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1、,LTE无线网络规划要点,中国移动通信集团设计院,中国移动通信集团设计院有限公司,2,提纲LTE系统规划特点LTE无线网络规划流程覆盖性能分析容量性能分析多系统间干扰分析LTE试验网无线建设及配置原则,中国移动通信集团设计院有限公司,3,LTE覆盖能力LTE小区的覆盖与设备性能、系统带宽、每小区用户数、天线模式，调度算法、边缘用户所分配到的RB数、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系,LTE覆盖规划特点覆盖规划方法链路预算仍是可行的方法,对RS信号进行覆盖性能预测上下行控制信道的覆盖性能进行预测；结合小区边缘业务速率来评定小区的有效覆盖范围链路预算主要需要考虑的问题系统资源配置(包括载
2、波带宽时隙配比、天线类型、边缘MCS等)信道接收机解调门限干扰余量,中国移动通信集团设计院有限公司,4,LTE小区的容量与TD-SCDMA（R4）不同，LTE小区的容量与信道配置和参数配置，调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系,LTE容量规划特点容量规划方法系统仿真和实测统计数据,相结合的方法，得到小区吞吐量和小区边缘吞吐量；容量仿真主要需要考虑的问题设备相应的调度算法所支持的多天线技术小区间干扰协调算法,中国移动通信集团设计院有限公司,5,TD-LTE参数规划特点,邻区规划频率规划扰码规划,3G邻区规划原理基本一致，综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等进行规划；LTE
3、与TD-SCDMA、GSM等异系统间的邻区规划也需要关注。室外站点采用同频组网时，邻区规划演变成基于SFR的ICIC；室内覆盖同一水平层面如需设置多个小区时，相邻小区间建议采用异频组网，根据场馆和频率带宽的具体情况将每小区配置20M或10M带宽3G的扰码规划类似，码字规划基于不同码字之间的互相关特性，基本原则是在覆盖区交叠的相邻小区不分配互相关性相对较高的码字对。考虑到PCI资源充足(504)，LTE的PCI规划比TD-SCDMA的扰码规划容易。,中国移动通信集团设计院有限公司,6,提纲TD-LTE系统规划特点TD-LTE无线网络规划流程覆盖性能分析容量性能分析多系统间干扰分析TD-LTE试验
4、网无线建设及配置原则,中国移动通信集团设计院有限公司,7,TD-LTE无线网络规划流程,中国移动通信集团设计院有限公司,8,网络规划需求分析-引入策略,Phase 2Phase 1,Phase 3,2012年，引入基于手机终端的高速移动互联网业务、传统语音业务和宽带数据多媒体业务引入阶段面向个人、家庭、企业用户提供高速移动互联网业务。通过双模双待手机终端提供宽带移动互联网业务、移动多媒体数据业务、基于2/3G CS域传统语音业务，以及IMS 多媒体业务，物联网业务。终端：TD-LTE多模双待手机终端、其他移动数据终端网络：LTE网络覆盖大部分有需求的数据热点区域2011年，引入高速无线宽带接入
5、业务面向个人提供有限LTE覆盖区域内基于高速无线宽带接入业务。终端：数据卡、CPE网络：LTE网络覆盖部分有需求的数据热点区域,2013年，引入LTE承载VoIP语音业务引入PS域承载的VoIMS方案，采用SRVCC提供连续性。终端：多模单待手机终端网络：LTE网络覆盖大部分地区，全IP化,中国移动通信集团设计院有限公司,9,2012年前,2013年及以后,务主要考虑数据业务。,规模商用阶段（2013年后）所有地市市区数据业务热点逐步引入TD-LTE；用户需要统筹考虑数据卡用户和手机终端用户，业务重点考虑数据业务，兼顾语音业务。,网络规划需求分析-建网策略规模试验阶段2010-2011年，在少
