October 31, 2018

5G的六大关键技术

2013 年 12 月,我国第四代移动通信(4G)牌照发放,4G 技术正式走向商用。与此同时, 面向下一代移动通信需求的第五代移动通信(5G)的研发也早已在世界范围内如火如荼地 展开。5G 研发的进程如何,在研发过程中会遇到哪些问题? 在 5G 研发刚起步的情况下,如何建立一套全面的 5G 关键技术评估指标体系和 评估方法,实现客观有效的第三方评估,服务技术与资源管理的发展需要,同样 是当前 5G 技术发展所面临的重要问题。 作为国家无线电管理技术机构,国家无线电监测中心(以下简称监测中心)正积 极参与到 5G 相关的组织与研究项目中。目前,监测中心频谱工程实验室正在大 力建设基于面向服务的架构(SOA)的开放式电磁兼容分析测试平台,实现大规 模软件、硬件及高性能测试仪器仪表的集成与应用,将为无线电管理机构、科研 院所及业界相关单位等提供良好的无线电系统研究、开发与验证实验环境。面向 5G 关键技术评估工作,监测中心计划利用该平台搭建 5G 系统测试与验证环境, 从而实现对 5G 各项关键技术客观高效的评估。 为充分把握 5G 技术命脉,确保与时俱进,监测中心积极投入到 5G 关键技术的 跟踪梳理与研究工作当中,为 5G 频率规划、监测以及关键技术评估测试验证等 工作提前进行技术储备。下面对其中一些关键技术进行简要剖析和解读。 一、高频段传输 移动通信传统工作频段主要集中在 3GHz 以下,这使得频谱资源十分拥挤,而在 高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧 张的现状,可以实现极高速短距离通信,支持 5G 容量和传输速率等方面的需求。 高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势,业界对此高度关注。足够量的可 用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要 优点,但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。 射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决。 监测中心目前正在积极开展高频段需求研究以及潜在候选频段的遴选工作。高频 段资源虽然目前较为丰富,但是仍需要进行科学规划,统筹兼顾,从而使宝贵的 频谱资源得到最优配置。 二、新型多天线传输 多天线技术经历了从无源到有源,从二维(2D)到三维(3D),从高阶 MIMO 到大规模阵列的发展,将有望实现频谱效率提升数十倍甚至更高,是目前 5G 技 术重要的研究方向之一。 由于引入了有源天线阵列,基站侧可支持的协作天线数量将达到 128 根。此外, 原来的 2D 天线阵列拓展成为 3D 天线阵列,形成新颖的 3D-MIMO 技术,支持 多用户波束智能赋型,减少用户间干扰,结合高频段毫米波技术,将进一步改善 无线信号覆盖性能。 Read more

