大唐移動TD-LTE立體組網(wǎng)方案助力快速建網(wǎng)
自2010年底工信部批復同意TD-LTE規(guī)模試驗方案以來,中國移動聯(lián)合產業(yè)鏈上下游穩(wěn)步推進TD-LTE網(wǎng)絡建設和部署。2012年,中國移動不僅按照計劃完成規(guī)模試驗網(wǎng)二階段測試,還將繼續(xù)擴大TD-LTE規(guī)模試驗網(wǎng)的建設,在原有六個城市的基礎上新增到10+3個試驗城市,使TD-LTE規(guī)模試驗擴增至13個城市。按照計劃,中國移動今年將在試驗城市新建超過2萬個TD-LTE基站。這一數(shù)字將遠遠超過去年的1000多個。
大唐移動作為TD-LTE技術和市場的領先者,不僅順利完成了TD-LTE一階段測試,總結出有利于后續(xù)LTE建網(wǎng)的測試結果和成熟方案。并且于今年5月首批完成了二階段測試,成功承建北京TD-LTE演示網(wǎng),可以說,大唐移動助力中國移動穩(wěn)步推進TD-LTE的商用成熟。在TD-LTE組網(wǎng)方案中,大唐移動提出了立體化組網(wǎng)解決方案,助力中國移動構建無處不在的TD-LTE無線網(wǎng)絡。
1、大唐移動TD-LTE立體化組網(wǎng)方案
從目前來看,無線數(shù)據(jù)業(yè)務已經(jīng)成為中國移動主營業(yè)務的主要收入來源,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,無線數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出前所未有的爆炸式增長。但眾所周知,無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡往往是分布不均勻的,如果采用水平的網(wǎng)絡架構建設,根本無法滿足復雜的業(yè)務分布。大唐移動針對TD-LTE覆蓋及容量需求,提出了TD-LTE立體化組網(wǎng)方案,簡單概括就是分層組網(wǎng),配合系列化產品設計,可以做到規(guī)劃靈活、容量靈活,部署靈活。
立體化組網(wǎng)方案源自蜂窩網(wǎng)絡結構,蜂窩網(wǎng)從物理意義上講分為水平與垂直結構。水平結構是指蜂窩架構,主要包括同異頻組網(wǎng)、站間距、重疊覆蓋等要素。垂直結構是指網(wǎng)絡的分層架構,主要取決于無線系統(tǒng)的多址方式。
大唐移動提出的TD-LTE立體化組網(wǎng)方案,分為覆蓋層和容量層。覆蓋層主要滿足無線覆蓋需求,由具備站址建設條件、易于安裝維護的宏站站點來實現(xiàn);容量層主要在覆蓋層下,利用宏蜂窩小區(qū)提供基礎網(wǎng)絡,針對高業(yè)務容量需求的熱點區(qū)域,使用微蜂窩、微微蜂窩、家庭基站等增加小區(qū)深度覆蓋、增加網(wǎng)絡容量、提升用戶感知等。此類站點由微站、Pico基站以及Femto等基站類型來實現(xiàn),在站點協(xié)調困難、部署困難的地點安裝。
在TD-LTE網(wǎng)絡建設初期,為了滿足TD-LTE網(wǎng)絡的可用性和功能性,中國移動通過TD-S基站升級或者新建基站設備,實現(xiàn)覆蓋層的建設。但隨著TD-LTE產業(yè)化的推進,滿足用戶高速數(shù)據(jù)需求將成為中國移動考慮的重點,容量層的網(wǎng)絡建設也將成為關鍵。大唐移動在覆蓋層網(wǎng)絡建設提供了TD-SCDMA向TD-LTE平滑演進方案,利用TD-SCDMA成熟網(wǎng)絡實現(xiàn)TD-LTE覆蓋層的建設。大唐移動還在2011年業(yè)界首推TD-LTE一體化基站產品,在容量層的基站產品形態(tài)和未來演進方面也做了充分研究。除此之外,大唐移動還針對特殊場景——高速公路組網(wǎng)方面提出了有針對性的解決方案,完全滿足TD-LTE立體化組網(wǎng)的需求。