6、数几个国内大中型城市进行规模试验网、演示网建设。实现覆盖区域热点连续覆盖，用于进行网络测试、功能验证局部商用阶段（2012年）重点城市的数据业务热点区域引入TD-LTE；用户主要考虑数据卡用户，业,全网 数据业务务热点,全网TD 热点,网络规划需求分析-覆盖场景,江、河、湖、海高速公路高速铁路 10,特殊中国移动通信集团设计院有限公司,类型商务区居民区园区景区乡村,室外覆盖场景类型细分中心商务区中心商业区政务区普通商务区普通商业区密集居民区普通居民区平房区别墅区工业园区科技园区高校园区旅游景点度假村公园乡镇村庄山区,根据引入策略应做数据业务热点区域分析,中国移动通信集团设计院有限公司,11,提
7、纲TD-LTE系统关键技术及其规划特点TD-LTE无线网络规划设计流程覆盖性能分析容量性能分析多系统间干扰分析TD-LTE试验网无线建设及配置原则,中国移动通信集团设计院有限公司,12,覆盖性能分析TD-LTE覆盖特性链路预算关键参数取值分析TD-LTE速率需求分析TD-LTE基本配置参数收发信机参数附加损耗传播模型选取TD-LTE链路预算结果站址规划建议,户,用,标,目,上,行,强,度,：,发,射干,功扰,率强,；度,率,速,：,干,扰,下,行,目标业务为一定速率的数据业务，确定合理目标速率是覆盖规划的基础LTE资源调度更复杂，覆盖特性和资源分配紧密相关TD-LTE网络可以灵活配置时隙比例、
8、传输模式、RB资源和调制编码方式进行组合，以应对,不同的覆盖环境和规划需求。在实际网络中，MCS、占用RB,数量、SINR值和用户速率四者之间会相互影响，导致LTE网络,TD-LTE覆盖规划特性（1/3）,SINR,MCS,调度算法比较复杂。RB中国移动通信集团设计院有限公司,用户业务需求13,N*RB,MCS等级上行：29级下行：32级用户带宽,时隙比例系统提供9种,空间秩数,单/双流,中国移动通信集团设计院有限公司,14,TD-LTE覆盖规划特性（2/3）传输方式及天线类型选择影响覆盖规划多天线技术是LTE最重要的关键技术之一，引入多天线技术后LTE网络存在多种传输模式（目前有8种传输方式
9、）和多种天线类型（基站侧存在2天线和8天线等多种类型），选择那种传输模式和天线类型对覆盖性能影响较大。,中国移动通信集团设计院有限公司,15,TD-LTE覆盖规划特性（3/3）小区间干扰影响TD-LTE覆盖性能TDLTE系统引入了OFDMA技术，由于不同用户间子载波频率正交，使得同一小区内不同用户间的干扰几乎可以忽略，但TDLTE系统小区间的同频干扰依然存在，随着网络负荷增加，小区间干扰水平也会增加，使得用户SINR值下降，传输速率也会相应降低，呈现一定的呼吸效应。另外，不同的干扰消除技术会产生不同的小区间业务信道干扰抑制效果，这也会影响TDLTE边缘覆盖效果。,eNodeB 1,eNodeB
10、 2,TD-LTE用户受到的同频干扰来自邻小区本小区无同频干扰,中国移动通信集团设计院有限公司,16,覆盖性能分析TD-LTE覆盖特性链路预算关键参数取值分析TD-LTE速率需求分析TD-LTE基本配置参数收发信机参数附加损耗传播模型选取TD-LTE链路预算结果站址规划建议,上下行,平衡,控制信道和业,务信道平衡,中国移动通信集团设计院有限公司,17,TD-LTE覆盖规划流程,控制信道和业务信道平衡,上下行平衡,链路预算考虑的主要因素确定系统资源配置(包括载波带宽时隙配比、天线类型、边缘MCS等)通过链路仿真得出各种信道接收机解调门限根据网络组网情况及采用的干扰协调技术，选取合适的干扰余量,中
