TD-LTE_组网解决方案

TD-LTE组网解决方案主要内容TD-LTE系统建网目标关键技术分析TD-LTE系统的覆盖TD-LTE系统容量、流量产品演进策略与解决方案TD-LTE系统建网目标高数据速率、频谱效率的网络：峰值速率（20MHz带宽）：DL：100Mpbs；UL：50Mbps频谱效率：平均频谱效率为3GHSPA系统的N倍，下行N为3~4；上行B为2~3低延迟网络：CP延迟：50ms，驻留态到激活态小于50ms，休眠态到激活态10ms;UP延迟：零负载、小IP条件下，5ms;连续覆盖的网络：覆盖范围内的移动性支持最高达到500km/h；从半径5km以下到最远100km的广覆盖灵活部署的网络：TD-LTE可配置的带宽有1.4M、3M、5M、10M、15M、20M，还有多种上下行子幁配置方式，支持不同带宽、不同上下行配比的灵活部署低CAPEX、OPEX的网络：TD-SCDMA到TD-LTE的平滑演进，TD-LTE简化的网络构架，降低了运营商的CAPEX和OPEX保证业务QOS的网络：9个QCI等级保证不同类型业务的端到端QOSTD-LTETD-LTE系统建网目标需求描述技术演进频谱效率SE峰值：DL5bit/Hz；UL2.5bit/Hz；真实网络为HSPA系统的2~4倍高阶调制、MIMO（双流）延迟UP5ms；CP50ms扁平化星行结构覆盖最大达到100Km的小区半径多种接入序列格式，适合不同的覆盖能力移动性最大支持500Km/h的网络移动性定义了时频二维多种参考信号，进行信道估计边缘性能ESE保证连续覆盖下覆盖边缘的频谱效率干扰规避与协调技术：ICICl、时频调度、HARQ+AMC、跳频等；多天线BF技术无线资源管理增强端到端的QOS；系统内、系统间的负荷、移动性管理多种QCI等级；频内、频间、系统内、系统间多种移动性管理方式、负荷控制方式TD-LTE规模技术试验网要求覆盖要求设备要求室外覆盖：8通道RRU为主，少数场景可采用2通道RRU8通道RRU功率不小于5w/通道，2通道RRU功率不小于20w/通道8通道优选4+4双极化天线无线接通率：95%；掉线率：4%；系统内切换成功率：95%；频率要求室外：采用2.6GHz频段（2580~2620MHz）室内：采用2.3GHz频段（2350MHz~2370MHz）&（2330MHz~2350MHz）TD-LTE规模技术试验网要求组网要求边缘速率空载条件：DL1Mbps/UL250kbps负载达到50％：DL450kbps/UL150kbps室外：独立组网室内：共室分组网业务要求普通用户：DL512kbps/UL128kbps高清演示用户：DL2Mbps/UL2Mbps主要内容TD-LTE系统建网目标关键技术分析TD-LTE系统的覆盖TD-LTE系统容量、流量产品演进策略与解决方案TD-LTE组网解决方案第二部分关键技术分析扁平化网络构架PHY、MAC层的基础技术多天线技术干扰协调技术RRM技术网络构架扁平化MSCSMGWRNCRNCGGSNSGSNHLRNodeBNodeBeNodeBeNodeBIPBackboneMME/x-GW集成全部CN和部分RNC的功能TD-SCDMA/HSPALTE扁平化网络构架eNodeB全部NodeB的功能和RNC的主要功能MMEx-GWEPCHSSPCRF优化的网络构架能得到更好的性能，推动IP网络应用。网络扁平化使得系统延时减少，从而改善用户体验，可开展更多业务网元数目减少，使得部署更为简单，网络的维护更加容易，有效降低TCO取消了RNC的集中控制，避免单点故障，有利于提高网络稳定性网络构架扁平化MME/S-GWMME/S-GWX2S1移动性管理服务网关MME/SGW与eNodeB之间的接口EPCE-UTRANeNodeB间的接口NodeBRNC+=eNodeBEPSE-UTRAN中只有eNodeB一个网元演进分组核心网--EPC演进分组系统–EPS灵活带宽高效的频谱利用率高峰值速率，低时延eNodeBX2X