《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 解決方案 > 大唐移動實現LTE平滑演進組網方案

大唐移動實現LTE平滑演進組網方案

2011-03-11

一,、前言

在國家的大力支持下,,TD-SCDMA獲得了F頻段(1880~1900MHz),,A頻段(2010~2025MHz)和E頻段(2320~2370MHz)三個頻段,,總共85MHz帶寬,。在這三個頻段中F和A可以用于室內室外覆蓋,,E頻段由于有軍方雷達干擾,,只可用于室內覆蓋,,三個頻段的分布情況如圖1所示:

 

圖1:TD-SCDMA可用頻段

現有的TD-SCDMA頻段足以滿足中國移動目前的用戶發(fā)展需求,但中國移動對于完成在這三個頻段上建網遇到了如下幾個問題:

如何提高頻率利用率:如何最大化利用現有的頻段,,提供豐富多樣的業(yè)務類型,,滿足不同用戶的需求;

如何降低建網成本:由于RRU設備和頻段密切相關,,多個頻段組網" title="組網">組網,,如何做到一次建設后,未來可平滑擴容,;

如何平滑演進" title="平滑演進">平滑演進到TD-LTE" title="LTE">LTE:TD-LTE是TD-SCDMA后續(xù)演進技術,,E頻段TD-LTE規(guī)模試驗網的室內頻點,如何復用現有的TD-SCDMA設備演進到TD-LTE,,降低演進CAPEX,。

針對中國移動遇到的上述問題,大唐移動" title="大唐移動">大唐移動發(fā)布了靈活的大容量多頻段組網解決方案,,該方案既可以提升頻段利用率,、降低建網成本,還可以解決TD-SCDMA向TD-LTE平滑演進的問題,。

二,、多頻段應用策略建議

對于TD-SCDMA制式,F和A可以用于室內室外覆蓋,,E頻段由于有軍方雷達干擾,,只可用于室內覆蓋。對于TD-LTE制式,,室外優(yōu)先應用D頻段,,F頻段為輔,室內優(yōu)先應用E頻段,,D頻段為輔

結合上述情況,,大唐移動對于2010年TD-SCDMA工程擴容頻段使用主要應用建議如下:

A頻段作為TD-SCDMA主用頻段,本期網絡建設仍以A頻段為主,。

在有較大容量需求且沒有PHS干擾的場景,,可以引入F頻段。

建議E頻段本期少量試點,,主要應用于室內,,考慮TD-SCDMA和TD-LTE共模。

可考慮使用F頻段建設室外TD-LTE,。

對于現階段有容量需求的室內站點,,考慮到E頻段1~2年內終端不成熟,無法產業(yè)化,,建議本期室內大容量站點使用A+F頻段,。

三,、不同頻段不同時隙配比是提高頻率利用率的關鍵

相對于WCDMA、CDMA2000等其它3G通信標準,,TD-SCDMA標準靈活的時隙配置是其一大優(yōu)勢,,可根據業(yè)務的不同靈活調整時隙配比。F頻段與A頻段之間有大約100MHz的頻帶間隔,,使得F/A頻段采用不同時隙配比成為可能,。

大唐移動對于不同頻段時隙比配置建議如下:

在A頻段保留2:4時隙配比可滿足現有上網等下行數據業(yè)務;

在F頻段則配置為3:3,,并同時配合輔載波TS0應用,,上下行實際比例達到3:4,同時滿足視頻監(jiān)控,、數據上傳等業(yè)務需求以及下行業(yè)務需求,。

