LTE基本原理关键技术与网络规划设计培训

1、1会计学LTE基本原理关键技术与网络规划设计培基本原理关键技术与网络规划设计培训训第一章：第一章：LTE基本原理基本原理F第一节：第一节：LTELTE背景及基础知识介绍背景及基础知识介绍F第二节：第二节：LTELTE网络架构及协议栈介绍网络架构及协议栈介绍F第三节：第三节：LTELTE物理层结构介绍物理层结构介绍F第四节：第四节：LTELTE空口关键技术介绍空口关键技术介绍模拟通信模拟通信数字通信数字通信多媒体业务多媒体业务 数字调制技术数字调制技术 数据压缩数据压缩 软切换软切换 差错控制差错控制 短信息短信息 高质量语音业务高质量语音业务 模拟调制技术模拟调制技术 小区制小区制 硬切换硬切

2、换 网络规划网络规划 多媒体业务多媒体业务 100kbps 100kbps 分组数据业务分组数据业务 动态无线资源管理动态无线资源管理 随时随地的无线接入随时随地的无线接入 无缝业务提供无缝业务提供 网络融合与重用网络融合与重用 多媒体终端多媒体终端 10Mbps 10Mbps 数据速率数据速率 基于全基于全IPIP核心网核心网无处不在的业无处不在的业务环境务环境AMPSAMPSTACSTACSNMT-450NMT-450NTTNTT kbpskbpsHSCSD/GPRS HSCSD/GPRS IS-136+(PRS)IS-136+(PRS)EDGEEDGEIS-95BIS-95BWCDMAW

3、CDMA TD-SCDMATD-SCDMACDMA2000CDMA2000WibroWibroHSHSP PA ACDMA2000 1X EVCDMA2000 1X EV9.6kbps14.49.6kbps14.4 kbps kbps0.144 2 Mbps0.144 2 Mbps 10 Mbps 10 Mbps 100 Mbps/1Gbp 100 Mbps/1Gbps sIMT-Advanced !IMT-Advanced !3GPP LTE3GPP LTE3GPP2 AIE3GPP2 AIEGSMGSMIS-136/CDPDIS-136/CDPDPDCPDCIS-95AIS-95A1 1G

4、G2 2GG3 3GG4 4GGPAN(Personal Area Network)LAN(Local Area Network)WAN(Wide Area Network)MAN(Metropolitan Area Network)PANLANMANWAN蓝牙蓝牙端到端端到端小小1 Mbps802.11a, 11b, 11gGB156929.11 企业网络企业网络中中254+ Mbps802.16无线城市无线城市中中-大大22+ Mbps802.20移动电话移动电话大大10384 Kbps标准标准传输速率传输速率覆盖区域覆盖区域应用应用3GIMT-Advanced4G1G2G低低中中高高AM

5、PSTACSGSMcdmaOneWCDMAcdma2000TD-SCDMAE3GLTEAIEWLAN数据速率数据速率200kbps300kbps-10Mbps10kbps350km/h的用户提供100kbps的接入服务p支持增强型MBMS（E-MBMS）p取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VOIPp系统结构简单化，低成本建网3GPP的目标是打造新一代无线通信系统，超的目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑高性能数据越现有无线接入能力，全面支撑高性能数据业务的，业务的，“确保在未来确保在未来10年内领先年内领先”。n中国移动 TD-LTEn中国电信 TD-LTE or

6、LTE-FDD ？n中国联通 LTE-FDD2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPAR5HSUPAR6MBMS 4GMBMSCDMA 2000 1X EV-DO802.16 e802.16 mHSDPAHSPA+R7 FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16 dCDMAIS95CDMA2000 1xLTEEV-DORev. AEV-DORev. BHSUPAHSPA+R7LTE-Advanced网络结构扁平化网络结构扁平化E-UTRANE-UTRAN只有一种节点网元只有一种节点网元E-Node BE-Node B全全IPIPEP

7、CRNC+NodeB=eNodeBRNC+NodeB=eNodeB3GPP简介3GPP （3rd Generation Partnership Project ）成立于1998年12月，是一个无线通信技术的标准组织，由一系列的标准联盟作为成员（Organizational Partners）。目前有ARIB（日本）, CCSA（中国）, ETSI（欧洲）, ATIS（美洲）, TTA（韩国）, and TTC（日本） 等。 3GPP分为标准工作组TSG和管理运维组两个部分。TSG主要负责各标准的制作修订工作，管理运维组主要负责整理市场需求，并对TSG和整个项目的运作提供支持。TSG（Techn

8、ical Specification Groups ）TSG GERAN: GERAN无线侧相关(2G)；TSG RAN: 无线侧相关(3G and LTE)；TSG SA (Service and System Aspects):负责整体的网络架构和业务能力；TSG CT (Core Network and Terminals):负责定义终端接口以及整个网络的核心网相关部分。 1.4MHz-20MHz 可变带宽带宽需求 降低传输时延 用户面延迟（单 向）小于5ms 控制面延迟小于 100ms 5km内的小区半径优化 5km到30km：可接受的 性能下降 支

