LTE室内分布系统设计规范.docx

1、LTE室内分布系统设计规范中国移动公司TD-LTE室分布系统设计规(V1.1)2013年3月目 录前言2010年10月，由我国主导的TD-LTE增强型入选成为4G国际标准。同年12月28日，工信部对电信研究院上报的关于开展TD-LTE规模技术试验的请示进行了批复（工信部科函【2010】612号），标志着TD-LTE正式迈入了建设元年。为指导各地市公司开展TD-LTE规模技术试验网室分布系统的设计工作，中国移动公司组织编制了本指导原则,请各地市公司遵照执行。1. 总则 为统一中国移动公司TD-LTE室综合分布系统（以下简称室分布系统）的设计原则，规设计方案，确保方案设计质量达到相关技术要求，特制

2、定本规。 本规适用于中国移动公司TD-LTE新建/改建室分布系统工程的勘测和设计。各市公司和设计单位在开展TD-LTE室分布系统工程勘测和设计工作时应执行本规。 室分布系统安装工程的安装方式、要求及各种设备规格型号应按工程设计要求执行。 工程建设中，施工单位应遵循设计方案，同时严格遵循中国移动公司室分布系统验收规，加强施工质量检查工作，确保工程的施工质量。建设单位应通过工程监理（或建设单位的随工代表）依据本规和工程设计要求，加强对工程建设的施工技术监督工作，并组织随工检验。 本规不作为验收规使用。在工程验收中，应以相关的室分布系统验收规为依据。 本规与国家标准、规相抵触时，应按国家标准、规的规

3、定办理。 本规所列的各项测试，其相关测试方法应符合相关国家标准及行业标准的规定。 本规未尽事宜参照相应国家标准或行业标准。 本规由中国移动公司工程建设中心颁布，自颁发之日起执行，其解释权和修改权属中国移动公司。1.1. 概述中国移动通信集团有限责任公司TD-LTE室分布系统建设流程将参照TD-SCDMA的工程模式。各市公司负责工程的可行性分析、与业主的前期协调谈判（选址）以及工程项目的立项、设计方案会审、工程施工管理、组织工程的竣工验收，系统集成单位负责室分布工程的设计和施工。室分布系统工程建设的系统集成单位由省分公司招标确定，各市分公司必须在省公司招标确定的入围中考察选择，（建设采用统谈分签

4、的形式，即省公司确定入围系统集成单位并签订框架合同，市公司根据各自情况在入围系统集成单位中再进行竞赛确定）不得委托其他厂商。1.2. 缩略语3GPP(3rd Generation Partnership Project) 第三代合作组织DAS(Distribute antenna system)室分布系统eNB (Evolved Node B) 演进型UMTS 基站E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)演进的通用陆地无线接入Femtocell微型家庭站HeNB（Home Evolved Node B）家庭演进型UMTS 基站MBMS

5、（Multimedia Broadcast Multicast Service）多媒体广播多播业务OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)正交频分复用PAR:(Peak toAverage Ratio) 峰均比PBCH(Physical Broadcast Channel)物理广播信道PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)物理控制格式指示信道PDCCH(Physical Downlink Control Channel)物理下行控制信道PDSCH(Physical Dow

6、nlink Shared Channel)物理下行共享信道PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)物理混合自动重传请求指示信道Picocell微型分布站PMCH(Physical Multicast Channel)物理多播信道PRACH(Physical Random Access Channel)物理随机接入信道PS(Packet-Switched domain)分组交换域PUCCH(Physical Uplink Control Channel)物理上行控制信道PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)物理上

7、行共享信道RB(ResourceBlock)资源块RE(Resource Element)资源单元RRU: 光纤拉远设备RSRP:( Reference Signal Receiving Power)参考信号接收功率RSRQ (Reference Signal Receiving Quality)参考信号接收质量RSSI(Receive Signal Strength Indicator)接收信号强度SIR(Signal-to-Interference Ratio)信干比TCH:(Traffic Channel)业务信道TCP/IP:(Transmission Control Protocol

8、/Internet Protocol)传输层控制协议/网间协议TDD: (Time Division Duplex) 时分双工TD-LTE:(TD-SCDMALong Term Evolution) TD-SCDMA的长期演进TDMA:( Time Division Multiple Access) 时分多址UARFCN: (UTRA absolute radio frequency channel number) UTRA绝对无线频率信道号UE: (User Equipment) 用户设备VSWR:(Voltage Standing Wave Ratio)电压驻波比1.3. 引用标准1. 1

