FDD/TDD LTE混合组网解决方案汇报
提纲 •ZTE LTE研发及市场现状 •Q&A
中兴通讯的LTE投入 1 2 深圳总部 LTE研发基地 – 西安 硬件平台 中兴通讯在西安投入60亿人民币建设研发中心进行下一代移动通讯技西安研发中心鸟瞰图 术的研发 中兴通讯国内最大的研发生产基地 上海 3 系统算法 总投资60亿人民币 总建筑面积约万平方米 6 5 容纳近3万员工 美国 瑞典 3G、4G无线通信系统以及无线终端的开发 系统算法 基带算法 南京 4 国际客户培训中心、外包服务中心 核心网
中兴通讯全球LTE合作伙伴 TeliaSonera Ucell KPNGB (比利时) (乌兹别克斯坦) & Telenor Softbank (日本) (匈牙利、黑山) 2500MHz TDD & CSL (香港) H3G (奥地利、瑞典) & Telenor Digi (马来西亚) GLO (加纳) U-Mobile (马来西亚) Digitel (委内瑞拉) ZAIN (沙特阿拉伯) Mobitel (斯里兰卡) Cell C (南非) Multinet (孟加拉) 46商用局, 110实验局 DD
2012&2013 LTE荣耀时刻 GTI 创新大奖 LTE设备创新奖 印度第一LTE供应商 FDD/TDD融合解决方案 Hi3G & ZTE Bharti Airtel & ZTE 2013年2月 FDD/TDD 双模商用网络 TDD 商用网络 2012年6月 2012年5月
业界第一 2012 2012年10月 业内首款基于个人PC的LTE容量规划工具 2012年8月 2012年6月 全球首个 帮助CSL 与SK Telecom实现全球首个4G LTE国际漫游服务 2012年5月 首家完成2012年2月 LTE FDD/TDD双向PS切换测试 中兴通讯在巴塞展全球首推LTE-A异频双载波商用基站 2011 2011年10月 业界首次LTE FDD与TD-LTE、GSM/UMTS等多网互操作测试 2011年6月 中兴通讯发布全球首个发射功率为2X10W 2发4收的LTE一体化微站 2011年3月 与Hi3G在瑞典、丹麦建设全球第一个大规模LTE FDD/TDD双模商用 2011年2月 网络 在巴塞罗那通信展上全球首家展出LTE-A CoMP原型机和业务演示 2010年11月 2010 帮助香港CSL实现全球首个基于IMS的2G/3G和LTE语音通话 2010年11月 2010年7月 与CSL在香港部署全球第一个 LTE/DC-HSPA+双模商用网络 全球首个完成中国移动和Vodafone举办的MSF(多业务论坛)LTE/EPC IOT互通性测试
电信LTE FDD第一期7个城市建设 份额 阿朗 中兴50%多份额,名列第一 中兴 % 7个城市,ZTE参与6个,A城市独家建设 % 7城市原有区域大部分均非中兴C网业务区,但客户华为 对中兴3G/LTE实力赞叹有加,故特地邀请中兴来重点参与 %
电信LTE FDD第一期7个城市建设 中兴 华为 其他 中兴 华为 系统 6 /100% 778 4 4G网电源 传输 络 2 /89% 154 天面 占有城市数 B省基站开通率
提纲 •FDD/TDD混合组网探讨 FDD/TDD混合组网考虑因素 FDD/TDD差异性分析 FDD/TDD网络定位 FDD/TDD共模建设方案 FDD/TDD站型规格 LTE多天线选择 FDD/TDD混合组网天馈方案 FDD/TDD互操作策略 •Q&A
国内频谱现状 CT GW GW CT EGSM Digital Tetra Tetra GSMEGSM GSM Broadcast CDMA CDMA CDMA CDMA UL Dividend UL DL ULDL DL UL UL DL DL 450 470 698 806 821 825 835 840 851 866 870 880 885 890 915 930 935 960 FDD GSM FDD SCDMA GSM FDD TDD CDMA FDD WCDMA FDD Mobile TDD satellite CDMA FDD WCDMA FDD UL UL DL DL 2000 UL UL UL UL satellite 2000 DL DL DL DL 1710 1755 1785 1805 1850 1880 1920 19351 940 1955 1980 2010 2025 2110 2125 2130 2145 2170 ISM(WLAN, MSatellite obile Space TDD* cordlesTDD s, satellite research & operation blue-tooth) 2170 2200 2300 2320 2370 2400 2500 2570 2620 2690 3500 3600 CDMA 800 GSM 900 GSM 1800 3G CT: 825-835/870-880 CM: 890-909/935-954 CM: 1710-1735/1805-1830 CM: 1880-1920/2010-2025 GW: 835-840/880-885 CU: 909-915/954-960 CU: 1735-1755/1830-1850 CU: 1940-1955/2130-2145 MoR: 885-889/930-934 CT:1920-1935/2110-2125 FDD, 已分配FDD, 已定义但未分配 TDD, 已分配 未定义IMT频段 非IMT频段 潜在的LTE频谱
电信FDD/TDD混合组网网络结构图 Opetrator self-Internet business EPC CDMA IMS HSS/SPR ANDSF SGW+PGW PCRF AAA/AN-AAA HA 3GPP AAA VCC AS DNS PDSN TWAG HSGW/PDSN MME IWS MSC CSCF AC/RBAS EVDO 1x LTE eHRPD WLAN
