TD-LTE共址天线及选型研究
最新TD-LTE网络中的多天线技术浅析

TD-LTE网络中的多天线技术浅析1231.简介4有关多天线概念,在业内很早就有所研究。
但是真正取得进展,应用到通信系5统中则是在近些年,伴随着相关元器件的高速发展,在3G系统中被广泛开始应6用,像MIMO,波束赋型等。
本文主要是对近期TD-LTE试验网中所用到的波束赋型, 7空分复用和天线分集这几种技术, 从其特点, 性能容量, 和覆盖等方面进行分析8比较.92.各种多天线技术简单描述及优点10多天线技术是一种统称,可根据不同的实现方式分为天线分集,波束赋型和空11分复用。
12天线分集是指利用多天线间较低的无线信道的相关性,提供额外的(发射或接13收)分集来对抗无线信道的衰落,按天线类型可有空间分集,或极化分集。
14波束赋型(Beamforming)是指利用发射端或接受段的多根天线,以一定的方式15形成一个特定波束,使目标方向上天线增益最大以及抑制/降低干扰。
16空分复用(MIMO)是指在一定的高SINR环境中,利用无线信道特性,在空口创17建多条并行信道,从而使空口的传输速率大大提高。
18以上多天线技术给网络带来的效果大致分为:19更好的覆盖效果通过天线分集或波束赋型可以提高接收端的SINR从而增强链路储备,同时也可2021视为同样的距离的条件下对速率的改进22更高的速率用空分复用实现更高的小区吞吐率及峰值速率,它的效果在较高载干比的无线2324环境中对数据速率的提高非常明显。
25在实际应用中空分复用往往与分集相结合使用,如在低SINR环境时,系统会从26空分复用转为天线分集。
273.多天线性能容量分析28针对以上各种多天线技术的特点,目前TD-LTE组网时主要考虑两种配置,8天29线波束赋型(单流,双流波束赋型),和2天线 MIMO。
对于上面两种配置,各厂30家已有许多仿真结果,基本结果大致类似。
以下是爱立信的仿真结果:31下行链路32338X2单流波束赋型在小区边缘的覆盖效果好于2X2 MIMO,但小区平均吞吐速率34要低于2X2 MIMO场景。
Td-LTE多天线技术应用研究中期报告

Td-LTE多天线技术应用研究中期报告
1.研究背景
随着手机用户数量的快速增长,移动通信系统的性能越来越成为公
众关注的焦点。
在这种情况下,Td-LTE技术被广泛应用来提高系统容量、覆盖范围和用户体验。
但是,虽然Td-LTE使用多天线技术提高性能的前景非常广阔,但是对其影响的研究和应用仍然存在一些问题,需要进一
步深入探讨。
2.研究目的
本研究旨在分析Td-LTE多天线技术对网络容量、网络覆盖范围和用户体验等方面的影响。
通过建立多天线技术模型,优化参数,探索实现
最佳性能的方法,以提高网络的整体性能水平。
3.研究方法
(1)对Td-LTE多天线技术进行深入研究,分析其原理和优势;
(2)建立系统模型,利用仿真工具Simulink进行模拟实验,探究多天线技术在不同网络环境下的性能表现;
(3)通过仿真实验数据分析,对模型参数进行优化,以获得最佳的网络性能;
(4)通过对实验结果的分析,总结多天线技术对Td-LTE系统的影响。
4.预期结果
通过本研究,我们预期实现以下几个目标:
(1)对Td-LTE多天线技术的性能进行深入了解;
(2)通过建模和模拟实验,掌握多天线技术在不同环境下的性能表现;
(3)通过对多种参数和场景的优化分析,实现Td-LTE网络的最佳性能。
5.研究意义
通过本研究,可以为Td-LTE移动通信系统的应用提供参考,优化系统参数,提高网络性能;探究多天线技术在不同网路环境下的最佳应用方法,进而为网络规划和优化提供思路;同时,对多天线技术的进一步研究也具有一定的理论和实际意义。
TD-LTE室内多天线模式探讨

TD—LTE
梁晋仲
中兴 通讯股份 有 限公 司
Ⅱ 前 言
TD— E网 络 的 优 势 在 于 能 够 更 好 地 支 LT 撑 高速 数 据业 务 与多媒 体 业务 。国 内外3 G业 务 的 发 展 规 律 表 明 ,视 频 电 话 、视 频 流 媒 体 、 在 线 游 戏 等 高 速 数 据 业 务 ,7 %都 发 生 在 室 内 O 环 境 中 。 作 为 解 决 室 内覆 盖 的 主 要 方 式 ,TD— L E 内分 布 系 统 建 设成 为 T L E网络 建 设 T 室 D- T
21 单 通 道 模 式 。 单 通 道 模 式 是 指 通 过 合 路 器将 T L E D— T 系 统 馈 入 现 有 单 通 道 室 内分 布 系 统 。该 模 式 工 程 改 造 量 小 ,施 工 成 本 低 。 由 于 采 用 单 通 道 , 因
此 实 现 的 天 线 模 式 较 少 ,虽 然 能 够 提 高 UE 值 峰
32
0 NS T基CHNo l oG Y, 2o啃O ・ 啃2
电佑技
表 1 定点 测 试 吞 吐量 情 况
测试 场豢 走廊 会 议 室群 ( 开门 ) 会议室群 ( 门 ) 关 大会议室
大 办 公室
UE Mb s 1( i ) V 单通道 46 3 9
39 .
