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1、TD-LTE室内覆盖变频系统性能和应用研究 阶段性成果评审汇报材料,科研项目阶段性评审报告,单位：院本部无线所 项目负责人：汪颖 2012-7-12,第 1 页,汇报的主要内容,3,1,阶段性研发成果介绍,2,研发过程中存在的主要问题和解决方案,下一阶段工作计划,第 2 页,项目研究的背景及意义,建设双路室分系统是提升网络性能和用户感受的有效手段。根据实际测试，双路室分系统相对于单路系统在容量上具有约1.5-1.6倍的增益，分布系统的小区容量有明显提升。 目前TD-LTE室分建设由于受制于建设难度，双路室分建设比例较低，存在后续无法充分发挥性能优势的问题 双路室分方案实施的难度大、成本高。 对
2、于改造场景，因涉及到新建天馈线系统，建设工程量大，物业协调难度高，总体建设难度较大。 对于新建场景，建设双路室分系统工程投资约为单路系统1.8倍，建设成本高。 双路室分性能受建设质量影响大 双路系统的性能受双通道功率不平衡的影响较大，测试表明当双路功率差高于10dB时，小区容量损失在30%-40%以上。 对于改造场景，由于施工条件限制、原室分器件老化等原因，双路性能可能受到双路功率不平衡影响。 需要尽快从室分建设实际困难出发，研究出在保障MIMO室分系统性能基础上降低建设难度、提高部署效率的新方案。,变频系统实现原理,变频系统 原理及优势,原理： 变频系统通过对TD-LTE RRU的一个通道进
3、行变频，实现在一路天馈系统中传输两路信号，达到TD-LTE双流传输的目的。,组成： 变频系统由主机和从机组成，均为有源设备。 主机内置多系统合路器。支持多系统共用分布系统 从机内集成双极化天线，在特殊需求场景可以外接独立天线。,优势： 通过采用变频系统，仅用一路分布系统即可实现TD-LTE双流技术方案，较好地解决了室分系统工程改造难的具体问题； 变频系统通过精确的功率控制技术实现双路功率误差在3dB之内，较好地保证了功率平衡。,组网框图：,系统可靠性： TD-LTE系统中的一路信号采用无源分布系统，在有源设备故障情况下仍可以独立工作，保证覆盖和主要容量需求； 通过完善的网管系统实现主机、从机的
4、故障检测和告警。最大故障上报迟滞不大于3分钟。,历程及关键里程碑,2010.08 2011.01 2011.5 2012.05,2010年8月 设计院率先提出利用变频技术解决MIMO传输的创新解决方案。,2011年5月 变频产品第一版发布 设计院提出“多输入多输出的信号传输实现方法、装置及系统”发明专利，并顺利获得授权。专利申请号： 201110196715.5。,2012年01月 在设计院办公楼完成充分的外场技术验证，性能与常规双路系统相当。 在广州、南京、成都完成测试验证，性能与常规双路系统相当。,第一阶段：产品预研,第二阶段：产品研发,提出变频系统的总体思路 变频系统需求分析及可行性验证
5、 关键技术研究,产品开发 实验室测试 产品改进,第三阶段：测试验证,在设计院进行外场技术验证 在广州、南京、成都等城市测试验证 产品改进,第四阶段：规模应用,拟在TD-LTE扩大规模试验网中进行试点应用 拟通过制定企标推进产业发展 拟规模应用,2012年07月 在北京、广州完成测试验证。 向集团提交试点应用申请及外场测试规范 开始扩大规模试验网测试验证,项目立项确定的研发目标和思路,验证变频系统规模组网场景下的建设方案、系统性能,提出变频系统相关建设要求和应用场景建议,对Attach成功率及时延、小区吞吐量、切换等性能进行测试验证。 验证多系统共用分布系统的组网性能。 验证网管功能。 验证工程
6、建设方案可实施性及可靠性。,进行产品改进，制定设备技术规范,完善频段自适应、带宽自适应、子帧配比自适应等相关功能。 根据系统测试结果优化产品设计指标，探索网络实际部署参数配置。 制定变频系统设备技术规范。,分析变频系统与传统方案相比带来的物业协调难度、施工难度、成本等方面的优势、变革。 提出变频系统应用场景和建设指导意见。,第 6 页,已完成的主要研发成果,产品改进需求,产品形态,带内波动在一些场景下引起吞吐量抖动 水平不圆度差引起的水平极化方向场强的角度依赖性,针对2011年产品的测试和应用情况，分析产品的改进需求,产品功能,产品性能,主设备配置改变，需要通过网管方式对变频系统进行配置 需要
7、提高设备的应用灵活性，降低后期网络运营与维护的难度,主机的综合柜式安装方式不够灵活 主机的内置合路器限制了系统的共用室内分布系统能力 从机的重量和体积 量产的需求,第 7 页,在原有变频系统频率1300MHz基础上，新开发出变频频率为740MHz的设备 主要优势： 降低馈线内传输损耗，从而降低从机功放输出功率要求，提升从机功放EVM性能。 将原多通道带通滤波器调整为低通滤波器，降低滤波器设计难度，减小插入损耗和带内波动，提升系统性能。 完成的工作： 新变频频段的系统设计及性能优化，已经过初步的测试验证。 对现有室分器件（功分器、耦合器、负载等）对740MHz信号的支持能力进行分析和测试验证，性