9、持100km范围的小区传输时延数据速率基站A基站B覆盖范围建网成本 对0到15km/h的低 速环境优化 对15到120km/h保 持高性能 对120到350甚至 500km/h保持连接移动性支持 上行峰值速率50Mbps 下行峰值速率100Mbps 频谱效率达到3GPP R6 的2-4倍 提高小区边缘用户的数据 传输速率双工方式调制编码多址方案基本参数设计 调制方式： 上行：BPSK、QPSK、8PSK和16QAM 下行 ：QPSK、16QAM、64QAMFDD：抗干扰性更好，芯片成熟，支持更高移动速度TDD：不需对称频段，更好 的支持非对称的业务 下行：OFDMA频谱效率高，有效对抗多径 上

10、行：SC-FDMAPAPR较低，功放成本低 时隙长度为0.5ms 编码方式：Turbo FDD与TDD参数统一 对延迟要求高n FDD和TDD的差异主要来自于双工方式的差异n 主要存在于物理层，且相对于3G，差异进一步缩小（小于20）n 很方便FDD/TDD 双模和共芯片等TDD技术演进 LCRN频点HSDPA多载波HSDPAHSUPAMBMSHSPA+3GPP R4 3GPP R5 3GPP R63GPP R7 3GPP R8 业务能力：单载波上行2.2Mbps 业务能力：单载波下行7.2Mbps 业务能力：三载波下行8.4Mbps多媒体广播：下行最高384kbps 业务能力：单载波下行2.

11、8Mbps提升整网频谱效率电路域可视电话分组域下行384kpbsTD-LTE3GPP R10TD-LTE-A 业务能力：下行1Gbps3GPP R9eMBMS增强多媒体广播：下行最高384kbps？HeNB双流BF第一章：第一章：LTE基本原理基本原理F第一节：第一节：LTELTE背景及基础知识介绍背景及基础知识介绍F第二节：第二节：LTELTE网络架构及协议栈介绍网络架构及协议栈介绍F第三节：第三节：LTELTE物理层结构介绍物理层结构介绍F第四节：第四节：LTELTE空口关键技术介绍空口关键技术介绍RRC: Radio Resource ControlPDCP: Packet Data C

12、onvergence ProtocolRLC: Radio Link Control MAC: Medium Access ControlPHY: Physical layerEPC: Evolved Packet CoreMME: Mobility Management EntityS-GW: Serving GatewayP-GW: PDN Gateway与传统与传统3G网络比较，网络比较，LTE的网络结的网络结更加简单扁平，降低组网成本，增更加简单扁平，降低组网成本，增加组网灵活性，并能大大减少用户加组网灵活性，并能大大减少用户数据和控制信令的时延。数据和控制信令的时延。e-NodeB的

13、主要功能包括：无线资源管理功能，即实现无线承载控制、无线许可控制和连接移动性控制，在上下行链路上完成UE上的动态资源分配（调度）；用户数据流的IP报头压缩和加密；UE附着状态时MME的选择；实现S-GW用户面数据的路由选择；执行由MME发起的寻呼信息和广播信息的调度和传输；完成有关移动性配置和调度的测量和测量报告。MME的主要功能包括： NAS (Non-Access Stratum)非接入层信令的加密和完整性保护；AS (Access Stratum)接入层安全性控制、空闲状态移动性控制；EPS (Evolved Packet System)承载控制；支持寻呼，切换，漫游，鉴权。S-GW的主

14、要功能包括：分组数据路由及转发；移动性及切换支持；合法监听；计费。P-GW的主要功能包括：分组数据过滤；UE的IP地址分配；上下行计费及限速。用户面协议栈用户面协议栈 控制面协议栈控制面协议栈 控制面的主要功能：RLC和MAC层功能与用户面中的功能一致PDCP层完成加密和完整性保护RRC层完成广播，寻呼，RRC连接管理，资源控制，移动性管理，UE测量报告控制NAS层完成核心网承载管理，鉴权及安全控制第一章：第一章：LTE基本原理基本原理F第一节：第一节：LTELTE背景及技术知识介绍背景及技术知识介绍F第二节：第二节：LTELTE网络架构及协议栈介绍网络架构及协议栈介绍F第三节：第三节：LTE

15、LTE物理层结构介绍物理层结构介绍F第四节：第四节：LTELTE空口关键技术介绍空口关键技术介绍E-UTRA BandUplink (UL)Downlink (DL)Duplex ModeFUL_low FUL_highFDL_low FDL_high11920 MHz 1980 MHz 2110 MHz 2170 MHzFDD21850 MHz 1910 MHz1930 MHz 1990 MHzFDD31710 MHz 1785 MHz1805 MHz 1880 MHzFDD41710 MHz1755 MHz 2110 MHz 2155 MHzFDD5824 MHz849 MHz869 MH

16、z 894MHzFDD6830 MHz840 MHz875 MHz 885 MHzFDD72500 MHz2570 MHz2620 MHz 2690 MHzFDD8880 MHz915 MHz925 MHz 960 MHzFDD91749.9 MHz1784.9 MHz1844.9 MHz 1879.9 MHzFDD101710 MHz1770 MHz2110 MHz 2170 MHzFDD111427.9 MHz 1452.9 MHz1475.9 MHz 1500.9 MHzFDD12698 MHz716 MHz728 MHz746 MHzFDD13777 MHz787 MHz746 MHz

