TD-LTE规模试验网总体方案介绍

-1-2011年2月设计院TD-LTE规模技术试验网总体方案介绍-2-目录试验网建设目标及验证的主要内容核心网建设原则无线网建设原则配套传输建设原则配套电源建设原则配套土建建设原则工程建设进度-3-试验网建设目标及可行性z建设目标–支撑工信部完成“新一代宽带无线移动通信网”国家重大专项TD-LTE规模技术试验的各项试验测试任务。–通过规模试验推动TD-LTE产业成熟，加快TD-LTE商用进程。–推动TD-LTE实现与LTEFDD的同步发展，彰显中国移动发展TD-LTE的信心和决心。z可行性分析–系统设备：•在核心网侧，2009年底，已具备满足SAE商用网络基本要求的核心网设备。•在无线网侧，2010年Q3，大部分厂家基本可提供基于R8版本的8通道测试设备，2011年Q1，多个厂家可提供基于R9版本（即支持双流波束赋形）的8通道测试设备，可以满足规模试验网测试需求。–终端设备：从终端成熟进度来看，2011年Q2－Q3，单模、多模的LTE数据卡与CPE可预商用或商用，可以满足规模试验网进行业务和应用及终端测试需求。–频率资源：根据工信部批复，TD-LTE试验网可以使用D频段（2570～2620MHz）、E频段（2350～2370MHz）。-4-试验网验证的主要内容z测试项目分类–核心测试内容：属于基础验证性的测试，需要所有系统和终端在全部试验城市完成；–增强验证性测试内容：基于实际运营需求以及深入技术评估需求而设立。这部分内容仅在部分试验环境进行深入测试验证。-5-试验网验证的主要内容－核心测试内容长保能力与平均吞吐量切换时延切换成功率掉线率寻呼时延寻呼成功率多用户接入成功率接入时延接入成功率开机附着成功率多用户Ping时延单用户Ping时延单用户多点吞吐量单用户峰值吞吐量小区静态吞吐量测试（FTP业务）容量（用户数）测试全网覆盖质量普查单小区覆盖测试验证TD-LTE系统在规模外场环境中的可用性、稳定性，评估其基本性能。无线网络性能及网络质量移动环境下性能测试吞吐量性能测试覆盖性能测试单站拉远测试波束赋形增益测试验证和评估单流波束赋形在实际外场大规模网络中的性能多天线技术测试无线网络侧测试内容测试目的测试类别领域测试内容测试目的测试类别领域PTN具备3层功能测试PTN+CE测试传输站点方案承载核心网络侧多UE测试（系统吞吐量）多UE测试（动态长保/吞吐量）多UE测试（静态长保/吞吐量）多UE测试（控制面、用户面及寻呼时延）多UE测试（系统接入/接入成功率）单UE测试（动态长保性能）单UE测试（静态长保性能）单UE测试（控制面、用户面及寻呼时延）单UE测试（峰值及平均吞吐量）单UE测试（系统内异频小区切换及切换成功率）单UE测试（系统内同频小区切换及切换成功率）单UE测试（系统内异频小区重选及重选成功率）单UE测试（系统内同频小区重选及重选成功率）单UE测试（多天线测试（2天线mode2\3））单UE测试（接入成功率）单UE测试（承载建立及业务发起与释放）单UE测试（系统接入测试（小区选择、PLMN选择、开机附着等））验证TD-LTE终端在外场环境中的可用性、稳定性，并评测其基本性能。单模数据卡性能测试终端侧-6-试验网验证的主要内容－增强验证性测试内容基本离线计费测试。验证网络侧设备计费信息收集、话单产生的能力。计费会话管理的基本功能测试。移动性管理基本功能测试；验证核心网设备基本功能。核心网基本功能核心网络侧高速移动场景测试。验证TD-LTE系统在高速移动等特殊覆盖场景下的性能。特殊覆盖场景室内重选测试室内切换测试小区下行吞吐量测试小区上行吞吐量测试单用户峰值下行吞吐量测试单用户峰值上行吞吐量测试验证TD-LTE室内分布系统基本性能。