中移动TD-LTE组网技术交流-华为公司-徐建国.ppt
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1、中移动TD-LTE 组网技术交流(华为技术有限公司)January 27,2011Page 1目目 录录pTD-LTETD-LTE基本原理及与其它制式对比基本原理及与其它制式对比pTD-LTETD-LTE网络规划方法网络规划方法pTD-LTE TD-LTE 典型组网性能典型组网性能 pTD-LTETD-LTE与异系统共存与异系统共存pTD-LTETD-LTE典型业务应用典型业务应用pTD-LTETD-LTE组网实例介绍组网实例介绍Page 2n无线通信发展进程无线通信发展进程nTDDTDD帧结构帧结构TD-LTE基本原理及与其它制式对比基本原理及与其它制式对比_原理(一)原理(一)nLTELT
2、E系统网络架构系统网络架构Uplink-downlink configurationDownlink-to-Uplink Switch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD25 msDSUDDDSUDD310 msDSUUUDDDDD410 msDSUUDDDDDD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUDPage 3TD-LTE基本原理及与其它制式对比基本原理及与其它制式对比_原理(二)原理(二)Page 4FDDTDD影响Frame ConfigurationFS
3、1FS2基站硬件网络同步有影响特殊时隙无GP无最大支持100KMUE提前发送20对UE有影响DwPTSP-SCH在DwPTS中的第3个符号对UE同步有点影响控制信道只占前两个符号对调度有影响UpPTS短RACH方式对基带算法、如何调度有影响SRS增加互易性测量算法不同上下行帧结构引起HARQ、控制信道格式、控制信道时延等不同HARQ进程数8根据上下行配比不同而不同,下行最大15个进程对调度有影响AN反馈时序第四帧反馈大于等于第4帧反馈UE Soft buffer sizeEqual size splitoverlooking 进程数大于8对UE侧有影响PHICH根据上下行不同配比有不同PHIC
4、H数对调度有影响UL grant2DL:3UL多个TTI调度对MAC、基带算法有影响PUCCH单独反馈AN bounding或AN multiplexing对基带、MAC算法有影响功率控制第4帧根据上下行不同配比有不同bounding固定上下行子帧连续性连续不连续对跨子帧基带算法有影响Beam forming可选必选对基带、MAC算法有影响上下行信道互易性没有有对基带测量算法有影响载频不同对射频有影响TD-LTE基本原理及与其它制式对比基本原理及与其它制式对比_FDD/TDD对比对比Page 5TD-LTE基本原理及与其它制式对比基本原理及与其它制式对比_与其它系统对比与其它系统对比峰值数率峰
5、值数率系统频谱效率系统频谱效率(bit/s/Hz/site)频谱带宽频谱带宽所处频带所处频带TD-LTE下行下行100Mbps(20MHZ带宽)带宽)上行上行50Mbps(20MHZ带宽)带宽)下行下行1.54bps/HZ、上行、上行0.97bps/HZ(1x2,dense urban ISD 500m)1.420MHZ2.6GHZ、2.4GHZTD-SCDMA2.8Mbps(HSDPA)0.82bps/HZ1.6MHZ(单载波)单载波)18801920MHz、20102025MHz、23002400MHz WCDMA14.4Mbps(HSDPA)0.71bps/HZ5MHZ X 219201
6、980MHZ21102170MHZ17551785MHZ18501880MHZCDMA20003.1Mbps(EVDO)0.51bps/HZ1.25MHZ X 213 个频段级别,包括个频段级别,包括400MHz/450MHz/800MHz/900MHz/1800MHz/1900MHz/2GHz频段频段WLAN54Mbps(802.11a)、)、11Mbps(802.11b)0.9bps/HZ20MHZ2.4GHZ、5GHZGSM0.384Mbps(EDGE)0.33bps/HZ200KHZ,多载波也是多载波也是以以200K为基本单位为基本单位.900MHZ、1800MHZPage 6目目 录
