TD-LTE频率使用策略及组网方案中国移动通信集团设计院有限公司无线所中国移动通信集团设计院有限公司Page2TD-LTE全球进展挪威2.6G瑞典2.6G芬兰2.6G现有频谱即将发出德国2.6G荷兰2.6G丹麦2.6G波兰2.6G美国2.5G中国2.3/2.6G印度2.3G日本2.5G马来西亚2.6G沙特2.6GHz新西兰2.6G智利2.6G阿曼2.3G俄罗斯2.3G巴西2.6G墨西哥2.6G澳大利亚2.3G2011年全球TD-L网络逐步进入商用建设期全球TD-L频谱分配进展TD-LTE标准和产业情况芯片终端网络部署系统设备•3GPPTD-LTE和LTEFDD标准制定进度一致,09年3月发布第一版(Rel8),10年3月发布第二版(Rel9),已先后冻结。Rel10即LTE-A,已提交ITU作为4G标准。标准•TD-LTE与LTEFDD系统设备产品基本同步开发,商用进程相差一年左右;•2010年Q3前,大部分厂家已推出基于R8版本8通道测试设备;R9版本商用产品预计在2011年Q1支持,可通过对R8版本设备软件升级实现,不需要硬件改造。•FDD双模数据卡2010年已商用,双模手机2011年即将推出,TDD与之相差一年左右;•2011年,单模、多模的LTE数据卡、CPE、MIFI、数据终端可预商用或商用,•2012年,多模双待手机具备商用能力,•2013年后,多模单待手机具备商用能力。•FDDLTE商用部署快于TD-LTE,中国移动的商用进程将对TD-LTE产生重要影响。•截至2010年10月,全球已有64个国家的156家运营商明确了LTE商用战略,约22个网络将在2010年商用,55个网络在2012年底之前将进入商用/试商用阶段。北欧、北美和日本为LTE最早部署的三大区域。多频组网策略推动发展,减小差距•LTEFDD产业发展经验表明,运营商及时发布明确的网络部署计划有利于迅速汇集产业资源和力量,加速推动端到端产业链的形成和壮大明确部署计划•在全球已呈现LTEFDD网络规模部署的局面下,中国作为TD-LTE产业的主要引领者和推动者,有必要进一步增强快速发展TD-LTE产业的紧迫感和责任感。通过市场手段千方百计加快TD-LTE的产业化发展进程,尽可能缩小与LTEFDD的产业发展差距,吸引更多拥有TDD频段的运营商关注并共同推动TD-LTE发展。•LTE产业竞争的前沿已演化为优势频谱资源的争夺,欧洲运营商已明确LTEFDD将同步发展高(2.6GHz)、中(1.8GHz)、低(数字红利800MHz)三个频段,且建网优先级逐步由初期的高频段向低频段倾斜•为扩大TD-LTE的国际化发展空间,提升TD-LTE的产业竞争力,建议继续推动政府主管部门发挥国家影响力,进一步在全球领域推动优先为TD-LTE发展规划更多优质低频段TDD频谱资源LTEFDD经验借鉴第5页目录z频率使用与组网方案z覆盖场景及建设原则z平滑演进方式说明z天馈系统建设方案主要内容z1、频谱情况z移动通信频谱划分情况zTD-LTE拟用频段z2、TD-LTE技术特性分析z各频段覆盖差异分析zTD-L与TD-S覆盖比较分析z各频段干扰分析z组网方式z3、TD-LTE各频段设备支持情况z主设备支持情况z各频段天线支持情况z4、频率使用方案及建议z5、下一步工作建议E-GSM上行E-GSM下行第7页1、频谱情况—移动通信频谱划分情况z中国移动、GSM900、DCS1800、TD-SCDMA;中国电信CDMA2000、PHS;中国联通GSM900/DCS1800、WCDMA、PHS;WLAN频谱划分图移动现有移动系统占用频段¾GSM900:上行890~909MHz、下行935~954MHz;共计19M*2=38M¾GSM1800:上行1710~1735MHz、下行1805~1835MHz;共计:25*2=50M¾TD-SCDMA:F频段(1880~1900MHz)、A频段(2010~2025MHz)、E频段(2320~2350