TD-LTE2、8天线分析.pdf

1、TD-LTE 2、 8天 线 讨 论 意 见目 录l 2、 8天 线 基 本 知 识 介 绍 分 析l 2、 8天 线 实 际 仿 真 案 例l 2、 8天 线 对 TD-LTE发 展 的 影 响l 国 际 运 营 商 LTE天 线 的 选 择l 建 设 成 本 分 析2TD-LTE 2/8天 线 形 态 及 工 程 参 数 对 比FAD8通道天线0.7波长单D8通道天线0.5波长常规2天线FAD8通道天线0.7波长单D8通道天线0.5波长常规2天线天线侧面图天线正面图 8 通 道 2 通 道天 线 增 益 1 4 dBi（ FAD天 线 F频 段 ） 1 7 .5天 线 尺 寸 1 4 1

2、0 3 2 0 1 0 5 mm3 1 3 6 0 1 6 0 8 0 mm3天 线 重 量 2 0 .5 kg 1 0 kg天 线 宽 度 1 3 6 6 mm*3 1 0 mm 1 1 3 0 mm*1 6 7 mm天 线 迎 风 面 积 0 .4 5 m2 0 .2 2 m2天 线 抱 杆 直 径要 求 5 0 1 1 5 mm 3 0 7 0 mmS1 接 口 带 宽 二 者 相 同Ir接 口 光 纤 数量 需 要 2 对 光 纤 需 要 1 对 光 纤接 头 数 量 2 接 口 /扇 区 9 接 口 /扇 区跳 线 8 根 RF跳 线 2 根 RF跳 线馈 线 每 付 天 线 对 应

3、 9 根 馈 线 每 付 天 线 对 应 2 根 馈 线 3TD-LTE 2/8天 线 形 态 及 工 程 参 数 对 比 8 通 道 小 型 化 2 通 道 小 型 化天 线 增 益 1 2 dBm 1 3 dBm天 线 尺 寸 7 0 0 3 1 4 1 3 0 mm3 7 0 6 x1 7 3 x7 5 mm3天 线 重 量 4 .5 kg 4 kg天 线 图p 小型化天线 在网络规划中通常采用常规8通道/2通道天线，小型化天线用于网络优化，如街道站、灯杆塔站等补盲补热站点4TD-LTE目 前 采 用 的 天 线 模 式天线模式 TM2 TM3 TM7 TM8功能描述 双流发送分集，2天

4、线主要采用SFBC技术，4天线主要采用SFBC+FSTD技术 主传输方式为双流复用，能在信道条件较好的地方提高用户频谱效率一倍，小区边缘回退为TM2 主传输方式为单流波束赋形，提升边缘用户吞吐量，信号条件好的时候可以自适应为TM3，部分条件下可回退为TM2 主传输方式为双端口导频的双流波束赋形，小区边缘可以自适应为TM7，部分条件下可回退为TM2或TM3支持天线 8通道2通道 8通道2通道 8通道 8通道 52/8天 线 仿 真 性 能 对 比 目 标 参 数平均吞吐量 = 所有小区吞吐量之和/小区数；小区边缘用户吞吐量 = 对网络中所有用户按照用户吞吐量的大小降序排列，取5%处用户，计算该用

5、户吞吐量；小区频谱效率 = 所有小区吞吐量之和/小区等效带宽/小区数；小区边缘用户频谱效率 = 对网络中所有用户按照用户吞吐量的大小降序排列，取5%处用户，计算(该用户吞吐量/小区等效带宽)。 62/8天 线 仿 真 性 能 对 比n 上行性能增益的对比结果 不同厂商仿真结果虽有不同，但八天线较两天线在上行性能上都有显著增益 增益来自8通道天线接收的接收分集增益，理论增益9dB 8通道上行小区平均容量增益在1.241.99区间内，去掉最高最低值之后，8通道上行小区平均容量增益为1.47； 8通道上行边缘用户容量增益在1.082.44区间内，去掉最高最低值之后，边缘用户容量增益为2.02。 注：

6、大唐认为若8通道天线增益为14.5dBi时，由于现有仿真条件下系统噪声受限特性，上行性能增益体现不出来；若天线增益为16.5dBi，则增益较高； 72/8天 线 仿 真 性 能 对 比n 下行小区平均吐量增益对比结果 可以看出，除个别厂家外，均认为8天线单流对于小区平均吞吐量没有明显增益 8通道单流下行小区平均吞吐量增益为0.911.56，去掉最高最低值后，8通道单流下行小区平均吞吐量增益为1.13； 8通道双流下行小区平均吞吐量增益为1.141.98，去掉最高最低值后，8通道双流下行小区平均吞吐量增益为1.28。8TDD 2、 8天 线 性 能 对 比TD-LTE规模试验测试数据 覆盖距离:

