TDLTE无线规划设计指导书v2下发版

1、目 录1项目背景及概述12TD-LTE系统关键技术及其规划特点12.1TD-LTE关键技术12.1.1TD-LTE帧结构12.1.2OFDMA32.1.3多天线技术32.2TD-LTE规划特点52.2.1TD-LTE网络规划需求52.2.2TD-LTE覆盖规划特点52.2.3TD-LTE容量规划特点62.2.4TD-LTE参数规划特点62.3TD-LTE与TD-SCDMA规划特点对比73TD-LTE无线网络规划设计流程84TD-LTE无线网络建设及配置原则94.1覆盖目标94.2覆盖区承载业务目标94.2.1覆盖指标要求94.2.1.1宏站覆盖区域94.2.1.2室内覆盖站104.2.2承载速率目标104.2.2.1宏站104.2.2.2室内覆盖站104.2.3业务质量指标104.2.4服务质量104.3规划配置原则114.3.1站型配置原则114.3.2频率规划方案114.3.2.1频率资源状况114.3.2.2频率使用原则114.3.3RRU设备配置原则114.3.4时隙配置原则124.3.5天线类型配置124.3.6无线网接口配置原则124.3.7同步信号配置要求135链路预算及

2、宏基站覆盖规划135.1链路预算关键参数取值分析135.1.1TD-LTE速率需求分析145.1.2TD-LTE基本配置参数155.1.3收发信机参数155.1.4附加损耗165.1.5传播模型选取165.1.6TD-LTE链路预算结果175.1.6.1控制信道和业务信道覆盖能力对比175.1.6.2满足边缘速率要求的链路预算结果175.2站址规划建议186容量规划186.1影响TD-LTE容量性能的主要因素186.2TD-LTE容量评估指标196.3TD-LTE容量分析结果206.3.1TD-LTE调度用户数206.3.1.1上行信道容量分析206.3.1.2下行信道容量分析226.3.2小区平均吞吐量及边缘吞吐量236.3.3VOIP用户数246.4容量规划建议257网络仿真257.1仿真流程257.1.1TD-LTE规划仿真的总体流程257.1.2TD-LTE规划仿真的邻区干扰消除实现267.1.3TD-LTE规划仿真的多天线技术实现277.1.4TD-LTE规划仿真的蒙特卡罗仿真实现287.2Atoll仿真关键参数取值建议297.3仿真输出结果307.3.1仿真输出图层307.

3、3.2蒙特卡罗仿真输出308室内分布系统建设方案308.1设计原则及总体要求308.1.1室内覆盖系统设计改造原则308.1.2室内覆盖场景要求318.2TD-LTE室内覆盖系统建设技术分析328.2.1TD-LTE与TD-SCDMA覆盖特性对比328.2.2TD-LTE覆盖规划328.2.2.1链路预算328.2.2.2与TD-SCDMA覆盖性能对比338.2.3TD-LTE室内分布系统方案分析348.2.3.1TD-LTE室内建设模式348.2.3.2MIMO双流天馈线系统实施方案358.2.3.3天线设置358.2.4其他方案说明368.3TD-LTE室内覆盖规划设计368.3.1小区规划原则368.3.2RRU设置原则378.3.3室分系统改造378.3.3.1分布系统建设基本要求378.3.3.2天线口功率要求388.3.3.3无源器件建设及改造389多系统间干扰分析399.1TD-LTE与其他系统工作频段399.2TD-LTE与其他系统的干扰隔离要求409.3TD-LTE宏基站与其他系统的干扰隔离距离要求429.4TD-LTE与其它系统共存共址射频指标分析4310配套改造要

4、求4410.1对机房的要求4410.2对天面的要求4610.3对传输的要求4810.4其他需说明的问题4811 项目背景及概述中国移动作为世界规模最大的运营商，在3G时代，积极承担起自主知识产权标准TD-SCDMA第三代移动通信网络的建设与运营任务。然而，受TD-SCDMA技术特性、产业链规模能力等的影响，TD-SCDMA在覆盖成本、传输速率、无线带宽、用户体验、运营成本方面同竞争对手相比均存在着明显的劣势。因此，尽快将TD-SCDMA网络向TD-LTE网络演进，提升TD-SCDMA网络的宽带能力，真正有效地建立起TD系统在未来的宽带移动市场、移动互联网市场、物联网市场的竞争力，是中国移动新时期应对竞争、保持技术领先优势的重要举措。工信部电信研究院组织的北京TD-LTE技术试验及中国移动组织的上海世博TD-LTE示范网表明，TD-LTE产业链只初步具备端到端产品能力，网络设备和终端芯片等功能均有待完善、性能有待进一步优化。从国内外网络发展的规律和经验来看，若要进一步缩短产品成熟周期，推进TD-LTE产业链尤其是终端产品尽快成熟，加速商用化进展，缩短与FDD-LTE的产业发展差距，则应该

