TD-LTE网络频率规划

1、TD-LTETD-LTE网络频率规划网络频率规划2TD-LTE频率分配概况频率分配概况TD-LTE单频组网介绍单频组网介绍TD-LTE频率规划及演进频率规划及演进3n 全球全球LTE频率分配进展频率分配进展n 2011年全球年全球TD-LTE逐渐进入商用建设，以日本软银为典型代表逐渐进入商用建设，以日本软银为典型代表 下图是国际标准化组织分配的，预计下图是国际标准化组织分配的，预计2.6为主导（考虑漫游），但实际各国为主导（考虑漫游），但实际各国运营商有自己的分配，见右边表格运营商有自己的分配，见右边表格4n TD-LTE国际标准建议频段国际标准建议频段TDD可用频段可用频段 国内使用频段国内

2、使用频段占用频段占用频段使用场景使用场景F频段频段与与 T D - S C D M A 共 用共 用18801920频段频段室外室外E频段频段与与 T D - S C D M A 共 用共 用23202370。明确。明确TD-SCDMA用用23202330频段；频段；TD-LTE使用使用23502370室内室内D频段频段独立使用独立使用25802620频段频段室外室外 FDD的分配各国各异，的分配各国各异，中国移动在香港的中国移动在香港的FDD网络网络使用的使用的band7频段频段5TD-LTE频率分配概况频率分配概况TD-LTE现网单频组网情况现网单频组网情况TD-LTE频率规划及演进频率规

3、划及演进6不同的组网方式，仿真结果差异： TxRx2x2MIMO schemeOL-SwitchMorphologyDense UrbanReuse Type1*3*1SFR1*3*11*3*31*3*42*3*6Carrier Frequency700MHz2.6GHz700MHz2.6GHz700MHz2.6GHz700MHz2.6GHz700MHz2.6GHzSector throughput (Mbps)DL16.4116.4514.9214.8621.0520.3321.5321.3221.7821.48UL7.087.1-7.27.787.99.419.75System Level

4、 Spectral Efficiency bps/HzDL4.9234.9354.484.462.1052.0331.6151.5991.0891.074UL2.1242.13-0.720.770.60.5930.4710.488注：1、系统级频谱效率扇区吞吐量/扇区载频带宽单个基站的扇区数/复用因子131比133 SINR分布低810dB当前各个外场都是同频组网，虽当前各个外场都是同频组网，虽然各个厂家都进行了异频测试然各个厂家都进行了异频测试71.整个系统覆盖范围内的所有小区可以使用相同的频带为本小区内的用户提供服务，频谱效率高2.虽然由于载波频率和相位的偏移等因素会造成子信道间的干扰，但

5、是可以在物理层通过采用先进的无线信号处理算法使这种干扰降到最低，但实际现网受限当前设备性能，干扰水平尤其是小区边缘还是非常严重的。11.由于每个小区频率一样，小区之间会出现同频干扰；TD-LTE严格同步以及同时隙配比时，在下行时隙会出现 基站对另一个基站边缘终端的干扰，在上行时隙会出现，边缘终端对另一个基站的干扰2.LTE同频组网性能好坏，就看小区间干扰是否能够降低到用户可以接受的程度（实际操作难度太大）23针对小区间干扰抑制技术，主要包括：l干扰随机化干扰随机化通过比如加扰、交织，跳频、扩频、动态调度等方式，使系统在时间和频率两个维度的干扰平均化。l干扰消除干扰消除利用干扰的有色特性，对干扰

6、进行一定程度的抑制，即：通过UE的多个天线对空间有色干扰进行抑制，波束成形是一种，在空间维度，通过估计干扰的空间谱特性，进行多天线抗干扰合并；在频率维度，通过估计干扰的频谱特性，优化均衡参数，进行单天线抑制如：IRC。l干扰协调干扰协调对小区边缘可用的时频资源作一定的限制，正交化或半正交化，是一种主动的控制干扰技术，理想的协调，分配正交的资源，但这种资源通常有限；非理想的协调，控制干扰的功率，降低干扰，如：SFR81.相邻小区为了降低干扰，使用不同的频率2.LTE系统是宽带系统，不可能像GSM那样有很多的频点可以利用，并且OFDM系统的特点也允许有比GSM更加紧密的复用方式。3.频谱效率相对于

7、同频要低一些4.RRM算法简单，边缘速率相对于同频组网会高一些11.需要进行合理的频率规划，确保网络干扰最小。2.受限于频带资源，所以存在着干扰控制与频带使用的平衡问题2SFRSFR：1 1* *3 3* *1 1：11复用方式与干扰协调技术的结合1 1* *3 3* *3 3：同站小区可以实现邻区间无子载波碰撞F1F2F3F41 1* *3 3* *4 4：相邻四个小区频率分配不一样F1F2F3F4F5F62 2* *3 3* *6 6：相邻两个基站6小区频率分配不一样9TD-LTE频率分配概况频率分配概况TD-LTE现网单频组网情况现网单频组网情况TD-LTE频率规划及演进频率规划及演进1

8、0同同频组频组网网:LTE总频带20M；每小区共享20M，频率复用因子为1.优缺点分析优缺点分析:同频组网所需总频带少，频谱利用率较高（吞吐量/有效带宽）。但小区间同频干扰对系统性能特别是控制信道（PBCH/SS/PDCCH/PCFICH/PHICH/PUCCH）的影响较大，特别是系统负载比较高的情况下；实际效果需要规模试验验证,但是仿真发现小区边缘的用户性能不能保证；且同频组网对网规网优的要求较高，例如天线主瓣方向的设置，天线下倾角的调整，以及各种参数的设置及优化等。n 背景1：TD-LTE抗同频干扰能力不足11LTE部署初期设备暂不支持多载波(只能每小区部署单载波)，导致FDD上下行可以分