17、756 MHzFDD14788 MHz798 MHz758 MHz768 MHzFDD17704 MHz 716 MHz734 MHz746 MHzFDD18815 MHz 830 MHz860 MHz875 MHzFDD.E-UTRA BandUplink (UL)Downlink (DL)Duplex ModeFUL_low FUL_highFDL_low FDL_high331900 MHz1920 MHz1900 MHz1920 MHzTDD342010 MHz2025 MHz 2010 MHz 2025 MHzTDD351850 MHz 1910 MHz1850 MHz 1910 M

18、HzTDD361930 MHz 1990 MHz1930 MHz 1990 MHzTDD371910 MHz 1930 MHz1910 MHz 1930 MHzTDD382570 MHz 2620 MHz2570 MHz 2620 MHzTDD391880 MHz1920 MHz1880 MHz1920 MHzTDD402300 MHz2400 MHz2300 MHz2400 MHzTDD412496 MHz2690 MHz2496MHz2690 MHzTDDTDD模式支持频段（模式支持频段（9个）个）FDD模式支持频段（模式支持频段（19个）个）根据2008年底冻结的LTE R8协议：支持两

19、种双工模式：FDD和TDD支持多种频段，从700MHz到2.6GHz支持多种带宽配置，协议规定以下带宽配置：1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz部分频段的支持情况可能会有所变动Channel bandwidth BWChannel MHz1.43 5101520Transmission bandwidth configuration NRB615 255075100LTELTE频带频带LTE共支持两种无线帧结构：类型1，适用于频分双工FDD类型2，适用于时分双工TDDFDD类型无线帧结构：FDD类型无线帧长10ms，如下图所示。每帧含有20个时隙，每时

20、隙为0.5ms。普通CP配置下，一个时隙包含7个连续的OFDM符号（Symbol）FDD类型无线帧结构类型无线帧结构l资源块的概念：资源块的概念：pLTE具有时域和频域的资源，资源分配的最小单位是资源块资源分配的最小单位是资源块RB（Resource Block），RB由RE（Resource Element）组成，如右图示pRE是二维结构，由时域符号（Symbol）和频域子载波（Subcarrier）组成p1个时隙（连续7个OFDM符号）和12个连续子载波组成一个RBDL/UL子帧分配子帧分配Uplink-downlink configurationDownlink-to-Uplink Sw

21、itch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD25 msDSUDDDSUDD310 msDSUUUDDDDD410 msDSUUDDDDDD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUDDwPTS: Downlink Pilot Time SlotGP: Guard PeriodUpPTS: Uplink Pilot Time SlotTDD类型无线帧结构类型无线帧结构D: Downlink subframeU: Uplink subframeS: Special sub

22、frame下行信道：Physical Broadcast Channel (PBCH)：物理广播信道，承载小区ID等系统信息，用于小区搜索过程。Physical Downlink Control Channel (PDCCH)：物理下行控制信道，承载寻呼和用户数据的资源分配信息，以及与用户数据相关的HARQ信息。Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)：物理下行共享信道，承载下行用户数据。Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH)：物理控制格式指示信道，承载控制信道所在OFDM符号的位置信息。Ph

23、ysical Hybrid ARQ Indicator Channel (PHICH)：物理HARQ指示信道，承载HARQ的ACK/NACK信息。Physical Multicast Channel (PMCH)：物理多播信道，承载多播信息。上行信道：Physical Random Access Channel (PRACH)：物理随机接入信道，承载随机接入前导。 Physical Uplink Shared Channel (PUSCH)：物理上行共享信道，承载上行用户数据。Physical Uplink Control Channel (PUCCH)：物理上行控制信道，承载HARQ的ACK

24、/NACK，调度请求(Scheduling Request)，信道质量指示(Channel Quality Indicator)等信息下行传输信道和物理信道的映射关系下行传输信道和物理信道的映射关系上行传输信道和物理信道的映射关系上行传输信道和物理信道的映射关系Physical LayerMAC LayerPhysical LayerMAC Layer下行参考信号RS（Reference Signal）：类似CDMA的导频信号。用于下行物理信道解调及信道质量测量（CQI）。协议指定有三种参考信号。其中，小区特定参考信号（Cell-Specific Reference Signal）为必选，另外

25、两种参考信号（MBSFN Specific RS & UE-Specific RS）为可选。小区特定参考信号在小区特定参考信号在时频域的位置示意图时频域的位置示意图单天线端口单天线端口双天线端口双天线端口四天线端口四天线端口天线端口天线端口0天线端口天线端口1天线端口天线端口2天线端口天线端口3下行参考信号特点：小区特定参考信号由小区特定参考信号序列及频移影射得到。RS本质上是在时频域上传播的伪随机序列。在某一天线端口上，RS的频域间隔为6个子载波。RS离散地分布在时频域上，相当于对信道的时频域特性进行抽样，供下行信道估计和信号解调提供参考。RS分布越密集，则信道估计越精确，但开销越大