March 22, 2018

PA/PB参数设置及理解

RS发射功率RS小区级参数(SIB2广播),由网管配置。一旦确定就不会受其他参数影响而改变。可以看做是下行功率分配的基准功率。 PA=A类PDSCH功率/RS功率 PA是UE级参数,可以随时改变。由于RS发射功率不便,所以PA变化造成的结果是A类PDSCH变化。 PA越小表示A类PDSCH发射功率相对RS功率越小。 PB=B类PDSCH功率/A类PDSCH功率 PB是小区级参数(SIB2广播),一旦配置就不会改变。意味着B类PDSCH功率需要随着A类PDSCH功率变化而变化,以保证PB比值不变。 华为PA/PB与诺基亚DLrsboost之间关系 DlRSBOOST=-PA(诺基亚可以理解为dlrsboost正值就是加RS功率,负值就是减RS功率) 华为是RS功率固定,设置多少就为多少 9.2 12.2 诺基亚A类PDSCH功率固定,是通过配置RRU功率 5w /10w换算A类PDSCH功率 8Path的LTE天线最终实现采用双极化天线方式,4个Path捆绑在一起作为一个极化方式,另外4个Path与这4个Path完全相同. 则4个Path天线权值分别为0.45,1,1,0.62 如果每Path功率为5w,则对应37dbm,同时dlCellPwrRed=0 最后 > >RS power=(pMax - dlCellPwrRed )- 10*lg(1200) + 4个Path的天线增益 > =37-0 -10*lg(1200)+10*lg{sum(0.45*0.45+1*1+1*1+0.62*0.62)} >=37-10*3.08+4.13 >=6.2+4.13 >=10.3左右 > 空口会采用整数,去掉小数点或四舍五入的方式,即SIB2中的RS参考信号功率为10dbm 具体空口是采用取整还是四舍五入的方式,以后做试验就知道了. 如果dlRsBoost=3,则RS power=10.3+3=13.3,则空口为13 在PA PB:(0,0)、(-3,1)、(-4.77,2)、(-6,3)输出效率100%情况下,A类PDSCH功率=A类PDSCH功率+RS功率 需要重点强调的是上图中两个公式代表的是一种对应关系,并不是绝对意义上的比值,如果不理解这一点,PA PB将很难理解。 下表为PA和PB参数设置对于业务信道数据传输功率利用率!换句话的意思:保障基站输出功率最大化且同类符号平均利用的效率模型。其中有4组参数可以是功率利用率最大化。分别是PA PB:(0,0)、(-3,1)、(-4.77,2)、(-6,3)。 当功率利用率达到最优值时,对应的参数配置和比值如下,此模型可假设A类符号功率不变,值为4: βA表征没有导频的OFDM symbol(A类符号)的数据子载波功率和导频子载波功率的比值。 βB表征有导频的OFDM symbol (B类符号)的数据子载波功率和导频子载波功率的比值。 当Pb=0时,βb/βA=5/4,若B类符号RE=5,则A类符号RE=4,对一个PRB而言 5*8+RS功率*2=4*12,则RS功率=4 Pb值是个对应的值,不是完全意义上的比值,如上表所示。 RS发射功率是小区级参数,由SIB2广播;PB是个小区级参数由SIB2广播;PA是个UE级参数,可随时改变,PA越小则A类符号功率相对于RS符号功率比值越小。 从上表分析可以得出以下几个规律: - 每个OFDM符号总体功率之和应该相同。即所有B类符号子载波功率+所有RS符号子载波功率=所有A类符号子载波功率,同一种符号的功率都应该相同,而最大化地分担基站功率。 - Pb设置不同的值,实质对应了B类符号与A类符号的功率比。Pb值越大,则B类符号的功率比A类符号的功率的比值越小,由于OFDM符号子载波功率之和相同,因此相当于抬升了RS符号功率。 - Pa值与A类符号的功率和RS符号功率的比值有对应关系,根据2的推导,RS功率抬升,B类符号功率减小,若A类符号功率不变则,PA值将会减少 - A类符号指整个OFDM符号子载波上没有RS符号,位于时隙的索引为1、2、3、5、6(常规CP、2端口),2、3、5、6(常规CP、 4端口);B类符号指整个OFDM符号子载波上有RS符号,位于时隙索引0、4(常规CP、2端口),0、1、4(常规CP、 4端口); Read more

October 11, 2017

TD-LTE内外干扰分析

内部干扰 交叉时隙干扰:上下行时隙干扰 远距离同频干扰:站A和站B间距>GP传播距离 GPS失步:失步基站与周围基站上下行收发不一致,相互干扰 小区间同频干扰:同PCI同mod3 设备故障:RRU故障;天馈故障 外部干扰 同频干扰:杂散干扰,互调干扰,谐波干扰 异频干扰:阻塞干扰 干扰表现 上行底噪≥=105dBm Ping包延时大于正常小区,或无法ping成功 KPI影响:切换、接通、掉线 外部干扰分频段分析 F频点干扰状况 DCS1800阻塞干扰:16~30dB底噪抬升,UL吞吐量损失严重,甚至无法建立连接 DCS1800杂散干扰:5dB的底噪抬升, UL吞吐量损失约10% DCS1800互调干扰:8~16dB的底噪抬升, UL吞吐量损失超过30% GSM900谐波干扰:约5dB的底噪抬升 PHS杂散:一般情况下轻微干扰,严重时TD-S或TD-L无法建立连接 E频段干扰状况 E频段和Wifi相隔30MHz,比较近,且Wifi不遵循3GPP协议,射频指标比较差 普通室分系统下,80dB的合路器基本可以消除干扰,两者频率越远,受到的影响越小。 外挂情况下,空间隔离需1m以上 D频段干扰状况 从频谱状况来说,存有各运营商TD-LTE间的干扰、与雷达间、射频天文、北斗、Wifi以及MMDS、Wimax间的干扰 MMDS和WiMAX对D频段的同频干扰,可使底噪抬升20dB以上,严重时更会导致TD-LTE业务无法建立连接

