tdlte无线规划设计指导书v2下发版Word文档下载推荐.docx
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Uplink-downlink
configuration
Downlink-to-Uplink
Switch-pointperiodicity
Subframenumber
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5ms
D
S
U
10ms
TD-LTE支持5ms和10ms的上下行子帧切换周期。
若该上下行子帧切换周期为5ms时，特殊时隙存在于每个半帧中；
若该周期为10ms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。
2.1.2OFDMA
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（CyclicPrefix，CP）的OFDMA；
上行方向则采用基于循环前缀的单载波频分多址（SingleCarrier-FrequencyDivisionMultiplexingAccess，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）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量指示（CQI），一类是较具体的信息，即信道状态信息（CSI）。
多天线技术在TD-LTE中的应用不仅表现为收发天线数的明显增加，而且其传输模式也更加丰富。
如前所述，多天线发送方式包括发送分集、空间复用、多用户MIMO和波束赋形等，在上行链路，多个用户组成的虚拟MIMO也进一步提高了上行的系统容量。
TD-LTE规定的多天线传输方式包含以下几类：
传输方式1：
单天线传输模式；
传输方式2：
传输分集，分2发送天线的SFBC，和4发送天线的SFBC+FSTD两种方案；
传输方式3：
主传输方式为大时延循环延迟分集；
传输方式4：
主传输方式为闭环空间复用；
传输方式5：
主传输方式为MU-MIMO；
传输方式6：
主传输方式为Rank=1的闭环空间复用；
传输方式7：
基于专用导频的单流波束赋形；
传输方式8：
基于双端口导频的双流波束赋形。
2.2TD-LTE规划特点
2.2.1TD-LTE网络规划需求
无线通信网络规划是建立在需求基础上的，因此，在介绍TD-LTE网络规划特点之前，先对其网络规划的需求进行分析。
TD-LTE同3G相比，在网络规划需求上的差异主要表现在以下几个方面：
Ø
新部署场景：
✓移动数据业务为主，TD-LTE主要提供移动数据业务接入，终端为PDA、数据卡等；
✓全业务为主要运营模式，TD-LTE将提供VOIP及数据业务的接入，终端为手机、PDA、数据卡等
新业务
✓高清视频流业务，下行传输速率达到6-10Mbps；
✓在线视频及视频博客等，下行传输速率6-10Mbps，上行传输速率2Mbps；
✓在线游戏，要求延时小于50ms。
新关键性能指标（KPI）
✓延时
✓话音质量，视频质量
✓ESE：
小区边缘性能
为了满足上述的网络规划需求，本章将从覆盖、容量及参数规划等方面对TD-LTE的网络规划特点进行简单的叙述。
而相关内容的更详细说明将在后续章节具体给出。
2.2.2TD-LTE覆盖规划特点
TD-SCDMA（R4）网络中，业务信道均为专用信道，因此可以通过链路预算计算出每种业务允许的最大路损，从而得到有效覆盖范围。
演进到LTE后，业务信道完全是共享的概念（这点和HSPA类似）；
因此要确定小区的有效覆盖范围，首先需要确定小区边缘用户的最低保障速率要求（或小区边缘频谱效率要求）。
由于LTE采用时域频域的两维调度，还需要确定不同速率的业务在小区边缘区域占用的RB数或者SINR要求，才能确定满足既定小区边缘最低保障速率下的小区覆盖半径。
另外，由于LTE中采用了多种多天线技术，多天线技术如何选用及是否开启都会对覆盖产生直接的影响。
目前的研究结果表明，采用波束赋型后，小区边缘频谱效率比采用发射分集时有明显提升；
也就是说对于同样的小区边缘频谱效率要求，采用波束赋型的覆盖范围大于采用发射分级的覆盖范围。