2eNodeBeNodeBTD-LTE系统帧结构每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧，每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成特殊子帧包括3个特殊时隙：DwPTS，GP和UpPTS，总长度为1ms支持5ms和10ms上下行切换点子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送1个子帧子帧#5DwPTSGPUpPTS…子帧#91个半帧153600TS=5ms1个子帧子帧#0DwPTSGPUpPTS30720TS…子帧#41个时隙Tslot=15360TS1个无线帧Tf=307200Ts=10ms物理层、MAC层关键技术AMCHARQ快速分组调度双流传输OFDM调制物理层MAC层关键技术OFDM调制64QAM64QAMSINRTimeUE1UE2UE3TTI1TTI2TTI3TTIkTTImSINRFrequencyUE1UE2UE3SubBand1SubBand2SubBand3SubBandkSubBandm更高的峰值速率：20MHz带宽内下行峰值速率最小可达到100Mbps上行峰值速率最小可达到50Mbps更高的频谱利用率：频谱利用率达到5bps/Hz更灵活的频谱配置：可变的信道带宽，支持TDD/FDD多天线技术——MIMO多天线技术MIMO：多入多出(MultipleInputMultipleOutput)SISO：单入单出(SingleInputSingleOutput)SIMO、MISO：单入多出和多入单出(SingleInputMultipleOutput，MultipleInputSingleOutput)，分别代表了传统的接收分集和发送分集技术LTE的基本配置是DL2*2MIMO和UL1*2,最大支持4*4MIMO多天线技术——MIMOMIMO技术的基本出发点是将用户数据分解为多个并行的数据流，在指定的带宽内由多个发射天线上同时刻发射，经过无线信道后，由多个接收天线接收，并根据各个并行数据流的空间特性（SpatialSignature），利用解调技术，最终恢复出原数据流。小区间干扰协调ICIC小区间干扰协调从资源协调的周期可以分为静态分配、半静态分配、动态分配等动态程度越高，干扰协调的效果越好，同时实现的难度也越大小区间干扰协调的方式很多，分类丰富；各种方式的效果还在研究之中内外环组网是小区间干扰隔离的一种方式同频组网内外环组网每个小区被划分成内外两层，即中心用户和边缘用户外层用户来使用整个系统带宽的一部分相邻小区的外层区域使用的频率不同中心用户使用余下的频率f1f1f1f1f1f1f1f1f1f1小区间干扰协调ICIC在某些子频带上的频率复用因子为1，而在另外一些子频带上的频率复用因子大亍1对某些子频带上的功率只是部分减少，而丌是完全限制使用。因此对亍SFR，需要调节某些子带上的功率。对时频资源的使用和収射功率的限制以PRB为单位，而不SFR和FFR中对一组连续的PRB采用统一的资源使用和収射功率限制丌同部分频率复用FractionalFrequencyReuse软频率复用SoftFrequencyReuse全频率复用FullFrequencyReuse频率功率频率功率频率功率小区一小区二小区三RRM技术上层算法通过对寻呼周期T和广播寻呼组计数nB的配置对系统的寻呼能力进行管理，TD-LTE系统寻呼能力为：最小50次/秒；最大6400次/秒在业务请求新的系统资源时，根据小区激活承载数、RRC-Connected状态用户数、PRB利用率、硬件资源使用率、承载性能测量(时延等)、承载的QCI参数等多种因素对用户的业务请求进行排序，根据排序结果决定是否接纳新的业务请求。负荷管理：包括负荷控制和均衡两部分，负荷均衡算法是预防个别小区负荷过高的方法，而负荷控制算法是缓解小区负荷过载的方法。