第11章 LTE部署案例、对比和演进

第11章LTE部署案例、对比和演进11.1LTE部署案例11.2LTE和其他宽带移动通信技术的对比11.3LTE的演进LTE-Advanced11.1LTE部署案例11.1.1LTE部署案例1．TeliaSoneraLTE部署案例TeliaSonera的LTE网络部署分别采用了华为、爱立信和诺西为其提供的解决方案，其组网结构如图11-1所示。11.1.1LTE部署案例2．德国沃达丰LTE部署案例2010年9月26日，德国沃达丰在滨海度假地海利根达姆推出了LTE的业务，海利根达姆是德国首个开通LTE业务的地区。与此同时，沃达丰也启动1500个站址的LTE网络部署，并于12个月内完成。2010年11月，沃达丰德国公司再次宣布将加快在德国农村地区推出LTE业务的步伐，并在德国所有州启动移动宽带覆盖。11.1.1LTE部署案例CDMA与LTE的无缝移动性是LTE成功部署的重要保证，在Verizon的LTE网络建设中阿朗采用了将LTE的初期部署集中在高数据话务量的区域的方案，并且保证LTE与eHRPD（EV-DO）数据及1X语音的互操作以最大化利用现有的网络投资，这一方案的无线分层覆盖如图11-2所示。11.1.1LTE部署案例4．日本NTTDoCoMoLTE部署案例日本最大的移动运营商DoCoMo于2010年12月宣布，将开始在日本的部分地区提供LTE服务。其高速移动网络将支持最高37.5Mbps的下行速率和12.5Mbps的上行速率，在某些建筑内，下行速率将可能高达75Mbps。11.1.1LTE部署案例5．全球LTE服务现状与展望图11-3为全球主要运营商的LTE发展计划图。11.1.2TD-LTE部署案例1．上海世博园区TD-LTE部署案例为了完成世博园区TD-LTE试验网的建设，中国移动制定了严格的时间表，如图11-4所示。11.1.2TD-LTE部署案例根据以上目标对园区TD-LTE网络规划的基本架构确定采用如图11-5所示的架构，以满足园区内移动高清视频监控、移动高清会议（网真）、移动高清视频点播、即拍即传、即摄即传等业务类型的需求。11.1.2TD-LTE部署案例（1）室外覆盖共需要建设17个室外站，其中14个室外宏基站，并在世博轴和水门共增加3个街道站用于补盲，室外站的分布情况如图11-6所示。11.1.2TD-LTE部署案例（2）室内覆盖世博园区室内覆盖建设目标主要包括：永久性建筑“一轴四馆”的重要区域、各新闻媒体类相关的场馆区域、信息通信馆、非洲馆、美国馆，同时，在长寿路移动营业厅旗舰店和金桥网管中心也分别建设室内覆盖演示网，具体室内覆盖情况如表11-1所示。类别馆名覆盖面积（m2）覆盖具体区域说明一轴四馆中国馆30000覆盖其中的国家馆展厅及休闲区主题馆72700覆盖地上四层及地下一层共五层展厅世博中心13200覆盖4～5个新闻发布厅（浦东主新闻中心）演艺中心1100覆盖媒体报道区其他场馆信息通信馆4221覆盖大厅、展厅、商店及办公区域行政中心二期7750覆盖1个新闻发布厅及新闻媒体办公会议区域（浦东分新闻中心）其他分新闻中心2250浦西新闻中心位于企业联合馆内（浦东临时中心以室外覆盖计）美国馆4000覆盖美国馆展览区和二层办公区非洲馆26000覆盖非洲国家展览区、二层办公区合计16122111.1.2TD-LTE部署案例（3）工程实施室内分布系统采用如图11-7所示的独立建设LTE两套天馈的方式建设。（4）检验结果通过网络覆盖后的实地检验，世博园TD-LTE网的整体覆盖达到了设计要求，完全可以承载各类业务，特别是在业务量较为集中的室内区域大部分场馆边缘RSRP在-90～-100dBm，各场馆单小区平均吞吐量达到UL：8.246～14.82Mbps，DL：23.3～70.363Mbps。11.1.2TD-LTE部署案例2．广州亚运场馆TD-LTE部署案例广州亚运会TD-LTE网络整体组网方案如图11-8所示。11.1.2TD-LTE部署案例具体流量需求如表11-2所示。业务名称演示场馆设备需求备注高清电视南方基地、企业馆、新全球通5台UE；5台EC2108高清机顶盒；下行提供以上接入带宽。