室内分布性能PCI混淆检测和解决PCI冲突检测和解决PCI自优化流程与控制初始PCI分配在实际环境验证TD-LTE系统PCI分配、自规划、自检测等SON基本功能SON功能与WLAN基站互干扰测试（独立室分）与WLAN基站互干扰测试（共室分）验证和评估TD-LTE系统与其他系统之间的共存能力TD-LTE与其它系统干扰和共存无线网络侧测试内容测试目的测试类别领域-7-目录试验网建设目标及验证的主要内容核心网建设原则无线网建设原则配套传输建设原则配套电源建设原则配套土建建设原则工程建设进度-8-核心网体系架构z本试验网核心网采用3GPPR8版本EPC架构，只有分组域，基于2G/3G分组域演进而来，但其架构发生变化，控制与承载相分离。zEPC组成：—移动管理设备（MME，MobilityManagementEntity）—服务网关（S-GW，ServingGateWay）—分组数据网网关（P-GW，PacketDataNetworkGateway）—计费网关（CG，ChargingGateway）—策略和计费控制单元（PCRF，PolicyandChargingRulesFunction）—归属签约用户服务器（HSS，HomeSubscriberServer）—域名服务器（DNS，DomainNameService）等功能单元组成。—其中，S-GW和P-GW可合设，也可以分设。以分设为例：-9-核心网体系架构S1-UMMEE-UTRANHSSS10S1-MMES11P-GWSGiPCRF外部数据网GxS6a至其他MMEGERANUTRANSGSNS3S4S6aS-GWS5/S8S12RxzEPC架构图-10-核心网建设原则z规模试验网EPC核心网采用新建方式，以尽量减少对现网的影响z核心设备需建设的网元包括MME、SAE-GW、HSS、CG、DNS、BG、NTPServer等z除厦门建设1套外，其他城市均各建设2套EPC设备（除DNS和BG），采用不同厂家设备zEPC设备功能需满足本次测试要求-11-核心网建设规模——1万户1万承载1万户单套容量上海和广州各1个1对BG各局址22对CE除深圳外各城市5套DNS各城市11套CG各城市11套HSS各城市11套SAE-GW各城市11套MME建设地点数量单位网元注：1、SAE-GW包括S-GW和P-GW逻辑功能。2、表中CE用于EPC内部组网，与无线网连接所需CE由传输专业提供。3、上海和广州DNS兼作根DNS。z每个试点城市建设2套核心网（厦门建设1套），采用两个厂家的设备，每套1万用户，全国总容量为11万用户。z试验网测试期间，用户以数据卡和CPE终端为主，主要实现高速数据业务。6个城市建设规模如下表：-12-目录试验网建设目标及验证的主要内容核心网建设原则无线网建设原则配套传输建设原则配套电源建设原则配套土建建设原则工程建设进度-13-无线网覆盖原则类型类型细分LTE规模试验商务区中心商务区是中心商业区是政务区是普通商务区----普通商业区----居民区密集居民区----普通居民区----平房区----别墅区----园区高校园区是科技园区是工业园区----景区旅游景点----度假村----公园----乡村乡镇----村庄----特殊山区----江、河、湖、海----高速公路----高速铁路----类型类型细分LTE规模试验商用建筑写字楼5A写字楼办公楼政府办公楼酒店----营业厅旗舰店商场----大卖场----生活建筑居民楼----宿舍楼----医院----大型场馆体育场馆----会展中心大型会展中心交通枢纽火车站----长途汽车站----机场----特殊隧道----地铁----z规划区选择原则：z覆盖区域：中心商务区、中心商业区、政务区、高校园区、科技园区等核心区域；z覆盖目标：在上述核心区域实现室外成片连续覆盖及重要楼宇的室内有效覆盖。