26、，影响系统容量。MBSFN: Multicast/Broadcast over a Single Frequency NetworkRE该天线口不传输该天线口不传输RS该天线口的该天线口的RS符号符号R1：第一个天线口传输的RSR2：第二个天线口传输的RSR3：第三个天线口传输的RSR4：第四个天线口传输的RS同步信号（Synchronization Signal）：同步信号用于小区搜索过程中UE和E-UTRAN的时频同步。同步信号包含两个部分：主同步信号主同步信号（Primary Synchronization Signal）：用于符号timing对准，频率同步，以及部分的小区ID侦测次同步

27、信号次同步信号（Secondary Synchronization Signal）：用于帧timing对准，CP长度侦测，以及小区组ID侦测同步信号特点：无论系统带宽是多少，同步信号只位于系统带宽的中部，占用62个子载波。同步信号只在每个10ms帧的第1个和第11个时隙中传送。主同步信号位于传送时隙的最后一个符号，次同步信号位于传送时隙的倒数第二个符号。同步信号结构同步信号结构上行参考信号RS（Reference Signal）：上行的导频信号，用于E-UTRAN与UE的同步和上行信道估计。上行参考信号有两种：解调参考信号解调参考信号DM RS (Demodulation Reference

28、Signal), PUSCH和PUCCH传输时的导频信号探测参考信号探测参考信号SRS (Sounding Reference Signal), 无PUSCH和PUCCH传输时的导频信号上行参考信号特点：由于上行采用SC-FDMA，每个UE只占用系统带宽的一部分，DM RS只在相应的PUSCH和PUCCH分配带宽中传输。DM RS在时隙中的位置根据伴随的PUSCH和PUCCH的不同格式而有所差异。Sounding RS的带宽比单个UE分配到的带宽要大，目的是为e-NodeB作全带宽的上行信道估计提供参考。Sounding RS在每个子帧的最后一个符号发送，周期/带宽可以配置。Sounding

29、RS可以通过系统调度由多个UE发送。伴随PUSCH传输的DM RS位置图DM RS占用每个时隙的第4个符号TimeFreqTimeFreqTimeFreq伴随PUCCH传输的DM RS位置图（PUCCH传输UL ACK信令）DM RS占用每个时隙的3个符号伴随PUCCH传输的DM RS位置图（PUCCH传输CQI信令）DM RS占用每个时隙的2个符号PUCCH在系统带宽的两在系统带宽的两端，并在两个时隙间跳端，并在两个时隙间跳频频某用户分配到的上行带某用户分配到的上行带宽宽系统带宽系统带宽小区搜索（Cell Search）基本原理：小区搜索是UE实现与E-UTRAN下行时频同步并获取服务小区I

30、D的过程。小区搜索分两个步骤：第一步：UE解调主同步信号实现符号同步，并获取小区组内ID；第二步：UE解调次同步信号实现帧同步，并获取CP长度和小区组ID。关于Cell ID：LTE协议规定物理层Cell ID分为两个部分：小区组ID（Cell Group ID）和组内ID（ID within Cell Group）。目前最新协议规定物理层小区组有168个，每个小区组由3个ID组成，因此共有共有168*3=504个独立的个独立的Cell ID其中 代表小区组ID，取值范围0167； 代表组内ID，取值范围02(2)ID(1)IDcellID3NNN(1)IDN(2)IDN初始化小区搜索（Ini

31、tial Cell Search）：UE上电后开始进行初始化小区搜索，搜寻网络。一般而言，UE第一次开机时并不知道网络的带宽和频点。UE会重复基本的小区搜索过程，历遍整个频谱的各个频点尝试解调同步信号。这个过程耗时，但一般对此的时间要求并不严格。可以通过一些方法缩短以后的UE初始化时间，如UE储存以前的可用网络信息，开机后优先搜索这些网络。一旦UE搜寻到可用网络并与网络实现时频同步，获得服务小区ID，即完成小区搜索后，UE将解调下行广播信道PBCH，获取系统带宽、发射天线数等系统信息。完成上述过程后，UE解调下行控制信道PDCCH，获取网络指配给这个UE的寻呼周期。然后在固定的寻呼周期中从ID

32、LE态醒来解调PDCCH，监听寻呼。如果有属于该UE的寻呼，则解调指定的下行共享信道PDSCH资源，接收寻呼。搜索频点同步信号广播信道控制信道共享信道随机接入（Random Access）基本原理：随机接入是UE与E-UTRAN实现上行时频同步的过程。随机接入前，物理层应该从高层接收到下面的信息：随机接入信道PRACH参数：PRACH配置，频域位置，前导（preamble）格式等；小区使用preamble根序列及其循环位移参数，以解调随机接入preamble。物理层的随机接入过程包含两个步骤：UE发送随机接入preamble；E-UTRAN对随机接入的响应。随机接入的具体过程：高层请求发送随机