TD－LTE的覆盖规划首先需要设定链路预算的假设条件，如系统带宽、每小区用户数、天线模式等。
在此基础上，确定小区边缘用户的保障速率，并由此确定边缘用户所分配到的RB数。
之后，通过确定系统平均带宽开销可以折算得到每个RB所需要承载的bit数，从而确定需求的SINR，作为接收机信号强度预算的输入值。
TD-LTE的覆盖预测主要包含以下三个方面：
首先是对RS信号进行覆盖性能预测；
其次是对上下行控制信道的覆盖性能进行预测；
最后是要结合小区边缘业务速率来评定小区的有效覆盖范围。
2.2.3TD-LTE容量规划特点
与TD-SCDMA（R4）不同，LTE小区的容量不仅与信道配置和参数配置有关，与调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系。
由于影响容量估算的因素太多，无法使用简单的公式进行计算。
因此，TD-LTE容量估算的方法不能按照R4业务容量估算的方法进行。
一般来说，TD-LTE系统的容量规划方法首先是通过系统仿真和实测统计数据相结合的方法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小区边缘吞吐量；
之后在实际规划时，根据规划的具体情况，查表确定TD-LTE系统的容量。
TD-LTE系统的容量仿真主要需要考虑的问题包括：
设备相应的调度算法，即RB资源分配算法；
所支持的多天线技术，同3G系统不同，此处不仅需要考虑大尺度衰落，还需要考虑小尺度衰落；
最后，小区间干扰协调算法也是容量预测中需要重点考虑的问题之一。
2.2.4TD-LTE参数规划特点
LTE无线网络参数规划主要包括3个部分：
邻区规划、频率规划、扰码（PCI）规划。
邻区规划：
与3G邻区规划原理基本一致，综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等进行规划；
另外LTE与TD-SCDMA、GSM等异系统间的邻区规划也需要关注。
频率规划：
室外站点采用同频组网时，邻区规划演变成基于SFR的ICIC；
室内覆盖同一水平层面如需设置多个小区时，相邻小区间建议采用异频组网，根据场馆和频率带宽的具体情况将每小区配置20M或10M带宽。
扰码（PCI）规划：
原理上PCI规划与3G的扰码规划类似，码字规划基于不同码字之间的互相关特性，基本原则是在覆盖区交叠的相邻小区不分配互相关性相对较高的码字对。
考虑到PCI资源充足（504），LTE的PCI规划比TD-SCDMA的扰码规划容易。
2.3TD-LTE与TD-SCDMA规划特点对比
下表对比了TD-LTE同TD-SCDMA在系统规划上的特点：
表2TD-LTE与TD-SCDMA规划特点对比
项目
TD-SCDMA
TD-LTE
干扰
同频内码间干扰、MAI干扰、时隙比例不同时交叉时隙干扰
小区间干扰，频偏干扰、MAI干扰、时隙比例不同时交叉时隙干扰
覆盖
与干扰、容量存在一定关系
由小区边缘最低保障速率决定
容量
与干扰、覆盖存在一定关系
同信道配置、参数配置、调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系，通常采用查表的方式得出
频率规划
可优化性能，与码规划、时隙比例规划结合
可同频组网或异频组网，与PCI规划、时隙比例规划结合
双工方式
上下行时隙可以灵活配置，适合对称和不对称业务，资源使用率高
小区呼吸
有一定的呼吸效应；
覆盖受话务网络负荷影响；
网络部署是容量决定覆盖
小区间同频干扰可能会使得系统存在一定的呼吸效应
切换
无软切换；
切换去设置考虑切换性能；
系统对切换比例不明显
硬切换
扰码数量
32个扰码组；
扰码规划要求较高；
规划需要借助专门软件
504个扰码组
扰码规划要求较低
业务覆盖
不同业务覆盖差异小
不同PS数据速率的覆盖能力不同
3TD-LTE无线网络规划设计流程
TD-LTE无线网络规划流程可以分成：
需求分析、网络规模估算、站址规划、网络仿真、无线参数规划等5个阶段，具体流程图如下。
图2TD-LTE无线网络总体规划设计流程
在需求分析阶段，我们应该首先明确建网策略，提出相应的建网指标，并搜集到准确而丰富的现网GSM/TD-SCDMA基站数据、地理信息数据、业务需求数据，这些数据都是TD-LTE无线网络规划的重要输入。