9、. 电磁辐射值必须满足（GB8702-88）电磁辐射防护规定的限值，同时满足（GB9175-88）环境电磁波卫生标准中对环境电磁波辐射指标的要求;2. 无线室覆盖系统设计应满足YD 5191-2009电信基础设施共建共享工程技术暂行规定的要求；3. 国家通信行业标准，YD503997通信工程建设环境保护技术规定；4. 3GPP TS 36.101、TS 36.104、TR 36.956 相关规。1.4. 室分布系统建设总体原则1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1. TD-LTE室分布系统的建设应综合考虑业务需求、网络性能、改造难度、投资成本等因素，体现TD-LTE的性能特点并保证网

10、络质量，且不影响现网系统的安全性和稳定性。2. 室分布系统使用双路建设方式能充分体现MIMO上下行容量增益，在TD-LTE规模试商用网工程中应根据物业点具体情况综合考虑业务需求、改造难度等因素，分别选择适当比例的新建、改造场景部署双路室分系统。3. TD-LTE室分布系统建设应综合考虑GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE共用的需求，并按照相关要求促进室分布系统的共建共享。多系统共存时系统间隔离度应满足要求，避免系统间的相互干扰。4. TD-LTE室分布系统建设应坚持室外协同覆盖的原则，控制好室分布系统的信号外泄。5. TD-LTE室分布系统建设应保证扩容的便利性，尽量做到在不改变分

11、布系统架构的情况下，通过小区分裂、增加载波、空分复用等方式快速扩容，满足业务需求。6. TD-LTE室分布系统使用E频段。与室外宏基站采用异频组网方式，室小区间可以根据场景特点采用同频或异频组网。7. TD-LTE与TD-SCDMA(E频段)共存时，应通过上下行时隙对齐方式规避系统间干扰。8. TD-LTE室分布系统应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，电磁辐射必须满足国家和通信行业相关标准。2. 室分布系统工程规划2. 2.1. 概述2.1.1. 规划目标2.1.1.1. 覆盖1. 无线覆盖率室外覆盖网络规划指标：目标覆盖区域公共参考信号接收功率（RSRP）-100dBm的概率达到95%；

12、覆盖指标F频段与D频段的要求一致。数据业务热点区域室有效覆盖指标：在建设有室分布系统的室目标覆盖区域公共参考信号接收功率（RSRP）-105dBm且 RS-SINR 6dB的概率达到95。营业厅（旗舰店）、会议室、重要办公区等业务需求高的区域要建设双路室分系统，目标覆盖区域公共参考信号接收功率RSRP -95dBm且公共参考信号信干噪比 RS-SINR 9dB的概率达到95%。2. 室信号外泄场强室覆盖信号应尽可能少地泄漏到室外，建议室外10米处应满足RSRP-110dBm或室小区外泄的RSRP比室外主小区RSRP低10dB（当建筑物距离道路不足10米时，以道路靠建筑一侧作为参考点）。2.1.

13、1.2. 容量1、单用户模型的构造目前尚无权威的方法进行数据业务容量核算，普遍采用的容量核算方法有等效爱尔兰、后爱尔兰、坎贝尔和随机背包算法。相对而言坎贝尔算法更适合在TD-LTE容量规划中使用。坎贝尔算法综合考虑所有业务需求，构造一个虚拟业务，计算总的等效业务量和系统提供该业务的信道数量，计算比较简单，易于实际应用；计算结果适度。坎贝尔算法的计算步骤为：（1） 考虑所有的业务，构造一个虚拟业务；（2） 计算系统提供该虚拟业务的信道数和总的等效业务量；（3） 计算得到混合业务的容量。其中： Ai表示第i种业务的单用户负荷； Ei表示第i种业务的话务量； Ax表示虚拟业务的单用户负荷； Ex表示