33、接入preamble，继而触发物理层随机接入过程；高层在请求中指示preamble index， preamble目标接收功率，相关的RA-RNTI，以及随机接入信道的资源情况等信息；UE决定随机接入信道的发射功率为preamble的目标接收功率+路径损耗。发射功率不超过UE最大发射功率，路径损耗为UE通过下行链路估计的值；通过preamble index选择preamble序列；UE以计算出的发射功率，用所选的preamble序列，在指定的随机接入信道资源中发射单个preamble ；在高层设置的时间窗内，UE尝试侦测以其RA-RNTI标识的下行控制信道PDCCH。如果侦测到，则相应的下行共

34、享信道PDSCH则传往高层，高层从共享信道中解析出20位的响应信息。随机接入信道随机接入信道随机接入前导下行控制信道下行控制信道随机接入响应RA-RNTI: Random Access Radio Network Temporary Identifier功率控制（Power Control）基本原理：下行功控决定了每个RE（Resource Element）上的能量EPRE（Energy per Resource Element）；上行功控决定了每个DFT-S-OFDM（上行SC-FDMA的复用调制方式）符号上的能量。上行功控：上行功控的方式有开环功控和闭环功控两种。可以通过X2接口交换各小区

35、的过载指示OI（Overload Indicator）实现小区间的集中式功控，使得功控有可能提升整个系统的性能。上行功控可以分别控制PUSCH，PUCCH，PRACH和Sounding RS。各种信道/信号的功控大同小异，以PUSCH功控为例：PUSCH功控为慢速功控，补偿路径损耗和阴影衰落，以及控制小区间干扰。功控的原理如上式。影响PUSCH的发射功率PPUSCH的因素有UE最大发射功率PMAX，UE分配的资源MPUSCH，初始发射功率PO_PUSCH，估计路径损耗PL，调制编码因子TF，系统调整因子f（开环功控时f不起作用）f(i)(i)PL(j)(j)P(i)(M,P(i)PTFO_PU

36、SCHPUSCHMAXPUSCH10log10min下行功控：下行RS一般以恒定功率发射，下行共享信道PDSCH的发射功率是与RS发射功率成一定比例的。下行功控根据UE上报的CQI与目标CQI的对比，调整下行发射功率。UE上报CQI下行发射功率X2上行发射功率系统调整参数EPRE: Energy per Resource ElementDFT-SOFDM: Discrete Fourier Transform Spread OFDM第一章：第一章：LTE基本原理基本原理F第一节：第一节：LTELTE背景及基础知识介绍背景及基础知识介绍F第二节：第二节：LTELTE网络架构及协议栈介绍网络架构及

37、协议栈介绍F第三节：第三节：LTELTE物理层结构介绍物理层结构介绍F第四节：第四节：LTELTE空口关键技术介绍空口关键技术介绍频域波形f宽频信道宽频信道正交子信道正交子信道时，可以认为该信道是时，可以认为该信道是“非频率选择性非频率选择性信道信道”，所经历的衰落是，所经历的衰落是“平坦衰落平坦衰落”nOFDM符号持续时间符号持续时间 95%；挑战目标 97%掉线率：基本目标4%；挑战目标 -110dBm的概率大于90RS-SINR（同频网络空载） 5dB的概率大于90RS-SINR（同频网络满载） -3dB的概率大于90%覆盖覆盖指标指标注：边缘速率条件为D频段20MHz同频组网，10用户

38、同时接入 TD-LTE TD-LTE共站建设共站建设2 TD-LTE TD-LTE室外覆盖方案室外覆盖方案1n 与与TD-SCDMA共站址建设的要求共站址建设的要求n 2/8天线对比及应用建议天线对比及应用建议TD-LTE无线网络组网无线网络组网频率范围（MHz）支持模式应用场景备注TD-LTETD-S室外室内F频段1880188019201920TD-LTE频段若需要与邻频FDD或其他系统共存，还需考虑在合法使用频带内预留一定的频率隔离带，以符合国家频率使用要求，并保证异系统共存的性能。A频段2010201020252025E频段2300230024002400D频段257025702620

39、2620TD-LTETD-LTE室外应用可能使用室外应用可能使用F F和和D D频段频段与与TD-STD-S通过合路方式共天馈的前提：更换或新建通过合路方式共天馈的前提：更换或新建FADFAD天线天线（现有（现有TD-STD-S天面需更换天线，新建站点需部署天面需更换天线，新建站点需部署FADFAD天线）天线）TD-SCDMA FTD-SCDMA F频段室外设备已明确要求具备同频段室外设备已明确要求具备同TD-LTETD-LTE共模能力共模能力F F频段频段D D频段频段方式一：TD-LTE独立建设特点：LTE网络独立考虑，基于后续商用频率和网络需求，重新建设方式二：基于AFDAFD天线天线，

40、在TD-S建设中考虑引入TD-LTE的需求特点：TD-S建设考虑共建抱杆、共天馈需求TD-LTE产品考虑设备内置合路器需求实现方式：TD-LTE RRU可以通过盲插接口盲插接口背在天线后面；或者通过集束接口集束接口连接天线TD-S RRU 通过集束接口连接综合考虑后续工程实施难度以及应用灵活性，建议推动综合考虑后续工程实施难度以及应用灵活性，建议推动AFDAFD天线产品的开发。天线产品的开发。在技术成熟以及条件具备的情况下，在技术成熟以及条件具备的情况下，TD-SCDMA TD-SCDMA 建设中尽快考虑引入建设中尽快考虑引入AFDAFD天线。天线。同时，在工程条件允许的情况下，抱杆等天面资源