7、 按照5Mbps小区边缘速率的要求，8天线下行覆盖半径平均可以提升39%，上行覆盖半径平均可以提升44.56% 单UE吞吐量：8天线相对于2天线增益约40%，在小区边界增益约70% 8天线下行赋形增益水平：49dB（不同厂家情况有差异） 8天线抗干扰水平，在实测案例中约高25% 8天线同2天线规模组网的KPI性能相当，包括切换成功率、掉线率、寻呼成功率以及连接建立成功率9目 录l 2、 8天 线 基 本 知 识 介 绍 分 析l 2、 8天 线 实 际 仿 真 案 例l 2、 8天 线 对 TD-LTE发 展 的 影 响l 国 际 运 营 商 LTE天 线 的 选 择l 建 设 成 本 分 析

8、1 0仿 真 区 域 选 择p 仿真区域选择原则 典型密集城区场景，包括中心商务区 、中心商业区、政务区、普通商务区、普通商业区 、密集居民区 、普通居民区 、公园等，具体包括广州海珠、越秀及天河等行政区的核心区域 具有发展TD-LTE业务的需求，目前已规划建设扩大规模试验网p 仿真区域选择广州现有GSM和TD-SCDMA约400个站址覆盖区域 1 1仿 真 区 域 选 择p 仿真区域说明 仿真区域覆盖面积为78.5平方公里 站址说明： 本区域内总物理站址数为400个 本区域TD-SCDMA基站350个，全部进行TD-LTE升级 剔除不可用站点（GSM同TD-SCDMA距离过近的站点），可用站

9、点共398个（含利用GSM可用站点48个两天线 八天线站点数（个） 290 310 340 370 400 290 350站间距（米） 558.9 540.5 516.1 494.8 475.9 558.9 508.7 1 2仿 真 结 果 2天线仿真结果仿真条件 站点数 下行小区平均边缘吞吐量（kbps）原下倾角参数 290 857.22原下倾角参数 310 933.15原下倾角参数 340 1011.12压低1度下倾角 370 1161.43压低2度下倾角 400 1275.918天线仿真结果原下倾角参数 290 984.82原下倾角参数 350 1223.54p 仿真场景 使用全部站址采

10、用2天线 v.s. 使用TD站址采用8天线 减少站址数，直到下行达到试验网目标边缘速率 2通道TD-L同DCS1800共天馈需更换天线，并且无法独立进行倾角调整及优化，对网络性能带来一定影响。p 仿真结果 1 3仿 真 结 论p 8通道290个站的性能与2通道340个站的性能基本能满足边缘下行1M的要求，2通道站增加比例为：17%p 8通道350个站的性能与2通道400个站的性能基本一致，均为1.2M，2通道站增加比例为：14%p 相同站址数（均为290）时，采用8通道天线方案边缘速率为984.82kbps，采用2通道天线方案边缘速率为857.22kbps，2通道边缘速率下降13%。 仿真案例

11、中，利用现有GSM和TD-SCMDA站址，采用2天线规模组网相对采用8天线规模组网均不需要新建设基站。 当达到相同覆盖指标时，在全部利用现有站址资源的情况下，采用2天线规模组网相对采用8天线规模组网约增加15%站点。 根据仿真结果，2天线规模组网，为保证小区边缘数率大于1Mbps，平均站间距应不大于520M 1 4目 录l 2、 8天 线 基 本 知 识 介 绍 分 析l 2、 8天 线 实 际 仿 真 案 例l 2、 8天 线 对 TD-LTE发 展 的 影 响l 国 际 运 营 商 LTE天 线 的 选 择l 建 设 成 本 分 析1 5LTE能 力 的 演 进 多 天 线 多 天 线 技

12、 术 提 升 LTE的 频 谱 效 率 ， 在 频 率 资 源 一 定 的 情 况 下 可 有效 提 升 吞 吐 量 TD-LTE规 模 试 验 一 阶 段 必 选 要 求 TM7， 二 阶 段 必 选 支 持 TM8 现 有 R8/9： 2通 道 系 统 不 能 充 分 发 挥 TM7/TM8的 性 能 ， 干 扰 抑 制能 力 差 （ TM7、 8： 波 束 赋 形 功 能 ， 多 适 用 于 提 升 小 区 边 缘 性 能 ） 2天 线 相 比 8天 线 不 具 备 很 好 的 赋 形 和 干 扰 抑 制 能 力 ； 下 行 ， 8天 线 相 对 于 2天 线 的 赋 形 增 益 达 到