14、单用户的虚拟话务量。2、业务类型及质量要求3GPP协议定义了会话类、交互类、流类、背景类四类业务，在3GPP 22.105中说明了各类业务的典型应用和它们的QoS要求，其带宽要求最大为384kb/s，端到端的单向延时最低为75ms，LTE网络应该可以较好的满足上述需求。随着移动互联网业务迅猛发展，传统有线宽带业务和移动网络呈现快速结合的态势，LTE网络预计在3GPP定义上述业务之外还会承载更多的高带宽业务，本文假设下列主要业务类型。承载类型单用户模型渗透率BLER激活因子上行下行VoIP语音(kbps)12.212.2100%1%0.5视频流(kbps)646420%1%0.5FTP(kbps

15、)12.212850%10%1HTTP(kbps)12.264100%10%0.2在线游戏(kbps)12.23220%1%1通过预设各类业务渗透率、激活因子、用户VoIP业务忙时强度、用户数据业务签约流量/月/用户、忙日集中系数等条件核算单小区支持的用户数。3、固定业务类型的计算方法从LTE业务方面看，可能的业务有高清视频监控、即摄即传、高清视频点播、高清视频会议等。这类业务一般为连续数据流，计算容量较为简单。一般需要的速率要求为26Mbps左右。除了视频点播为下行业务，其余均为需要上行速率的业务。容量可直接通过小区吞吐量/业务需求速率得出。业务场景演示业务单前端上行速率(Mbps)单前端下

16、行速率(Mbps)数据采集点高清视频监控40.1即摄即传40.1高清视频点播0.14高清视频会议442.1.1.3. 业务质量1. 无线信道呼损率 要求语音业务呼损不大于2，数据业务呼损不大于5。2. 无线接通率要求在无线覆盖区的95位置，99的时间移动台可接入网络。3. 误块率要求数据业务的误块率不大于10%。4. 小区峰值速率和平均速率TD-LTE系统的容量受限于多个方面的因素，包括系统带宽、子帧配比、控制信道开销、组网方式及效果、用户业务模型等。系统带宽：带宽直接决定了设备的容量上限，在TD-LTE系统中，带宽可以类比GSM、TD-SCDMA系统中的载频，是容量配置的基本项目。TD-LT

17、E支持14 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz带宽6种可变带宽的灵活配置。子帧配比：TD-LTE可使用非对称的频谱资源，可以通过调整上下行时隙转换点，灵活配置上下行的时隙比例，适应不同地区的上下行业务比例，并灵活支持多播组播类业务，提高了频谱资源的利用率。为了节省网络开销，TD-LTE允许利用特殊子帧DwPTS、UpPTS传输信息。因此特殊子帧配比也会影响TD-LTE网络容量。控制信道开销：控制信道的配置影响TD-LTE业务信道的资源数量，从而影响容量。除了TD-LTE系统本身的配置和算法外，系统所承载的具体的业务类型、组网方式不同所带来的信道环境和链路质

18、量、以及不同的基站硬件处理能力对TD-LTE的容量也有着至关重要的影响。TD-LTE的容量以能够容纳的用户数及能够满足的用户业务速率决定，与GSM、TD-SCDMA系统中容量配置以载频为基本单位不同，需要引入用户数、速率作为容量核算的标准参数。TD-LTE理论峰值速率可以通过支持的TBS（Transfer Block Size）最大值方式进行核算。对于典型的20MHz系统带宽，特殊子帧配比10:2:2，智能天线双流模式下，不同子帧配比对应的峰值速率和平均吞吐速率如下：上/下行配置下行/上行子帧分配单小区下行峰值速率（Mbps）单小区上行峰值速率（Mbps）小区下行平均吞吐速率（Mbps）小区上

19、行平均吞吐速率（Mbps）12DL:2UL81.93817.5262813.423DL:1UL111.8938.76338.36.7注：单小区平均吞吐速率来源于仿真结果。5. 边缘速率 F频段，子帧配置3:1，特殊子帧配置3:9:2要求在同频网络、20MHz、邻小区50%负荷条件下，小区边缘单用户上下行速率达到256kbps/4Mbps。 D频段，子帧配置2:2，特殊子帧配置10:2:2要求在同频网络、20MHz、邻小区50%负荷条件下，小区边缘单用户上下行速率达到512kbps/4Mbps。2.1.2. 规划容1. 频率规划2. 小区规划3. 基站容量配置4. 室分天馈系统规划5. 传输带宽