41、为同时，在工程条件允许的情况下，抱杆等天面资源为LTE RRULTE RRU预留。预留。DDFADDAFFADDAFOr现有站点，有新增D频段天面的条件FAEFA现有站点，无新增D频段天面的条件，需共用天线合路器合路器原有原有新建新建考虑建设和后期网络优化需求，建议：考虑建设和后期网络优化需求，建议： 8 8天线引入天线引入D D频段可采用共或不共天线方案频段可采用共或不共天线方案 考虑网络优化的便利性和有效性，优选不共天线建设方式考虑网络优化的便利性和有效性，优选不共天线建设方式 充分考虑工程实施难度与客观条件，在不允许单独建设充分考虑工程实施难度与客观条件，在不允许单独建设TD-LTETD

42、-LTE天面天面的情况下，则采用共天线建设方式，因此后续将推动的情况下，则采用共天线建设方式，因此后续将推动AFDAFD天线尽快天线尽快成熟，以保证共天面建设后，现网和成熟，以保证共天面建设后，现网和TD-LTETD-LTE网络的性能。网络的性能。方案名称D频段RRU内置合路器FAD天线内置合路器比较体积/重量体积增加1.52.5L重量增加1.52.5Kg体积增加1.53L重量增加1.53Kg体积重量增加不大，两种方案对天面整体影响相同成本增加400500元增加400500元两种方案对基站总成本的影响相同接头线缆数目接头和线缆各18个接头和线缆各18个两种接头和线缆数目一样多，建议采用集束和盲

43、插方式可靠性影响小影响小合路器为无源器件，两种方案对基站可靠性的影响都较小维护FA和D频段RRU故障耦合度高，D频段RRU安装维护会导致FA频段RRU较长时间退服FA和D频段RRU故障耦合度低，故障RRU处理简单快捷，不影响正常运行天线内置合路器使得运营维护更加方便，可大量减小故障断网时间产品支持能力主设备厂家均表示可支持，且具备相关经验，但此型号RRU只适用于国内应用天线厂家均表示可支持，但需提高工艺控制水平，产能下降510%RRU内置合路器方案产业能力更强，但天线内置合路器方案不影响TD-LTE国际化推广lTDTD三四期三四期FAFA天线未内置合路器天线未内置合路器的技术原因主要是的技术原

44、因主要是F F和和A A频段相距较近，微带合频段相距较近，微带合路器实现较难，且路器实现较难，且FAFA双频双频RRURRU已经实现。已经实现。l目前天线厂家技术能力有所提升，且目前天线厂家技术能力有所提升，且FAFA和和D D频段相距较远，微带合路器实现容易频段相距较远，微带合路器实现容易，未来，未来FADFAD天线内置合路器具备可行性，且不影响天线内置合路器具备可行性，且不影响D D频段频段RRURRU设备的国际化推广设备的国际化推广, ,因因此，后续将考虑此，后续将考虑推动天线合路方式产业化推动天线合路方式产业化。 TD-LTE TD-LTE共站建设共站建设2 TD-LTE TD-LTE

45、室外覆盖方案室外覆盖方案1n 与与TD-SCDMA共站址建设的要求共站址建设的要求n 2/8天线对比及应用建议天线对比及应用建议TD-LTE无线网络组网无线网络组网多天线技术应多天线技术应用需要考虑的用需要考虑的主要因素主要因素网络性能设备及组网成本工程施工以及运营维护难度7676性能性能n 覆盖：控制信道基本相当，业务信道有33.5dB增益n 吞吐量：以8天线双流BF为例，城区环境下行边缘速率提升70%，平均吞吐量提升40%。郊区环境增益更高n在连续覆盖的多种场景下，8天线相比2天线在覆盖、吞吐量方面都具备显著优势成本成本n 8天线相比2天线单设备成本较高（器件成本约为1.8倍）n 但在指定

46、覆盖区域内、指定覆盖指标要求下，8天线所需站点数少，综合建网成本低工程工程n 由于天线面积大124%、RRU设备重67%，体积大33%、接头数量多，8天线相比2天线施工难度高n 8通道RRU设备复杂度高，设备故障概率增加n 正在推动优化方案，不断降低施工和运维难度指标指标2 2天线天线8 8天线（下行采用天线（下行采用BFBF）天线增益天线增益天线物理增益天线物理增益(dBi)(dBi)18181717控控制制信信道道上行上行上行接收分集增益上行接收分集增益(dB)(dB)3 38 8干扰余量干扰余量二者基本相同二者基本相同8天线相对2天线的覆盖增益(dB)4下行下行发射分集增益发射分集增益(