);共计20+15+50=85M共计:173M第8页1、频谱情况—TD-LTE拟用频段zTD-LTE国际标准建议的频段图TDD可用频谱zLTE拟用频段占用频段拟用场合F频段与TD-SCDMA共用1880~1915频段室外E频段与TD-SCDMA共用2320~2370频段,已明确TD-SCDMA使用2320~2330,TD-LTE使用2350~2370室内D频段独立采用2.6GHz频段(2580~2620MHz)室外2、技术特性分析—TD-LTE各频段覆盖差异分析z为与现有的TD-SCDMA系统比较分析,以A频段为基础对F、D频段的覆盖情况做分析F频段A频段D频段相对覆盖距离(Cost231Hata密集市区)1.0510.64需要站点数0.912.100.511.522.5F频段A频段D频段相对覆盖距离需要站点数与D频段相比,F频段传播损耗、穿透损耗相对较小,覆盖同样面积时,两者所需的基站个数比为F:D=1:2.3,可节省投资和降低建设难度与D频段相比,F频段传播损耗、穿透损耗相对较小,覆盖同样面积时,两者所需的基站个数比为F:D=1:2.3,可节省投资和降低建设难度2、技术特性分析—TD-L与TD-S覆盖比较分析项目TD-LTE(512kbps/10RB/70%负载)TD-SCAMAF频段D频段A频段下行下行CS64上行昀大允许的路径损耗(dB)(不含穿透损耗)142.88142.88140.56密集市区穿透损耗182018考虑室内覆盖小区半径(公里)0.430.280.35市区穿透损耗151715考虑室内覆盖小区半径(公里)0.60.360.45室外覆盖能力:TD-L(F)TD-S(A)TD-LTE(D)•TD-LTE采用D频段覆盖:与TD-S共站不能连续覆盖,需要增加站址密度,由于目前正面临选址难的现实问题,因此,采用D频段连续覆盖不是仅靠大量增加投资能解决的,将会影响工程建设进度,后续很可能将带来一定的网络质量问题;•TD-LTE采用F频段覆盖:与现有TD-S共站下覆盖较好,即工程实施中与TD-S合站建设,基本不需额外新选站址。同时,F频段覆盖能力明显强于D频段,覆盖半径可增加40%~50%左右,节省投资。•TD-LTE采用D频段覆盖:与TD-S共站不能连续覆盖,需要增加站址密度,由于目前正面临选址难的现实问题,因此,采用D频段连续覆盖不是仅靠大量增加投资能解决的,将会影响工程建设进度,后续很可能将带来一定的网络质量问题;•TD-LTE采用F频段覆盖:与现有TD-S共站下覆盖较好,即工程实施中与TD-S合站建设,基本不需额外新选站址。同时,F频段覆盖能力明显强于D频段,覆盖半径可增加40%~50%左右,节省投资。2、技术特性分析—TD-L与TD-S覆盖比较分析第11页结论:根据两者链路分析比较,TD-LTE信源馈入TD-SCDMA天线后,下行边缘速率可以满足512kbps。室内分布zTD-SCDMA系统的室内覆盖半径由上行CS64k业务确定,以此作为覆盖边缘,计算出TD-LTE上下行能够达到的边缘速率如下:双流单流上行下行3500Mbps2730kbps1400kbps3500kbps2、技术特性分析—TD-LTE各频段干扰分析室外-F频段z与F频段TD-SCDMA系统邻频共存,在保证上下行时隙同步时,可实现共存、共址;zF频段低端被DCS干扰,通过研究院分析和实际测试,认为1890M往上使用干扰很小,可以忽略。zF频段高端对CDMA2000系统造成干扰,需要F频段退5M使用。