站点，在满足覆盖需求的情况下，可适当增加RRU的数量来满足今后业务扩容需求 。当系统容量紧张时，尽量做到在不改变分布系统架构的情况下，通过空分复用、增加载波及小区分裂等方式，满足业务需求。 不改变室内分布系统，增加信源载波配

17、置，简单的增加1个RRU可增加1个载频，小区吞吐量提高1倍，但无法提高单用户最大下行吞吐量。 通过将单通道室分改造成双通道室分，可提高小区下行吞吐量为原来的1.6倍，单用户最大下行吞吐量也可提升。 对于不能建设双路天馈线系统的场景，应使用RRU的双通道分别覆盖不同区域，规划时保证RRU通道间的隔离度尽可能高，以利于后续MU-MIMO技术引入，提升单路天馈线系统的容量 。,TD-LTE室内覆盖建设原则,小区规划 封闭性较好的室内场景可采用同频组网，借助建筑物的楼板、墙体等自然屏障产生的穿透损耗形成小区间的隔离， TD-LTE室内覆盖信源为单小区配置，载波带宽为20MHz 。 空旷或封闭性较差的室

18、内环境，必须严格控制不同小区之间的覆盖区域，并通过不同小区之间采用2个10M频点异频组网等手段，保证覆盖系统达到性能指标要求 。 小区数量应均衡覆盖和容量，并结合不同厂家的产品性能及RRU数量综合确定，从而避免后期容量增加对现网室内覆盖系统做大的调整 。,TD-LTE室内覆盖建设原则,切换规划 切换区域应综合考虑切换时间要求及小区间干扰水平等因素设定。 室内覆盖系统小区与室外宏基站的切换区域规划在建筑物的入口处。 电梯的小区划分：建议将电梯与低层划分为同一小区，电梯厅尽量使用与电梯同小区信号覆盖，确保电梯与平层之间的切换在电梯厅内发生 。,TD-LTE室内覆盖建设原则,天馈系统设计 室内分布系

19、统天线、馈线及所有无源器件工作频率范围要求为8002500MHz 。 天线覆盖半径参考建议为：在半开放环境，单天线情况下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取1016米；在较封闭环境，单天线的情况下，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取610米 。 一般场景下天线口功率建议设置为10dBm-15dBm。对于体育场馆、空旷展览中心、会场等特殊场景，天线口功率还可适当酌情提高，但应满足国家对于电磁辐射防护的规定 。,TD-LTE室内覆盖建设原则,天馈系统设计 采用MIMO天线方案时，对于单极化天线至少需要新增一路天线。为了保证MIMO性能，建议双天线保持一定的间距，以降低天线相关性，随着天线

20、间距的变大，相关性有变小的趋势。 在办公室和会议室等较为封闭场景，天线相关性较小，建议布放天线间距大于4(0.5米)即可。 在狭长走廊场景，由于key-hole效应的存在，天线相关性较大。建议布放天线间距大于6(0.75米)，且尽量使天线的排列方向与走廊方向垂直，以降低天线相关性。 在会展中心等较为开阔场景，天线相关性较大，建议尽量采用10以上间距，约为1.25米。 如实际安装空间受限双天线间距不应低于4(0.5米) 。 目前测试结果表明，双极化吸顶天线相当于4间距的单极化天线效果，在不同场景下有一定差距，产品有待进一步成熟。 另外和其他系统天线应保持1米的距离保证隔离度,TD-LTE室内覆盖

21、建设原则,覆盖指标 边缘场强： 覆盖区域内满足RSRP -105dBm的概率大于90 。 承载速率： 小区吞吐量 在室内分布支持MIMO情况下，室内单小区采用20MHz组网时，要求单小区平均吞吐量满足DL 30Mbps/UL 8Mbps；采用单小区10MHz、双频点异频组网时，要求单小区平均吞吐量满足DL 15Mbps/UL 4Mbps。 边缘速率 室内覆盖站（E频段）：同频网络、 20MHz 、10用户同时接入，小区边缘用户下行速率约1Mbps/250Kbps。,TD-LTE室内覆盖建设原则,干扰分析 邻频干扰： 室内覆盖主要是与TD-SCDMA E频段间的干扰，建议TD-LTE使用2350-2370MHz，TD-SCDMA使用23202330MHz（中间预留20MHz，根据业务发展情况确定使用方案）。 与TD-SCDMA系统上下行时隙同步时，可以实现共存、共址。,TD-LTE室内覆盖建设原则,干扰分析 互调干扰： 多系统合路时可能会产生互调