7、录pTD-LTETD-LTE基本原理及与其它制式对比基本原理及与其它制式对比pTD-LTETD-LTE网络规划方法网络规划方法pTD-LTE TD-LTE 典型组网性能典型组网性能pTD-LTETD-LTE与异系统共存与异系统共存pTD-LTETD-LTE典型业务应用典型业务应用pTD-LTETD-LTE组网实例介绍组网实例介绍Page 7TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室外链路预算(一)室外链路预算(一)链路预算基本原理链路预算基本原理链路预算基本原理链路预算基本原理1n链路预算:通过对系统中前反向通过对系统中前反向信号传播途径中各种信号传播途径中各种影响因素进行考察,影响因素进行考察
8、,对系统的覆盖能力进对系统的覆盖能力进行估计,获得保持一行估计,获得保持一定通信质量下链路所定通信质量下链路所允许的最大传播损耗。允许的最大传播损耗。Page 8TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室外链路预算(二)室外链路预算(二)UE Transmit Power(e.g.23dBm)UE Antenna GainNode B Antenna GainOther Gain(eg.HARQ)Slow fading marginInterference marginCable LossBody LossPenetration LossPath LossUPLINK BUDGETeNodeB
9、reception sensitivity(e.g.-119dBm)Antenna GainOther GainMarginLossPath LossPenetrationLossCableLossAntennaGaineNodeBSensitivity 上行链路上行链路上行链路上行链路2PL_UL=Pout_UE +Ga_BS+Ga_UE Lf_BS Mf MI Lp Lb S_BSPage 9TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室外链路预算(三)室外链路预算(三)下行链路下行链路下行链路下行链路3eNodeB Transmit Power(e.g.46dBm)NodeB Antenna
10、GainUE Antenna GainOther GainSlow fading marginInterference marginBody LossCable LossPenetration LossPath LossDOWNLINK BUDGETUE reception sensitivity(e.g.-109dBm)Antenna GainOther GainMarginLossPenetration LossPenetrationLoss Path LossCableLossAntennaGaineNodeBPL_DL=Pout_BS Lf_BS+Ga_BS+Ga_UE Mf MI L
11、p Lb S_UEPage 10TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室外链路预算(四)室外链路预算(四)参数名称类型参数含义典型取值TDD上下行配比公共根据协议36.211,TDD-LTE支持7种不同的上下行配比#1,2:2TDD特殊子帧配比公共特殊子帧(S)由DwPTS,GP和UpPTS三部分组成,这三部分的时间比例(等效为符号比例)#7,10:2:2系统带宽公共根据协议,LTE带宽分6种(1.4M20M),不同带宽对应不同的RB数和子载波数20M人体损耗 公共话音通话时通常取3dB,数据业务不取0dBUE 天线增益 公共UE 的天线增益为 0dBi 0dBi基站接收天线增益 公共基站发射
12、天线增益18dBi馈缆损耗 公共包括从机顶到天线接头之间所有馈线、连接器的损耗,如果RRU上塔,则只有跳线损耗14dB穿透损耗公共室内穿透损耗为建筑物紧挨外墙以外的平均信号强度与建筑物内部的平均信号强度之差,其结果包含了信号的穿透和绕射的影响,和场景关系很大1020dB阴影衰落标准差公共室内阴影衰落标准差的计算:假设室外路径损耗估计标准差 X dB,穿透损耗估计标准差Y dB,则相应的室内用户路径损耗估计标准差=sqrt(X2+Y2)612边缘覆盖概率需求公共当 UE 发射功率达到最大,如果仍不能克服路径损耗,达到接收机最低接收电平要求时,这一链路就会中断/接入失败。小区边缘的UE,如果设计其
13、发射功率到达基站接收机后,刚好等于接收机的最小接收电平。则实际的测量电平结果将以这个最小接收电平为中心,服从正态分布;视运营商要求而定90%阴影衰落余量 公共阴影衰落余量(dB)=NORMSINV(边缘覆盖概率要求)阴影衰落标准差(dB)-UE最大发射功率上行UE的业务信道最大发射功率一般就是其额定总发射功率23dBm基站噪声系数 上行评价放大器噪声性能好坏的一个指标,用 NF 表示,定义为放大器的输入信噪比与输出信噪比之比4.5dB上行干扰余量上行与要求达到的上行SINR、上行负载、邻区干扰因子相关 -下行干扰余量下行与UE/eNB之间耦合损耗、下行负载、邻区干扰因子等相关 -基站发射功率下