20、规划2.1.3. 规划流程2.2. 频率规划根据集团公司意见，将E频段作为本期TD-LTE规模网室分布系统的使用频段，使用2350-2370MHz共20MHz频率。本期室覆盖系统采用与室外系统异频组网。室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。在建筑物可以利用自然阻隔合理进行频率规划。对楼层间隔离较好，可以采用带宽20M同频组网方式；对同层天然隔离较差的区域，建议采用2个10M频点异频组网方式，同层小区间频率交错复用。2.3. 时隙规划时隙转换点可以灵活配置是TD-LTE系统的一大特点，非对称时隙配置能够适应不同业务上下行流量的不对称性，提高频谱利用率，但如果基站间采用

21、不同的时隙转换点会带来交叉时隙的干扰，因此在网络规划时需利用地理环境隔离、异频或关闭中间一层的干扰时隙等方式来避免交叉时隙干扰。设备应支持所有的TDD上下行子帧配比方式，TD-LTE网络子帧配置建议如下，后续可以通过软件调整子帧配置。宏基站TD-SCDMA采用2：4时隙配置，为避免交叉干扰，TD-LTE F频段宏基站业务子帧配置为1:3，特殊子帧配置为3:9:2；D频段宏基站根据上行业务需求情况可全网将业务子帧配置为2:2，特殊子帧配置为10:2:2。室覆盖站原则上业务子帧配置为1:3，特殊子帧配置为10:2:2，上行业务需求大的楼宇可将业务子帧配置为2:2，特殊子帧配置为10:2:2，F频段

22、室分布系统如与室外宏基站交叠则应与室外宏基站子帧配置一致。2.4. 无线链路预算室环境下TD-LTE的无线链路预算如下：项目PDSCH下行控制信道上行控制信道1Mbps,10RBPBCHPDCCH(8CCE)PDCCH(2CCE)PCFICHPHICHPUCCH format 1aPUCCH format 2PRACH format 1PRACH format 4最大允许的路径损耗（dB）128.6143.6.8132.8.5135.9141.3140.6136.2128.5在当前指标要求下，理论计算的TD-LTE室分布系统最大允许路径损耗与TD-SCDMA基本相当，且实际工程设计中，TD-S

23、CDMA室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：天线布放应重点确保重要会议室、重要办公室、电梯口的有效覆盖，天线密度应以满足TD、LTE系统引入需要为原则。单天线覆盖半径参考建议为(考虑全向吸顶天线，天线功率为15dBm)：对于半开放环境，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取1016米；对于较封闭环境，如宾馆、居民楼、娱乐场所等，覆盖半径取610米；对于电梯的覆盖，一般采用电梯井安装定向天线的方式进行覆盖。如电梯厅已有同小区天线覆盖，可使用定向天线正面朝下的方式，每四层布放一副天线进行覆盖；如电梯厅没有覆盖，则

24、使用定向天线正面朝电梯厅的方式，每三层布放一副天线进行覆盖；或者采用辐射式泄露电缆覆盖电梯井，保持电梯覆盖均匀，并使得每层电梯厅都有泄露信号。对于观光电梯，一般依靠室外宏站信号解决，若存在信号问题，对于位于小区观光电梯，通过电梯井安装泄露电缆解决，对于位于道路旁的观光梯，可采用定向天线随梯方式覆盖电梯，同时控制功率。在具备施工条件的物业点，可采用定向天线由临窗区域（有墙体遮挡位置或距离窗户2米以上）向部覆盖的方式，有效抵抗室外宏站穿透到室的强信号，使得室用户稳定驻留在室小区，获得良好的覆盖和容量服务，同时也减少信号泄漏。对于住宅区里离人群较近的美化天线，在满足覆盖需求的前提尽量以小功率发射，满

25、足国家一级电磁辐射安全标准；2.5. 传播损耗模型根据3GPP TR 36.931 V10.0.0 (2011-03)规（详见附件7.3），室无线路径传播损耗定义如下：注释：R：transmitter-receiver separation given in metresf：the carrier frequency given in MHzn：number of penetrated wallsPi：loss of wall number i2.6. 小区规划1. 在单小区容量无法满足业务需求或覆盖需求的情况下，应考虑系统分区设计。2. 分区设计时，应综合考虑建筑物结构、室环境、信号源容量、