13、 4 9 dB 上 行 ， 8天 线 IRC（ 干 扰 协 调 ） 相 对 于 2天 线 的 增 益 达 到 6 9 dB； 可以弥补由于TD-LTE上行子帧少于FDD而导致上行性能弱于FDD的问题 1 6LTE能 力 的 演 进 带 宽 通 过 载 波 聚 合 技 术 ， 在 频 率 资 源 丰 富 的 情 况 下 也 可 有 效提 升 吞 吐 量 载 波 聚 合 技 术 具 有 载 波 聚 合 能 力 的 高 等 级 终 端 ， 可 以 同 时 从 2个 （ 最 多 5个 ） 载波 同 时 接 收 数 据 ， 从 而 可 能 支 持 更 高 的 下 行 峰 值 速 率 R10的 载 波 聚

14、 合 技 术 中 的 每 个 载 波 首 先 都 是 一 个 独 立 的 载 扇 （ 都是 一 个 可 以 独 立 工 作 的 小 区 ） ， 在 此 基 础 上 ， 载 波 间 又 有 一 定 的关 联 ， 可 以 联 合 调 度 ， 从 而 更 有 利 于 载 波 之 间 的 负 载 均 衡 对 天 线 技 术 没 有 额 外 要 求 1 7目 录u 2、 8天 线 基 本 知 识 介 绍 分 析u 2、 8天 线 实 际 仿 真 案 例u 2、 8天 线 对 TD-LTE发 展 的 影 响u 国 际 运 营 商 LTE天 线 的 选 择u 建 设 成 本 分 析1 8国 际 运 营 商

15、目 前 的 选 择国 家 运 营 商 频 率 RRU 备 注单 一TD-LTE制式 日 本 Softbank 2.5G 4T4R 密 集 建 站 ， 4T控 制 干 扰 ， 提 升 容 量美 国 CLW 2.6G 4T4R 升 级 WIMAX基 站 支 持印 度 Bharti 2.6G 4T4R/2T2R 4T、 2T均 有 ， 根 据 场 景 选 择 沙 特 Mobily 2.6G 4T4R WiMAX运 营 商英 国 UKB 3.5G 4T4R 固 定 宽 带 接 入沙 特 STC 2.3G 2T2R UMTS做 广 覆 盖 ， TDL固 定 宽 带 接 入单 一FDD制 式 美 国 Ve

16、rizon 700M 2T2R FDD LTE做 广 覆 盖美 国 AT&T 700M 2T2R FDD LTE做 广 覆 盖德 国 VDF 800M 2T2R FDD LTE做 广 覆 盖TDD/FDD混 合 波 兰 Aero2 2.6G 2T2R FDD LTE1800M做 广 覆 盖丹麦/瑞典 Hi3G 2.6G 2T2R TDD/FDD联 合 建 网 单一TD-LTE制式的运营商多选择4T4R 复用现网已有天线，如日本软银及WIMAX运营商现网均使用4天线 频率较高，通过更多天线数改善覆盖 单一FDD及TDD/FDD混合运营商绝大多数选择2T2R FDD频段较低，覆盖性能好 TDD/F

17、DD混合组网时，大部分由FDD提供覆盖、TDD提供容量注：中国电信目前在考虑LTE FDD选取2T8R/4T8R 1 9目 录l 2、 8天 线 基 本 知 识 介 绍 分 析l 2、 8天 线 实 际 仿 真 案 例l 2、 8天 线 对 TD-LTE发 展 的 影 响l 国 际 运 营 商 LTE天 线 的 选 择l 建 设 成 本 分 析2 0TD-LTE 2/8天 线 组 网 建 设 成 本 对 比采用2天线规模组网相对采用8天线规模组网约增加建设投资14%p 对比方案说明 方案一：共址TD-S站点，升级F频段TD-L八通道设备 方案二：共址TD-S+GSM站点，新建F频段TD-L两通

18、道设备 方案一（八天线） 方案二（二天线)站型 GSM共址站 TD-S共址站 GSM共址站 TD-S共址站主设备 单价（万） 12 15 12 12建筑安装工程费 2.7 2.3 2.7 2.7 工程建设其他费 2.5 2.1 2.5 2.5 预备费 0.7 0.6 0.7 0.7 合计 17.9 19.9 17.9 17.9 配套 无线配套 5.5 4 5.5 5.5传输配套 6.5 4.38 6.5 4.38合计 29.9 28.3 29.9 27.8 站点数比例 0% 100% 15% 100%投资比例 100% 114%谢 谢谢 谢 2012 中 国 移 动 版 权 所 有 保 留 一 切 权 利2/8通 道 天 线 阵 子 图TD/TD-LTE内 置 合 路 八 通 道 天 线GSM1 8 0 0 /TD/TD-LTE双 通 道 宽 频 天 线无 电 调 宽 带 天 线 图2 4