2、大唐移動TD-SCDMA向TD-LTE平滑演進方案
2010年,大唐移動推出了覆蓋F、E、D的全頻段系列化的TD-LTE產品,包括8通道室外單雙頻RRU和雙通道室內RRU,能夠滿足 TD-LTE 各種應用場景的組網(wǎng)需求,組網(wǎng)更加靈活。同時已在現(xiàn)網(wǎng)部署的TD-SCDMA 產品支持平滑演進升級,可以最大限度保護運營商的投資。
要實現(xiàn)TD-SCDMA系統(tǒng)向TD-LTE系統(tǒng)的平滑演進,具備同時支持這兩種模式的共平臺產品是實現(xiàn)基礎。在設計伊始,大唐移動的eNodeB基站產品即采用了TD-SCDMA與TD-LTE共平臺的解決方案,TD-SCDMA系統(tǒng)平臺可以通過轉模或者共模的方式支持TD-LTE。
2012年3至4月,大唐移動在某地開展并順利完成了現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA設備升級支持TD-LTE的外場測試,測試區(qū)域共包括19個基站,實現(xiàn)了外場連片覆蓋區(qū)域測試。
通過本次某地TD-SCDMA&TD-LTE雙模規(guī)模測試驗證,大唐移動TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)設備可以升級向TD-LTE平滑演進,可以升級支持TD-SCDMA&TD-LTE兩種模式同時運行,升級不會影響TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)性能,且升級后的TD-LTE網(wǎng)絡性能可滿足TD-LTE擴大規(guī)模試驗網(wǎng)、預商用及未來商用的組網(wǎng)和性能要求,完全符合中國移動后續(xù)部署TD-LTE網(wǎng)絡的需求。
3、一體化基站產品
大唐移動提供的一體化基站EBS5132D,可以用于室外和室內應用??梢灾С?個20M的2*2MIMO小區(qū)。EBS5132D具有體積小、集成度高、成本低、安裝靈活的特點,典型場景典型特征是“無需機房+小容量”。適用于無機房環(huán)境、容量適中的密集城區(qū)覆蓋,以及特殊場景交通沿線、邊際網(wǎng)等覆蓋。
EBS5132D支持頻段為2575~2615MHz,機箱凈重小于15kg,設備容量小于15L。外觀如圖1所示。
一體化基站EBS5132D產品實物圖
一體化基站的靈活部署還體現(xiàn)在工程安裝方面,其可以安裝條件的不同,支持抱桿、掛墻和燈桿安裝方式,并且支持小型化天線的一體化安裝,這樣在很大程度上提高了工程安裝的便利性。
一體化基站安裝方式示意圖
總體來說,一體化基站具備集成度高、適應性強、靈活部署的特點,適應運營商容量層部署的要求。除了容量層數(shù)據(jù)熱點的覆蓋需求,一體化基站還可以應用在交通沿線、邊際網(wǎng)、小區(qū)分布式等特殊場景要求。
大唐移動不僅在業(yè)內首先推出一體化基站產品,還在南京TD-LTE試驗網(wǎng)首次對微站產品的功能與性能進行了測試。從測試結果來看:
樓宇1 樓宇2
4、一體化基站測試場景
1、使用一體化基站產品補熱、補盲效果明顯,對小區(qū)吞吐量有較大提升;
2、使用一體化基站產品,可以大大降低選址和安裝難度的,同時覆蓋的改善效果也非常明顯,可大規(guī)模在實際的商用網(wǎng)絡中使用。
