世博园区TD-LTE工程建设汇报.ppt

世博园区TD LTE工程建设汇报 2 提纲 建设背景组网方案 工程实施 系统间干扰 初验结果 3 LTE背景和发展 LTE LongTermEvolution 2004年12月 研究项目 SI 立项 3GPP需 要开发一套系统与WiMAX抗衡 2006年6 9月 SI阶段结束 进入工作项目 WI 阶段 2008年12月 标准化已经进入尾声 标准基本冻结 2009年1月 至今 R8的完善和进一步优化 R9 2008年4月 至今 LTE A的StudyItem 2 4 项目目标1为上海世博会提供TD LTE业务演示 丰富专项与行业应用体验 借助世博会舞台 对外展示TD LTE技术水平 提升4国际认可度 目标摸索TD LTE规划 优化方法 积累技术经验 加速技术人才培养3 深入开展TD LTE端到端设备测试和验证工作 推动产业链成熟 项目特点LTE项目特点 演示性 安全性 自主性 可操作性 定位为演示性质简化网络 不必具备商用及产业化属性 建设以不影响园区 业务需求和规模 现网业务为前提 参考世博需求后 确保演示成功由公司自行设定 满足业务需求前提下尽量沿用现有基础资源 减小施工协调难度5 6 提纲 建设背景组网方案 工程实施 系统间干扰 初验结果 7 基本架构 S1 MME S GW MME S GW X2 eNodeB X2 X2 eNodeB eNodeB 8 业务类型 移动高清会议 网真 移动高清视频点播 移动高清视频监控 即拍即传 即摄即传 9 建设需求 室外 高清视频监控 网真等业务的演示 需要对整个5 28平方公里室外区域 包括江面 进行连续覆盖 终端类型 LTECPE 业务速率要求 单用户边缘速率满足UL2Mbps 室内 对于热点场馆 建设演示区 对于新闻中心 建设能够满足即摄即传和普通演示业务的网络 终端类型 LTECPE USB上网卡 业务速率要求 单用户边缘速率满足DL2Mbps 10 室外建设方案 世博园区建设17个室 外站 14个宏基站 世博轴 2水门补盲街道站 使用频点 2320MHz 2380MHz 共60MHz带宽 分为3个20MHz频点异频组网 11 室外建设目标 移动台在无线覆盖区内90 的位置 99 的时间可接入网络 室外RSRP要求大于 110dBm 链路预算和小区半径 在满足覆盖目标的前提下 室外站覆盖半径为1 1公里 站间距要求为1 6公里 链路预算表明 在DL4Mbps UL2Mbps的要求下 上下行链路基本平衡 在室外单小区20MHz 要求单小区平均吞吐量满足 DL30Mbps UL10Mbps 20MHz 室外每宏基站平均吞吐量满足 按3小区计算 DL90Mbps UL30Mbps 161221 室内建设方案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 P S 在长寿路移动营业厅旗舰店和金桥网管中心也分别建设了室内覆盖演示网使用频点 2300MHz 2320MHz 共20MHz带宽 根据实际需求配置单小区1个或2个10MHz频点组网 类别一轴四馆其它场馆 馆名中国馆主题馆世博中心演艺中心信息通信馆行政中心二期其他分新闻中心美国馆非洲馆 覆盖面积 平米 3000072700132001100422177502250400026000 TD LTE网络覆盖具体区域说明覆盖其中的国家馆展厅及休闲区 覆盖地上四层及地下一层共五层展厅覆盖4 5个新闻发布厅 浦东主新闻中心 覆盖媒体报道区覆盖大厅 展厅 商店及办公区域覆盖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 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 覆盖美国馆展览区和二层办公区覆盖非洲国家展览区 二层的办公区 合计 12 13 室内建设目标 移动台在无线覆盖区内90 