《TDLTE室外天线应用研究及试验》研究院牵头详解课件

1、2011年4月课题名称：TD-LTE室外天线应用研究及试验中国移动集团级重点项目（含联合研发项目）开题汇报报告第1页，共27页。一、项目信息项目名称TD-LTE室外天线应用研究及试验项目牵头单位及联系人研究院马欣项目协助单位计划部、设计院、广东公司、江苏公司主题词多天线、共天馈、演进、电调课题预计开始时间2011年4月预计结束时间2011年12月项目完成人马欣、 赵炎炎、林兴、瞿水华、吴荣广、吴兵、刘少聪、李坤江、王安娜、王大鹏、程广辉等第2页，共27页。二、立项背景和意义LTE室外天线应用及发展面临“四大挑战”多系统共天馈的发展难题 影响未来LTE系统的引入及部署 设备更换将极大影响TD网络

2、现有网络投资关键天线技术选择难题 2/8天线选择 0.5/0.7阵元间距选择等天线规划及设计难题 缺乏基于8天线应用的LTE网络规划设计经验 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第3页，共27页。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 DHD JGDJ 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 深入评估第4页，共27页。四、研究总体框架（1）理论及仿真分析外场评估

3、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第5页，共27页。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BeamForming的系统仿真参数及不同参数可能带来的影响对多种LTE广播/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第6页，共27页。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0.7/0.5Lamda天线的成熟进一步推进小型化、内置合路器天线的成熟进一步推进

4、独立电调天线的研发切合网络发展需求的产品研发第7页，共27页。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第8页，共27页。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TD-SCDMA共天馈系统方案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第9页，共27页。四、

5、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0.5/0.7Lamda天线外场对比及评估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第10页，共27页。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，

6、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。第11页，共27页。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TD-SCDMA及TD-LTE

7、两组射频信号，两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LTE 各类天线规划方法时，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TD-SCDMA及TD-LTE融合发展技术方案及策略问题时，由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IIV期天线问题调研了解，并为未来的可能

8、情况储备多种方案第12页，共27页。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Fixed BF，CDD/PSD和频分等；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）第13页，共27页。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

9、术（2）第14页，共27页。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TD-LTE平滑演进的影响研究TD-S天馈向TD-LTE平滑演进所存在的问题研究新建天馈系统同现网天馈升级的优劣势；通过RRU或天线新技术进行异系统共天馈方法的研究；第15页，共27页。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

10、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）第16页，共27页。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；第17页，共27页。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

11、、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。第18页，共27页。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

12、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。第19页，共27页。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创新独立电调设

13、计，解决3/4G网络独立优化调整问题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第20页，共27页。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：研究院已经牵头制定了中国移动企标TD-LTE双极化智能天线阵列设备规范和TD-LTE双极化双通道天线设备规范，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。研究院和软院一起起草了规模试验网测试规范TD-LTE规模技术试验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。设计院已经完成

14、了TD-LTE规划设计方法研究TD-LTE规划仿真研究等多类成果广东、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多项第21页，共27页。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

15、究制定专利许可方案本项目不涉及外协第22页，共27页。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TD-LTE多天线技术及方案研究报告、TD-S/LTE平滑演进方案及策略研究研究院多场景TD-LTE多天线性能分析及规划应用方法研究报告设计院标准成果：形成的企业标准及标准化组织成果TDD双极化智能天线规范（修订）（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TD-LTE规模外场试验测试报告-多天线技术分册（含2/8比较等）研究院、设

16、计院、江苏公司TDD新型天线系列测试报告（含小型化、内置合路器、独立电调等3本）研究院、广东公司第23页，共27页。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12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23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23项瞿水华、吴荣广第24页，共27页。十三、项目研究进度计划研发类2011年4

17、月-6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-6月 完成TD-LTE/TD-SCDMA天线融合方案研究；2011年7月-11月 根据外场测试情况完成TD-LTE多天线部署及应用策略研究；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-6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-12月 完成应用结论确认；外场验证类2011年3月-5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。第25页，共27页。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。第26页，共27页。十五、项目企业绩效贡献情况预测项目特征指标（PAV）指标名称项目应用前指标现状值：PAVc项目应用1年后