11、国移动通信集团设计院有限公司,18,TD-LTE速率需求分析高速、低时延、低成本主要承载高速数据业务，具备承载话音业务功能终端主要为单、多模数据卡和CPE建议是空载时，小区边缘用户可达到1Mbps/250kbps（下行/上行）。,LTE承载的典型业务,3GPP协议定义了会话类、交互类、流类、背景类四类业务，在22.105中说明了各类业务的典型应用和它们的QoS要求，其带宽要求最大为384kb/s，端到端的单向延时最低为75ms，LTE网络应该可以较好的满足上述需求。,随着移动互联网业务迅猛发展，传统有线宽带业务和移动网络呈现快速结合的态势，LTE网,络预计在3GPP定义上述业务之外还会承载更多
12、的高带宽业务：,中国移动通信集团设计院有限公司,20,TD-LTE基本配置参数,系统总带宽灵活选择1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、20MHz等带宽，目前通常选取20MHz带宽。,20MHz带宽RB总数为100个，考虑同时调度10个用户，边缘用户分配RB数为10个RB总数及分配RB数,根据目前技术发展情况，天线主要采用8阵元双极化天线，边缘用户主要使用波束赋性方式天线数量及天线使用方式,上下行时隙及特殊时隙配置目前通常选择上下行采用2:2时隙置特殊子帧采用10：2：2配置。配置参数,中国移动通信集团设计院有限公司,21,收发信机参数发射功率：下行方向，在系统带宽为20 MHz情况下
13、取46dBm（主要有两类产品2通道20W和8通道5W），上行方向，终端功率可取23dBm。天线增益：根据目前情况，8天线D频段产品通常其增益为1517dBi。接头及馈线损耗：对于BBU+RRU产品，通常损耗在0.51dB之间；多天线分集增益、波束赋性增益：选择不同的发射模式，如发射分集或波束赋形，其增益有一些差异：接收侧：基站为8天线取7dB，终端为2天线取3dB。发送侧：终端为单天线发送，因此无发送分集增益；基站业务信道：8天线，为波束赋性方式，增益取7dB；基站控制信道：8天线和2天线相同，为发送分集方式，增益取3dB；,中国移动通信集团设计院有限公司,22,收发信机参数热噪声密度：取11
14、7dBm/Hz；接收机噪声系数：基站侧通常取23dB，终端侧通常为79dB；干扰余量：干扰余量可分为上行干扰余量和下行干扰余量要明确给出干扰余量的大小比较困难，通常要借助干扰公式和系统仿真平台得到。人体损耗(dB)：对于数据业务移动台，可以不考虑人体损耗影响，即0 dB。目标SINR：根据边缘速率，可以推导出数据块数量，然后找到承载的RB数量，就可以方便的查找出对应的MCS，并根据具体MCS 和SINR对应表格得到SINR，MCS 和SINR对应关系需根据链路仿真得到。,中国移动通信集团设计院有限公司,23,附加损耗,穿透损耗损耗阴影衰落余量,通常市区建筑物穿透损耗典型值可取1520dB城区环
15、境下，8dB 的阴影标准差，95%的区域覆盖率和85%的边缘覆盖概率对应的阴影余量为8.3dB,中国移动通信集团设计院有限公司,24,其中：,为UE天线高度修正因子；f 为工作频率，单位为MHz，取值2600MHz；,传播模型选取 室外宏基站采用2.6GHz频段（25752615MHz），因此其传播模型较传统2G模型会有一定变化，目前采用COST231Hata模型:Lu(dB)=46.3+33.9 log(f)13.82 log(Hb)(H m)+44.9 6.55 log(Hb)log(d)+Cm,(H m)=1.1 log(f)0.7 H m 1.56 log(f)0.8,Cm 为地形修正
16、因子。,中国移动通信集团设计院有限公司,25,TD-LTE链路预算结果,控制信道和业务信道覆盖能力对比,中国移动通信集团设计院有限公司,26,满足边缘速率要求的链路预算结果,采用COST231Hata模型（2.6GHz频段）TD-SCDMA网络CS64业务覆盖能力略强于LTE试验网要求的覆盖能力，因此TD-LTE如果要达到邻区空载、10用户同时接入时、边缘单用户下行吞吐量大于1Mbps的覆盖目标，需要在TD-SCDMA现网站距的基础上增加少量站点。,中国移动通信集团设计院有限公司,27,覆盖性能分析TD-LTE覆盖特性链路预算关键参数取值分析TD-LTE速率需求分析TD-LTE基本配置参数收发