圖2:不同頻段不同時隙比配置

在上述配置下,F/A兩個頻段下行均可提供單用戶1.68Mbps帶寬,,F頻段上行可提供單用戶1.12Mbps帶寬,。

1、業(yè)務發(fā)展需要不同頻段不同時隙配比

考慮到現階段的業(yè)務發(fā)展和終端單載波現實,,TD-SCDMA網絡業(yè)務時隙比配置為2:4,提供單用戶1.68Mbps帶寬,,滿足下行業(yè)務發(fā)展需求,。隨著物聯網、無線城市以及移動互聯網發(fā)展迅速,,一些新的應用如Email發(fā)送,、互動游戲、視頻共享以及視頻監(jiān)控的不斷普及,,移動用戶對上行鏈路的容量需求不斷增大,。

然而在業(yè)務時隙配比為2:4的情況下,現網只能提供單用戶上行560Kbps帶寬,,這顯然不能滿足上行業(yè)務發(fā)展的需求,,如果將業(yè)務時隙配比為 3:3,上行可以提供1.12Mbps帶寬,,如圖3所示,,可以滿足上行業(yè)務發(fā)展需求,但下行單用戶帶寬又不夠,,不滿足下行業(yè)務發(fā)展需求,。

圖 3:不同時隙轉換點配置下單用戶HSUPA理論峰值速率

針對上述情況只有將F和A頻段配置不同時隙比,如F頻段配置為3:3,、A頻段配置為2:4,,才可以同時滿足上下行業(yè)務發(fā)展需求,。

2、不同頻段不同時隙配比可提升TD-SCDMA網絡競爭力

WCDMA,、CDMA2000和TD-SCDMA三種制式單用戶上行頻率利用率對比如表格1所示:

從上表可以看出,,TD-SCDMA只有時隙配比為3:3時才可與WCDMA及CDMA2000競爭。

3,、向TD-LTE平滑演進需要不同頻段不同時隙配比

在TD-LTE系統(tǒng)中,,特殊子幀中的GP、DwPTS和UpPTS可以靈活調整寬度,,DwPTS和UpPTS兩個特殊時隙也可以傳輸數據,,如果GP 的寬度越大,意味著DwPTS和UpPTS可用于傳輸的數據越少,,即損失了系統(tǒng)容量,。當TD-SCDMA與TD-LTE兩個系統(tǒng)在同一頻段相臨共存時,需要調整TD-LTE的GP大小來保證上下行切換點對齊,,從而避免兩系統(tǒng)上下行間的干擾,。

當TD-SCDMA系統(tǒng)的上下行業(yè)務時隙配比為3:3、2:4,、5:1時,,可以與TD-L系統(tǒng)實現共存,共存情況如圖4所示:

圖4: TD-S與TD-L幀結構共存分析

從圖4總結如下:

當TD-SCDMA時隙配比為3:3時,,TD-LTE采用2:2子幀配比,,特殊子幀設定為配置7,可以實現完美共存,,基本上沒有資源損失

當TD-SCDMA時隙配比為2:4或5:1時,,TD-LTE采用3:1和1:3子幀配比,TD-LTE需將特殊子幀設定為配置0,、5,,相比方案(1),TD-LTE多損失了18%的系統(tǒng)容量,,不利于系統(tǒng)容量和頻譜利用率的提升,。

綜上,當F頻段需要TD-SCDMA與TD-LTE共模工作時,,建議將TD-SCDMA的時隙配比配置與A頻段不一樣的3:3,,TD-LTE的時隙配比為 2:S:2,此時可實現TD-SCDMA與TD-LTE兩系統(tǒng)完美共存,。

4,、不同頻段不同時隙配比完全可行

大唐移動分別于2009年7月和9月在西安現網進行了F+A混合組網功能測試。測試結果表明,,當F頻段采用3:3時隙設置,,A頻段采用2:4時隙設置時,,在F頻段上行受到A頻段下行干擾的第3時隙(即交叉時隙),語音用戶容量未現異常,,上行PS業(yè)務速率正常,,F/A頻段交叉時隙沒有產生明顯干擾。