August 22, 2017

LTE时延类指标

RRC 连接建立时延 指标定义:网络的RRC建立时延,反映数据建立的时延情况。 统计对象:网格、片区、本地网;室外、室内 数据采集:采用路测方式对该指标进行测量。 计算公式:RRC连接建立平均时延=RRC连接建立时延总和/RRC连接建立成功次数 其中: RRC连接建立时延:UE发送RRC connection request到收到RRC Connection setup complete消息的时间差。 RRC连接建立成功次数:收到RRC Connection setup complete消息,表示成功。 E-RAB连接建立时延 指标定义:网络的E-RAB建立时延,反映数据承载建立的时延情况。 统计对象:网格、片区、本地网;室外、室内 数据采集:采用路测方式对该指标进行测量。 计算公式:E-RAB连接建立平均时延=E-RAB连接建立时延总和/E-RAB连接建立成功次数 其中: E-RAB连接建立时延为收到E-RAB连接请求到发送E-RAB连接建立成功的时间差 E-RAB请求建立:搜索RRC连接重配完成消息,找到后,继续判断其最近上一条RRCConnection Reconfiguration,如果信元MobilityControlInfo不存在,且Radio Resource Config Dedicated的DRB-ToAddModifyList存在,则表示为RRC 重配事件为E-RAB建立请求 E-RAB建立成功:收到RRC Connection Reconfiguration Complete消息 ATTACH平均时延 指标定义:终端ATTACH接入网络的时延平均值。 统计对象:网格、片区、本地网;室外、室内 数据采集:采用路测方式对该指标进行测量。 计算公式:ATTACH平均时延=ATTACH时延总和/ATTACH成功次数 其中:以终端发起ATTACH REQUEST 作为一次 ATTACH 尝试,到终端发送ATTACH COMPLETE的时间计为时延。 SERVICE平均时延 指标定义:Service服务接入的平均时延。 统计对象:网格、片区、本地网;室外、室内 数据采集:采用路测方式对该指标进行测量。 计算公式:SERVICE 建立时延总和/ SERVICE 建立成功次数 Read more

