TD-LTE室内分布系统设计方法

TD-LTE室内分布系统设计方法中国移动通信集团设计院有限公司2提纲TD-LTE室内覆盖组网要求及规划指标TD-LTE室内覆盖建设原则TD-LTE室内覆盖规划设计TD-LTE室内分布系统干扰分析TD-LTE室内建设方案分析TD-LTE室内覆盖性能分析中国移动通信集团设计院有限公司3TD-LTE室内覆盖建设原则建设原则▪应综合考虑网络性能、改造难度、资源情况、投资成本等选择最佳建设模式。–应尽量展示TD-LTE的性能特点并保证网络质量–不影响现网系统的安全性和稳定性；–需要对现有室分系统进行改造时，应尽量减小改造量和对现网的影响•确保室内分布系统提供良好的室内覆盖，同时要控制好室内信号，避免对室外构成强干扰•在频率资源足够的情况下室内外应尽量采用异频组网方式；•目前试验网阶段TD-LTE室外新建站使用2.6GHz频段，现网升级站使用1885-1895MHz，室内使用2.3GHz频段(2350-2370MHz)•分布系统建设应考虑多系统间的干扰，应保证TD-LTE和其他通信系统间的隔离度要求，避免产生系统间强干扰。•TD-LTE室内覆盖工程应按照“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。综合考虑各种因素选择最佳建设模式室内外覆盖一体化原则室内外采用异频组网方式充分考虑干扰和电磁辐射要求中国移动通信集团设计院有限公司4提纲TD-LTE室内覆盖组网要求及规划指标TD-LTE室内覆盖建设原则TD-LTE室内覆盖规划设计TD-LTE室内分布系统干扰分析TD-LTE室内建设方案分析TD-LTE室内覆盖性能分析中国移动通信集团设计院有限公司5类型类型细分LTE规模试验商用建筑写字楼5A写字楼办公楼政府办公楼酒店4星以上营业厅旗舰店商场大卖场生活建筑居民楼宿舍楼医院大型场馆体育场馆大运会主场馆会展中心大型会展中心交通枢纽火车站长途汽车站机场航站楼特殊隧道地铁主要覆盖有高速数据业务需求的目标客户区域，室内覆盖场景分为5大类16小类，LTE试验网拟重点覆盖其中7类；•能够体现不同的话务和数据业务特点，例如会展中心、大型体育场馆等场景场景选择原则•可以满足不同覆盖性能测试的要求，例如室内外切换重选、室内外隔离性能等测试要求•能够代表典型的物业类型，例如办公楼、宾馆酒店、开放型场馆、封闭式场馆、机场航站楼等场景•室内场景应包括在室外连续覆盖区中，并保证每个厂家覆盖区内均有可供测试的室分站点TD-LTE室内覆盖场景要求中国移动通信集团设计院有限公司6TD-LTE室内覆盖建设目标无线网规划指标•无线信道呼损：不高于2％；•无线覆盖区内可接通率：要求在无线覆盖区内的90％位置，99％的时间移动台可接入网络•室内要求满足RSRP-105dBm的概率大于90％；•边缘速率要求下行大于2Mbps。载波、带宽配置•原则上配置为O1，载波带宽为20MHz；•需要特别考虑规避邻区干扰的场景可按照2个10M频点异频组网方式配置，以便规避同频干扰。•采用DL:UL为2:2的时隙配置容量目标▪在室内单小区20MHz组网，支持MIMO情况下，要求单小区平均吞吐量满足DL30Mbps/UL8M。▪若实际隔离条件不允许，可以按照单小区10MHz、双频点异频组网规划，要求单小区平均吞吐量满足DL15Mbps/UL4M/10MHz。