圖5: F/A頻段實施不同時隙轉換點配置測試結果

四,、室內外場景下多頻段建網方案

1,、室外站點設備使用建議

(1) 室外單A頻段需求站點: 采用TDRU318進行建設。

對于容量需求較小,,且后續(xù)很長時間沒有擴容需求的站點,,從中國移動建網成本考慮,采用單A頻段多通道RRU TDRU318進行建設,,提高網絡利用率,。

圖6:室外單A站點建設

(2) 室外F+A需求站點:采用TDRU318FA進行建設。

對室外容量需求較大的新建場景,,采用F+A雙頻多通道RRU TDRU318FA進行建設,,同時支持F、A頻段,,工程安裝一步到位,。在滿足A頻段TD-SCDMA容量的前提下,TDRU318FA此RRU在F頻段支持10M TD-S與20M TD-L共模,,滿足后續(xù)平滑演進,。

圖7:室外F+A站點建設

對于室外單A頻段站點F頻段擴容場景,可采用單A頻段多通道RRUTDRU318FA/采用F+A雙頻多通道RRUTDRU318F完成擴容,。

方案一:采用采用F+A雙頻多通道RRUTDRU318FA替換原有單A頻段多通道RRU完成F頻段擴容。原單A頻段RRU可搬遷至業(yè)務量小的區(qū)域使用,。

方案二:采用單A頻段多通道RRUTDRU318F與原有單A頻段多通道RRU串聯,,完成F頻段擴容。需新增一套RRU電源,、光纖,、接地線、上跳線等,。

建議:從工程安裝便捷性考慮,,建議采用替換方案進行擴容,同時,,被替換的設備仍可利舊,,節(jié)省投資。

圖 8:室外A頻段站點F頻段擴容

(3) 特殊場景的深度覆蓋: 采用TDRU322進行建設,。

目前對TD-S網絡查投訴最主要的還是弱覆蓋的問題,,其中居民小區(qū)投訴占到所有投訴的53%,,來自高校的投訴占到10%。而高校往往是TD- SCDMA發(fā)展起來業(yè)務需求很大的場景,。高校,、居民小區(qū)等場景,傳統(tǒng)8天線宏站難以入駐小區(qū),,且無法進行室分系統(tǒng)建設,。采用F+A雙頻雙通道RRU產品 TDRU322,配合1+1雙極化F+A雙頻天線進行室外穿透室內覆蓋,,是最佳站型選擇,。

與單通道覆蓋相比,采用雙通道進行覆蓋有效提高上下行覆蓋質量,,提升用戶體驗,。并可有效降低小區(qū)邊緣終端發(fā)射功率,減少網絡干擾,。此類場景業(yè)務量需求較大,,需要引入F頻段滿足容量需求,F+A雙頻雙通道RRU產品TDRU322同時支持F+A雙頻段,,僅需一次施工即可解決FA雙頻段覆蓋問題,。

圖9:特殊場景深度覆蓋

2、室內站點設備使用建議

(1) 室內單A頻段需求站點: 采用TDRU311進行建設,。

對于室內容量需求較小,,且后續(xù)很長時間沒有擴容需求的場景,采用A頻段單通道RRU TDRU311建設單A頻段站點,,提高網絡利用率,。

圖10:室內單A站點建設

(2) 室內F+A需求站點:包括新建和室內單A頻段站點F頻段擴容,采用TDRU312進行建設,。

大唐移動是業(yè)內率先推出室內F+A雙頻段單通道RRU產品TDRU312的廠家,,TDRU312此產品在網部署接近一年時間,產品的成熟度和可靠性得到了良好的驗證,。

對于容量需求較大的新建場景,,為了滿足F、A頻段室內應用的靈活性與工程施工便利性,,采用此F/A雙頻合一RRU產品TDRU312進行建設是最佳選擇,。

圖11:室內F+A站點建設

對于現網單A頻段站點容量需求較大,需要進行F頻段擴容的場景,,采用F/A雙頻合一RRU產品TDRU312替換原有單A頻段單通道RRU完成F頻段擴容,,原單A頻段RRU可挪至業(yè)務量小的區(qū)域使用。