14、行基站总的发射功率(链路预算中通常指单天线),下行eNB功率在全带宽上分配,上行功率在调度的RB上分配43dBmLTELTE典型参数典型参数典型参数典型参数4Page 11TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室外链路预算(五)室外链路预算(五)覆盖估算过程过程如右图所示:l按要求输入相应的参数l上行下分别进行计算,先计算发端EIRP,接着计算收端天线入口所需要的最低接收电平,两者相减(考虑相应的余量)得到路径损耗,再根据传播模型计算成本出相应的上、下行小区半径l比较上下行半径,取较小值作为实际小区的半径(链路预算完成)l根据小区半径计算站点覆盖面积l再结合规划区域面积计算需要的站点数全向站三
15、扇区站六扇区站所需站点数规划目标区域面积所需站点数规划目标区域面积/单基单基站覆盖面积站覆盖面积覆盖估算过程覆盖估算过程覆盖估算过程覆盖估算过程5Page 12TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室内链路预算(一)室内链路预算(一)覆盖估算开始获取场景信息,得到配置参数计算天线口功率覆盖估算结束获取边缘覆盖场强天线布放获取天线覆盖半径计算每扇区天线数量计算平层馈线长度及损耗计算分配损耗计算主干馈线长度及损耗扇区设置计算功率需求功率是否匹配基站功率NY功率匹配室内覆盖链路预算分成无线传播部分和有线分布系统两部分,典型的室内覆盖链路预算右图所示:TX/Rx)Node B第一步:覆盖指标确定第二步
16、:天线覆盖半径确定第三步:分析传播模型第四步:确 定 各种 场 景下 的 天线 口 功率总体流程描述总体流程描述总体流程描述总体流程描述1Page 13TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室内链路预算(二)室内链路预算(二)lLTE可以提供多种业务,不同的区域类型要求提供不同的业务,不同的业务,其室内覆盖指标要求不一样,因此,要确定室内覆盖指标,首先要划分不同的业务覆盖区域类型要确定室内覆盖指标,首先要划分不同的业务覆盖区域类型,按对网络质量的要求,通常分为三类区域,详细如下表所示:l室内覆盖边缘场强的确定需要同时考虑两个方面:一方面边缘场强应满足连续覆盖业务的最小接收信号强度最小接收信号强
17、度(需要考虑所承载业务的接收灵敏度、不同场景的慢衰落余量、干扰余量、人体损耗等因素)另一方面应大于室外信号在室内的覆盖强度,即:设计余量设计余量,其典型经验值为58dB(不同的场景要求会有差异,比如办公楼、酒店余量可以适当取大一些,相反停车场可以适当小一些)。l各类场景下建议边缘区域要求如下:覆盖指标确定覆盖指标确定覆盖指标确定覆盖指标确定2区域类型场景边缘RSRP要求一类区域(1024 kbps)高档娱乐场所、高档办公楼、高档酒店、大型商场、候机厅/展厅-105dBm二类区域(512kbps)一般娱乐场所、一般办公楼、一般酒店、一般商场-110dBm三类区域(128kbps)停车场-115d
18、Bm覆盖指标实际要求实际场景结合移动统一要求为准。Page 14TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室内链路预算(三)室内链路预算(三)若和其它体统合路时,则天线覆盖半径应该与原系统的天线覆盖半径相同若和其它体统合路时,则天线覆盖半径应该与原系统的天线覆盖半径相同。l新建室内覆盖时,相同的室内覆盖场景,对于高频段系统,由于穿透损耗大,天线覆盖半径会比低频段的天线覆盖半径小,半径设置可以参考3G频段的覆盖半径,如下表所示:覆盖半径确定覆盖半径确定覆盖半径确定覆盖半径确定3Page 15TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室内链路预算(四)室内链路预算(四)l目前室内传播模型应用较广的有:Ke
19、enan-Motley模型和ITU推荐的ITU-R P.1238室内传播模型,我司推荐使用ITU-R P.1238室内传播模型传播模型确定传播模型确定传播模型确定传播模型确定4Page 16TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室内链路预算(五)室内链路预算(五)n天线口功率计算举例天线口功率计算举例【设天线覆盖半径10m,墙面损耗为15dB,工作频段为2300MHz,带宽20MHz,慢衰落余量取0dB(前面边缘覆盖场强已经考虑),边缘RSRP要求-105dBm。ITU-R P.1238模型中N取28,模型公式如下:】则:空间传播损耗PL=20log(2300)+28LOG(10)+15*1-