40
4 5
47
4 5
47
1_ O 2
56
2 57
2 59
44 7
3 69
单通道 、移动测试L 吞吐量 ( 1 平均吞吐量 :78 4 i 1 2Mb / t s)
1 O
TD-LTE网络中的多天线技术

典 型 公 路 环 境 。 虽 然 站 间 距 与 城 区 环
功 率 损 失 的 增强 型 公 共 信道 发 送 方 案 , 有 效 克 服 了静 态 赋 形 的 功 率损 失 问题 , 提 升 了 广 播 信 道 的 覆 盖 ,使 8 线 公 共 天 信 道 获 得 与 2 线 相 当的 覆 盖 能 力 。在 天 深 圳 外 场 测 试 中 ,我 们 看 到 类 似 的 现 象 。 用扫 频 仪 在 相 同环 境 中 测 得 的结 果
ERI S CS ON
T T 网络中的 E
马 嫡
爱 立信市 场与 战略发展 部
口 多天线技术简介
在 无 线 通 信 领 域 ,对 多 天 线 技 术 的 研 究 由来 已 久 。 其 中 天 线 分 集 、波 束 赋 形 、 空 分 复 用 ( I O )等 技 术 M M 已在 3 G和 L 网 络 中得 到 广 泛 应 用 。 TE 多 天 线 技 术 给 网 络 带 来 的 增 益 包 括 更 好 的 覆 盖 ( 波 束 赋 形 )和 更 高 的 速 如 率 ( 空分 复 用 )。 如 3 P 范 R9 本 中规 定 了 8 传 GP 规 版 种 输模 式 ,见表 1 原 则上 ,3 P 对 天 线 。 GP
数 目与 所 采 用 的 传 输 模 式 没 有 特 别 的
考 虑 两 种 天 线 配 置 : 8 线 波 束 赋 形 天 ( 流 、双 流 )和 2 线 M I O ( 分 单 天 M 空
复 用 、发 送 分 集 )。
果 基 本 一 致 。 引入 模 式 内 、 问切 换 后 8 天 线 在 小 区 中心 采 用模 式 3 ,边 缘 则 为
TD-LTE与已有系统共站址时天线干扰分析与安装隔离措施

段) 。 中 国联 通 的 G S M 9 0 0 , 工 作 频 段 为上 行 9 0 9 ~ 9 1 5
MH z , 下行 9 5 4—9 6 0 MHz ; D C S 1 8 0 0 , 工作 频段 为 上行 1 7 3 5~1 7 5 5 MH z , 下行 1 8 3 0~1 8 5 0 MHz ; WC D MA,
一
除 了代表 4 G的 T D — L T E以外 , 目前在 我 国还存 在 的移 动 网 络 有 中 国移 动 的 G S M 9 0 0 , 工 作 频 段 为 上 行 8 8 5 ~ 9 0 9 M H z , 下行 9 3 0 — 9 5 4 MH z ; D C S 1 8 0 0 , 工 作 频 段为上行 1 7 1 0 1 7 2 5 M H z , 下行 1 8 0 5 ~ 1 8 2 0 M H z ; T D — S C D M A, 工作频段为 1 8 8 0 —1 9 0 0 M H z ( F 频段 ) 、
和静 态 仿 真 法相 比 , 确 定 性 计算 法 更 简 单 、 高效 、 便 于 实施 , 可 以较 容 易 地 获 得 理论 估 计 结 果 , 对 工 程
3 T D— L T E共 站 址 时 的 天 线 干 扰
3 . 1 干扰分 析模 型 由于共 站 址 时 基站 天 线 相 隔距 离 较 近 , 干扰 问题
2 T D — L T E与 已有 系 统 的 工 作 频 段
目前 , 我国 T D — L T E 使用频段包括供室外使用的
1 8 8 0~1 9 1 5 MHz ( F频 段 ) 、 2 5 8 0~2 6 2 0 MH z ( D频
TD-LTE2、8天线分析

仿真结果
2天线仿真结果 仿真条件 原下倾角参数 原下倾角参数 原下倾角参数 压低1度下倾角 压低2度下倾角 原下倾角参数 原下倾角参数 站点数 290 310 340 370 400 下行小区平均边缘吞吐量(kbps) 857.22 933.15 1011.12 1161.43 1275.91 984.82 1223.54
– 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 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
16
LTE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