zGSM/DCS符合3GPPTS45.005V9.1.0(2009-11)规范要求zTD-SCDMA符合《中国移动TD-SCDMA无线子系统硬件技术规范(2010年)》干扰系统CDMAGSMDCSWCDMACDMA2000TD-SCDMA(2010~2025MHz)杂散干扰隔离度803131313131阻塞干扰隔离度733846306530需要的隔离度803846316531垂直隔离度(米)2.00.30.30.20.70.2水平隔离度(米)320.50.70.560.5在PHS退网后(要求2011年底前),F频段TD-LTE与TD-SCDMA共用1880~1915频段,初步建议TD-LTE使用1895~1915MHz共20M带宽,TD-SCDMA从高端开始使用1880~1895频段在PHS退网后(要求2011年底前),F频段TD-LTE与TD-SCDMA共用1880~1915频段,初步建议TD-LTE使用1895~1915MHz共20M带宽,TD-SCDMA从高端开始使用1880~1895频段2、技术特性分析—TD-LTE各频段干扰分析室外-D频段干扰系统GSMDCSWCDMACDMA2000TD-SCDMA(2010~2025MHz)TD-SCDMA(1880~1900MHz)CDMA杂散干扰隔离度31313187313181阻塞干扰隔离度38463065303076需要的隔离度38463187313181垂直隔离度(米)0.20.20.22.70.20.21.6水平隔离度(米)0.50.50.5540.50.527•GSM/DCS符合3GPPTS45.005V9.1.0(2009-11)规范要求•TD-SCDMA符合《中国移动TD-SCDMA无线子系统硬件技术规范(2010年)》•TD-LTED频段若实现与CDMA、CDMA2000系统共址,要求CDMA、CDMA2000在D频段的杂散辐射小于-55dBm/1MHz,此时需要的水平隔离距离为3米。•GSM/DCS符合3GPPTS45.005V9.1.0(2009-11)规范要求•TD-SCDMA符合《中国移动TD-SCDMA无线子系统硬件技术规范(2010年)》•TD-LTED频段若实现与CDMA、CDMA2000系统共址,要求CDMA、CDMA2000在D频段的杂散辐射小于-55dBm/1MHz,此时需要的水平隔离距离为3米。异频段杂散、阻塞干扰方法:根据相关协议指标进行计算,并取杂散干扰和阻塞干扰的昀大值结论:与WLAN的干扰情况较为严重(见下表)措施:合路器隔离度可以需满足要求,且WLAN尽量采用末端合路、提高滤波精度、限制设备参数的方式邻频干扰GSM900MDCS1800MTD-SCDMA(F、A)WLANLTE作为干扰系统的隔离度38463187LTE作为被干扰系统的隔离度31313187异频段干扰干扰隔离度要求多系统合路时可能会产生互调干扰,互调干扰主要依靠合路器进行抑制,目前较好的合路器三阶互调抑制指标在-120~-140dBc左右对于LTE使用2350-2370M频率的情况,不会与GSM、DCS和TD系统产生互调干扰;但如TD-A(2010-2025M)、E频段(2320-2350M)合路会对DCS系统产生互调干扰。互调干扰2、技术特性分析—TD-LTE各频段干扰分析室内-E频段E频段TD-LTE与TD-SCDMA共用2320~2370频段,建议TD-LTE使用2350~2370共20M带宽,TD-SCDMA使用2320~2330频段E频段TD-LTE与TD-SCDMA共用2320~2370频段,建议TD-LTE使用2350~2370共20M带宽,TD-SCDMA使用2320~2330频段室内主要是与TD-SCDMA(2320-2350M)间的干扰与TD-SCDMA系统上下行时隙同步时,可以实现共存、共址;2、技术特性分析—组网方式第15页同频组网方式同频组网方式1*3*1:全网所有小区使用相同的频点1*3*3:同一基站的不同小区采用不同频率异频组网方式异频组网方式第16页两种组网方式的系统容量及频谱效率的仿真结果如下表:目前的研究和仿真表明看出同频组网频谱效率较高:•下行:同频较异频组网方式频谱利用率提高50%•上行:同频较异频组网方式频谱利用率提高44%2、技术特性分析—组网方式建议采用20M带宽进行同频组网组网方式主设备厂家A主设备厂家B平均异频组网同频组网异频组网同频