网络规模估算主要是通过覆盖和容量估算来确定网络建设的基本规模，在进行覆盖估算时首先应了解当地的传播模型，然后通过链路预算来确定不同区域的小区覆盖半径，从而估算出满足覆盖需求的基站数量。
容量估算则是分析在一定时隙及站型配置的条件下，TD-LTE网络可承载的系统容量，并计算是否可以满足用户的容量需求。
综合了覆盖和容量估算的结果，就可以确定目标覆盖区域需要的网络规模。
在站址规划阶段，主要工作是依据链路预算的建议值，结合目前网络站址资源情况，进行站址布局工作，并在确定站点初步布局后，结合现有资料或现场勘测来进行站点可用性分析，确定目前覆盖区域可用的共址站点和需新建的站点。
可用站址主要依据无线环境、传输资源、电源、机房条件、天面条件及工程可实施性等方面综合确定。
同TD-SCDMA相似，TD-LTE系统宏站将使用八阵元双极化天线，这类天线会给天面施工带来一定挑战，在查勘时应当注意天线风阻、铁塔承重、施工面积等问题。
另外，TD-LTE站点通常会出现多系统共站址的情况，此时需考虑采用工程手段规避TD-LTE系统同其他通信系统之间的干扰。
有了初步的站址规划后，就需要将站址规划方案输入到TD-LTE规划仿真软件中进行覆盖及容量仿真分析了，仿真分析流程包括规划数据导入、传播预测、邻区规划、时隙和频率规划、用户和业务模型配置以及蒙特卡罗仿真，通过仿真分析输出结果，我们可以进一步评估目前规划方案是否可以满足覆盖及容量目标，如存在部分区域不能满足要求，则需要对规划方案进行调整修改，使得规划方案最终满足规划目标。
在利用规划软件进行详细规划评估之后，就可以输出详细的无线参数，主要包括天线高度、方向角、下顷角等小区基本参数、邻区规划参数、频率规划参数、PCI参数等，同时根据具体情况进行TA规划，这些参数最终将做为规划方案输出参数提交给后续的工程设计及优化使用。
4TD-LTE无线网络建设及配置原则
4.1覆盖目标
（1）主要以中心商务区、中心商业区、政务区、高校园区、科技园区为核心区域成片连续覆盖；
（2）在室外连续覆盖区域选择重要室内场景建设室内分布系统，避免建设孤立的室分站点；
（3）为支撑国家重大专项技术测试，选择隧道、海面、高速公路等特殊场景进行覆盖，站点数量满足技术验证要求。
4.2覆盖区承载业务目标
无线网络的设计应面向商用网络，具体如下：
4.2.1覆盖指标要求
4.2.1.1宏站覆盖区域
要求在覆盖区域内，TD-LTE无线网络覆盖率应满足RSRP>
-110dBm的概率大于90％；
4.2.1.2室内覆盖站
要求在建设室内覆盖的覆盖区域内满足RSRP>
-105dBm的概率大于90％；
室内覆盖信号应尽可能少地泄漏到室外，在室外距离建筑物外墙10米处，室内信号泄漏强度应小于室外覆盖信号10dB以上。
4.2.2承载速率目标
4.2.2.1宏站
（1）小区吞吐量
要求在同频网络、20MHz条件下，下行小区吞吐量达到20Mbps，上行吞吐量达到5Mbps。
（2）边缘速率
同频网络、20MHz、10用户同时接入、邻小区空载条件下小区边缘用户可达到1Mbps/250kbps（下行/上行）；
4.2.2.2室内覆盖站
在室内分布支持MIMO情况下，室内单小区采用20MHz组网时，要求单小区平均吞吐量满足DL30Mbps/UL8M；
采用单小区10MHz、双频点异频组网时，要求单小区平均吞吐量满足DL15Mbps/UL4M。
室内覆盖站（E频段）：
同频网络、20MHz、10用户同时接入，小区边缘用户速率约1Mbps（DL）/250Kbps（UL）。
4.2.3业务质量指标
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：
4.2.4服务质量
覆盖区内无线可通率：
要求在TD-LTE网无线覆盖区90%位置内，99%的时间移动台可接入网络。
块差错率目标值（BLERTarget）：
数据业务为10%。
4.3规划配置原则
4.3.1站型配置原则
（1）室外宏基站
原则上应采用三扇区配置，站型配置为S111，载波带宽20MHz；
（2）室内分布系统：
原则上配置为O1，载波带宽为20MHz；
特殊场景采用2个10MHz频点异频组网。
4.3.2频率规划方案
4.3.2.1频率资源状况
目前中国移动TD-LTE规模试验网拟使用频率资源为120MHz，具体如下：
（1）D频段：
2570－2620MHz；
（2）E频段：