47、dB)(dB)3 33 3干扰余量干扰余量二者基本相同二者基本相同8天线相对2天线的覆盖增益(dB)-1业业务务信信道道上行上行接收分集增益接收分集增益(dB)(dB)3 38 8干扰余量干扰余量8 8天线比天线比2 2天线抗干扰能力更强，对覆盖有额外增益天线抗干扰能力更强，对覆盖有额外增益; ;具体增益具体增益待评估待评估8天线相对2天线覆盖增益(dB)4（未考虑干扰余量）下行下行发射分集增益发射分集增益(dB)(dB)3 30 0赋型增益赋型增益(dB)(dB)0 07.57.5干扰余量干扰余量同上同上8天线相对2天线覆盖增益(dB)3.5（未考虑干扰余量）对于业务信道，对于业务信道，8

48、8天线相对天线相对2 2天线有天线有3-4dB3-4dB的增益（若考虑干扰余量则增益更大）的增益（若考虑干扰余量则增益更大）对于业务信道覆盖受限的场景，该增益将体现为对于业务信道覆盖受限的场景，该增益将体现为8 8天线的边缘和平均吞吐量天线的边缘和平均吞吐量对于控制信道，对于控制信道，8 8天线相对天线相对2 2天线有天线有1dB1dB的差距的差距初步仿真表明，密集城区，每小区初步仿真表明，密集城区，每小区1010用户用户D D频段同频组网，当上行边缘速率要求低于频段同频组网，当上行边缘速率要求低于300Kbps300Kbps，或下行，或下行边缘速率要求低于边缘速率要求低于715kbps715

49、kbps时，下行控制信道将成为覆盖受限因素时，下行控制信道将成为覆盖受限因素后续考虑提升后续考虑提升8 8天线增益等方式消除差距天线增益等方式消除差距相对于 2*2 MIMO的提升4*2 MIMO8*2单流BF8*2双流BFSEESESEESESEESE城区（3km/h）10%19%30%65%40%70%农村（3km/h）19%17%57%150%60%151%比较前提u 由于室内难于应用8天线，在此仅评估室外环境多天线技术性能u 室外环境重点考察城区和郊区，重点比较2、4、8通道多天线技术u 评估标准: 小区频谱效率（SE）& 边缘频谱效率（ESE）城区仿真条件频点频点2.6GHz

50、2.6GHz站点数站点数1919站站* *3 3扇区扇区站间距站间距500500米米信道模型信道模型SCMESCME发射功率发射功率46dbm for 10MHz46dbm for 10MHz农村仿真条件频点频点2.6GHz2.6GHz站点数站点数1919站站* *3 3扇区扇区站间距站间距10001000米米信道模型信道模型SCMESCME发射功率发射功率46dbm for 10MHz46dbm for 10MHz在典型覆盖场景下，在典型覆盖场景下，8 8通道比通道比2 2通道在吞吐量上有较大增益通道在吞吐量上有较大增益无线网络建设成本比较网络模型（满载条件下）频率天线增益下行边缘速率要求下

51、行覆盖距离上行边缘速率要求上行覆盖距离2天线8天线2天线8天线2天线8天线2.6G18dBi17dBi1024kbps158m278m256kbps160m240m设备成本比较u天线：8天线比2天线设备价格高，但天线占单设备总体成本比重较低uBBU：由于发射/接收天线数增加以及波束赋形等复杂算法，对基带的处理能力增加较多，但数字基带部分成本所占比重较低uRRU：通道数及射频模块相应增多，但由于功率降低单个器件成本降低，总体成本相应增加综合评估：综合评估：8 8天线产品天线产品BOMBOM成本（器件成本）是成本（器件成本）是2 2天线的天线的1.81.8倍倍无线网络建设成本比较成本计算覆盖总面积

52、单站覆盖面积站点数单站成本建网总成本2天线10km20.05km2200N+M200N+200M8天线0.11km2911.8N+M164N+91M* *注：注：N N为为2 2天线设备成本，天线设备成本，MM为站址配套建设成本为站址配套建设成本8 8天线相对天线相对2 2天线而言，建网成本有一定优势天线而言，建网成本有一定优势双极化2天线双极化8天线施工困难后续优化方案天线宽度天线宽度1130mm1130mm* *16167mm7mm1366mm1366mm* *31310mm0mm天面要求较天面要求较高高正在推进小型化正在推进小型化8 8天线天线（400mm400mm* *600mm600

53、mm）RRURRU设备设备尺寸尺寸体积体积15L15L重量重量12kg12kg体积体积20L20L重量重量20kg20kg对天面承重对天面承重要求高要求高随着产业能力提升，设备集成度在不随着产业能力提升，设备集成度在不断提高。此外，正在推动集成天线断提高。此外，正在推动集成天线+RRU+RRU的有源一体化天线的有源一体化天线接头数量接头数量2 2接口接口/ /扇区扇区9 9接口接口/ /扇区扇区增加安装和增加安装和维护工作量维护工作量集束线缆与与盲插方案可降低由于接口可降低由于接口数增多造成的工程难度数增多造成的工程难度当前当前8 8天线产品的施工难度明显高于天线产品的施工难度明显高于2 2天