5台块电视屏视频监控南方基地、企业馆、新全球通，视频墙放在企业馆6台UE；提供上行至少的速率；6台高清网络摄像头；1～2块电视屏，视频墙无线智真南方基地、企业馆、新全球通9台UE，3套TP3006，1套8660MCU及管理平台，每UE上/下行至少带宽。在企业馆、新全球通大厦、南方基地提供三个独立会议室（至少×）,统一会议室装修风格。9块显示屏留有一套单屏的终端备用LTE家庭网关南方基地、企业馆、新全球通一台CPE和一台WLANAP。下行至少，上行至少带宽。WLAN终端必须支持5.8GHz频段Ehealth南方基地、企业馆、新全球通两台UE。远端上下行至少的速率。协调真实医院。提供采播设备、显示屏、监护仪和监护后端平台3D游戏南方基地、企业馆、新全球通3台UE。远端下行至少带宽；3台PC（带显卡NvidiaGTX275，罗技方向盘）；3块120hz刷新率的55寸显示屏需。游戏室装修3D高清电视南方基地、企业馆、新全球通3台UE。远端下行至少带宽。3台3D高清解码器及120HZ的高清电视（配3D眼镜）高清视信提供，采用AVS标准LTE视频墙企业馆4台UE，1台专用RRU，提供下行速率。分屏系统软件视频墙与监控复用流动媒体采访车南方基地、企业馆、新全球通3台CPE。上行至少带宽；3台Segway车及采播设备车体设计11.1.2TD-LTE部署案例（1）核心网建设确定本项目TD-LTE用户总数小于2500个，交换容量不超过2G；而核心网USN最小配置支持50万用户，UGW最小配置支持100万用户，6G转发带宽，HSS最小配置支持50万用户，按图11-9所示拓扑进行组网。11.1.2TD-LTE部署案例（2）无线网室外覆盖系统亚运会室外组网带宽确定为50M（2570～2620MHz），根据系统带宽和小区间使用相同带宽的原则（终端不支持不同带宽间的切换），确定了如下两种频率配置方案，如图11-10所示。11.1.2TD-LTE部署案例（3）无线网室内覆盖系统广州亚运会室内系统的覆盖目标是：对珠江新城移动新全球通办公大楼以及滨江东路、珠江新城TD展示厅、奥体中心、南方基地、亚运城等进行室内覆盖；室内重点覆盖小区保证单用户边缘速率下行6Mbps/上行2Mbps；TD-LTE机顶功率室内小区以40dBm（2×10W）计；边缘RSRP要求大于-95dBm（单子载波导频信号边缘场强）。（4）传输网建设最终确定传输按如图11-11所示拓扑实施组网。在CE和PTN3900之间采用10GE链路，以满足LTE网络带宽需求。11.1.2TD-LTE部署案例3．中国移动6城市TD-LTE部署现状继上海世博会和广州亚运会后，工业和信息化部于2010年12月底正式批复同意了准4G标准TD-LTE规模试验总体方案，将在上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门6个城市组织开展TD-LTE规模技术试验，并由中国移动具体组织实施。11.2LTE和其他宽带移动通信技术的对比11.2.1性能指标对比IEEE802.16e、IEEE802.20、3GPPLTE、3GPP2UMB四种技术的性能指标归纳在表11-3中。11.2.2关键技术对比表11-4对IEEE802.16e、3GPPLTE和IEEE802.20这3个标准的关键技术和系统设计进行了对比。3GPP2UMB的关键技术与IEEE802.20相似。11.3LTE的演进LTE-Advanced11.3.1网络需求发展趋势1．“平滑演进”与“强兼容”要求基于这样一种定位，LTE-Advanced系统应自然地支持原LTE的全部功能，并支持与LTE的前/后向兼容性，即R8LTE的终端可以接入未来的LTE-Advanced系统，LTE-Advanced终端也可以接入R8LTE系统。2．针对室内和热点游牧场景进行优化经过一系列评估和试验验证，证明LTE在传统的宏蜂窝连续覆盖下是可以获得令人满意的性能的，这种架构主要通过室外架高基站提供覆盖（包括对室内用户的覆盖），虽然对低速移动优化，但仍对高速移动和多小区切换提供很强的支持。11.3.1网络需求发展趋势3．有效支持新频段和大带宽应用如图11-12所示，可以构建多频段协作的层叠无线接入网，“质差量足”的高频段用来专门覆盖室内和热点区域内的低速移动用户，将大部分系统容量都吸引到高频段中，从而将“质优量少”的低频段资源节省下来覆盖室外广域区域以及高速移动用户。