中国移动通信集团设计院有限公司7提纲TD-LTE室内覆盖组网要求及规划指标TD-LTE室内覆盖建设原则TD-LTE室内覆盖规划设计TD-LTE室内分布系统干扰分析TD-LTE室内建设方案分析TD-LTE室内覆盖性能分析中国移动通信集团设计院有限公司8890-909MHz，935-954MHz1710-1735MHz，1805-1830MHz1880-1900MHz（F频段）；2010-2025MHz（A频段）；2320－2370MHz（E频段）试验网室外新建站采用D频段（2570-2620MHz），现网升级站与TD-S共用F频段，使用1885-1895MHz；室内使用2350－2370MHzGSM900DCS1800TD-SCDMATD-LTE中国移动无线系统工作频段中国移动各系统工作频段上行下行DCS1800TDSCDMATDDLTEWLAN单位：MHz2400－2483.5/5150-5350/5725-5850MHzWLAN中国移动通信集团设计院有限公司9在进行系统间的干扰分析时，主要应考虑邻频干扰、杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰情况。TD-LTE与其它系统共存干扰分析中国移动通信集团设计院有限公司10异频段杂散、阻塞干扰室内TD-LTE使用2350-2370MHz，TD-SCDMA使用2320-2330MHz（中间预留20MHz，根据业务发展情况确定使用方案），存在邻频干扰。当采用共模RRU时，需通过上下行时隙对齐方式规避系统间干扰。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最大值（其中杂散干扰以底噪提高1dB为标准）。结论：TD-LTE系统与其它系统干扰的隔离度要求见下表，其中与WLAN的干扰情况较为严重。措施：相关系统直接合路时合路器的隔离度需满足下表要求。邻频干扰GSM900MDCS1800MTD-SCDMA(F、A)WLANLTE作为干扰系统的隔离度36445988LTE作为被干扰系统的隔离度83833187异频段干扰干扰隔离度要求TD-LTE与其它系统共存干扰分析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。互调干扰中国移动通信集团设计院有限公司11TD-LTE与WLAN系统干扰分析ClicktoaddTitleClicktoaddTitleWLAN工作在2400-2483.5M，TD-LTE室内工作于2350-2370M频段。两系统间尚有30M以上隔离带，不存在邻频干扰，因而主要干扰包括杂散干扰和阻塞干扰。二者共存、共址时的干扰通常有8个途径：A：终端之间的互干扰B：终端对基站的干扰C：基站对终端的干扰D：基站之间的干扰WLANAPLTE基站WLAN终端LTE终端WLAN为CSMA/CA接入系统，TD-LTE为TDD系统，两系统上下行时隙不同步，它们之间存在着复杂的干扰关系。干扰分析干扰类型干扰途径中国移动通信集团设计院有限公司12TD-LTE基站与WLAN基站的干扰室内杂散干扰阻塞干扰互调干扰在干扰系统侧加滤波器√在被干扰系统侧加滤波器√频率隔离和频率协调√√采用收发分缆方式√√√采用后端合路方式√√√提高合路器件指标√√√基站间干扰规避措施根据计算，WLAN基站和TD-LTE基站具体隔离度要求为88dB。当两系统合路建设时，可以通过提高合路器的隔离度至88dB以上或采用WLAN末端合路方式,通过分布系统间的损耗进行干扰规避。中国移动通信集团设计院有限公司13TD-LTE基站与WLAN基站的干扰当两系统分别建设室分系统时，需根据具体情况计算天线间距要求。如按照以下示例计算时，天线间距大约需要1米。TD-LTEeNBWLANAP插损=43-10=33dB插损=27-10=17dBPo=43dBmPo=27dBm天线口10dBm1米TD-LTEeNBWLANAP插损=43-10=33dB插损=0dBPo=43dBmPo=20dBm天线口10dBm7米当TD-LTE使用室分系统，而WLANAP单独部署时,天线间距要求较高，按照以下示例计算间距约为7米。