FDD/TDD混合组网要考虑的因素 对于FDD,TDD的定位,要充分从如下几个方面考虑: FDD/TDD的技术差异 频段特性差异 覆盖能力 TDD网络间保护带需求 组网灵活性 时延特性 终端产业链 漫游能力
> 内部公开 TDD网络间保护带要求 TDD由于可以支持不同的上下行时隙配比,可以更好的支撑上下行非对称的业务。当电信和移在同区域都使用TDD组网时,和中移邻频部署时上下行时隙切换点需要和中移对齐,但这会使电信丧失自主选择上下行时隙配比的自主权;若不对齐,必须和中移TDD频率间留足够的保护带,但这会造成TDD频谱资源的浪费。此问题需报国家无委和工信部及国标组织考虑并制定相关要求。 来源:GSA report 201305 © ZTE Corporation. All rights reserved. 13
> 内部公开 TD-LTE时隙配比干扰问题 上下行 子帧号 常规CP下 特殊子帧配比方式 配比方式 DwPTS GP UpPTS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 3 10 1 0 D S U U U D S U U U 1 9 4 1 1 D S U U D D S U U D 2 10 3 1 2 D S U D D D S U D D 3 11 2 1 4 12 1 1 3 D S U U U D D D D D 5 3 9 2 4 D S U U D D D D D D 6 9 3 2 5 D S U D D D D D D D 7 10 2 2 6 D S U U U D S U U D 8 11 1 2 •同一运营商组网情况下,不存在干扰,如中移动D频段采用的1、7配比;F频段采用2、5;E频段采用2、7配比;软银采用2、7配比 •不同运营商组网情况下在相邻频段间存在干扰,建议预留保护带;如无保护带,建议运营商间协商同步 © ZTE Corporation. All rights reserved. 14
> 内部公开 终端产业链-业界TD-LTE终端支持情况 频段设备在全球TD-LTE中占绝对优势,其中Band 41 已有31款 来源:GSA report 201305 © ZTE Corporation. All rights reserved. 15
> 内部公开 终端产业链-业界Band41终端芯片支持情况 QQ3 2013 1 2013 Q2 2013 Q4 2013 Q4 2012 Q2 2012 B41 Released Developing Qualcomm, Broadcom, MTK, Intel and Marvell can provide multimode chipsets and chipsets for smart phones. © ZTE Corporation. All rights reserved. 16
> 内部公开 终端产业链-业界Band 41 终端情况 QQ3 2013 1 2013 Q2 2013 Q4 2013 Q1 2014 Q4 2012 Smart Phone Smart Phone uFi MiFi uFi CPE/ Dongle Released Developing Softbank spectrum is in B41 and will have 3M users by end of 2013. ZTE has delivered uFi and dongle for Softbank. CMCC will purchase 1M B41 devices within 2013. The shipment of B41 device will over 4M within 2013 © ZTE Corporation. All rights reserved. 17
提纲 •FDD/TDD混合组网探讨 FDD/TDD混合组网考虑因素 FDD/TDD差异性分析 FDD/TDD网络定位 FDD/TDD共模建设方案 FDD/TDD站型规格 LTE多天线选择 FDD/TDD混合组网天馈方案 FDD/TDD互操作策略 •Q&A
LTE FDD/TDD双工方式比较 FDD/TDD双工方式 FDD采用两个对称的频率信道进行发送和接收,这两个信道之间存在着一定的频段保护间隔。 TDD的发送和接收信号在同一频率信道的不同时隙中进行,彼此之间采用一定的保护时间予以分离。 TDD不需要分配对称频段的频率,可以充分利用零散的频谱资源。TDD通过调整上下行时隙配比,可以灵活的支持不对称业务数据传输。
LTE FDD/TDD双工方式比较 TDD双工方式的优势 能够灵活配置频率,使用FDD 系统不易使用的零散频段; 可以通过调整上下行时隙转换点,调整上下行时隙配比,能够很好的支持非对称业务; 具有上下行信道一致性,基站的接收和发送可以共用部分射频单元,降低了设备成本; 基站和终端都不需要收发隔离器,只需要一个开关即可,降低了设备的复杂度; 具有上下行信道互惠性,能够更好的采用传输预处理技术,如智能天线技术、预编码技术等, 能有效地降低移动终端的处理复杂度。 TDD采用八天线Beamforming天线技术,所以TDD的下行业务覆盖先天优势明显。 TDD 双工方式的劣势 由于TDD方式的时间资源分别分给了上行和下行, TDD方式的发射时间比FDD方式少。如果TDD要发送和FDD同样多的数据,就要增大TDD的发射频率带宽。 TDD系统收发信道同频,系统间干扰更加复杂。 上下行时隙转换点的存在使得对时间同步的要求更加严格。目前通常是整个网络中使用相同的时隙配比,否则上下行之间会存在同频干扰。
LTE FDD/TDD频段比较 – TDD频段分析 国际上LTE TDD主要频段; 频段,包括WiMAX 频段, (2570MHz – 2620MHz), 国际主流LTE TDD频段; 国内LTE TDD主要频段; F频段(),宏基站广覆盖; D频段(),局部热点覆盖; E频段(),室分系统分流; A频段 () , TD-SCDMA主要频段;