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)。
主传输方式为 主传输方式为 单流波束赋形, 双端口导频的 提升边缘用户 双流波束赋形, 吞吐量,信号 小区边缘可以 条件好的时候 自适应为TM7, 可以自适应为 部分条件下可 TM3,部分条 回退为TM2或 件下可回退为 TM3 TM2 8通道 8通道
支持天线
8通道 2通道
8通道 2通道
5
2/8天线仿真性能对比—目标参数
13
8天线仿真结果
290 350
仿真结论
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% 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% 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%。
TD-LTE天线基础-天线原理及参数

波长
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4
天线原理
• 什么是天线? • 把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…... • 收集无线电波并产生电信号 • 无线通讯系统的关键组成部分之一,选择天线性能直接影响 整个通讯系统的运行状态。
后向功率
前向功率
F/B = 10 log(前向功率/后向功率) typically : 25dB
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26
天线电参数-集束天线、多频天线
集束天线
多频天线
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27
天线电参数-集束天线、多频天线
• 3G在实施过程中,寻找新的 基站将会较2G更加困难,且 租金日益昂贵
• 由于环保意识的加强,居民 和团体更加不愿看到更多 的天线架设在其周边环境
• 当天线下倾角超过10度时,天线方向图会严重变 形,此时宜选用带电调下倾的天线
无下倾
电调下倾
机械下倾
城区天线常选用(固定)电子下倾+机械下倾的下倾方式
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19
天线电参数-下倾方式
• 下倾技术的主要目的是倾斜主波束以降低朝邻 覆盖区域的辐射电平。在这种情况下,虽然在 区域边缘载波电平降低了,但是干扰电平比载 波电平降低更多。
面Hale Waihona Puke 未来的教育技术企业BeiJing Huatec Information Technology CO.,LTD
天线基础
讲师:张强
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1
课程内容
天线原理及参数
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2
多系统共存场景td-lte天线的选型研究

创新Technological InnovationIGITCW 科技DIGITCW2015.092181.引言至2015年6月,中国移动拥有GSM 、TD-SCDMA 、TD-LTE 共三代无线网络牌照,在TD-LTE 网络建设过程中,为保护现有投资,降低建网成本,同一个物理站点多个通信系统共存成为必然选择,而中国移动一个物理站点则可能出现GSM900、DCS1800、TD-SCDMA 、F 频段TD-LTE 、D 频段TD-LTE 五个无线系统共存的情况,如何在多系统共存的基础上因地制宜选用TD-LTE 天线成为中国移动TD-LTE 网络建设中需重点研究的内容。
2.TD-LTE 网络天馈线系统建设挑战长期以来,运营商在基站天馈线建设面临着多种困难,而TD-LTE 尤为明显。
首先,TD-LTE 网络使用8通道天线为主,天线尺寸过大(宽度320mm )难以进入物业。
其次,多系统共存时天面空间资源、承重不足等,正成为天馈线系统建设的制约。
多系统共存对TD-LTE 基站天馈线系统建设提出了更高的要求,主要体现在以下几个方面:在技术方面,新增TD-LTE 无线通信系统,则使用频段更多、模式也随之增加,这需要天线支持的频段、模式也相应增加,而基站上天面资源十分有限,多系统的天馈共天面会大大提高复杂度。