4、大唐移動TD-LTE高速公路組網(wǎng)解決方案
大唐移動在立體化組網(wǎng)解決方案之外,針對特殊場景覆蓋也提出了創(chuàng)新性解決方案,高速公路組網(wǎng)解決方案就是TD-LTE網(wǎng)絡的首創(chuàng)特殊場景解決方案。
高速公路場景面臨幾個需要解決的問題:高速移動引起的多普勒頻移;頻繁切換以及車廂的穿透損耗和陰影衰落。要使TD-LTE系統(tǒng)在高速公路場景能具有很好的無線覆蓋和業(yè)務體驗,必須通過網(wǎng)絡規(guī)劃或技術手段解決上述問題。
針對以上問題,大唐移動從三個方面提出了有針對性解決方案:
高速公路場景的網(wǎng)絡規(guī)劃:
采用小區(qū)合并組網(wǎng)方案,減少小區(qū)間的切換和重選;
在進行高速公路場景組網(wǎng)覆蓋時,要盡可能采用低頻段進行覆蓋。
進行鄰區(qū)規(guī)劃時,每個小區(qū)一般只規(guī)劃兩個鄰區(qū),減少終端的測量時間,增加切換的準確性和及時性。
高速公路場景的關鍵技術:
為了抑制多普勒頻移以及同頻干擾,需要在高速公路場景使用一些關鍵技術,大唐移動在南京TD-LTE機場高速覆蓋時采用了線性插值算法來補償頻偏。
南京TD-LTE規(guī)模試驗網(wǎng)中采用大唐移動的系統(tǒng)設備,已經(jīng)全部支持時域線性插值算法,在高速公路的實驗中性能穩(wěn)定。
高速公路場景TD-LTE網(wǎng)絡優(yōu)化:
工程優(yōu)化:調整天線方向角和天線下傾角,以及調整發(fā)射功率來達到優(yōu)化網(wǎng)絡覆蓋RSRP和SINR的目的;
無線參數(shù)優(yōu)化:通過調整算法、測量、業(yè)務等無線參數(shù)設置達到優(yōu)化網(wǎng)絡覆蓋和業(yè)務性能的目的。
大唐移動高速公路解決方案也在南京TD-LTE試驗網(wǎng)得到了驗證,南京機場高速公路規(guī)劃建設有40多個站點,采用大唐移動高速公路綜合解決方案,基站大部分選擇與2G、3G共址的建設方式。試驗網(wǎng)正式測試時選擇覆蓋較為連續(xù)的10個小區(qū)作為測試區(qū)域,
通過對高速場景的性能測試,驗證了TD-LTE在高速公路組網(wǎng)的可行性。主要結論如下:
TD-LTE系統(tǒng)可以在高速公路場景(120km/h速度)正常工作;
測試中大唐基站開啟了高速算法,對信道估計進行了線性插值,終端和系統(tǒng)的現(xiàn)有實現(xiàn)可以滿足高速公路場景下的解調性能需求;
網(wǎng)絡的KPI性能測試結果,切換成功率、建立成功率都大于95%,可以達到組網(wǎng)要求;
2012年5月,在世界電信日到來之際,江蘇移動在機場高速進行了TD-LTE的業(yè)務體驗。機場高速TD-LTE業(yè)務主要通過在機場大巴上安裝CPE,將TD-LTE信號轉化為WIFI信號,用戶利用智能手機、平板電腦或筆記本電腦通過WIFI接入LTE網(wǎng)絡,提前免費在機場大巴上享受LTE高速寬帶業(yè)務體驗。
在實際多用戶接入體驗情況下,小區(qū)下行吞吐量可達20Mbps,單用戶下行吞吐量1Mbps以上,視頻流播放順暢。大唐移動高速公路解決方案得到了最真實的驗證。
5、結束語
隨著TD-LTE網(wǎng)絡在全球的部署,TD-LTE的覆蓋已經(jīng)成為業(yè)界關注的焦點,只有提供完善、全面的立體覆蓋方案,TD-LTE才能真正走向全面商用。大唐移動立體化組網(wǎng)解決方案,從覆蓋層、容量層以及特殊場景覆蓋多個層面對TD-LTE網(wǎng)絡組網(wǎng)進行全面考慮,助力中國移動構建無處不在的TD-LTE無線網(wǎng)絡。