的位置 99 的时间可接入网络 室外RSRP要求大于 105dBm 链路预算和小区半径 室内小区TD LTE机顶功率以单通道43dBm计 实际设计中根据室内小区边缘RSRP要求以及机顶最大发射功率 对布线系统损耗和空间 损耗进行评估 从而确定天线口功率以及小区覆盖半径 在室内单小区10MHz 双频点异频组网 上下行时隙配比为2 2的情况下 要求单小区平均吞吐量满足 DL20Mbps UL7Mbps 14 提纲 建设背景组网方案 工程实施 系统间干扰 初验结果 15 工程实施概览 BBU RRU工程实施 配套工程实施 天馈工程实施 GPS工程实施 16 BBU RRU设备情况介绍 厂家选择 室外站 选择的是华为公司的设备 室内站 选择以摩托罗拉公司为主 同时包括华为 阿朗 大唐 中兴公司的设备 设备参数 大部分厂家的BBU 均可在19英寸标准架中安装 同时高度小于3U 大部分厂家的RRU 均可在铁塔或远端机房挂式安装 但无法在19英寸标准架中水平安装 所有厂家的RRU设备 均只能实现2通道 RRU输出功率单通道为5 6W 不支持级联 17 BBU RRU可选建设方式 可选建设方式 BBU安装在近端机房机柜中 RRU安装在室外天面上 BBU安装在近端机房机柜中 RRU安装在远端机房机柜中或挂墙 BBU和RRU安装在同一机房的机柜中 BBU和RRU安装在同一机房的L型支架上 L型架 包括基带架与射频架以及DCDU单元 18 BBU RRU世博建设方式 世博建设需求和特点 世博室外站 主要分铁塔和女儿墙两种 前者未预留LTE平台 后者需要考虑美化 世博室内站 大部分远端机房不具备安装BBU的传输和机房环境要求 根据上海公司建设要求 机房内尽量不适用挂墙设备 世博建设方式 室外采用BBU安装在近端机房机柜中 RRU安装在室外天面上或远端机房机柜中的方式 由于铁塔未预留平台 部分宏基站LTE的RRU需要固定在塔身或者加长抱杆上 室内主要采用BBU安装在近端机房机柜中 RRU安装在远端机房机柜中的方式 少量室内站点使用L型支架安装来验证其工程可实施性 S C E L T 19 BBU RRU共平台情况大部分厂家的设备 宣称可以实现TD SCDMA与TD LTE共平台 共平台目前只是BBU层面 且未实现多模同时工作 RRU层面受限于PA线性化带宽 目前仅30MHz 无法实现共平台世博实际应用中 未共平台 所有BBU和RRU均独立安装 不与原有2G 3G设备共架 不同厂家设备有少量共架安装情况未来工程发展趋势 TD SCDMA基带板 TD SCDMA TD SCDMA TD LLTTDEEMAFAN 主控 传输 LTE基带板 所有TD SCDMA可以安装的场景 均可安装 至少可以实现与TD SCDMA设备的共架安装 由于BBU共平台已明确 可以实现与TD S的BBU共机框安装 共RRU可行性不大 有可能实现与TD S的RRU物理合体但逻辑独立 集团要求的宏站使用8通道RRU尚在研发中 TD LTE双模BBU 20 工程实施概览 BBU RRU工程实施 配套工程实施 天馈工程实施 GPS工程实施 21 配套工程实施 设备参数 BBU采用 48V直流供电 功耗 350W RRU采用 48V直流供电 功耗 240W RRU也可以提供220V供电 在保证电压220V 10 线径2 5 3平方毫米的情况下 可保证150米的 拉远距离 宏站20M单频点三小区需传输带宽约210M 室分10M单频点单小区约47M 世博建设方式 园区出于安全性考虑 所有TD LTE设备均单独配置整流器 整流器的交流引入与其他设备同头柜 接地与原有机房和铁塔共用 RRU均采用直流供电 传输直接接入2 5GMSTP网络 未来工程发展趋势 TD LTE功耗与TD SCDMA差异不大 未来不需要独立配置电源系统 整流器的交流引入与其他设备同头柜 由于传输带宽要求较大 目前常用的155 622环不能满足要求 需要进行改造 22 工程实施概览 BBU