其次,多系统共存会带来系统间的干扰,设备选型、天馈线系统方案等因素直接制约网络的覆盖性能。
在网络优化方面,天馈线系统对网络质量影响巨大,更多的系统共存需要考虑多网天馈协同,会造成同时优化、维护困难。
在可实施性方面,随着地价增加迅速,新建基站成本大幅增加,利用现有站址资源进行TD-LTE 网络建设成为运营商的首选,而多系统共存站点新增TD-LTE 天馈线系统过程中由于业主因素、周边居民反对等容易造成站点被逼迁,降低可实施性。
3.TD-LTE 天线类型中国移动TD-LTE 室外天线一般使用8通道双极化智能天线,目前市场上已有较多的TD-LTE 天线型号可选择,根据天线是否美化,可分为普通天线、美化天线;根据天线支持的无线系统数又可分为单频天线、双频天线、三频天线、四频天线,各种天线适用场景建议详见表1。
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数 字 通 信 D i g i t a l C o m m u n i c a t i o n
V o l 4 1 ,N o . 1 F e b . 2 5 2 0 1 4
8 1
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 3 8 2 4 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 2 1
[ 3 ] 。 域内指标要求见表 1
1 T D L T E频率规划及指标要求
1 . 1 频率规划 协议规定 T D L T E系统可支持 1 . 4M H z , 3M H z , 5M H z , 1 0M H z , 1 5M H z , 2 0M H z 载波宽带的灵活配 宽带越大, 基于正交频率复用( o r 置 。从理论上讲, ,O F D M) 的多 t h o g o n a l f r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g 用户频选调度性能越好
[ 2 ] [ 1 ]
。为了能够提高上 / 下行
收稿日期: 2 0 1 3 0 8 1 0 修回日期: 2 0 1 3 0 9 1 5
8 2
表1 目标覆盖区域内指标要求 覆盖指标( 9 5 %概率) 类型 R S R P门限 / d B m F频段 主城区( 高) 主城区( 低) 一般城区 县城及郊区 - 1 0 0 - 1 0 3 - 1 0 3 - 1 0 5 D频段 - 9 8 - 1 0 1 - 1 0 1 - 1 0 3 R S S I N R 门限 / d B - 3 - 3 - 3 - 3
0 引 言
在中国移动对 T D L T E进行大规模试验之后, 现已经在全国 1 0 0多个城市完成了 T D L T E网络覆 盖。预计不久的同时 D频段也在 T D L T E试验网中使用。其中, F / A 频段已明确为 T D S C D M A建设频段, 现网 A频段设备由于频段分 割带宽过窄无法过渡到 T D L T E , 而 F频段在室外拥 有3 0M 带宽。如果在 F频段上实现现网设备升级, 可有效减少站点数量, 缩短建网周期, 也将充分利用 已有 T D S 网络资源, 配合 D频段新建 T D L T E室外 热点覆盖, 进而快速形成 T D L T E规模覆盖网络, 提 供高速的数据业务。但共址受到天面资源、 现网资 源、 业主特殊要求等诸多条件影响, 导致无线网络覆 盖和无线网络质量达不到实际需求。 本文将主要围绕多系统干扰进行分析, 探讨 T D L T E共址天线及选型。
数 字 通 信 第 4 1卷
2 . 1 . 2 D频段 多运营商 的 T D L T E网 络 将 面 临 复 杂 干 扰 问 题, 主要是带内干扰和邻频干扰。 1 ) 带内干扰。 系统内干扰: 不同运营商间由于时隙配比不同 或者时钟同步; 系统间干扰: 在我国, 有部分地区使用多路微波 分配 系 统 ( m u l t i c h a n n e lm i c r o w a v ed i s t r i b u t i o ns y s , M M D S ) , 其频段配置为 25 3 5~ 25 9 9M H z 。 t e m 2 ) 邻频干扰。 