LTE FDD/TDD频段比较 – FDD频段分析 国际上LTE FDD主要频段; Band 上行 下行 制式 频段,国际主流频段 7 2500 MHz 2570 MHz 2620 MHz 2690 MHz FDD 频段, 38 2570 MHz 2620 MHz 2570 MHz 2620 MHz TDD 700MHz频段 806MHz FDD/ 12/13/14/17 698MHz 国内LTE FDD主要频段; TDD? 频段; 频段(电信已有频段); 编号 上行 (MHz) 下行 (MHz) 带宽 说明 1 30M 3G FDD的补充频段,可以申请; 1755 -1785 1850-1880 2 60 M 取决于3G的发展情况,未分配的可以供LTE使用,2110-2125电信,2130-2145联1920-1980 2110-2170 通3G, 运营商 系统 上行(MHz) 下行(MHz) 带宽(MHz) 中国联通 WCDMA 1940-1955 2130-2145 15 中国电信 CDMA2000 1920-1935 2110-2125 15
LTE FDD/TDD技术比较 Common ProtocolLayer 2/3差异比较 Minor Difference Layer1in PHYPHY处理,MACFDDTDD▪Turbo, 4/16/64QAM▪Turbo, 4/16/64QAMCoding, modulation处理,RRM处理Frame structure▪FS1▪FS2等方面存在大量共Random access▪Subframe, CP▪UpPTS& subframe性, 但是由于子帧▪P-SCH in DwPTSCell search▪P-SCH in subframe▪1- 8 ▪1-4Txantennas结构的不同,也带Beamforming▪Dedicated ref. sig.▪Dedicated ref. sig.来了些细微的差别; ▪Each DL subframe▪Each DL subframeDL control高层协议方面是一致的,例如调度算法和RRM算法方面存在很多共性。 在系统底层设计,尤其是物理层的设计上,由于FDD和TDD两种双工方式在物理特性上所固有的不同,LTE系统为TDD的工作方式进行了一系列专门的设计。 LTE FDD/TDD的标准主要差异在物理层
LTE FDD帧结构设计 FDD帧结构设计 FDD LTE采用包含10个子帧的10ms无线帧 每个子帧又包含2个时隙,共20个时隙的结构; One radio frame, T= 307200T= 10 msf s One slot, T= 15360T= msslot s #0#1#2#3#18#19One subframe
LTE TDD帧结构设计 TDD帧结构设计 TDD LTE采用的也是包含10个子帧的10ms无线帧的结构,但是为了继承TD-SCDMA的特性,在TDD LTE帧结构中存在1ms的特殊子帧; 该子帧由三个特殊时隙组成:DwPTS,GP和UpPTS,其含义和功能与TD-SCDMA系统相类似,其中DwPTS始终用于下行发送,UpPTS始终用于上行发送,而GP作为TDD中下行至上行转换的保护时间间隔, One radio frame, T = 307200T = 10 msfsOne half-frame, 153600T = 5 mssOne slot, 30720TsT=15360TslotsSubframe #0Subframe #2Subframe #3Subframe #4Subframe #5Subframe #7Subframe #8Subframe #9One subframe, 30720TsDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS
LTE TDD帧结构设计 TDD帧结构设计 5ms上下行切换周期:位于两个半帧中,在这两个半帧中各有一个特殊子帧来放特殊时隙,它们分别是子帧1和子帧6; 10ms上下行切换周期:位于第一个半帧中,在子帧1来放特殊时隙。 其中子帧0和5以及DwPTS总是用于下行发射,UpPTS和紧邻其后的子帧总是用于上行发射。 对于TDD LTE而言,则要对一个10ms的无线帧进行上下行分配,一些用来传上行数据,一些用来传下行数据。协议中规定的上下行配比。 子帧数目 上,下行配比 切换周期 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5 ms D S U U U D S U U U 1 5 ms D S U U D D S U U D 2 5 ms D S U D D D S U D D 3 10 ms D S U U U D D D D D 4 10 ms D S U U D D D D D D 5 10 ms D S U D D D D D D D 6 5 ms D S U U U D S U U D
LTE FDD/TDD导频符号比较 TDD导频符号 FDD导频符号 cell-specific RS; cell-specific RS; UE-specific RS, 主要用于支持 八天线 主要用于下行信道估计; Beamforming (MIMO Mode 7); UE-specific RS 会更加浪费资源; R0R0R0R0R0R0R0R0l=0l=6l=0l=6Resource element (k,l)R0R0R1R1R0R0R1R1Not used for transmission on this antenan portR0R0R1R1Reference symbols on this antenna portR0R0R1R1l=0l=6l=0l=6l=0l=6l=0l=6R0R0R1R1R2R3R0R0R1R1R2R3R0R0R1R1R2R3R0R0R1R1R2R3l=0l=6l=0l=6l=0l=6l=0l=6l=0l=6l=0l=6l=0l=6l=0l=6even-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotsAntenna port 0Antenna port 1Antenna port 2Antenna port 3Cell-specific RS UE-specific RS Four antenna portsTwo antenna portsOne antenna port