RRU工程实施 配套工程实施 天馈工程实施 GPS工程实施 23 天馈可选建设方式 宏站 BBU RRU MIMO独立建设方式室内分布 BBU RRU MIMO独立建设方式 独立建设两套天馈系统 现有室内分布系统上添加天馈线方式 现有系统新增1套天馈线实现MIMO 另一套合路建设 现有室内分布系统上添加光纤系统方式 增加1套光纤系统实现MIMO以减少射频电缆的改造 量 全光纤室内分布系统方式 多系统近端合路全光纤方案 在新建室分系统提供较少的馈线改造 PicoRRU组网方式 PicoRRU在天线近端连接两个天线实现MIMO 通过放置多个RRU实现 室内各点覆盖 PicoeNB组网方式 PicoeNB配置有2根MIMO天线 无须2套馈线分布系统实现MIMO 通 过放置多个eNB实现室内各点覆盖 单通道中频输出RRU方式 RRU输出中频信号 在单根馈线上传输2路MIMO信号 24 天馈世博建设方式 世博建设需求和特点 世博的TD LTE网络为演示网 而其他布线系统为商用网络 前期桥架和铁塔平台等需求未考虑TD LTE系统 园区有非常高的美化要求 世博建设方式 宏基站 女儿墙型与其他系统同层安装LTE天线和RRU 并做美化 铁塔型使用单独平台安装 平台不够时安装在塔身或下挂抱杆上 补盲街道站为满足园区美化要求 使用房顶安装RRU和小型化双极化天线 室内分布 独立建设LTE两套天馈的方式建设 已有室内分布系统馈线 天线点1 其他系统 新增室内分布系统馈线 天线点2 天线点3 TD LTEBBU TD LTERRU 新增室内分布系统馈线 天线点4 25 天馈建设趋势 未来工程发展趋势 对于普通室外宏基站 仍以独立建设 使用双极化天线实现MIMO方式为主 对于小区室外覆盖 街道站等形式 可以根据情况采用2副小型平板天线或小型化双极化天线等形式 建设 也可采用多系统合路 PicoRRU等方式 对于室内覆盖 可以根据改造条件困难与否 灵活选择现有系统添加天馈线 多系统合路全光纤 PicoRRU等方式进行建设 与现网融合 根据世博多系统合路建设的经验 目前除TD LTE外 各运营商的2G 3G系统可以通过POI合路后接入 同一布线系统完成覆盖 运行效果良好 对于TD LTE 通过多系统合路共天馈 多系统合路全光纤等形式 可以实现与现网各系统的合路建设 但是目前各种相关设备还不很成熟 具体实施方案还在研究 26 工程实施概览 BBU RRU工程实施 配套工程实施 天馈工程实施 GPS工程实施 27 GPS工程实施 一 可选建设方式 目前可以采用的同步方式主要有三种 GPS方式 1588V2方式 北斗方式 所有厂家设备均支持GPS方式 部分厂家支持1588V2和北斗方式 世博建设整体方式 世博选用GPS方式完成同步 大部分场景 均单独安装独立的GPS天线完成同步 对于世博场景来说 原有GPS故障率无法满足保障要求 需要备份方案 少量特殊场景 屋面GPS安装条件有限 不得不采用特殊方式完成GPS同步 28 GPS工程实施 二 世博特殊建设方式 方案选择 建议对于世博园区的集中机房综合采用 右图方式建设 即机房GPS天线安装条件充裕时 将2个GPS天线 TD SCDMA或TD LTE 合路后通过分配网络 功分器 接入各个BBU 同时选择一个临近的TD机房通过光纤拉远引入冷备份GPS信号 可行性 该方式下 系统可靠性高 任何一个GPS失效 不会影响到另外一个GPS 可以起到冗余备份的功能 任何一个GPS天线的短路 断路等严重故 障不会影响另一个GPS天线 同时避免了集中机房GPS由于人为因素 损害时造成的TD基站中断 效果 普通GPS天线故障率约1 1000 通过该 方案可将故障率降至 1 1000000 1 1000000000 29 GPS工程实施 三 未来工程发展趋势 单BBU单GPS的格局不会改变 但是1588V2和北斗方式将会逐渐引入成为备份方案或取 代GPS成为主选方案 重要机房的多BBU可能使用少量GPS就可以满足安全性要求 