室外覆盖场景室内覆盖场景-14-无线网建设指标要求––分片连续覆盖，覆盖区域无线网络指标到达试商用要求分片连续覆盖，覆盖区域无线网络指标到达试商用要求边缘速率•空载时，小区边缘用户可达到1Mbps/250kbps（下行/上行）•负载50％时，小区边缘用户可达500kbps/150kbps（下行/上行）•可接入率：无线覆盖区90%位置内，99%的时间移动台可接入网络•块差错率目标值：数据业务为10%性能指标在同频组网，实际用户占用50%网络资源的条件下•无线接通率：基本目标95%；挑战目标97%•掉线率：基本目标4%；挑战目标2%•系统内切换成功率：基本目标95%；挑战目标97%业务质量指标注：边缘速率条件为D频段20MHz同频组网，10用户同时接入覆盖指标•宏站：覆盖率满足RSRP-110dBm的概率大于90%•室内覆盖：覆盖率满足RSRP-105dBm的概率大于90%小区吞吐量•在同频组网，实际用户占用50%网络资源的条件下•单小区平均吞吐量达到20Mbps/5Mbps（下行/上行）-15-宏基站链路预算及典型站距（1/2）145.5153.2157.6158.3148.9152.5145.8151.8156.6145.1145.6昀大允许的路径损耗（dB）PRACHformat4PRACHformat1PUCCHformat2PUCCHformat1aPHICHPCFICHPDCCH（2CCE）PDCCH（8CCE）PBCH250kbps,10RB，邻区空载1Mbps,10RB，邻区空载上行控制信道下行控制信道上行业务信道下行业务信道项目控制信道和业务信道平衡控制信道和业务信道平衡上下行平衡上下行平衡z基于目前的覆盖目标，系统昀大允许的路径损耗为145.6dB，与之相对应的上行业务信道速率约为250kbps，而其他控制信道覆盖能力均大于上述值，因此，试验网可直接按照下行业务信道达到1Mbps的要求进行站址规划。-16-宏基站链路预算及典型站距（2/2）z采用COST231－Hata模型（2.6GHz频段），计算得到TD-LTE密集市区、市区的小区覆盖半径如下表所示：0.430.33TD-LTE覆盖半径（1Mbps,10RB，空载）市区密集市区类别z典型站距建议：z密集市区：站距500米左右，站址密度不小于每平方公里5个；z一般市区：站距650米左右；站址密度不小于每平方公里3个。-17-室内覆盖系统链路预算及天线点间距128.5136.2140.6141.3135.9139.5132.8138.8143.6128.6昀大允许的路径损耗（dB）PRACHformat4PRACHformat1PUCCHformat2PUCCHformat1aPHICHPCFICHPDCCH（2CCE）PDCCH（8CCE）PBCH1Mbps,10RB，邻区空载上行控制信道下行控制信道下行业务信道项目z在当前指标要求下，理论计算的TD-LTE室内分布系统昀大允许路径损耗与TD-SCDMA基本相当。z实际工程设计中，TD-SCDMA室内分布系统规划中已经考虑了为E频段引入预留的覆盖余量需求，因此天线点间距可基本参照现有TD-SCDMA系统进行设置。即：z在可视环境，如商场、超市、停车场、机场等，MIMO天线情况下，覆盖半径取10～16米；z在多隔断，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，MIMO天线情况下，覆盖半径取6～10米。-18-无线网设备配置原则（1/2）•采用2570-2620MHz频率•原则上应采用三扇区配置，站型配置为S111，载波带宽20MHz。––站型配置站型配置宏基站室分基站•采用2350-2370MHz频率•原则上配置为O1，载波带宽为20MHz；•需独立新建2.6G天馈系统；––宏站天线配置宏站天线配置建设方式室外天线选择•主要采用AFD8天线,并选择部分站点进行8通道/2通道天线、AFD/单D天线、AFD/单D天线、小型化天线的对比测试；时隙规划•对于新建D频段、E频段的室外宏站和室内分布系统，建议全部采用DL:UL为2:2的时隙配置。•设备需要具备时隙调整的能力，便于进行不同时隙配置或交叉时隙干扰等验证项目。-19-无线网设备配置原则（2/2）––室内分布系统室内分布系统新建双路改造单路改造双路•为验证双路室分（MIMO）系统和单路室分系统的实际性能，在规模技术试验中选择部分室内分布系统采用双