LTE FDD/TDD天线模式支持 FDD 天线模式 1 单天线端口,端口 0 单发射天线 支持模式1- 模式6; 2 发射分集 抵抗衰落 3 开环空分复用 不支持模式7; 提高峰值速率 4 闭环空分复用 TDD 天线模式 提高小区吞吐5 多用户 MIMO 支持模式1- 模式7; 量 6 闭环 Rank =1 预编码 增强覆盖 模式7为TDD特有的八7 单天线端口,端口 5 天线波束成形技术;
小结 FDD和TDD在PHY处理,MAC处理,RRM处理等方面存在大量共性, 但是由于子帧结构的不同,也带来了物理层处理的差别; 由于TDD时隙可配比, HARQ的设计比较复杂, 系统性能会受到影响. TDD支持八天线BF应用, 因此, LTE TDD 下行八天线覆盖优于FDD的四天线. TDD同时也具有下列优势: (1)能够灵活配置频率,使用FDD 系统不易使用的零散频段; (2)可以通过调整上下行时隙转换点,调整上下行时隙配比,能够很好的支持非对称业务; (3)具有上下行信道一致性,基站的接收和发送可以共用部分射频单元,降低了设备成本 (4)基站和终端都不需要收发隔离器,只需要一个开关即可,降低了设备的复杂度; (5)具有上下行信道互惠性,能够更好的采用传输预处理技术,如智能天线技术、预编码技术等, 能有效地降低移动终端的处理复杂度。
LTE FDD/TDD技术体制对比 技术体制 LTE TDD LTE FDD 采用的相同的关键技术 信道带宽灵活配置 ,3M,5M,10M,15M,20M ,3M,5M,10M,15M,20M 帧长 10ms (半帧5ms,子帧1ms) 10ms (子帧1ms) 信道编码 卷积码、Turbo码 卷积码、Turbo码 调制方式 QPSK,16QAM,64QAM QPSK,16QAM,64QAM 功率控制 开环结合闭环 开环结合闭环 MIMO多天线技术 支持 支持 技术差异 双工方式 TDD FDD 子帧上下行配置 无线帧中多种子帧上下行配置方式 无线帧全部上行或者下行配置 HARQ 个数与延时随上下行配置方式不同而不同 个数与延时固定 调度周期 随上下行配置方式不同而不同,最小1ms 1ms 30
LTE FDD/TDD组网和关键技术对比 TDD FDD 频谱效率 平均频谱效率TDD与FDD相当 性能 峰值速率 TDD使用部分时隙资源分别作上下行传输,峰值速率约为FDD使用全部时隙资源分别做上下行传输,峰值FDD一半 速率为TDD两倍 上下行配比 可灵活配置上下行的时隙比例,适应不同上下行业务比例,上下行也可支持不等带宽 并灵活支持多播组播类业务 时域保护间隔 在上下行时隙之间需要保护时间间隔,且随覆盖半径的不上下行之间不需要保护时隙,覆盖半径灵活; 同而不同 组 网 频率保护间隔 无要求 上下行之间需要保护带 多运营商部署 多运营商部署需要协同,邻频部署需要上下行时隙切换点多运营商的部署不需要协同,无需时隙对齐 对齐 网络同步 要求全网同步; 全网可同步或非同步方式; 双工器 不需要笨重的双工器,减少设备复杂度 需要FDD双工器 设备实时延 上下行不连续发送,系统时延较FDD高。 上下行可以连续发送,系统提供的业务时延较现 TDD低 多天线技术 可以利用上下行信道的对称性,采用先进的无线技术如智上下行使用不同的频率,很难利用信道的对称性 关键技能天线、更精确的预编码方案等,提高系统覆盖质量,提术 升整体吞吐量
LTE FDD/TDD 峰值吞吐量对比 下行对比 (注:TDD采用上,下行配比1:8) 2×2 MIMO 4×4 MIMO 双工方式 吞吐率 频谱效率 吞吐率 频谱效率 LTE TDD(配置5) 131Mbps 262 Mbps 15bps/Hz LTE FDD 150Mbps 300Mbps 15bps/Hz FDD/TDD峰值吞吐量对比 上行对比 (注:TDD采用上,下行配比6:2) 16QAM 64QAM 双工方式 FDD为上,下行各20MHz; TDD为吞吐率 频谱效率 吞吐率 频谱效率 20MHz; LTE TDD(配置0) LTE FDD bps/Hz 天线配置为2*2和4*4; 下行频谱效率, FDD和TDD基本相等; 上行频谱效率, FDD稍好于TDD.
LTE FDD/TDD 小区吞吐量对比 FDD/TDD下行小区吞吐量对比 FDD为上,下行各20MHz; TDD为20MHz; 天线配置为2*2小区平均吞平均频谱效边缘用户平均吞吐; 边缘频谱效率 吐率 率 率 双工方式 bps/Hz/Se下行频谱效率, FDD稍好于TDD; Mbps Mbps bps/Hz/Sec User throughput CDF for downlinkc TDD(配置0) TDD(配置1) TDD(配置2) TDD(配置3) 0123456User Throughput(Mbps)Spectral Effenciey CDF for TDD(配置4) TDD(配置5) TDD(配置6) FDD Spectral Effenciey (bps/Hz/TTI).
LTE FDD/TDD 小区吞吐量对比 平均小区吞吐率 小区边缘用户吞吐率 FDD/TDD上行小区吞吐量对比 双工方式 Mbps bps/Hz/Sec Mbps bps/Hz/Sec FDD为上,下行各20MHz; TDD为20MHz; LTE TDD(配置 1) LTE FDD 天线配置为1*2; 上行频谱效率, FDD稍好于TDD; User throughput CDF for uplinkSpectral Effenciey CDF for Spectral Effenciey (bps/Hz/TTI) Throughput(Mbps).