中国移动通信集团设计院有限公司14TD-LTE、WLAN基站与终端之间的干扰▪在TD-LTE与WLAN隔离30M带宽的室内组网情况下，规避TD-LTE基站与WLAN终端之间的干扰所需要的隔离度约为81dB，当LTE室分损耗为33dB时，理论计算的隔离距离约为3米；TD-LTE小区WLAN小区TD-LTE终端位于小区边缘，上行功率很高由于TD-LTE终端功率很高，将会对WLAN基站造成干扰▪由于TD-LTE终端上行有功控能力，只有当TD-LTE终端位于TD-LTE小区边缘，且TD-LTE终端又正好位于WLAN小区的中心且距离WLANAP较近时，TD-LTE终端对WLAN基站才会有明显的干扰，此时隔离度为86dB，即59米(WLAN有17dB室分损耗)或者250米(WLAN无室分损耗)。中国移动通信集团设计院有限公司15TD-LTE、WLAN终端与终端之间的干扰▪在隔离30MHz组网情况下，两天线间理论计算距离需要约57米（75dB），空间距离无法保证中国移动通信集团设计院有限公司16TD-LTE、WLAN干扰实验室测试情况测试频段：TD-LTE工作于2370MHz，WLAN工作于2412MHz；测试设备：TD-LTE使用华为设备，WLAN使用国人通信设备。测试地点：华为成都研究所测试内容基站间天线间距50cm，终端间距离30cm基站间天线间距20cm,终端间距离0cmLTE对WLAN影响没有表现出影响LTE下行对WLAN远点下行速率影响10%，LTE上行对WLAN下行速率影响20%WLAN对LTE影响在远点影响明显，WLAN速率下降10%WLAN上行对远点LTE的上行速率影响达50%,对远点LTE的下行速率影响约20%；WLAN下行对远点LTE的下行速率影响达20~50%。测试结论：TD-LTE与WLAN天线间距较近时在远点处对速率影响明显；两种终端距离越近，之间的互干扰现象越明显，测试建议终端间距保持在1.5m以上。中国移动通信集团设计院有限公司17共室分系统组网LTE与WLAN同区域覆盖时干扰解决建议•应优先考虑WLAN与TD-LTE共室分系统组网；•同时WLAN尽量采用末端合路方式建设，利用合路器端口隔离度和室分系统损耗尽量降低干扰独立建设时LTE与WLAN干扰解决建议•要求LTE设备在WLAN频段的杂散功率小于-80dBm/1MHz(目前协议指标为-30dBm/1MHz)；或者在LTE发射机端增加滤波器（带外抑制度在50dB以上）。•要求WLANAP设备在LTE频段的杂散发射功率小于-60dBm/1MHz(目前协议指标为-30dBm/1MHz)。•在设备满足以上条件前提下，WLAN与LTE的水平隔离距离建议在2m以上。建议进一步测试验证LTE与WLAN同区域覆盖时干扰问题中国移动通信集团设计院有限公司18提纲TD-LTE室内覆盖组网要求及规划指标TD-LTE室内覆盖建设原则TD-LTE室内覆盖规划设计TD-LTE室内分布系统干扰分析TD-LTE室内建设方案分析TD-LTE室内覆盖性能分析中国移动通信集团设计院有限公司19TD-LTE室内覆盖性能分析▪目前阶段，TD-LTE室内使用的工作频段是2350～2370MHz，与室外异频组网。▪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。在建筑物内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。▪TD-LTE系统中，RB是LTE系统中用户资源配置的最小单位。每个RB由12个15kHz带宽(频带宽度共180kHz左右)的子载波组成。分配给用户的RB个数越多，用户数据速率越高，该用户占用的频带总带宽越高。不同信道带宽下的RB个数如下：信道带宽(MHz)1.435101520RB个数615255075100中国移动通信集团设计院有限公司20TD-LTE室内覆盖规划方法发射机EIRP阴影余量与穿透损耗最大允许路径损耗确定边缘用户SNR接收机灵敏度最大覆盖半径路损公式系统资源配置确定边缘用户带宽与调制编码方式用户速率目标链路仿真接收机底噪噪声系数系统带宽时隙比例天线配置方法一：由目标边缘速率估算覆盖半径•规划方法•根据系统覆盖速率目标，并确定边缘用户带宽及调制编码方式等配置，通