LTE规划组网

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TDD系统优化设计(4)
灵活的PRACH preamble配置
TD-LTE支持不同长度的5种Preamble配置 Preamble format 4是TDD系统的特有配置,位于UpPTS中 Preamble format 4具有最小的时间长度和序列长度,在小覆盖情况 下,可以有效的节省PRACH信道的开销
层间或区域与区域间隔离较好,则可以是20MHz同频组网 隔离不好又需要支持较多用户(如场馆,展馆),则可以考 虑10MHz异频组网
考虑与WLAN系统互干扰的影响,优先使用2360MHz以下 频段
TD-LTE系统负荷与干扰余量的换算
当考虑系统负荷的影响时,假设系统负荷为 ,则
S N R t a rg ( 线 性 ) et 1 1 S IN R th r 线 性 ) C IR p o( 线 性 ) ( le 1
MIMO 提升吞吐量
提升吞吐量 提升覆盖半径 降低小区间干扰
双流波束赋形技术是TD-LTE的多天线增强型技术,是TD-LTE建网的主流技术, 结合了智能天线波束赋形技术与MIMO空间复用技术,是中国移动和大唐移动共 同创新的成果,也是中国通信产业技术能力的体现
8天线双流波束赋形技术
TD-LTE与TD-SCDMA干扰解决措施差异
干扰措施
干扰随机化
TD-SCDMA(R4)
扰码规划 码资源少 扩频 编码
TD-LTE
小区ID规划 ID资源充足 自适应调制方式 自适应编码率
抗干扰技术
功率控制
上下行使用 开环,闭环 上下行波束赋形
多载波同频 联合检测,同频优化
上行功率控制, 下行功率分配,开环
干扰余量
SNR
t arg et
SINR
thr
C IR p o le
表示边缘连续覆盖时小区边缘信噪比的极限
S IN R th r 表示信道的链路仿真根据一定的BLER要求输出的解调门限
传播模型
以Cost 231 Hata路损模型对LTE系统进行分析,其计算公式为:
P a th lo ss ( d B ) 4 6 .3 3 3 .9 lo g ( f ) 1 3 .8 2 lo g ( H b ) a ( H m ) ( 4 4 .9 6 .5 5 lo g ( H b )) lo g ( d ) C m
室外宏小区覆盖:
4+4双极化天线 BF+双流
室外街道站覆盖:
1+1双极化天线 双流
室内微小区覆盖:
2×2MIMO
8天线双流波束赋形技术是TD-LTE建网的主要技术,应用于室外场景的宏小区覆 盖,可以有效的增加空间隔离度,降低数据流之间的干扰
双流波束赋形技术简介
波束赋形(BF) 降低干扰 提升覆盖半径 双流波束赋形技术
GSM 900/1800 CDMA 800 POI
TDSCDMA
合路器
10λ
DCS TD-LTE
GSM 900/ 1800 CDMA 800 POI
TDSCDMA
双极化吸顶 天线
合路器
DCS TD- LTE
原有室内分布系统采用上下行分缆实现MIMO方案
将TD-LTE MIMO两个通道信号分别与分缆 方式的室分系统的Tx与Rx进行末端合路,构 成单用户MIMO模式。该方案无需对原室内分 布系统进行任何改动,成本相对较低。
将LTE一个通道采用末端合路的方式合路于下 行Tx分缆,另外单独新增一路TD-LTE通道及一 副单极化天线,构成单用户MIMO模式。该方案 与使用双极化天线方案相比,对其它系统影响较 小,多系统合路干扰相对较小。但系统改造量较 大且成本高,工程实施难度也很大。 将LTE一个通道采用末端合路方式合路于下行 Tx分缆,另外单独新增一路LTE通道。将原Tx天 线更换为双极化天线,接入两路LTE通道,构成单 用户MIMO模式。该方案仅更换Tx天线类型,多系 统合路干扰相对较小。但室内双极化吸顶天线的性 能还有待验证,改造成本与直接合路相比略高。
当取频段2350MHz,基站高度35m,终端高度1.5m,对于市区室外, 路损公式计算得:
P a th lo ss ( d B ) 1 3 9 .2 3 4 .8 lg ( km )
TD-LTE与TD-SCDMA资源划分差异
系统资源 时域 频域 空域 最小资源单位 编码等级 TD-SCDMA(R4) 时隙可配 特殊时隙固定 单载波,多载波 单流 BF 码道 固定 HSXPA 时隙可配 特殊时隙固定 单载波,多载波 单流 BF 码道 自适应 TD-LTE 时隙可配 特殊时隙可配 单载波,RB,子载波 单流,双流 SFBC,BF,SDM RE 自适应
上行IRC 下行波束赋形,发送分集 同频,异频 小区间干扰协调 ICIC
天线传输
频率规划 邻区干扰消除
TD-LTE与LTE FDD的差异
TD-LTE与LTE FDD在标准层面保持了很大的一致性,从而最 大化产业的规模效应 相对于FDD,TD-LTE根据TDD的特性进行了优化
TDD系统优化设计(1)
其中,f为载频(单位MHz),Hb为基站高度(单位m),Hm为UE高 度,d为UE与eNB之间的距离(单位km),Cm为城市修正因子 当地理类型为urban时,
a ( H m ) (1 .1 lo g ( f ) 0 .7 ) H m (1 .5 6 lo g ( f ) 0 .8), C m 0 d B
VA-PA (MS BF)
same time-frequency
CodewordLayer Mapping Channel Encoder MOD MUX