17、信机参数附加损耗传播模型选取TD-LTE链路预算结果站址规划建议,中国移动通信集团设计院有限公司,28,站址规划建议,在现网TD-SCDMA网络CS64业务覆盖良好的区域，TD-LTE试验网基本可以采用直接叠加的方式进行规划，,建议在具备条件的区域，可在TD-SCDMA网络的基础上适当增加站点，以缩小LTE的站距。,密集市区：平均站距500米左右；站址密度不小于每平方公里5个；一般市区：平均站距650米左右；站址密度不小于每平方公里3个；,中国移动通信集团设计院有限公司,29,提纲TD-LTE系统关键技术及其规划特点TD-LTE无线网络规划设计流程覆盖性能分析容量性能分析多系统间干扰分析TD-
18、LTE试验网无线建设及配置原则,中国移动通信集团设计院有限公司,30,容量性能分析影响TD-LTE容量性能的主要因素TD-LTE容量评估指标TD-LTE容量分析结果TD-LTE调度用户数小区平均吞吐量及边缘吞吐量VOIP用户数容量规划建议,中国移动通信集团设计院有限公司,影响TD-LTE容量性能的主要因素,频率使用方式小区间干扰消除技术资源调度算法网络结构31,单扇区频点带宽时隙配置方式天线技术,中国移动通信集团设计院有限公司,32,容量性能分析影响TD-LTE容量性能的主要因素TD-LTE容量评估指标TD-LTE容量分析结果TD-LTE调度用户数小区平均吞吐量及边缘吞吐量VOIP用户数容量规
19、划建议,TD-LTE容量评估指标,同时在线(激活)用户数33,VoIP用户数,小区平均吞吐量,评估指标小区边缘吞吐量中国移动通信集团设计院有限公司,同时调度用户数,中国移动通信集团设计院有限公司,34,容量性能分析影响TD-LTE容量性能的主要因素TD-LTE容量评估指标TD-LTE容量分析结果TD-LTE调度用户数小区平均吞吐量及边缘吞吐量VOIP用户数容量规划建议,中国移动通信集团设计院有限公司,35,TD-LTE调度用户数TD-LTE调度用户数主要取决于上、下行控制信道的容量。上行调度用户数主要受限于PRACH（物理随机接入信道）、PUCCH（物理上行控制信道）、SRS（探测用参考信号）
20、，下行调度用户数主要受限于PCFICH信道、PHICH信道和PDCCH信道容量，综合各个控制信道容量分析结果，TD-LTE在20MHz带宽下，最大可支持的调度用户数约为80个，但考虑到初期单用户速率需求较高且用户数不多，初期网络实际调度用户数在1020个较为合适。,中国移动通信集团设计院有限公司,36,小区平均吞吐量及边缘吞吐量,多厂家小区平均吞吐量、边缘用户吞吐量系统仿真结果（2天线）,中国移动通信集团设计院有限公司,37,小区平均吞吐量及边缘吞吐量,多厂家小区平均吞吐量、边缘用户吞吐量系统仿真结果（8天线、双流波束赋性）,中国移动通信集团设计院有限公司,38,小区平均吞吐量及边缘吞吐量小区
21、平均吞吐量及边缘吞吐量从仿真结果分析，各厂家系统仿真的结果还是差异较大的，通过简单的算术平均得到2天线情况下，小区平均吞吐量为7.8 Mbps/16.4 Mbps（上行/下行），边缘用户吞吐量为0.2Mbps/0.4Mbps（上行/下行）；8天线情况下，容量性能有所提升，小区平均吞吐量为11.7 Mbps/21.4 Mbps（上行/下行），边缘用户吞吐量为0.5Mbps/0.7Mbps（上行/下行）。,中国移动通信集团设计院有限公司,39,VOIP用户数VoIP容量定义为：某用户在使用VoIP进行语音通信过程中，若98%的VoIP数据包的L2时延在50ms以内，则认为该用户是满意的。如果小区内