圖12:室內單A站點F頻段擴容

(3) 室內有E頻段需求站點: 采用TDRU313進行建設。

E頻段已獲批用于室內TD-SCDMA覆蓋,,而E頻段終端推出還需至少1年時間,,為了對室內E頻段使用進行驗證,推動E頻段終端產業(yè)快速發(fā)展,,建議E頻段本期在室內進行少量試點應用,。
大唐移動TDRU313為在業(yè)內推出首款F/A/E三頻合一RRU產品,充分滿足F,、A,、E頻段室內應用的靈活性與工程施工便利性,快速便捷實現多頻段組網,。F/A/E三頻合一RRU產品TDRU313提供2個E頻段通道,,在室內覆蓋時即可解決由于E頻段路徑損耗無法與F/A頻段共覆蓋問題,又可以滿足演進到TD-LTE時應用2×2 MIMO的需求,。F/A/E三頻合一RRU產品TDRU313在E頻段可支持10M TD-SCDMA與20M TD-LTE共模,,實現平滑演進到TD-LTE。

圖 13:室內F+A+E頻段站點

五,、共平臺產品實現TD-SCDMA向TD-LTE平滑演進

TD-SCDMA與TD-LTE共平臺產品設計能夠保證實現由TD-SCDMA向TD-LTE的平滑演進,,在實現快速便捷網絡升級的同時最大限度保護現有投資?;趯D-SCDMA和TD-LTE技術的深刻理解,,在產品設計初期,大唐移動就充分考慮了TD-SCDMA向TD-LTE平滑演進的實際需求,,于2008年8月即推出了TD-SCDMA與TD-LTE共平臺產品,。

1、大容量的BBU平臺可同時支持TD-SCDMA和TD-LTE

大唐移動大容量BBU產品EMB5116為業(yè)內集成度最高,,2U高度支持TD-SCDMA的108載波,,可同時支持3個20MHz 8天線雙流BF的TD-L扇區(qū)和3個9載波的TD-S扇區(qū)。EMB5116此款大容量BBU產品Iub接口支持FE/GE,,完全滿足LTE的S1/X2接口帶寬需求

圖 14:EMB5116支持TD-SCDMA和TD-LTE雙模

2,、大容量共平臺RRU是平滑演進到TD-LTE的關鍵

RRU位于天面,工程施工困難,,因此對于平滑引入TD-LTE,RRU支持平滑演進是關鍵,。大唐移動推出的幾款RRU設備TDRU313,、 TDRU318FA、TDRU318F以及TDRU322設備均支持TD-SCDMA與TD-LTE共模和轉模兩種共平臺方式,,可分別在E頻段和F頻段平滑演進到TD-LTE,。

對于支持F頻段的室外RRU產品和支持E頻段的室內RRU產品,F頻段和E頻段均支持最大30MHz的處理帶寬,,可軟件升級TD-SCDMA與TD-LTE兩系統(tǒng)的共存,,共存方式如圖15所示:

圖 15:RRU支持TD-SCDMA和TD-LTE共平臺

六,、總結

大唐移動針對TD-SCDMA系統(tǒng)多頻段應用的現狀,提出了靈活的大容量多頻段組網解決方案,。該方案具備不同頻段不同時隙配比能力,,可滿足中國移動后續(xù)上下行業(yè)務發(fā)展需求和向TD-LTE平滑演進需求,大大提升了頻率利用率,;多款大容量多頻段RRU產品,,實現一次建設到位,減少工程改造量,,滿足網絡擴容需求,,大大降低建網成本;多頻段系列產品均基于TD-SCDMA與TD-LTE共平臺,,可實現向TD-LTE平滑演進,。

本站內容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,,并不代表本網站贊同其觀點,。轉載的所有的文章、圖片,、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容,、版權和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,,避免給雙方造成不必要的經濟損失,。聯系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。