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1、华为TD-LTE网优规划培训 惠州客户,1,TD-LTE 2/8天线对比及应用场景,目录,2,TD-LTE重叠覆盖影响,3,RS功率计算,4,寻呼容量计算,8T8R 4T4R 2T2R天线规格关键参数对比,4Path,8Path,2Path,随着天线通道数增加，天线体积重量随之增加，对天面抱杆承重和风阻要求更高； 2/4/8通道天线长度相当，对于宏站天面空间要求基本相当； 2/4通道天线增益相当，8通道天线F频段增益低3dB，D频段增益低1dB左右；,8T8R 4T4R 2T2R支持的多天线模式,2T/4T/8T 发分集技术对比(TM2),LTE 2 Port系统：无论8T、4T和2T的发分集
2、模式固定都采用SFBC技术。8T、4T和2T区别在于物理天线单元到Port的映射过程不同 2天线系统，每个物理天线对应一个Port。 4天线系统，每2个物理天线对应一个port。 8天线系统，每4个物理天线对应一个port 。 注：port可以理解为逻辑天线，2port系统意味着从终端侧来看，认为基站为2天线发射,数据流1,数据流1,数据流1,SFBC编码,SFBC编码,SFBC编码,2T/4T/8T的发分集模式（TM2）原理相同，差别仅在于4T/8T需要天线映射过程,TM2适用于信噪比较低的环境，通常用于小区边缘，通过发射分集以提高接收端解调性能，改善小区边缘覆盖,Tx1 Port0 Tx2
3、 Port1,Tx1 Tx2 Port0 Tx3 Tx4 Port1,Tx1 Tx2 Tx3 Tx4 Port0 Tx5 Tx6 Tx7 Tx8 Port1,2T/4T/8T 空间复用技术对比(TM3),LTE 2 Port系统：8T、4T和2T的空间复用技术基本原理相同。 8T、4T和2T区别在于物理天线到Port的映射过程不同。 2天线系统，每个物理天线对应一个Port。 4天线系统，每2个物理天线对应一个port。 8天线系统，每4个物理天线对应一个port 。 注：port可以理解为逻辑天线，2port系统意味着从终端侧来看，认为基站为2天线发射,空间复用,空间复用,空间复用,2T/4
4、T/8T的空间复用技术（TM3）原理相同，差别仅在于4T/8T需要天线映射过程,TM3适用于信噪比较高的环境，通过空间复用技术并行传输2个数据流，大幅提高用户吞吐量。,4T/8T Beamforming技术生成用户级波束，获得阵列增益,Beamforming技术利用多天线阵元形成方向性发射波束，将能量对准目标用户，从而提高目标用户的解调信噪比。通常用于小区边缘，达到改善小区边缘覆盖的目的。 BF技术增益依赖于天线阵元个数，一般而言： 天线阵元越多，则获得的波束赋形增益越高，对覆盖改善越明显 天线阵元越多，则波束赋形宽度越窄，对干扰抑制越明显,4T Beamforming,8T Beamform
5、ing,BF技术可以获得天线阵列增益，相对于2天线TM2，4天线TM7可以获得约3dB增益， 8天线TM7可以获得约6dB增益,2天线：分集增益约2dB,4天线：阵列增益3dB+分集增益,8天线：阵列增益6dB+分集增益,仿真对比，BF技术可以大幅提升下行容量和边缘速率,相对于2天线，8天线BF提升35%小区平均容量；4天线BF提升18%。,系统仿真条件： 19X3规则拓扑，站间距500米，每小区10个用户；2.0GHz；1X20MHz同频组网；子帧配比3:1；特殊时隙3:9:2；下行发射功率40W（46dBm）；开销: PDCCH=3 symbols, PUCCH=4 RBs；8T8R: (