LTE FDD/TDD覆盖对比 Link Budget LTE FDD Traffic TD-LTE Traffic TD-LTE Traffic 1Tx*2Rx 1Tx*2Rx 1Tx*8Rx 覆盖对比 ( 上行) Cell Edge User Throughput Kbps 500 500 500 Cell Edge User Throughput(MAC) 556 556 556 FDD/TDD 2天线, UL Channel Bandwidth MHz UL RB Total Num 50 100 100 FDD稍好于TDD; Num. of Tx antenna 1 1 1 Num. of Rx antenna 2 2 2 FDD 2天线, TDD 8天线, Assign Num of RB 10 20 20 RB Spacing KHz eUE maximum power dBm TDD好于FDD; Antenna gain dBi Body Loss dB Thermal noise density dBm/Hz -174 -174 -174 RX noise figure dB RX noise power dB RX antenna gain dBi Handoff gain dB Interference Margin dB Rx TMA gain dB Rx Filter Loss + Cable Loss dB Required SINR dB Wanted Signal Mean Power dBm (including RF gain & loss)
不同频段的覆盖对比 统一参数取值 边缘速率定义 场景 单位 MU 注释 频段 UL-MU(Kbps) 面积覆盖率 % 95 EVDO 800M 标准衰落方差 dB 8 256 阴影衰落余量 dB 256 基站高度 m 35 256 终端高度 m 256 穿透损耗 dB 20 256 天馈损耗 dB Hata传播模型 LTE宏蜂窝主要为上行覆盖受限 信道模型 EPA3 TDD/FDD EVDO 800M (2天线) (8天线) (2天线) (8天线) 覆盖半径(上行) 36
提纲 •FDD/TDD混合组网探讨 FDD/TDD混合组网考虑因素 FDD/TDD差异性分析 FDD/TDD网络定位 FDD/TDD共模建设方案 FDD/TDD站型规格 LTE多天线选择 FDD/TDD混合组网天馈方案 FDD/TDD互操作策略 •Q&A
FDD/TDD组网定位 FDD/TDD建议分层建网,各有侧重。建议FDD做为第一层的LTE主覆盖网络,用来提供LTE的广泛覆盖,TDD为第二层的热点吸收的流量卸载网络,充分卸载热点区域的流量,平衡FDD主网络的负荷。 TDD可以有两种建设模式,可以与FDD共模组网,也可以新建站点或者利旧小灵通站址独立建网。
提纲 •FDD/TDD混合组网探讨 FDD/TDD混合组网考虑因素 FDD/TDD差异性分析 FDD/TDD网络定位 FDD/TDD共模建设方案 FDD/TDD站型规格 LTE多天线选择 FDD/TDD混合组网天馈方案 FDD/TDD互操作策略 •Q&A
核心网部署方案 CDMA2000 eHRPD/HRPD EVDO核心网 数据面 HA 信令面 AAA PDSN UE eAN/PCF Gxa AN-AAA IMS业务 HSGW PCRF Internet MME S2a 业务网络 VPN业务 TDD/FDD HSS/AAA PDN GW WAP业务 UE Serving GW CG eNodeB 融合的 核心网 EPC网络统一汇聚多种无线制式融合核心网提供网间互操作 • 数据业务无缝移动 • SAE GW/MME/PCRF/3GPP AAA/HSS • SRVCC充分发挥1x和VoLTE优势 • HSGW/CG
核心网和无线异厂家对接组网分析 S1-MME S1是3GPP标准接口 MME 中兴EPC核心网已在中移现网和多个无线厂家eNB商用对接 S1-U TDD/FDD Serving GW 内容经营 精准营销 能力开放 经营平台子系统 体验评估 网络分析 策略管理 CTS用户跟踪服务器 策略子系统 ePCRF 网络维护子系统 评估子系统 Internet 承载保障 增强PCEF 网络子系统 MME LTEPGW
FDD/TDD共模方案(分布式基站) 2*PM(1+1 备份) 1*FDD BPL+1*TDD BPL 1*SA FDD TDD Air Conditioner RRU RRU 共享EPC BBU TRM PWS BAT IP Cloud 共享配套(塔、电源,传输等) 共享 BBU (主控板, 电源、告警模块、共天馈) 共享传输
从FDD基站到双模基站 天线根据情况可以新增或者共用 升级主要在射频方面 FDD LTE RRU 增加TDD的RRU FDD LTE RRU TDD LTE RRU FDD-LTE基带板 增加TDD-LTE信道板 主控单元 主控单元可以和FDD共用 •回传的接口和地址可以保持不变,带宽需要相应的增加; •网管根据支持的载扇数进行扩容;
FDD/TDD共模方案(一体化宏站) TDD RRU FDD RSU LTE BBU 拉远支持TDD LTE
FDD/TDD时钟方案 共模BBU使用GPS时钟,1588作为FDD的时钟源备份 •共模BBU使用现网GPS时钟,可以在GPS时钟输出分支上进行一分二的功分,接入BBU; •已规划了对北斗的支持;
FDD/TDD共模承载解决方案---带宽需求分析 S1 •每个eNB的传输带宽需求 = S1接口 + X2 接口 + eNB 网管接口; 网管数据 •S1接口为主要流量,占95%以上, X2 •按照仿真和实测的数据,20M带宽下,单个基eNB 20M三扇区基站流量统计 站(S111)的平均吞吐量在100M以上; 出现概率 >70%,150M •满足70%的应用场景,需要150M带宽; 40% •同时考虑-20M/-20M共模三小20% 区场景,最大需要300M带宽,考虑到将来的0% 0 100 200 300 400 500 FDD 的带宽。
FDD/TDD共传输方案-流量隔离及优先级控制 • FDD/TDD共享Backhaul传输,对FDD/TDD分配不同的IP/VLAN,使得流量隔离,保障FDD/TDD各自的数据安全,避免出现广播风暴; • 可以分别对TDD/FDD的业务类型进行传输优先级配置; •由传输设备QoS根据TDD/FDD的业务报文的优先级进行拥塞控制; FDD VLANFDDTransport NetworkLTE TDDSwitchCoreTDD VLAN
