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大唐移动TD-LTE网络平滑演进方案 测试验证结果优势明显

2013-03-15 10:57:03   作者:   来源:C114中国通信网   评论:0  点击:


  随着TD-LTE产业的快速发展,大唐移动凭借在TD-SCDMA标准、技术方面的领先优势,积极推进TD-LTE的商用化进程,并取得了丰硕成果。从2009年开始,大唐移动就开始对TD-LTE功能及性能进行测试验证,以促进TD-LTE技术的成熟,先后完成了TD-LTE Mtnet测试、上海世博会选型测试、南京TD-LTE规模试验网测试、南京和宁波双模演进等测试,包括目前正在进行的TD-LTE二阶段的南京、宁波、福州等地的TD-LTE网络建设及测试,在多个测试中创造了业界领先的好成绩。

  同时,大唐移动积极配合中国移动开展的TD-SCDMA扩容工程,不断完善TD-SCDMA网络部署。随着TD-SCDMA网络的几期建设,其网络覆盖日益完善,规模不断扩大。对中国移动来说,但在拥有如此巨大规模的TD-SCDMA网络的同时,也面临一个重要问题就是如何充分利用现有的TD-SCDMA网络,把庞大的TD-SCDMA基础网络变成演进LTE的先发优势。因此,如何在现有较为成熟的TD-SCDMA网络基础上平滑演进至TD-LTE,是目前中国移动更为关注的问题,也是更快更好部署TD-LTE网络的关键。

  大唐移动在TD-SCDMA产品设计初期,就充分考虑到平滑演进的需求,并与中国移动进行深入合作,推出TD-SCDMA向TD-LTE平滑演进的整体解决方案,其中尤以现网F频段的平滑演进最具优势,充分发挥了TD-SCDMA网络的规模效应,并助力运营商实现TD-LTE的快速建网。

  一、TD-LTE演进方案

  TD-LTE作为新一代宽带移动通信系统,其系统架构与无线技术等方面较TD-SCDMA有很大变化。在网络架构方面,TD-LTE向全IP化、网络扁平化方向改进,网络架构更简单,网络传输时延更低。在无线技术方面,TD-LTE综合采用了正交频分复用(OFDM)、高阶调制、MIMO等技术,实现了更高的空口带宽。

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  网络架构与无线技术的变化,对设备形态提出了相应的需求,包括传输接口的IP化及高速率;BBU与RRU之间Ir接口的双模传输制式的支持以及高传输速率;RRU对双模的支持以及更大的载波带宽等。

  大唐移动TD-SCMDA产品在设计之初就面向未来网络应用,充分考虑了TD-SCDMA向TD-LTE演进的需求,保证TD-SCDMA设备具备良好的平滑演进能力。

  在中国移动现网基站设备中,TD-SCMDA采用了F频段和A频段产品。在TD-LTE网络中,室外站采用F频段、D频段产品;室分站采用E频段产品。大唐移动针对现网部署的各类产品均提出了TD-LTE平滑演进方案。其中,室外宏站向TD-LTE的演进包括F和D频段两种途径,对于中国移动而言,如何在两种方案中进行选择,以实现TD-LTE的快速建网,在各大运营商的竞争中保持优势是其进行战略决策的重中之重。在TD-SCMDA现网中由于大部分宏站都支持F 频段,其向F频段的TD-LTE演进具有独特的先天优势,相对于向D频段的TD-LTE演进可大大节省工程量,减小改造难度,节省投资;此外,F频段在网络覆盖性能方面大大优于D频段。以下对宏站各种站型向TD-LTE演进方案进行简单介绍。

  1、F频段平滑演进可减少工程投入,实现快速建网

  TD-SCMDA现网FA频段宏基站演进F频段LTE现网FA频段宏站,由于设备已支持F频段,其演进LTE时只需要做少量改造即可实现,包括:增加LTE主控板、基带板;增加GE传输口;BBU与RRU之间的Ir光纤改造为双路。
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  现网单A频段宏基站演进F频段LTE:

  对于少量早期单A频段的室外宏站,演进F频段LTE时,由于RRU设备不支持F频段,需要把RRU替换为FA频段RRU,改造内容包括:增加LTE主控板、基带板;增加GE传输口;BBU与RRU之间的Ir光纤改造为双路;RRU替换为FA频段双模RRU。
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  现网FA/单A频段宏基站演进D频段LTE:

  室外D频段LTE建设中,由于现网TD-SCMDA基站不支持D频段,因此,需要新增D频段RRU及天线等,改造工作量相对较大。改动内容包括:增加LTE主控板、基带板;增加GE传输口;保持原有FA/单A频段RRU不动,额外增加D频段RRU;BBU与新增的D频段RRU之间铺设双路光纤;为RRU增加电源供电;天面需新增D频段天线,或把原有FA频段天线替换为FAD宽频天线。
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  以上三种演进方案简要汇总:

 
项目
现网宏站向F频段LTE演进  现网宏站向D频段LTE演进 
FA频段直接升级  单A频段替换RRU升级  新增D频段RRU 
BBU 新增板卡 新增板卡 新增板卡
RRU 利旧 更换3台 新增3台
天线 利旧 利旧 新增或替换3面
抱杆 利旧 利旧 新增或改造3套
RRU电源 利旧 利旧 新增3套
Ir光纤 新增3根 新增3根 新增6根

  根据以上对比,可见F频段TD-LTE平滑演进在改造工作量、工程难度、工程进度、资金投入方面明显优于D频段TD-LTE建设。

  2、F频段TD-LTE网络性能明显优于D频段

  众所周知,1.9GHz的F频段无线信号传播性能优于2.6GHz的D频段信号,根据分析和测试,在室外一般环境下的2.6G信号的传播损耗比1.9G大4~6个dB,而在穿透一堵墙进行室内覆盖时,2.6G信号的传播损耗则比1.9G大了约11个dB。
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  传播损耗的差异,直接影响了两种频段LTE组网的网络建设要求和覆盖性能。从网络建设要求角度分析,由于传播特性带来的覆盖性能差异,在单位面积内达到相同覆盖要求,所需D频段基站数量是F频段基站数量的1.86倍。
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  从覆盖性能角度分析,参考典型TD-SCMDA小区,在相同覆盖范围下,F频段上下行速率明显高于D频段,网络性能上优势明显。如下表:
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  二、F频段TD-LTE平滑演进测试验证结果优势明显

  大唐移动F频段平滑演进方案先后进行了多次测试验证,包括:2010年研究院双模测试,2011年南京单站双模测试,2012年南京、宁波双模片区测试,以及2013年初的在宁波TD-LTE扩大规模建设中的测试,均取得了良好效果。其中,宁波LTE扩大规模建设是目前规模较大的F频段平滑演进建设项目之一,从双模工程改造、TD-LTE网络性能指标、TD-SCMDA现网指标等多方面对F频段平滑演进方案进行了全面的验证和评估。
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  1、工程实施方案验证

  在工程改造方面,通过大量站点的F频段平滑演进,充分验证了F频段平滑演进的实施方案,积累了经验,并进一步改进工程实施方案。根据实际验证情况,现网F频段平滑演进LTE,单站平均改造升级时间只需2个小时,其中对TD-SCDMA现网业务影响时间只有40~60分钟,相对于D频段演进LTE的4~6个小时工程改造周期,优势显著。

  2、TD-SCMDA和TD-LTE共模组网方案验证

  通过宁波大规模F频段平滑演进建设,进一步验证了F频段TD-LTE与TD-SCMDA共同组网方案的可行性,对双模组网的联合优化方案进行了充分的测试,积累了大量经验。大唐移动F频段平滑演进方案,不仅支持F频段TD-LTE与A频段TD-SCMDA的组合,也支持F频段内TD-LTE与TD-SCMDA的双模配置。灵活的配置方式,为运营商的按需部署带来了更多的灵活性。

  3、TD-LTE性能指标及专项测试

  宁波双模网络对TD-LTE的网络各项指标进行了全面、系统的测试,包括:单小区性能、单用户吞吐量、多用户吞吐量、时延性能、切换指标、全网速率、室外穿透覆盖室内等。此外,专项测试还针对LTE组网中典型的弱覆盖优化、SINR与吞吐量的优化、高速公路覆盖优化等专项课题进行了深入的测试,获取了大量重要数据,为后续网络建设优化积累了经验。
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  4、双模平滑演进对TD-SCMDA现网的影响情况验证

  在双模平滑演进方案实施中,保证TD-SCMDA现网业务的服务质量不受影响是核心要求之一,也是证明演进方案能力水平的关键指标。宁波F频段平滑演进实施过程中,对改造前后的KPI指标进行了监测,结果显示,平滑升级方案对现网指标无影响,TD-SCMDA现网运行正常。
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  作为TD-SCMDA现网向TD-LTE演进的重要技术方案之一,F频段的现网平滑演进方案基于自身的特点,在建设成本、改造难度、实施进度、网络性能指标等方面表现出显著的优势。大唐移动充分利用F频段的技术优势,提出F频段的TD-LTE平滑演进方案,并经过大规模现网验证证明其可行性和优势。未来,大唐移动将持续与中国移动进行深入合作,助力中国移动以规模庞大的TD-SCMDA现网为良好基础,发挥TD-SCMDA网络的先发优势,快速高效地建设TD-LTE精品网络,实现向4G的跨越式发展。
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