WL A N干扰: WL A N系统与 T D L T E系统存在互 干扰风险; S 波段( 20 0 0~ 40 0 0M H z ) 雷达功率 雷达干扰: 较大, 存在干扰风险。 2 . 2 与其他系统的干扰隔离距离定义 2 . 2 . 1 干扰隔离 在计算 T D L T E与其他系统的干扰隔离要求时, 采用各个系统的协议指标, 采用的各协议标准如下。 G S M ( D C S ) : 3 G P PT S 4 5 . 0 0 5V 9 . 1 . 0 ( 2 0 0 9 1 1 ) ; WC D M A : 3 G P PT S2 5 . 1 0 4V 9 . 2 . 0( 2 0 0 9 1 2 ) ; C D M A1 X : Y D T1 0 2 9 1 9 9 98 0 0M H z C D M A数 字蜂窝移动通信系统设备总技术规范基站部分( 信 2 0 0 2 ] 6 5号) ; 部无[ C D M AE V D O :Y D T1 5 5 6 2 0 0 72 G H zC D — —基 M A 2 0 0 0数字蜂窝移动通信网设备技术要求— 站子系统; T D S C D M A : 中国移动 T D S C D M A无线子系统 硬件技术规范( 2 0 1 0年) ; WL A N : 关于调整 2 . 4G H z 频段发射功率限值 2 0 0 2 ] 3 5 3号) ; 及有关问题的通知( 信部无[ T D L T E : 3 G P PT S3 6 . 1 0 4V 9 . 3 . 0( 2 0 1 0 3 ) 。 2 . 2 . 2 干扰隔离距离 在计算干扰隔离距离时, 采用以下传播模型: 1 ) 水平隔离度。 I 2+2 0 l o g h =2
T D L T E共址天线及选型研究
胡光兵
( 广州杰赛科技股份有限公司, 广州 5 1 0 3 1 0)
摘 要: 根据中国移动对 T D L T E扩大规模试验网的结果, 室外基站基于 F和 D频段进行部署, 结合现网 T D S C D M A的时隙配比, 对不同频段进行了时隙配比说明。现阶段无线网络只要覆盖数据热点区域, 就会有部分站点共站 址, T D L T E将会面临多系统干扰。主要从指标要求、 频段干扰以及与其他系统的隔离距离等方面进行了分析, 并 根据不同覆盖场景, 建议选用不同的天线类型, 解决共站址时多系统间干扰和天面紧张问题。 关键词: T D L T E ; 多输入多输出( M I M O ) ; 多系统干扰 中图分类号: T N 9 1 5 . 0 2 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 5 3 8 2 4 ( 2 0 1 4 ) 0 1 0 0 8 1 0 5
分组数据传输速率, 承载更多的业务, 减少时延, 建议 0M H z 的载波宽带进行组网。 T D L T E采用 采用 2 O F D M 技术, 若采用同频组网方案, 则系统中的干扰 主要来源于小区间干扰; 若采用异频组网方案, 已有 的无线频谱带宽难以支持大宽带的连续组网。 在目前开展的 T D L T E扩大规模试验网的各城 18 8 0~ 市中, 广州、 深圳和杭州主要是基于 F频段( 19 0 0M H z ) 部署, 其他城市整体上以 D频段( 25 7 0~ 26 2 0M H z ) 为主进行部署。详细情况如下: F频段宏 基站单载波站点( 2 0M H z ) , 使用 18 8 0~ 19 0 0M H z ; D频段宏基站单载波站点( 2 0M H z ) , 使用 25 7 5~ ; D频段宏基站双载波站点( 2× 2 0M H z ) , 25 9 5M H z 使用 25 7 5 ~ 26 1 5M H z 。 1 . 2 指标要求 T D L T E系统使用时分双工的方式, 上下行时隙 配比决定了对 2个方向时间资源的分配, 进而影响 了网络的速率和容量。考虑到 T D L T E部分基站将 从现网 T D S C D M A升级, 目前 T D S C D M A时隙配比 4 D L∶ 2 U L下, 因此, T D L T E的 F频段网络配置以 3 D L∶ 1 U L的方式进行常规子帧配置, 特殊子帧配比 3 ∶ 9 ∶ 2 。D频段网络配置以 2 D L ∶ 2 U L的方式进行常 规子帧配置, 特殊子帧配比 1 0 ∶ 2 ∶ 2 。 现阶段无线网络覆盖目标是数据业务热点区 域, 并且热点区域内需实现连续覆盖。目标覆盖区