FDD/TDD共传输方案-FDD/TDD动态传输共享 共享传输管道 EPC FDD FDD/TDD BBU 动态传输分配策略 FDD/TDD动态共享传输资源 系统间带宽监测 MB 系统间带宽调度 D下行反压 S TDD * MBDS: Multimode Bandwidth Dynamic Scheduler多制式带宽动态调度 48
FDD/TDD混合组网天馈方案(有合路器) Combiner Combiner FDD LTE RRU LTE TDD TDD LTE FDD LTE RRU RRU RRU 2*PM(1+1 备份) 1*FDD BPL+1*TDD BPL CC 1*SA
FDD/TDD混合组网天馈方案(无合路器) TDD LTE FDD LTE RRU RRU 2*PM(1+1 备份) 1*FDD BPL+1*TDD BPL CC 1*SA
共RRU方案_RRU双拼方案
FDD/TDD共网管方案 客户端接入方式 第三方NMS NMS/OSS/BSS WEB MML GUI LTE FDD 和TDD共网FTP CORBA SNMP 北向接口 管,支持统一管理; LTE建网初期,LTE告警(FM) 配置(CM) 性能(PM) 资产(IM) J2EE Platform 网管独立建设; •规避对C网影响; 告警管理(FM) 性能管理(PM) 配置管理(CM) TMNetNumen U31 •利于LTE维护力量集资产管理(IM) 软件管理 日志管理 中; LTE稳定商用后,可SON功能(LTE) 安全管理 系统管理 择机考虑LTE与CDMA网管融合,南向接口 ZTE NE 最终实现C/L整网统一共管; CDMA LTE(FDD/TDD)
提纲 •FDD/TDD混合组网探讨 FDD/TDD混合组网考虑因素 FDD/TDD差异性分析 FDD/TDD网络定位 FDD/TDD共模建设方案 FDD/TDD站型规格 LTE多天线选择 FDD/TDD混合组网天馈方案 FDD/TDD互操作策略 •Q&A
FDD产品规格
Magic LTE FDD RRU – R8862/R8862A GL 双模: 2*60W UL双模: 2*60W LTE : 2*40W 1L(10M)+ 1L(20M)+ 1L(10M)+ 1L(20M)+ 20M+20M/PA 4G/PA 2G/PA 2U/PA 1U/PA 10M 10M 10M 10M L L L L 20M 20M 20M 20M 20M 20M 或 L L L L L L 或 G G R8862 R8862A U U G G (2T2R) (2T4R) GG G G U U U U 20M 20M G G G G L L 12L, 14Kg(R8862),15Kg(R8862A) AP700/DD/900/1800/2100/2600 MHz IBW: 75MHz* 软件升级即可实现向LTE的平滑演进
> 内部公开 TD-LTE产品规格介绍——四通道RRU 产品 R8924DT 支持频段 2545~2575MHz 频段四通道RRU,与载波数 20M BBU配合,日本软银定制设备 输出功率 10W*4 体积(升) 25L 重量(kg) 22kg IR光口 1*6G 防护等级 IP66 供电方式 100V/240VAC 此款设备也符合南京电信目前给定的频段 © ZTE Corporation. All rights reserved. 56
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FDD多天线对比 •链路增益对比: •采用上行4天线可以带来带来的链路增益约为4dB,相对2R带来可以增大覆盖半径30%左右,增大单站覆盖面积80%左右。 •容量增益对比: •通过系统仿真,上行1T4R相对1T2R SE也就是小区平均吞吐率有50%左右的增益,边缘平均吞吐率和ESE有100%左右的增益。
TDD多天线的效果对比 天线对比 增益对比 天线型号 体积 重量 () DL/UL CellThp提升 CellEdgeThp提升 8天线(水平隔1370×420×150 15kg 4 VS. 2 UL % % 离) 8天线(垂直隔8 VS. 2 UL % % 2420×320×110 16kg 离) 8 VS. 4 UL % % 2天线(单频) 1070×158×73 2天线(双频2030×380×120 26kg 800/) 技术对比 工程对比 多天线技术也是抗干扰手段 不同天线数,功率相同情况下,RRU体积大小相当; 8/4通道在向4*4 MIMO演进上有优势, 多通道时,馈缆较多,射频尽量靠近天线安装; 更多的站点将导致更大重叠覆盖区,增加了优化难度,降垂直隔离的8天线体积较大,需要考虑支架的承重低了用户体验 能力及施工难度;
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天馈方案:TDD 与FDD &共站要求 •天线端口隔离度要求:30dB •达到隔离度要求满足的安装要求: 垂直安装:> 水平安装:>~ •合路器端口隔离度要求:30dB •合路器插损要求:<
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FDD&TDD互操作基本原则 空闲态 - UE根据检测的小区信号质量及开机搜网策略,驻留在信号质量好的FDD或TDD网络 - 根据运营商策略,通过设置FDD/TDD频点优先级和重选门限,从而引导UE优先驻留在FDD或TDD网络 连接态 - 通过UE驻留的FDD或TDD网络承载数据业务 - 也可以根据不同的业务类型承载在特定的FDD或TDD网络 - 当FDD或TDD网络负荷较高时,通过负荷均衡实现FDD与TDD之间负荷分担
FDD&TDD融合策略—移动性 基站级别综合考虑FDD/TDD目标小区选择 通过配置载频偏移量、小区偏移量来实现优先切换到FDD或TDD的策略 以FDD/TDD信号质量为基准,整体策略原则性建议为:数据卡优先驻留在TDD小区;智能终端优先驻留在FDD小区,然后根据负载均衡到TDD小区。
FDD&TDD融合策略—负荷均衡 基站级别综合考虑FDD/TDD的服务小区、邻区的负荷信息 通过X2接口交互其他基站相应的FDD/TDD邻区的负荷信息 负荷均衡模块统一进行策略判决,在FDD/TDD邻区中选择出合适小区,作为负荷均衡的目标小区