8、能与800MHz-2500MHz工作频带无差异。,已完成的主要研发成果,产品改进成果,第 8 页,改进从机内置双极化天线的性能 主要优势： 增加水平极化振子数量，改善了水平极化天线的圆度，提升覆盖区域内各传播方向覆盖的一致性。 改进的阵子排列方式降低了天线与从机电路板之间的互耦特性，避免了波形畸变。 完成的工作： 天线结构优化。 天线结构开模，进行产品化，改善可生产性。 暗室测试方向图特性更好，在增益及一致性方面有明显提升。,已完成的主要研发成果,产品改进成果,第 9 页,实现频段自适应、子帧配比自适应功能 主要优势： 实现自适应功能，不需要通过网管进行配置，有效提升了系统的可维护性。 完成的
9、工作： 实现在2330MHz-2370MHz频段内的自动检测与配置。 实现2：2，1：3等主要子帧配置方式的自动检测与配置。,已完成的主要研发成果,产品改进成果,第 10 页,设备形态向便于工程实施和可量产方面改进。 主要优势： 主机、远供模块挂墙式安装。 合路器可以采用内置和外置两种方式。 更小的从机尺寸和重量。 完成的工作： 设备机械设计改进。 外场安装施工验证。,已完成的主要研发成果,产品改进成果,第 11 页,已完成的主要研发成果,2012年3-4月，院本部办公地点海兴大厦作为北京LTE演示网工程的一个物业点，在11层采用TD-LTE室内覆盖变频系统方案，项目组配合完成了室分系统模测和
10、变频系统设计方案编制。 主要进展： 完成设备的安装调测。 对集中供电方式进行了测试验证，变频系统可以采用该供电方式。 因受主设备厂家测试进度及测试条件影响，性能测试尚未正式开始。,测试验证成果,第 12 页, 中国移动通信集团设计院有限公司,已完成的主要研发成果,2012年6月，我院联合爱立信公司在其望京办公楼进行测试。 主要进展： 完成性能测试。 相对于常规双路系统，变频系统下行吞吐量损失在5%左右，上行吞吐量具有约10%的增益。,测试验证成果,第 13 页,已完成的主要研发成果,2012年1-6月，我院与广州公司共同开展测试。地点包括广东移动办公楼、大学城广大商业中心。 主要进展： 广东移
11、动办公楼完成测试。大学城广大商业中心正在测试中。,测试验证成果,第 14 页,已完成的主要研发成果,选择四个测试点，包括视距好点、非视距重点、密闭房间远点、楼梯间远点。 相对于常规双路系统，变频系统下行吞吐量损失在3%-12%左右，上行吞吐量具有约5%以上的增益。 呼叫测试显示，变频系统系统在Attach成功率、Attach时延方面与常规双路系统无差异。,测试验证成果,第 15 页,已完成的主要研发成果,2012年5月，集团计划部将变频系统扩大规模测试正式纳入扩大规模试验网测试验证范畴，项目组已完成测试用例编制并通过集团评审。 主要测试内容： 基本性能测试 室内分布覆盖普查测试 吞吐量测试 切
12、换与重选测试 组网方式对比测试 同异频组网 WLAN与TD-LTE基站互干扰测试,测试验证成果,第 16 页,已完成的主要研发成果,在北京、广州选择原有分布系统的改造场景，进行变频系统安装调测的验证。 主要验证内容： 工程实施难度 施工工日降低50%以上。 不需要破坏吊顶，工程实施难度明显降低。 供电方式 集中供电：供电模块500W 分布式供电：供电模块20W,工程实施方案验证,方案一：馈线随路供电（集中式）,方案二：馈线随路供电（分布式）,第 17 页, 中国移动通信集团设计院有限公司,已完成的主要研发成果,直流供电能力实验室测试 主要验证内容： 供电电缆长度： 全部采用1/2“电缆根据线缆
13、损耗及分配损耗，可得到最大线长110m。 主干采用7/8“电缆占线长50%，支路采用1/2“电缆占线长50%，7/8“最大线长97m，1/2“最大线长55m。 干扰测试 供电模块满足Y/D731-2008通信用高频开关整流器要求，电磁兼容满足YD/T983-1998通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法要求。 实测对系统不产生底噪抬升。,工程实施方案验证,未接入馈电系统,接入馈电系统,第 18 页,已完成的主要研发成果,其他工作,已完成变频系统网管接口技术规范。 正在进行设备规范其他内容编制。,第 19 页,汇报的主要内容,3,1,阶段性研发成果介绍,2,研发过程中存在的主要问题和解决方案,下一
14、阶段工作计划,第 20 页, 中国移动通信集团设计院有限公司,项目的研发内容、思路、方法、进度安排与开题报告是否存在不同之处 与开题报告内容一致。 研发过程中遇到的难点问题，同时给出针对上述问题已采用的、以及拟采用的解决问题的方法 问题1：性能改进及量产准备 通过产品改进提升系统性能及可量产能力。 通过外场测试验证系统性能及工程实施方案。 问题2：供电方式的适用性 通过实验室测试对现网分布系统设备/器件的基本支持能力进行测试验证。 外场工程实施验证。 问题3：扩大规模试验网测试进度问题 受LTE扩大规模试验网建设进度的限制，难以按原定时间进度完成外场测试。 通过院、所领导的协调，在北京（院本部办公楼、爱立信望京办公楼）、广州（新全球通大厦、广大商业中心）率先开始进行外场测试，预期可按课题进度完成相关测试工作。,研发过程中存在的主要问题和解决方案,第 21 页,研发过程中存在的主要困难，对于目前无法解决的问题，给出的处理办法建议 无。 其他遗留问题 无。,研发过程中存在的主要问题和解决方案,第 22 页,汇报的主要内容,3,1,阶段性研发成果介绍,2,研发过程中存在的主要问题和解决方案,下一阶段工作计划,本项目能够按照原定计划（8月底前）完成研发工作,下一阶段工作计划,感谢聆听,2012-07-12,