完成多级QCI映射，根据业务类别（GBR或者NGBR），完成优先级配置算法，算法将考虑QOS服务等级，QOS参数，ARP，延迟等多种参数移劢性管理部分包括小区选择和重选、切换机制的控制。具体包括了系统内、系统间的重选、切换准则和过程，相关参数以及配置原则的设计。寻呼能力接纳控制负荷管理QOS等级的配置移动性管理主要内容TD-LTE系统建网目标关键技术分析TD-LTE系统的覆盖TD-LTE系统容量、流量产品演进策略与解决方案TD-LTE组网解决方案第三部分TD-LTE系统的覆盖基础参数研究TD-LTE系统链路预算TD-LTE系统覆盖性能覆盖规划TD-LTE组网方案——网络规划流程覆盖、容量仿真规模估算覆盖估算：链路预算需要结合边缘速率需求来完成，不3G系统有所丌同；容量估算：通过系统仿真和实测统计数据，得到各种无线场景下、网络和UE各种配置下的小区吞吐量和边缘吞吐量；在实际规划时，根据规划地的具体情况，查表确定。邻区规划：综合考虑小区覆盖情况、站间距、方位角进行规划；频率规划：同频组网（SFR算法），异频组网下的频率配置方式PCI规划：PCI资源充足（504），规划比较容易参数规划需求分析新的部署场景：移劢数据业务不全业务的场景要求新业务：高清视频，在线游戏等新KPI：延迟、9级QCI、ESE等多种要求覆盖仿真：对RS信号、上下行控制信道的覆盖性能进行仿真容量仿真：系统真实调度算法、多天线技术使用、ICIC算法下的系统流量仿真基础参数研究——设备功率真实网络中，功率增大到一定程度，带来干扰提升设备功率越大，覆盖越远功率越大，设备成本越高，体积越大多种因素达到平衡通过系统仿真研究设备功率配置不覆盖、频谱效率的关系在覆盖能力、频谱效率、设备成本不体积方面进行平衡功率需求不带宽相关，确定一定带宽下的设备功率需求基础参数研究——设备功率30323436384042444648500.811.21.41.61.82TxPower,dBm2*2,Close-loopSM,SEISD=500mISD=1000mISD=1500mSE（bps/Hz）303234363840424446485000.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05TxPower,dBm2*2,Close-loopSM,ESEISD=500mISD=1000mISD=1500mESE（bps/Hz）密集城区典型站间距条件下，采用丌同的天线使用方式（以2天线为例，多天线结果类似），系统的SE、ESE随设备功率的发化趋势近似。设备功率参数：10MHz带宽——43dBm20MHz带宽——46dBm基础参数研究——干扰余量干扰余量体现为多层小区干扰环境下覆盖的收缩干扰余量——组网环境不单站环境对比，由亍多站之间的干扰导致覆盖收缩，在链路预算中需要考虑由此引起的覆盖能力收缩。干扰余量不系统覆盖边缘所要求的频谱效率（吞吐量）有关，覆盖边缘要求的频谱效率越高，干扰余量叏值越大。干扰余量不天线配置有关，2天线、4天线、8天线的干扰余量叏值丌同。干扰余量叏值通过系统仿真研究得到基础参数研究——干扰余量下行链路流量（kpbs）8*2BF250k以下8*2BF850k左右2*2128k2*2512k下行链路干扰余量（dB）0.190.99.5上行链路流量（kbps）1*8128k1*8500k1*264k1*2200k上行链路干扰余量（dB）1725下行链路干扰余量随速率变化而增大，速率越高，干扰余量增加越大，由此限制了网络的边缘速率和覆盖范围；2*2天线配置下的干扰余量8*2天线配置下的干扰余量；上行链路与下行链路干扰余量结论类似右侧表格为20M带宽、配置1、不同天线模式的上下行干扰余量典型取值表TD-LTE系统链路预算——覆盖能力的估算控制信道覆盖低速中速高速业务信道给定带宽、TD-LTE子帧配置，业务信道覆盖能力随着边缘速率要求的不同而不同在进行覆盖估算时，需要考虑覆盖边缘业务速率要求控制信