负荷均衡流程示意图 负荷均衡周期到达 计算服务小区负荷情况 No > 配置门限 Yes 为服务小区打算上行/下行负荷均衡标记 盲负荷基于测量负负荷均衡配置策略 均衡荷均衡 根据邻区负荷等信息,选择负荷均根据用户业务优先级、资源占用等衡目标候选小区 信息,选择UE进行负荷均衡下测量 根据用户业务优先级、资源占用等根据UE测量报告,结合邻区负荷等信息,选择负荷均衡目标候选UE 信息,选择目标候选小区 66 根据输出的负荷均衡候选小区及候选UE,执行切换过程
负荷交互信息 eNodeB1eNodeB2Resource Stauts RequestStartResource Stauts ResponseResource Stauts FailureResource Stauts Update Report(periodical)Resource Stauts RequestStopResource Stauts ResponseIE/Group Name Presence Range IE type and reference Semantics description DL GBR PRB usage M INTEGER (0..100) UL GBR PRB usage M INTEGER (0..100) DL non-GBR PRB usage M INTEGER (0..100) UL non-GBR PRB usage M INTEGER (0..100) DL Total PRB usage M INTEGER (0..100) UL Total PRB usage M INTEGER (0..100) 67
FDD&TDD互操作支持情况 •网络侧支持情况 已支持FDD与TDD之间互操作功能 •终端侧支持情况 高通计划支持
提纲 •FDD/TDD混合组网案例 TDD+FDD双模组网应用案例-中移香港 TDD+FDD双模组网应用案例-瑞典和黄 •Q&A
TDD+FDD双模组网应用案例-中移香港 频点 TDD: /FDD: TDD厂家 中兴 FDD厂家 爱立信 基站规模 一期规划约1500 建设方式 TDD和FDD 1:1共站址 主要建设方案• TDD-LTE与FDD LTE融合服务,两个频谱实现无缝切换;空闲态重选,链接态切换 • 合路器方案实现FDD和TDD RRU共天线; • 全网GSM/TDD LTE/FDD LTE无线设备共享爱立信核心网,降低现网改造成本; GSM1800TDD 1800FDD 方案一:更换合路器馈入TDD方案二:利用原剩余2天线口馈入TDD 方案三:采用4通道 ) (2*2MIMO) (2*2MIMO (4*4MIMO)
TDD网络规模和建网计划 与现网GSM ()、FDD LTE ()共基站,TDD持有牌照信息 核心网利旧Operator UL DL H3 2360-2390MHz 到2013年底,一期规划建成1458个基站,CMHK 2330-2360MHz 中兴TD-LTE 覆盖区域包括港岛、九龙等主21Vianet 2300-2330MHz 要商业区域 截止2013年底,CMHK的建网计划和目标 一期网络建设分布示意图 Ce ll sites6 Months 12 Month s18 Month sTD-LTE cel l1387 2528 3458 新界 TD-LTE site 513 1000 1486 九龙 Subscriber No .6 Months 12 Month s18 Month s大屿山 香港岛 TD -LTE subscriber no .1000050000 100000
TDD+FDD双模组网应用案例-瑞典和黄 频点 TDD: FDD: TDD厂家 中兴 FDD厂家 中兴 基站规模 规划约3500 建设方式 TDD和FDD 共基站 主要建设方案 •TDD和FDD共基站,基带共用,TDD和FDD配置各自的信道板; •合路器方案实现FDD和TDD RRU共天线;
频率情况 Tele2 Sverige AB Hi3G Access AB TeB liaSonera Mobile Telenor Sverige ABHi3G Access A (FDD) Netwoks AB(TDD) Average Spectrum Price Bidder Bandwidth MHz Auction proceeds US$ million $/MHz Hi3G Access 2*10 MHz FDD 49,2 M Hi3G Access 50 MHz TDD 60,0M * Tele2 2*20 MHz FDD 90,9M Telenor 2*20 MHz FDD 88,4M TeliaSonera 2*20 MHz FDD 93,2M * Hi3G bought this spectrum from original bidder Intel. 2500-2505MHz FDD1 2505-2510MHz FDD2 2510-2515MHz FDD3 2515-2520MHz FDD4 2520-2525MHz FDD5 2525-2530MHz FDD6 2530-2535MHz FDD7 2535-2540MHz FDD8 2540-2545MHz FDD9 2545-2550MHz FDD10 2550-2555MHz FDD11 2555-2560MHz FDD12 2560-2565MHz FDD13 2565-2570MHz FDD14 2570-2575MHz 2575-2580MHz 2580-2585MHz 2585-2590MHz 2590-2595MHz TDD1 2595-2600MHz 2600-2605MHz 2605-2610MHz 2610-2615MHz 2615-2620MHz 2620-2625MHz FDD1 2625-2630MHz FDD2 2630-2635MHz FDD3 2635-2640MHz FDD4 2640-2645MHz FDD5 2645-2650MHz FDD6 2650-2655MHz FDD7 2655-2660MHz FDD8 2660-2665MHz FDD9 2665-2670MHz FDD10 2670-2675MHz FDD11 2675-2680MHz FDD12 2680-2685MHz FDD13 2685-2690MHz FDD14