6、BF 与MIMO自适应)；4T4R: (BF与MIMO自适应 ) ；2T2R: DL:2*2 MIMO 自适应; RANK自适应。,80%,小区下行边缘吞吐量,吞吐量 (Mbps),4天线TM3/7,2天线,13%,小区下行平均吞吐量,25%,8天线TM3/7,吞吐量 (Mbps),8天线TM3/8,35%,18%,4天线TM3/8,25%,2天线,4天线,8天线,MU-BF增益,MU-BF技术原理,利用信道强相关性和不同用户信道的空间多样性，将多个下行用户数据复用到相同的时频资源上，提高网络容量和小区吞吐量 在强相关信道下，用户自身无法进行多流传输，形成了性能瓶颈，而MU-BF利用不同用户的
7、信道空间多样性，能够获得更大的空间自由度对多流进行复用，从而获得增益,8天线：中国移动场景8天线仿真结果MU-BF相比TM2/3/8自适应小区平均吞吐量提升10%； 4天线：由于波束较宽/空间辨析度差，MU-BF增益约5%；,仿真基于以下条件：2.6G， 20MHz小区，19x3x10，用户随机撒点，TM2/3/8自适应 8天线双极化线阵，定向; 4天线双极化线阵，定向,MU-BF技术的应用,MUBF小区平均吞吐量增益仿真,吞吐量 (Mbps),10%,8天线下行吞吐量,5%,SU-BF,MU-BF,SU-BF,MU-BF,4天线下行吞吐量,后续多天线技术演进，4/8天线可以进一步提升下行容量
8、,标准及技术发展,3GPP协议演进中，多天线技术，特别是Beamforming技术是提升频谱效率的关键。 选择2天线，多天线演进技术将无法实际商用，标准和新技术可能会停滞不前。 选择8天线，可以支持标准的TM8双流BF，甚至更多层的数据流，能推动标准及多天线技术的快速发展。,+ 10% （8天线）,测试方法： 开启BF自适应功能，在小区内移动，当发现终端传输模式进入BF的地点后，固定在该地点对比BF开启和关闭时的下行吞吐量。 在4T4R小区的覆盖范围中，存在BF增益的地点主要存在右侧于地图中的红色线条区域。,BF测试点,测试站,测试结果表明4T的BF可以获得23%的边缘吞吐量增益,小区吞吐量边
9、缘提升23%,相对2天线，8天线组网提升小区平均容量26%，边缘速率提升68%,深圳实验网实测数据表明，8天线（TM2/3/7）相对2天线（TM2/3）的性能显著提升，下行平均吞吐量提升26 测试场景：深圳龙岗，属于典型的密集城区环境；测试遍历50小区以及主要道路。,D频段，2:2配比，特殊子帧配置SSP7 采用增益16.5dBi 8通道天线和17.5dBi2通道线 网络下行50加载、上行100UE加载,26,68,测试结果：8天线 TM2/3/7自适应相对2天线TM2/3自适应，可以提升小区平均吞吐量20%以上，边缘提升60%以上,注：数据采于深圳一期试验网,【深圳规模外场】8天线TM8相对
10、TM7可以获得小区平均吞吐量10%增益,测试方法： 定点：主测小区内选择极好、好、中、差四个位置，按照1:2:4:3的比例部署20部终端，对比TM3/7和TM3/8小区平均吞吐量的变化 移动：测试UE在被测区域移动，对比TM3/7和TM38平均吞吐量的变化 场景：密集城区单小区，周围19个基站开启，依次配置成空扰和70%加扰,测试场景,测试结果,基本结论,在空扰和加扰情况下，TM3/8相对于TM3/7，都能获得稳定的扇区平均吞吐量增益（空扰11.65，加扰7.5） 近、中点用户是获得TM8双流的BF增益和复用增益的主要受益者（近点达到34%，中点达到19%） 远点用户TM7和TM8单流的性能基
11、本相当,数据来源深圳试验网,8T8R 4T4R 2T2R 下行性能对比总结,小区边缘速率增益,小区平均吞吐量,IRC接收机利用干扰空间有色特点，抵消部分干扰信号，取得最佳接收信干噪比。2天线空间特性辨析度不足，IRC增益较低；,分集增益,干扰对消增益,接收机将多个天线上能量合并，类似在接收侧形成一个波束来定点接收,分集增益,零陷进行干扰对消,方向性能量接收,方向性能量接收,零陷进行干扰对消,IRC接收机进行定点波束接收时同时考虑将天线波束的零陷对准干扰获取干扰对消增益,8T8R 4T4R 2T2R上行接收分集8R可以大幅改善上行覆盖,VMIMO增益,VMIMO技术原理,上行MU-MIMO有时也