9、别使用20M带宽，但是TDD上下行只能共享20M，所以TDD无论峰值还是小区平均速率都只有FDD的50%左右。从用户体验和宣传的角度讲，这属于TD-LTE逊于LTE FDD的一个明显劣势。TDD这个劣势的根源在于TDD只用了20M频谱，而FDD用了40M频谱；为了弥补这个劣势，TDD可以使用更多的频谱，但是同时还要满足每扇区单载波的前提，那么自然而然的可以采用FSFR。n 背景2：TDD与FDD速率方面的差异 采用FSFR，可以部分弥补TD-LTE的上述劣势12FSFR： Frequency Shifted Frequency Reuse Frequency Shifted Frequency

10、 Reuse 适应于22M，25M，30M，35M,45M,50M等总带宽1.1. 假设假设25702620MHz (25702620MHz (共共50M50M，含保护带，含保护带) )的的TDDTDD频谱用于频谱用于TD-LTETD-LTE大规模大规模外场试验网；外场试验网；2.2. TD-LTETD-LTE大规模试验网的前提是每小区使用单载波（初期的大规模试验网的前提是每小区使用单载波（初期的TD-LTETD-LTE商用商用网也可能是每小区使用单载波）网也可能是每小区使用单载波）3.3. 候选的组网方案主要有以下两种：候选的组网方案主要有以下两种：20M20M同频组网和同频组网和 50M

11、(50M (或者或者40M-50M40M-50M之间之间)FSFR)FSFR（Frequency Shifted Frequency ReuseFrequency Shifted Frequency Reuse）4.4. 二者的共同前提在于：每扇区配置二者的共同前提在于：每扇区配置20M20M单单载波载波13FSFR 1FSFR 2候选方案候选方案1同频组网同频组网候选方案候选方案2FSFR应用场景1：频谱情况 （共50M）14应用场景2：频谱情况 （共40M）候选方案1同频组网候选方案340M FSFR候选方案2纯异频组网候选方案430M FSFR +10M 补盲15小区平均吞吐量和小区边缘

12、用户吞吐量Reuse 1(20M)FSFR 1(50M)FSFR 2(50M)8x2 EBB单流小区平均吞吐量（Mbps）26.538(0%)32.470(22%)32.344(22%)小区边缘用户吞吐量（Mbps）0.824(0%)1.844(124%)1.830(122%)2x2 Precoding单双流自适应小区平均吞吐量（Mbps）21.148 (0%)40.154(90%)39.521(87%)小区边缘用户吞吐量（Mbps）0.509 (0%)0.964(89%)0.986(94%)ITU UMi场景，共场景，共19cells每小区的带宽都是20M，FSFR用到了50M总带宽，reu

13、se 1用到了20M总带宽FSFR下的2天线小区平均吞吐量比8天线高，因为2天线仿真了单双流自适应，而8天线是单流另：20+20+10M的异频组网方案，由于其中一个小区带宽只有10M，分析认为，其性能低于FSFR16n FSFR对 (PBCH/SS，广播和同步)的增强如上图所示，三个小区的下行系统带宽都是20M，其中，相邻小区的PBCH/SS分别占用各个小区所在频带的中间6个RB，物理下行共享信道（PDSCH）占用其他RB。通过降低与邻小区PBCH/SS冲突的本小区PDSCH RB的调度优先级，或者把这些冲突RB的功率调低（不排除零功率），可以使得PBCH和SS上受到的其他小区的干扰大大降低，

14、从而保证PBCH/SS的性能。17如上图所示，三个相邻小区的上行系统带宽都是20M，PUCCH占用各个小区所在频带的两端若干个RB（绿色部分），PUSCH占用PUCCH以外的频带（白色部分）。可以看出相邻小区的PUCCH是相互正交的。通过R8目前定义的OI信息可以通知邻小区本小区哪些上行RB上受到的干扰较大，然后邻小区可以通过上行调度使得自己对其他小区PUCCH上产生的小区间干扰降低，或者把相应的PUSCH RB功率降低或者零功率。从而保证PUCCH的性能。n FSFR对PUCCH的增强18PDCCH经过交织后分散在整个带宽上，FSFR通过错开小区间的部分频带，能减少小区间PDCCH的整体干扰

15、，从而增强PDCCH的性能。小区间频带错开越大，PDCCH性能改善越大。可以把PDCCH性能需求作为选择FSFR小区间频带错开距离的依据之一。n FSFR对PDCCH/PHICH/PCFICH的增强此外，FSFR还19 FR=1,FR=3,FSFR性能分析总结方案方案频率利用率业务信道小区间干扰PUCCH小区间干扰PBCH, SS小区间干扰下行控制区域小区间干扰频谱使用灵活性频率复用1（同频）高较大较大较大较大灵活频率复用3（异频）低小小小小很不灵活FSFR较高较小通过调度规避干扰通过调度规避干扰较小较灵活适用LTE/LTE-A TDD/FDD；每小区单载波前提下，缩小 TDD与FDD的吞吐量差距。20TD-LTE不同部署阶段的频率规划方案 2150MHz频谱时的TD-LTE频率规划演进方案 2240MHz频谱时的TD-LTE频率规划演进方案 23PCI规划原则：避免相邻sector的PCI mod 3/6/30的值相等 LTE网络中PCI = 3* Group ID ( S-SS)+ Sector ID (P-SS)，如果PCI mod 3值相同的话，那么就会造成P-SS的干扰； 在时域位置固定的情况下，下行参考信号在