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TD-LTE中繼標(biāo)準(zhǔn)化、測試床開發(fā)及外場技術(shù)試驗(yàn)

作者: 時間:2012-06-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

圖 2 中繼的時隙分配

在實(shí)現(xiàn)上,該中繼床充分利用了TDD系統(tǒng)的特點(diǎn)。相對于FDD系統(tǒng),TDD系統(tǒng)具有信號接收發(fā)送在同一頻段、采用同一射頻通道的特性,該特性在很大程度上使得中繼的實(shí)現(xiàn)相對于FDD系統(tǒng)更容易。由于TDD系統(tǒng)所具有的便利性,中繼床的設(shè)計思路是利用現(xiàn)有的產(chǎn)品,通過加載不同的軟件,使其升級為中繼。

如圖 3所示,在傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)中,各基站之間相互獨(dú)立,各自通過光纖等回傳網(wǎng)絡(luò)連接到核心網(wǎng)。該中繼床通過對一個普通的兩扇區(qū)基站加載不同的軟件來實(shí)現(xiàn)。具體操作是:一個扇區(qū)加載終端相關(guān)的軟件,作為中繼的終端部分,同時對該扇區(qū)的RRU(Remote Radio Unit)做相應(yīng)的參數(shù)配置,使其符合終端的接收發(fā)送時序;另一個扇區(qū)的軟件進(jìn)行相關(guān)的升級,作為中繼的基站部分。另外普通基站需要加載相應(yīng)的軟件,升級為宏基站,為中繼提供無線回傳,并從協(xié)議架構(gòu)上對中繼提供支持。

圖 3 中繼測試床實(shí)現(xiàn)方案

該實(shí)現(xiàn)方案一方面能縮短了周期,一方面使中繼和普通基站的平滑演進(jìn)成為可能,從而能保護(hù)運(yùn)營商的投資。

聯(lián)合

愛立信和中國移動攜手于2011年上半年針對該中繼測試床進(jìn)行了聯(lián)合。中各節(jié)點(diǎn)(宏基站,中繼的終端部分及中繼的基站部分)均為兩天線;中繼和宏基站之間的距離約為460米,中間有建筑物阻擋;站點(diǎn)部署及天線方向如圖 4所示;測試終端為LTE版本8的Aeroflex TM500(第三方終端)。

圖 4 試驗(yàn)環(huán)境

圖 5,圖 6和圖 7分別給出了RSRP(Reference Signal Received Power)、上行吞吐量、下行吞吐量在有中繼和沒有中繼情況下的對比結(jié)果。從測試結(jié)果可以看出,通過在宏基站覆蓋邊緣安裝中繼,在宏基站的陰影覆蓋區(qū),RSRP從-125 dBm提高為-70 dBm,上行吞吐量從0提高到接近8 Mbps,下行吞吐量從0提高到20 Mbps左右。圖 5 - 圖 7中(c)圖的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置如圖 5(b)中所示。下行速率只能達(dá)到20 Mbps,原因是回傳鏈路只能支持20 Mbps的速率,從而成為系統(tǒng)的瓶頸。

圖 5 RSRP對比圖

圖 6 上行吞吐量對比圖

圖 7 下行吞吐量對比圖

結(jié)果表明,在實(shí)際無線環(huán)境中的外場測試結(jié)果接近中繼測試床的設(shè)計目標(biāo)。部署中繼能在實(shí)際無線環(huán)境中擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋,顯著提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量。

結(jié)論

TD-LTE中繼是一種擴(kuò)展TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋、提高小區(qū)邊沿邊緣用戶吞吐量的經(jīng)濟(jì)有效的方案。愛立信中繼測試床的成功,驗(yàn)證了在TD- LTE普通基站的基礎(chǔ)上通過軟件升級實(shí)現(xiàn)TD-LTE中繼的可行性。聯(lián)合外場試驗(yàn)結(jié)果表明,部署TD-LTE中繼能夠在很大程度上擴(kuò)展傳統(tǒng)TD-LTE宏基站的覆蓋范圍,并顯著提高宏小區(qū)邊緣用戶的上下行吞吐量。中繼是LTE版本10中定義的,但中繼的引入不需要對LTE版本8的終端做任何修改,因此 LTE版本8的終端也能受益于中繼的部署。

測試結(jié)果結(jié)果也說明,回傳鏈路可能成為影響TD-LTE中繼系統(tǒng)性能的瓶頸。因此,利用例如MIMO增強(qiáng)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高效的無線回傳,可以進(jìn)一步提升中繼節(jié)點(diǎn)給TD-LTE系統(tǒng)帶來的增益。


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