54、线产品天线产品后续进一步推动优化方案，不断降低施工难度后续进一步推动优化方案，不断降低施工难度室内覆盖：室内覆盖：建议部署单建议部署单/ /双通道产品双通道产品，使用单天线发射，使用单天线发射/ /发射发射分集分集/ /空间复用空间复用密集城区密集城区室内覆盖室内覆盖郊区农村郊区农村高速高速城区城区城区城区/ /郊区室外连续覆盖：郊区室外连续覆盖：建议部署建议部署8 8通道产品，可优选通道产品，可优选4+44+4双极化天双极化天线类型。在常规环境下使用波束赋形，移动线类型。在常规环境下使用波束赋形，移动速度较快的情况下（速度较快的情况下（60KM/h60KM/h）切换到空间）切换到空间复用复用

55、/ /发射分集发射分集高速（高速（120KM/h120KM/h）场景覆盖）场景覆盖：建议部署建议部署2 2通道产品，使用发射分集通道产品，使用发射分集/ /开环空间复用开环空间复用室外热点室外热点/ /盲点覆盖：盲点覆盖：建议部署建议部署2 2通道产品，使用发通道产品，使用发射分集射分集/ /空间复用空间复用热点热点/ /盲点盲点8181原则上应采用三扇区配置原则上应采用三扇区配置，但可以结合各地实际情，但可以结合各地实际情况灵活选择各站的扇区配况灵活选择各站的扇区配置数量。置数量。一：应用场景建议一：应用场景建议二：天面建设方式建议二：天面建设方式建议n8天线技术产品：室外连续覆盖场景天线技

56、术产品：室外连续覆盖场景n2天线技术产品：室外单点热点覆盖、补盲、高速、室内覆盖（也可采用单天线技术产品：室外单点热点覆盖、补盲、高速、室内覆盖（也可采用单天线技术产品）天线技术产品）n优选采用新建天面方式优选采用新建天面方式n条件不具备，可采用与条件不具备，可采用与TD-SCDMA共用天面建设方式，天线内置合路器共用天面建设方式，天线内置合路器概概 要要 第一章：第一章：LTE系统标准概述系统标准概述 第二章：第二章：TD-LTE无线网络组网无线网络组网 第三章：第三章：TD-LTE室内分布系统建设室内分布系统建设 第四章：第四章：TD-LTE试验网试验网网络规划：网络规划：2G+3G+4G

57、2G+3G+4G2G3G4GWLANWLAN航线航线国道国道+ + +高速高速高铁高铁以以“2G+3G+4G”2G+3G+4G”( (国道国道+ +高速高速+ +高铁高铁) )的立体覆盖构建未来网络的立体覆盖构建未来网络大力推动具有国家自主知识产权的大力推动具有国家自主知识产权的TD-SCDMA/TD-LTETD-SCDMA/TD-LTE的建设和产业的建设和产业发展发展快速实现快速实现城市热点区域城市热点区域的高速无线网络覆盖（政府、高校、酒店、的高速无线网络覆盖（政府、高校、酒店、商场等热点区域）商场等热点区域）核心区域核心区域WLAN/WLAN/固定宽带：高速数据业务固定宽带：高速数据业务

58、重点区域重点区域3G/HSDPA3G/HSDPA：语音：语音/ /可视电话可视电话/ /中高速数据业务中高速数据业务全网覆盖全网覆盖GSM/GPRS/EDGE/cdma20001xGSM/GPRS/EDGE/cdma20001x：话音：话音/ /低速数据服务低速数据服务网络规划：立体化的无线接入网络网络规划：立体化的无线接入网络2G2G全面覆盖、全面覆盖、3G/4G3G/4G热区覆盖、热区覆盖、WLANWLAN热点覆盖热点覆盖无所不在、立体化的无线接入网络无所不在、立体化的无线接入网络vLTELTE拟用频段拟用频段占用频段拟用场合F频段与TD-SCDMA共用18801920频段室外E频段与TD

59、-SCDMA共用23202370频段，已明确TD-SCDMA使用23202330， TD-LTE使用23502370室内D频段独立采用2.6GHz频段（25702620MHz）室外第三章：第三章：TD-LTE室内分布系统室内分布系统建设建设F第一节：第一节：TD-LTETD-LTE室内覆盖建设方案室内覆盖建设方案F第二节：第二节：TD-LTETD-LTE室内覆盖建设原则室内覆盖建设原则v 室外宏基站覆盖室内室外宏基站覆盖室内 室外站覆盖室内的信号特征：室外站覆盖室内的信号特征：u 1212层易出现弱覆盖层易出现弱覆盖u 4848层覆盖较好，信号质量较好层覆盖较好，信号质量较好u 高层信号杂乱，

60、干扰较大高层信号杂乱，干扰较大 TD-LTETD-LTE室外覆盖拟采用室外覆盖拟采用2.6GHz2.6GHz频段，频率较高，覆盖效果不如频段，频率较高，覆盖效果不如GSMGSM、TD-SCDMATD-SCDMA。v 室内分布系统覆盖室内室内分布系统覆盖室内 采用分布式基站（采用分布式基站（BBU+RRUBBU+RRU）实现室内场景覆盖。）实现室内场景覆盖。 高话务场景的室内覆盖可优先考虑采用大容量高话务场景的室内覆盖可优先考虑采用大容量BBUBBU配置，并通过使用配置，并通过使用多个多个RRURRU实现大容量覆盖。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对于室外宏基站附近