但是需要进行GPS自身的备 份 TD SCDMA和TD LTE共同GPS天线完全可行 可以减少天面改造工作量 30 提纲 建设背景组网方案 工程实施 系统间干扰 初验结果 31 基本干扰模式 TD LTE对其它系统的干扰 有用信号 干扰信号 有用信号 TD LTENodeB T1 T2 其它系统NodeB 其它系统对TD LTE的干扰 TD LTENodeB 有用信号 T1 干扰信号 T2 有用信号 其它系统NodeB 32 TD LTE与各系统干扰控制TD LTE使用2300 2400MHz频段 根据计算 与PHS和WLAN干扰较为严重园区无PHS网络 因此主要需要考虑的是与WLAN在室内的干扰和其它系统天线系统天线隔离度要求如下表所示 水平距离 垂直距离 TD LTE与TD SCDMA A或者B频段 TD LTE与GSM900 1800TD LTE与CDMA 800MHz和2100MHz TD LTE与WCDMA 2100MHz 理论值0 36m测试值1m理论值116m根据测试值计算得到6 5m理论值203m测试值1m理论值8 3m 理论值0 15m测试值0 5m理论值2 7m测试值0 5m理论值3 6m测试值0 5m理论值0 74m 33 TD LTE与WLAN干扰 一 集团研究院测试情况测试条件 TD LTE工作于2310MHz走室内分布系统 WLAN工作于2412MHz 外挂AP 两天线间距1米 终端相距0 1米 测试地点 近点RSRP 70dBm左右 中点RSRP 80 85dBm左右 远点RSRP 95 100dBm左右 结论 在近中点时 TD LTE下行信号较强 WLAN终端的干扰对其吞吐量影响不大 在远点时 TD LTE下行信号微弱 但干扰并未变小 因此吞吐量损失70 在近中点时 WLAN下行信号较强 TD LTE终端的干扰却由于功控而较小 吞吐量损失39 44 8 在远点时 WLAN下行信号微弱 TD LTE终端的干扰却增加 因此吞吐量损失92 8 34 TD LTE与WLAN干扰 二 世博测试情况测试条件 TD LTE工作于2310MHz 外接小天线 WLAN工作于2412MHz 外挂AP 终端相距0 1米 0 5米 测试地点 LTE近 中 远点由LTE终端接收到的RSRP功率值确定 而WLAN的近 中 远点则由WLAN终端接收到的RSSI功率值确定 两系统近中远点分别产生9种组合进行测试 结论 在两系统的近中点 异系统上下行对其下上行干扰均很小 数值的波动不能证明强烈干扰的存在 在两系统的远远点 LTE上载 WLAN下载时 抽样值显示 WLAN下载速率降低约1 5M 经过场景比对和理论分析 发现原来认为的主要干扰因素基站与基站之间的杂散干扰实际并不明显 主要原因在于厂家的TD LTE设备已经内置了滤波器 增加了30dB的隔离度 同时世博为防止两系统基站间干扰 在两系统外均安装了滤波器 因此经过测试可以满足世博WLAN业务和TD LTE演示需求 35 提纲 建设背景组网方案 工程实施 系统间干扰 初验结果 36 初验结果 室内初验结果 覆盖情况 大部分场馆边缘RSRP在 90 100dBm 少量场馆覆盖不足 主要 原因是布线系统损耗较大 与前期预期一致 容量情况 各场馆单小区平均吞吐量UL 8 246 14 82Mbps DL 23 3 70 363Mbps 均达到设计容量 37 未来展望 前景 目前集团已在顺义 怀柔等地组织十家厂商进行室外组网性能测试 近期集团将在厦门 南京等三城市建设实验网 新技术的使用和宣传可以有效提升品牌质量和企业知名度 实际接入速率的大大提升可以有效提高用户体验 产品成熟度逐渐提高 为试商用和商用打下了很好的基础风险 未来室内使用2 3G 室外使用2570 2620MHz 室外可能只能同频组网 实际频谱利用率不甚理想 室内在现网基础上改造布线系统难度比较大 未来是否有比较成熟的数据业务可以拉动新系统发展尚不明确 38