组网及频率选择 Mul• UMTS • LTE FDD • TD-LTE ti-mode Mul• 900MHz • • 800MHz • • ti-band Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 900M UMTS LTE LTE LTE LTE TDD TDD FDD TDD 800M LTE FDD Suburban and Hotspot & blind Urban countryside expansion Stockholm Goteborg MalmStockholm Malmo Goteborg o
网络构架 UMTS/LTE FDD/LTE TDD Core Network (Multi-mode eNodeB) • Shared equipments simplify O&M and reduce TCO. Radio Network Multi-mode terminal • Series & Shared eNodeB satisfy diversified scenarios. Shared EPC Terminal(MF880) LTE FDD/LTE TDD LTE TDD • World’s first multi-mode dongle (Multi-mode eNodeB) (Multi-mode eNodeB) to support inter-operability.
网络覆盖方案 SCOPE3: ZTE LTE TDD single-mode network for hotspot and blind area coverage. SoDa: ZTE UMTS 900M+LTE FDD 800M +LTE TDD triple-mode network for covering suburb area and countryside. Scope 2:ZTE LTE FDD + LTE TDD dual-mode network for covering high density urban area. Current UMTS network: Urban coverage
双模方案 2*PM(1+1 Backup) 1*FDD BPL+1*TDD BPL 1*SA2*CC(1+1 Backup) FDD TDD Air Conditioner RRU RRU Shared EPC BBU TRM PWS BAT IP Cloud Shared Infrastructure (Tower, Shelter, Power, Transmission, etc) Shared Transmission Shared BBU (CC, PM, SA etc)
双模方案 Combiner Combiner FDD LTE RRU LTE TDD TDD LTE FDD LTE RRU RRU RRU 2*PM(1+1 Backup) 1*FDD BPL+1*TDD BPL 1*SA2*CC(1+1 Backup)
成本分析 传输 安装 TDD/FDD完全共享 9% 基站设备23% 10% •核心网和服务平台 其他配套11% •站点获取 天线 •传输 土建25% 7% •配套 站点获取15% •土建 部分共享 •安装 •基带 相对于FDD单模的部署,TDD+FDD双模共站部署,不能共享 成本增加约25~35% •射频 但总容量增加超过100%(基于Hi3G的频谱资源): •合路器
用户驻留策略 •大部分智能终端用户可以自主设置优选UMTS或者LTE •LTE网络的驻留策略根据终端类型进行设置 –家庭网关类,优先 TDD –USB ,优选 FDD –手持,优选800M FDD,次选 FDD;
产品参数:Terminal Specification Protocol LTE: Rel 8 TD-LTE FDD-LTE DC-HSPA+ /UMTS Radio 900M/ (EDGE/GSM 800M/900M/1800M/1900M) Bandwidth LTE: 10/20MHz TD-LTE: DL/UL 68/17 Mbps (Category3) FDD-LTE: DL/UL 100/50Mbps(Category3) Peak Data Rate LTE TDD: DL/UL 68/17Mbps DC-HSPA+: 42/ DL MIMO 2*2 SU-MIMO OS Win XP, Win Vista, WIN7, Mac OS
瑞典网络测试情况 •测试网络 –TeliaSonera: 2x20MHz LTE FDD –Telenor: 2x20MHz LTE FDD –3 Sweden: 2x10MHz LTE FDD –3 Sweden: 2x20MHz LTE TDD •测试区域 –Stockholm市中心,密集城区 •测试方式 –静态下载 –DT测试 •测试人员 –第三方测试公司,不属于Hi3G和ZTE
测试结果-平均吞吐量 Throughput Ave (Kbps)-FDD3-TDDTelenor FDD Expected TDD Telia FDD Expected TDD (2*10MHz)(20MHz, D:U=3:1)(2*20MHz)Performance by (2*20MHz)Performance by Telenor DataTelia Data
测试结果-峰值吞吐量 Throughput Max (Kbps)15000015000016000014000098684120000794297897077299100000598708000060000400002000003-FDD3-TDDTheoretical peak Telenor FDD Theoretical peak Telia FDD Theoretical peak (2*10MHz)(20MHz, rate(2*20MHz)rate(2*20MHz)rateD:U=3:1)(20MHz, (2*20MHz)(2*20MHz)D:U=3:1)
测试结果-时延 Ping Ave (ms)Ping Ave (ms)-FDD3-TDDTelenor FDD Telia FDD (2*10MHz)(20MHz, D:U=3:1)(2*20MHz)(2*20MHz)
提纲 •FDD/TDD混合组网探讨 •FDD/TDD混合组网案例 •Q&A
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