20、28+0=82dB 由于:天线口单导频功率PL -105dBm 则:天线口单导频功率-105+82=-23dBm 即:天线口总发射功率=天线口单导频功率+10lg(1200)=-23+31=8dBm 所以,天线口功率天线口功率 8dBm【假设穿透2层墙,墙面损耗仍为15dB,其它条件不变】则:天线口功率天线口功率 23dBm,已经超过电磁辐射安全标准15dBm。计算天线口功率计算天线口功率计算天线口功率计算天线口功率5从覆盖效果、均匀分布室内信号、防止信号泄漏等方面分析,建议从覆盖效果、均匀分布室内信号、防止信号泄漏等方面分析,建议LTE室内分布系室内分布系统的单天线功率按照穿透一面墙进行覆盖
21、规划统的单天线功率按照穿透一面墙进行覆盖规划。Page 17TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室内链路预算(六)室内链路预算(六)l室内覆盖系统有线部分的分布损耗是指从信号源到天线输入端的损耗,包括 馈缆传输损耗、功分器耦合器的分配损耗和介质损耗(插入损耗)三部分。l分布损耗馈线传输损耗功分器/耦合器分配损耗器件插入损耗 馈线损耗(100米损耗如下表)有线分布系统损耗有线分布系统损耗有线分布系统损耗有线分布系统损耗6EnbCabTypeEnbCabLoss100m(dB)700MHz900MHz1700MHz1800MHz2.1GHz2.3GHz2.5GHzLDF4 1/26.0096.8
22、559.74410.05810.96111.53512.09FSJ4 1/29.68311.10116.02716.5718.13719.13820.11AVA5 7/83.0933.5335.045.2055.6785.9796.27AL5 7/83.4213.9035.5515.736.2466.5736.89LDP6 5/42.2852.6273.8253.9584.3424.5884.828AL7 13/82.0372.3333.363.4723.7984.0064.208分配损耗:是基站功率在多个天线间分配的时候,对于某一个天线来讲,分配到其他天线的功率就是损耗,称为分配损耗。器件插
23、入损耗:插损包括功分器、耦合器等引入的器件热损耗和接头损耗两部分。由有线分布系统损耗及天线口功率,就可以计算出基站发射功率由有线分布系统损耗及天线口功率,就可以计算出基站发射功率Page 18TD-LTE网络规划方法网络规划方法_室内链路预算(七)室内链路预算(七)ScenarioPDSCHPUSCHMorphologyRecreation GroundFrequency Band2.3GHzSystem Bandwidth(MHz)20Hard Handover Gain(dB)2Propagation ModelITU-R P.1238Area Coverage Probability95
24、%Edge MCS16QAM,1.3316QAM,1.22Edge Rate(Kbps)1024512RB Number Required74l输入参数链路预算实例链路预算实例链路预算实例链路预算实例7TxDLULMax Tx Power(dBm)46.00 23.00 Distribution Loss38.000.00Max Tx Power antenna port(dBm)8.0023.00Antenna Gain(dBi)2.00 0.00 EIRP(dBm)10.0023.00RxDLULAntenna Gain(dBi)0.00 2.00 Cable Loss(dB)0.0038
25、.00Noise Figure(dB)7.00 4.5 Background Noise Level(dBm/Hz)-174.00-174.00 Interference Margin(dB)10.903.00SINR Required(dB)0.531.63Rx Sensitivity(dBm)-124.7-126.1l输出结果MAPLDLULStd.Dev.Of Slow Fading(dB)8.00Slow Fading Margin(dB)9.23Maximum Allowed Path Loss(dB)95.0281.30Cell CoverageDLULPenetration Lo
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