与TD-SCDMA共用，2320－2370MHz频段。
（3）F频段：
与TD-SCDMA共用，1880－1900MHz频段；
4.3.2.2频率使用原则
（1）D频段，用于室外，是规模试验网室外主用频段，具体使用原则如下：
1进行同频组网测试时，按照每小区20MHz配置，使用2600－2620MHz；
2进行异频组网测试时，使用2580－2620MHz；
（2）F频段，用于室外，仅在局部站点实施F频段TD-SCDMA现网设备平滑演进试点；
考虑到PHS干扰，TD-LTE使用1885-1895MHz，TD-SCMDA使用1880-1885MHz。
（3）E频段，用于室内，是规模试验网室内主用频段，与TD-SCDMA共用2320－2370MHz频段，
1对于本次新增TD-LTE独立RRU的站点，TD-LTE使用2350-2370MHz；
2对于通过升级TD-SCDMA已有RRU的站点，TD-SCDMA使用2320－2330MHz，TD-LTE使用2330－2350MHz；
4.3.3RRU设备配置原则
主要采用分布式架构的基站设备，其中多数场景主要采用8通道具备波束赋形能力的RRU，少数场景可同时采用2通道RRU（考虑与8通道RRU进行对比测试需求，及特殊场景的工程需求）。
8通道RRU功率不小于5w/通道，2通道RRU功率不小于20w/通道；
（2）室内分布系统
主要采用分布式架构的基站设备，其中多数场景主要采用双通道RRU，每通道功率不小于20w。
待Femto基站基本成熟后，可选择少数区域采用Femto基站进行覆盖，以验证通过Femto基站室内覆盖的性能。
4.3.4时隙配置原则
对于新建D频段、E频段的室外宏站和室内分布系统原则上建议全部采用DL:
UL为2:
2的时隙配置。
但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。
对于利用现网设备升级的F频段、E频段室外宏站和室内分布系统，为避免TD-SCDMA和TD-LTE交叉时隙干扰，TD-LTE采用DL:
UL为3:
1的时隙配置。
4.3.5天线类型配置
TD-LTE试验网天线选择原则如下：
（1）配置8通道双极化天线，选择3个城市，每个城市选择12个站点同时配置2通道极化天线用于对比测试；
（2）天线以ADF频段天线为主，选择3个城市，每个城市选择12个站点通过替换方式进行D频段天线的对比测试；
4.3.6无线网接口配置原则
TD-LTE中MME/S-GW网关与eNodeB之间的接口为S1接口，其中S1接口用户平面为S-GW与eNodeB之间的接口，S1接口控制平面为MME与eNodeB之间的接口。
TD-LTE中eNodeB与eNodeB之间的接口为X2接口。
由于演进后的核心网只支持分组交换，因此S1和X2接口均只支持PS域；
TD-LTE中S1和X2接口均采用IP承载，接口传输要求可参考传输带宽配置要求章节。
4.3.7同步信号配置要求
TD-LTE系统需要严格的时间同步要求，原则上采用卫星授时作为时间同步的主用方式：
（1）共址TD-LTE基站原则上通过分路方式引入同步信号，在确定分路方案时应考虑分路器带来的插损，确保TD-SCDMA和TD-LTE时间信号强度满足接收灵敏度要求；
（2）新选TD-LTE基站新建北斗/GPS双模引入同步信号；
（3）TD-LTE基站应支持1PPS+TOD带外时间接口。
5链路预算及宏基站覆盖规划
5.1链路预算关键参数取值分析
对于TD-LTE链路预算需考虑的主要因素有：
确定系统资源配置（包括载波带宽时隙配比、天线类型、边缘MCS等），通过链路仿真得出各种信道接收机解调门限，根据网络组网情况及采用的干扰协调技术选取合适的干扰余量。
图3TD-LTE覆盖规划流程图
从图中可看出，链路预算仍是评估TD-LTE无线通信系统覆盖能力的主要方法，通过链路预算，可以估算出各种环境下的最大允许路径损耗，根据传播模型即可估算出各种环境下的小区覆盖半径和覆盖面积，从而估算出目标区域需要的TD-LTE覆盖站数。
以下将对各步骤进行详细描述：
5.1.1TD-LTE速率需求分析
TD-LTE具有高速、低时延、低成本特性，适合开展高速、移动、实时的业务。
中国移动相关文件中指出TD-LTE网络总体定位为“TD-LTE将主要承载高速数据业务，并具备承载话音业务功能”。
考虑到目前终端主要为单
升级会员 