12、成为VMIMO，即虚拟MIMO。上行通过调度2个用户使用相同资源，从而提升系统容量。 VMIMO完全由基站侧控制，对用户来说是透明的。所有计算都在基站侧进行，终端无需改动。,天线数越多VMIMO增益月明显：提升上行SINR，从而提升VMIMO配对率； 2天线下在大场景小区平均基本无增益；,仿真基于以下条件：2.6G， 20MHz小区，19x3x10，用户随机撒点，TM2/3/8自适应,TD-LTE系统VMIMO技术的应用,18%,平均吞吐量增益,VMIMO增益（%）,2天线,4天线,8天线,10%,15%,12%,0%,4R相对于2R，实测提升小区上行平均吞吐率21%以上,注：数据采于xxx网
13、络,测试线路,测试站,测试场景：密集城区，邻区放置一个真实上行用户加载；在测试线路上做上行FTP，分别测试2T2R和4T4R的平均上行速率。,测试场景：楼宇内，小区内选择好中差3个点，分别定点测试2T2R和4T4R的平均上行速率。,4R相对于2R，网络空载实测提升小区上行边缘吞吐率40%,The average UL throughput of 4T4R is about 10% higher than 2T2R, 9.97 mbps vs 9.04 mbps; The gain of Cell Middle and Cell Edge is about 30%40%.,Page 18,8R相
14、对于2R，实测提升小区上行平均吞吐率60%,深圳实验网实测数据表明，8天线相对2天线的上行性能显著提升,平均吞吐量提升60% 测试场景：深圳龙岗，属于典型的密集城区环境；测试遍历主要道路做FTP下载和上传业务。,D频段，2:2配比，特殊子帧配置SSP7 采用增益16.5dBi 8通道天线和17.5dBi2通道线 网络下行50加载、上行100UE加载,60,数据来源：深圳规模试验网一阶段测试总结,46,8T8R 4T4R 2T2R 上行差异对比,测试 仿真,8T8R 4T4R 2T2R 多天线覆盖差异计算结果,F频段，8T的覆盖半径相对于4T和2T分别增加5%和16%； D频段，8T的覆盖半径相
15、对于4T和2T分别增加16%和28%。,8T8R 4T4R 2T2R多天线覆盖差异估算结果,所示区域为杭州主城区，共计12Km2。主要由高楼和开阔地组成。,注：高楼、普通规则建筑、联排建筑和50%的绿地按照密集城区环境计算；其它按照一般城区计算。,相同边缘速率下，相对于2天线，4天线组网可以减少18%的站点， 8天线组网减少26%的站点数量,相对2天线，8天线小区覆盖距离提升20%,测试条件： D频段，2:2配比，特殊子帧配比：10:2:2 采用增益16.5dBi 8通道天线和17.5 dBi2通道天线 网络下行空载、50、100%加载 下行FTP下载，沿小区径向拉远直到速率为零点,拉远测试情
16、况,数据来源：深圳规模试验网一阶段测试总结,测试结果: 8天线拉远距离大于2天线拉远距离， 断链点距离增益为20%以上，5M速率距离点增益62%,相对2天线，8天线小区半径提升20%以上,1,TD-LTE 2/8天线对比,目录,2,TD-LTE重叠覆盖影响,3,RS功率计算,4,寻呼容量计算,TD-LTE同频干扰客观存在，要求严格控制重叠覆盖,同频干扰不能独立来看，需结合覆盖和容量来评估 随着网络负载的上升，同频干扰越严重 随着对覆盖的要求越来越高，站间距越小，同频干扰越严重 同频干扰不可能彻底消除，降低同频干扰要兼顾容量与重叠覆盖区域，以最终用户感知（速率）作为控制目标。,Page 25,LTE同频组网的需求：LTE系统是基于同频组网要求而设计的；同频组网的频谱效率高；规模网络验证符合商用要求。 同频干扰的根源：同频组网条件下，小区间的重叠覆盖区域必然会存在由于工