5、加快进行在国家和工信部领导下的，面向运营商商用为目的的TD-LTE规模网络试验。此外，根据“新一代宽带无线移动通信网”重大专项实施计划的安排，中国移动还需要建设试验网，支撑完成工信部部署的重大专项中有关TD-LTE试验项目试验测试任务。本次规模试验的目标第一是通过规模试验推动TD-LTE的产业链的尽快成熟，加快TD-LTE技术可商用、可运营进程。第二是通过较大规模的网络建设和友好用户试应用，彰显中国移动发展TD-LTE的信心和决心。第三是支撑完成国家重大专项的各项试验测试任务。最后是面向商用的需求，分片连续覆盖有高速数据业务需求的目标客户所在区域，覆盖区域应达到试商用网络要求。2 TD-LTE系统关键技术及其规划特点2.1 TD-LTE关键技术2.1.1 TD-LTE帧结构物理层是基于资源块以带宽不可知的方式进行定义的，从而允许LTE的物理层适用于不同的频谱分配。一个资源块在频域上或者占用12个宽度为15kHz的子载波，或者占用24个宽度为7.5kHz的子载波，在时域上保持时间为0.5ms。LTE协议中规定，除非有特殊说明，时域信号的最小单位为秒。LTE支持两种类型的无线帧结构，即适用

6、于FDD模式的类型1和适用于TDD模式的类型2。本报告将主要描述TD-LTE，也就是类型2的帧结构及其资源配置等。图1 帧结构类型2（切换点周期为5ms）如图1所示，在帧结构类型2中，每个无线帧长度为，其由两个半帧构成，每一个半帧长度为。每一个半帧又有4个长为的子帧（每个子帧包含2个常规时隙）和DwPTS、GP和UpPTS三个特殊时隙组成。1个常规时隙的长度为0.5ms。DwPTS和UpPTS的长度是可配置的，并且要求DwPTS、GP和UpPTS的总长度为1ms。TD-LTE所支持的上下行链路配置如表 1所示，其中“D”和“U”分别表示该子帧分配给下行或上行传输，“S”表示用于传输DwPTS、GP和UpPTS的特殊子帧。DwPTS和UpPTS的总长度需要满足。表 1上下行配置Uplink-downlink configurationDownlink-to-Uplink Switch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD25 msDSUDDDSUDD310 msDSUUUDDDDD

7、410 msDSUUDDDDDD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUDTD-LTE支持5 ms 和 10 ms的上下行子帧切换周期。若该上下行子帧切换周期为5 ms时，特殊时隙存在于每个半帧中；若该周期为10 ms时，则特殊子帧仅存在与第一个半帧中。协议规定，子帧0和5以及DwPTS专为下行传输保留，UpPTS以及紧随特殊子帧的子帧专为上行传输所保留。2.1.2 OFDMA对于无线移动通信来说，选择适当的调制和多址接入方式以实现良好的系统性能至关重要。在2G通信系统，主要采用的是频分复用和时分复用，3G通信系统则引入了码分复用。这种调制和多址技术的演进，可以认为是移动通信系统中“代”的概念的主要特征之一。LTE系统的物理层多址方案下行方向均采用基于循环前缀（Cyclic Prefix，CP）的OFDMA；上行方向则采用基于循环前缀的单载波频分多址（Single Carrier - Frequency Division Multiplexing Access，SC-FDMA）。相对于3G中普遍使用的CDMA技术，OFDMA主要有以下几点优势：1) 频谱效率高2)

8、带宽扩展性强3) 抗多径衰落能力强4) 频域调度与自适应5) 实现MIMO较简单相应的，OFDMA系统的局限则主要有以下几个方面：1) PAPR高2) 时间和频率同步敏感2.1.3 多天线技术多天线技术是指在无线通信的发射端或接收端采用多个天线，同时结合先进的信号处理技术实现的一种综合技术。泛指的多天线技术包含一系列不同的技术。最早应用的多天线技术是接收端采用多根天线并在接收机进行合并以抵抗衰落的接收分集技术，与此相关又发展了发送端采用多天线的发送分集技术。如果在发送端和接收端同时采用多根天线，则有可能在共享的无线信道上建立多条并行的信息传送通道，从而成倍地增加通信系统的信道容量，称为空分复用技术。此外，智能天线也是一种重要的多天线技术，其主要任务是利用接收信号的空间信息，通过阵列信号处理和赋形技术来改善链路和系统的质量。在多天线技术的应用中，不同天线单元对应的衰落信道间的相关性具有关键性的影响。通常，多天线信道强相关条件下适用于波束赋形或空分多址技术，多天线信道弱相关条件下适用于采用分集或空分复用技术。而在实际移动通信的复杂动态环境中，还可以采用多种技术结合的多天线增强型技术和多种技术切换的自适应技术。在多天线系统的配置中，强相关多天线系统的天线间距离通常较小，弱相关多天线系统的天线间距通常相对较大。多天线信道的相关性受无线传播环境的影响较大，对于典型宏小区环境下的基站天线，弱相关条件需要天线间距在10个波长以上。根据厂家调研的结果，如果由于建设条件的限制无法达到天线间距在10个波长以上时，最低的天线间距不能小于4个波长。此外，采用不同极化的天线也可以获得弱相关性，但其效果没有进行天线间隔的好。对于多天线信号的处理，在接收端通常需要知道信道的准确信息，这可以利用导频信号进行信道估计得到。而在发送端无法直接得到信道的信息，信道的信息可以由接收端得到以后再反馈给发送端，也可以从反向传输的信号中提取。新到的信息可以分为两类，一类是粗略的信息即信道质

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