26、设备性能等因素，合理设置小区边界，保证小区间切换，避免小区间干扰。3. 分区设计时，应保证不同制式的小区边界的一致性。2.7. 信源规划2.7.1. 信源选址1. 应充分考虑室覆盖系统综合利用和未来发展，提高经济效益。2. 应选择部无线通信信号弱或无信号的建筑和场所。3. 应选择用户密度大、话务量需求高的综合性商场、超市，车站等建筑和场所。4. 应选择高端用户集中的高档写字楼、星级酒店等建筑和场所。5. 应选择地区标志性或有影响力的机场、重要体育馆、展览中心、政府机关等建筑和场所。2.7.2. 信源选取1. 信号源的选取应根据覆盖目标的业务需求和建筑结构，并考虑远期发展，选择合理的信号源；2.

27、 对于建筑面积较大、业务密度较高的楼宇，如机场、车站、大型购物场所、大型医院等，或有突发业务需求的楼宇，如会展场所，宜选用宏蜂窝设备；3. 对于业务密度不高的楼宇，宜选用微蜂窝设备；4. 对于本身设有室外宏蜂窝的建筑，当基站设备配置有余量时，可耦合部分宏蜂窝信号作为本楼宇室覆盖系统的信号源。5. 对于建筑数据业务需求较大的功能区，如会议室、多功能厅等场所，宜补充选用接入点设备。2.7.3. 信源配置原则上配置为O1，载波带宽为20MHz。在室小区间异频组网时，载波带宽为10MHz。2.8. 室分天馈系统规划TD-LTE室分天馈系统分为“单路”和“双路”两种拓扑结构，按不同场景，建设策略如下：在

28、新建场景情况下，原则上应建设“双路”天馈系统，充分体现TD-LTE容量优势；在改造场景情况下，对具备建设条件、且有较大容量需求的场景应优先建设“双路”室分系统，其次考虑“单路”合路方式建设。后续若有进一步的容量需求，可通过空分复用、小区分裂、增加载波等方式扩容。2.9. 传输带宽规划由于TD-LTE系统相对于2G/3G的峰值速率有了飞跃性的提升，因此其引入对机房的传输条件也提出了较高的要求，各类基站对于S1/X2接口的带宽要求如下：表TD-LTE各类基站对于S1/X2接口的带宽要求项目宏站（Mbps）室分双路（Mbps）室分单路（Mbps）宏基站S111平均传输速率60峰值传输速率240S11

29、平均传输速率40峰值传输速率160S222平均传输速率120峰值传输速率480室分布O1平均传输速率30-4520-30峰值传输速率11055O12平均传输速率60-9040-60峰值传输速率220110注：室分平均速率和室分天线分布、用户分布等因素相关性密切相关，根据目前测试情况取值为一个围值，在传输带宽设置时按照单载波平均传输速率45Mbps考虑。具体预留的传输带宽由传输专业根据传输环的不同层面和不同因素综合取定。3. 室分布系统工程勘测3. 3.1. 概述3.1.1. 勘测容3.1.1.1. 地理环境包括地理位置、大楼外观照等。3.1.1.2. 大楼结构建筑平面图，含地下层、裙楼、夹空层

30、和标准层的结构、电梯的数量以及共井情况。3.1.1.3. 电磁环境包括2G、TD-SCDMA和TD-LTE的无线环境测试。3.1.1.4. 利旧设备信息采集1. 利旧的设备包括干线放大器、光纤拉远射频单元、合路器、耦合器、功分器、室单极化天线等。2. 采集的信息包括安装位置、设备铭牌、型号、频段围等。3.1.1.5. 新增设备安装位置安装位置、取电位置等。3.1.1.6. 模拟测试3.1.1.6.1模拟测试点 测试点应位于覆盖边缘、重点区域和典型区域，还应包括室外切换区位置，楼宇标准层与非标准层均需进行模拟覆盖测试； 标准层：对于物理建筑结构相同的标准楼层，间隔3-5层进行一次模拟测试；单个标准楼层中，模拟测试涵盖不同室结构的所有场景，相同室结构的至少2个场景； 非标准层：对于物理建筑结构不同的非标准楼层，需要完成所有非标准层的模拟测试；单个非标准层中，模拟测试涵盖不同室结构的所有场景，相同室结构的至少2个场景；3.1.1.6.2模拟测试频