Beamforming
Channel Encoder
MOD
MUX
SU-MIMO based on Dual-stream beamforming
DRS
~0.5km ~0.5km 0.28km 2天线 500Kbps
2天线 64Kbps 8天线 500Kbps
8天线 500Kbps
8天线双流波束赋形在保证与TD-SCDMA共覆盖前提下体现TD-LTE高速率特点
TD-LTE室内覆盖策略
TD-LTE精品网络区域已有TD-SCDMA室内分布 式系统,建议TD-LTE室内分布系统建设将以改造 现有GSM/TD-SCDMA室内分布系统的方式为主
TD-LTE 2天线的覆盖能力受限于上 行业务信道 TD-LTE 8天线的覆盖半径约为2天 线的两倍,与TD-SCDMA覆盖半径 相当
以上行业务64Kbps 边缘速率进行分析
1.04km
0.48km
TD-LTE 2天线 TD-LTE 8天线 TD-SCDMA 8天线
在TD-SCDMA现网实际小区半径500米条件下,TD-LTE 8天线的边缘速率远远大于2天线
优点
缺点
无法体现LTE使用 MIMO提高用户和小 区吞吐量的优势
工程实施相对较复杂
应用场景
应用于原室内分 布系统无法改造 情况
应用于原室内分 布系统可以改造 情况
不支持 MIMO
支持 MIMO
工程实施比较简单
体现LTE的优势, 提高用户和小区吞 吐量
原有室内分布系统采用单缆分布实现MIMO方案
TD-LTE的一个通道采用末端合路的方式 与原分布系统合路,另外单独新增一个LTE 通道及一个天线点位来实现单用户MIMO。 相当于新建一套室分系统,新增天线点位, 且与原有天线点位距离有要求,系统改造量 较大,工程成本较高。 TD-LTE的一个通道与原系统末端合路,并单 独新增一个LTE通道,将原天线更换为双极化 吸顶天线,实现单用户MIMO。此方案仅更换 天线类型,无需增加天线点位布设,大大降低 工程施工量。但仍需新建一套分布系统,且室 内双极化吸顶天线的性能还有待验证。
CP
Sequence
TCP 448Ts
TSEQ 4096Ts
TDD系统优化设计(5)
波束赋形技术可以充分利用TDD系统的信道互易性
TD-LTE支持采用基于专用参考信号的波束赋形技术 更便于基站采用8天线,方便与TD-SCDMA系统兼容和共站址 采用8天线的波束赋形技术,系统可以获得更高的性能增益
单用户双流波束赋形
TD-LTE 系统中,基站测量上行信道,由上行信道状态信息计算赋形矢量(赋形矢量的 选取有利于降低各数据流间的干扰),对要发射的多个数据流进行下行赋形处理

终端接收机使用两根天线进行接收(接收天线数不小于传输数据流数) 单用户双流BF的吞吐量相比单流提高而整体小区的吞吐量提升
Tx/Rx
Tx/Rx
百度文库D-LTE频率规划-室外
同频组网 异频组网
F2
F0 F0
F2
F0
F1
F0
F1
F0
F0
F3
F3
高 强 差
频率利用率 小区间干扰 边缘性能
低 弱 良
困难
干扰抑制
容易
TD-LTE频率规划-室内
同频组网 or 异频组网?
室内覆盖与室外大网采用异频组网 考虑未来大量的数据业务都发生在室内,需要提供较高的 速率支持,因此优先选用20MHz作为载频带宽 频率的使用应结合建筑物的结构特点、层间、区域的隔离 情况来灵活使用
规划组网部分
网络规划基本流程
无线网络 规模估算 静态 仿真 站址 勘测 动态 仿真
规划目标
调整
无线网络规划流程
业务预期 基站数量 大致性能 /站址
链路预算
对无线网络规模进行快 速地估计,得到目标覆 盖区域的站点配置分布 及数量情况
可行性 局数据
与2G/3G 原理一致
验证和提高
静态仿真
动态仿真
TD-LTE室外覆盖策略
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 成本 扇区吞吐量 边缘吞吐量 1 1.19 1 1 2天 线 4天 线 8天 线 1.48 1.31 1.72 1.47 1.83
谢谢您的关注
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TD-LTE中,特殊时隙内上下行转换点保护间隔GP将影响系统的最 大覆盖距离 覆盖距离=C×GP/2,C为光速
特殊时隙比例 3:10:1 10:2:2 3:9:2
理论覆盖半径(Km) 107.1
{上下行均为短CP配置} 21.4
96.4
TDD系统优化设计(3)
远端基站干扰的解决
支持较大的GP配置 同步信号与PRACH不在相同的 频域资源上配置
双流波束赋形可大大提升吞吐量性能
2.33 1.83 2 天线 8 天线 扇区吞吐量 边缘吞吐量
注:ITU评估结果
扇区吞吐量最大提升约80% 边缘吞吐量最大提升约130%
1
1
8天线双流波束赋 形技术是提高吞吐 量性能的有效方法
双流波束赋形是平滑引入TD-LTE的关键
TD-LTE覆盖理论分析
TD-LTE帧结构设计保证TD-LTE系统可以容易与TD-SCDMA系统共存
参考
Ta
Offset
Tb
TD-SCDMA 2:5 TD-LTE 1:1:3
参考
Ta
Offset
TD-SCDMA 4:3 TD-LTE 2:1:2
参考
Tb
Ta
Offset
Tb
TD-SCDMA 5:2 TD-LTE 3:1:1
TDD系统优化设计(2)
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