11.3.1网络需求发展趋势4．峰值速率大幅提升和频谱效率有限改进由于考虑了远远超过LTE系统的系统带宽，即使系统的频谱效率不变，也可以获得高得多的峰值速率。目前LTE-Advanced考虑的峰值速率为下行1Gbps，上行500MHz，这个目标要在下行4×4天线、上行2×4天线配置下实现。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势1．多频段协同与频谱整合比多频段协同更进一步的是频谱整合。首先可以考虑将相邻的数个较小的频带整合为一个较大的频带，如图11-13所示。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势2．中继（Relay）技术中继就是基站不直接将信号发送给UE，而是先发给一个中继站（RelayStation，RS），然后再由RS转发给UE，如图11-14所示。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势3．分布式天线所不同的是新增站点和基站不是通过无线链路连接的，而是通过射频光纤（Radio-on-Fiber，RoF）连接的，新增的天线站只包含射频模块，类似一个无线远端单元（RadioRemoteUnit，RRU），而所有的基带处理仍集中在基站，形成集中的基带单元（BasebandUnit，BBU），BBU生成的中频或射频信号通过RoF光纤传送到各个天线站（如图11-16所示）。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势分布式天线系统也可以完全基于现有基站站点实现，即不插入额外的天线站点，而只是将相邻的若干个基站的射频单元集中在某个“超级基站”，形成集中的BBU，其余的基站退化为RRU，BBU和RRU通过RoF光纤连接（如图11-17所示）。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势4．基站间协同和第二种分布式天线系统相似的另一种新型网络架构是基站间协同（Inter-NodeBCoordination），如图11-18所示。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势5．家庭基站带来的挑战3GPP已经对家庭基站（HomeNodeB）进行了一些研究（在LTE中称为封闭用户群（CloseSubscriberGroup，CSG），但家庭基站的应用仍然可能对LTE-Advanced的相关工作带来挑战。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势6．物理层传输技术（1）多址技术的优化而在室外宏蜂窝、小区边缘及带宽相对较小时，仍可采用SC-FDMA获得更好的功率效率，如图11-19所示。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势如图11-20所示，在一个系统中，对频带1采用了DFT扩展，形成了SC-FDMA传输；在频带2中没有采用DFT扩展，则形成了OFDM传输。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势如图11-21所示，在一个系统中，对频带1和频带2同时进行DFT扩展，形成了在两个频带内分别进行的SC-FDMA传输。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势（2）MIMO技术的优化如图11-22所示，可从一个天线阵列形成两个波束，同时用于一个UE，则可形成基于波束赋形的SU-MIMO传输；如果这两个波束分别用于两个UE，则可形成基于波束赋形的MU-MIMO传输。11.3.2LTE-Advanced技术与趋势（3）调制和编码技术优化在信道编码方面，LTE没有采用LDPC（低密度奇偶校验码），而采用了交织器改进的Turbo码。对LDPC码的使用始终让业界犹豫不决，主要原因是LDPC码的性能并没有表现出比