August 11, 2017

LTE干扰分析解决建议

阻塞干扰 阻塞干扰一般为附近的无线电设备发射的较强信号被TD-LTE设备接收导致的,现阶段发现的阻塞干扰主要为中国移动GSM900/1800及距离较近的友商基站系统带来的。 阻塞干扰特点 话务相关 小区级平均干扰电平跟干扰源话务关联大,干扰源话务忙时TD-LTE干扰越大 隔离度低 干扰基站天线与TD-LTE小区天线隔离度越小,干扰越严重。当然仅仅通过工参信息无法得知系统间天线隔离度大小,但可以从天线高度和天线水平方位角大致了解天线隔离度。 PRB前高后低 PRB级干扰呈现的特点是PRB10之前有一个明显凸起,凸起的PRB后没有明显的干扰波形。 阻塞干扰确认方式 通过网管确认阻塞干扰通常采用降低同一基站相同及相邻扇区GSM900/1800基站功率20dB以上,对受干扰TD-LTE小区前后各一段时间如十分钟的PRB进行轮询来完成确认。 如上图中,蓝色曲线为所有基站正常运行时的受干扰TD-LTE小区的PRB干扰波形图,暗红色曲线为相邻两个GSM900小区降低输出功率10dB后,干扰降低了约5dB,然后保持GSM900小区降低功率的同时又降低相邻两个GSM1800小区输出功率10dB,干扰又降低了约3dB,因此可以确认是受到了同一个基站相邻2G小区的阻塞干扰。 阻塞干扰整治方案 在受干扰TD-LTE基站上安装相应频段的滤波器。 需要注意的是与A频段TD-SCDMA共模的RRU,安装的滤波器必须兼容2010~2025MHz。 增加两个系统间的隔离度。 比如升高干扰源基站或受干扰基站的天线高度, 使其从水平隔离变为垂直隔离(一般情况下垂直隔离度大于水平隔离度10dB以上,具体可参加附录1中的测试和分析,下文关于垂直隔离度和水平隔离度的对比分析都同样见附录1中的分析)。 将受干扰的TD-LTE RRU更换为抗阻塞能力更强的RRU。 比如更换为2012年之后生产的的TD-LTE RRU,其抗阻塞能力按照最新的3GPP规范研发生产的,偏离工作频段边缘5MHz外能达到-5dBm的阻塞要求,比之前的TD-LTE RRU抗阻塞能力明显增强,所以目前的阻塞干扰站点数量不多。 互调干扰 互调干扰一般为附近的无线电设备发射的互调信号落在TD-LTE基站接收频段内造成的,现阶段发现的互调干扰主要为中国移动GSM900系统下行产生的二阶互调干扰了TD-LTE F频段。 互调干扰特点 话务相关 小区级平均干扰电平跟2G话务关联大,2G话务忙时TD-LTE干扰越大。 隔离度低 2G小区天线与TD-LTE小区天线隔离度越小,干扰越严重。 PRB多个凸起 PRB级干扰呈现的特点是有一个多个干扰凸起,且受干扰的PRB所对应的频率与同一扇区的GSM900小区频点产生的二阶互调&二次谐波所对应的频率相同。 互调干扰确认方式 通过网管确认互调干扰通常采用降低同一基站同扇区GSM900/1800基站功率10dB以上,对受干扰TD-LTE小区前后各一段时间如十分钟的PRB进行轮询来完成确认。 如上图中,蓝色曲线为所有基站正常运行时的受干扰TD-LTE小区的PRB干扰波形图,暗红色曲线为相邻两个GSM900小区降低输出功率10dB后,干扰较大的PRB受到的干扰降低了约7dB,然后保持GSM900小区降低功率的同时又降低相邻两个GSM1800小区输出功率10dB,有干扰较大的PRB波峰受到干扰又提升了约3dB,因此可以确认是受到了同一个基站相邻2G小区的互调干扰。 互调干扰整治方案 增加两个系统间的隔离度。 将干扰源基站天线与受干扰TD-LTE基站天线由水平隔离改造为垂直隔离,其隔离度一般能提升10dB以上,具体可参见附录1的测试和分析。 将干扰源基站天线更换为二阶互调抑制度更高的天线 干扰源基站和被干扰基站天线在水平距离达到2米以上,或本就是垂直隔离的情况下,可将干扰源基站天线更换为二阶互调抑制度更高的天线,目前一般更换二阶传输互调指标可达到-100dBm@43dBm的天线即可。 杂散干扰 杂散干扰是一个系统的发射频段外的杂散发射落入到另外一个系统接收频段内造成的干扰。LTE现网中F频段临近DCS1800下行频段(包括移动及联通的DCS1800)和PHS频段。 1) 杂散干扰来源 中国移动GSM1800MHz基站——对F频段的TD-LTE基站形成杂散干扰; 中国电信的1.8G FDD-LTE基站——对F频段TD-LTE基站形成干扰; WLAN AP的杂散干扰——对E频段(2300~2400MHz)TD-LTE基站 杂散干扰特点 小区级干扰平均干扰电平曲线一般较为平直。 Read more

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