22、95%的用户是满意的，则此时该小区中容纳的VoIP用户总数就是该小区的VoIP容量。假设VoIP用户采用半静态调度，不考虑控制信道限制，综合分析上下行信道，得到20MHz带宽下，VoIP用户最大容量为600个左右。,中国移动通信集团设计院有限公司,40,容量性能分析影响TD-LTE容量性能的主要因素TD-LTE容量评估指标TD-LTE容量分析结果TD-LTE调度用户数小区平均吞吐量及边缘吞吐量VOIP用户数容量规划建议,中国移动通信集团设计院有限公司,41,容量规划建议容量规划主要是考虑小区平均吞吐量，按照上述分析，规模试验网容量规划的建议值是，在同频网络、20MHz条件下，邻区占 用 50%
23、网 络 资 源 的 条 件 下，单 小 区 下 行 小 区 吞 吐 量 达 到20Mbps，边缘单用户下行频谱效率大于小区下行平均频谱效率的25%。,中国移动通信集团设计院有限公司,42,提纲TD-LTE系统关键技术及其规划特点TD-LTE无线网络规划设计流程覆盖性能分析容量性能分析多系统间干扰分析TD-LTE试验网无线建设及配置原则,中国移动通信集团设计院有限公司,43,干扰分类（1/3）杂散干扰是指干扰设备发射的带外信号以噪声的形式落入被干扰系统接收机的接收频带内，形成对有用信号的同频干扰。如果两个基站之间没有足够的隔离或干扰基站的发送滤波器没有提供足够的带外衰减，则落入被干扰系统接收带宽
24、内的寄生辐射很强，导致接收机噪声基底的抬升，接收机灵敏度降低，造成性能损失。杂散是一种加性干扰，是干扰源产生在被干扰频段的噪声。,中国移动通信集团设计院有限公司,44,干扰分类（2/3）任何接收机都有一定的接收动态范围，在接收功率超过允许的最大功率电平时，会导致接收机饱和阻塞。阻塞干扰是指被干扰系统接收机接收频带外的强信号，导致接收机过载，使链路中的有源器件饱和进入非线性区，放大增益被抑制，引起的接收机饱和失真造成的干扰。下图是由于其他系统发射强信号进入被干扰系统接收机、导致被干扰系统接收机饱和失真示意图。,中国移动通信集团设计院有限公司,45,干扰分类（3/3）互调（IM）或互调失真（IMD
25、）是指两个以上单频信号通过一个非线性系统/设备/器件时，在时域失真，在频域产生的一系列基本频率分量的组合。这个频率变换过程的一个最重要的结果就是一个非线性系统输入信号的能量被转移到一系列频率分量上，这些频率分量除了原来的频率外，还有输入中没有的频率分量。,中国移动通信集团设计院有限公司,46,TD-LTE与其他系统工作频段中国移动各系统工作频段GSM900：890-909MHz，935-954MHz；DCS1800：1710-1730MHz，1805-1825MHz；TD-SCDMA：1880-1900MHz（F频段）；2010-2025MHz（A频段）；23202350MHz（E频段）TD-
26、LTE：室内：2350-2370MHz；室外：2570-2620MHz频段。中国联通各系统工作频段GSM900：909-915MHz，954-960MHz；DCS1800：1745-1755MHz，1840-1850MHz；WCDMA：1940-1955MHz，2130-2145MHz。中国电信各系统工作频段CDMA 1X：825-835MHz，870-880MHz；CDMA EV-DO：1920-1935MHz，2110-2125MHz。WLANWLAN属于开放频段，目前较成熟的标准有802.11b、802.11g，工作在2400,2483.5MHz；,中国移动通信集团设计院有限公司,47,
27、异频段杂散、阻塞干扰方法：根据相关协议指标进行计算，并取杂散干扰和阻塞干扰的最大值（其中杂散干扰以底噪提高1dB为标准）。结论：TD-LTE系统与其它系统干扰的隔离度要求见下表，其中与WLAN的干扰情况较为严重。措施：相关系统直接合路时合路器的隔离度需满足,邻频干扰室内TD-LTE使用2350-2370MHz，TD-SCDMA使用2320-2330MHz（中间预留20MHz，根据业务发展情况确定使用方案），存在邻频干扰。当采用共模RRU时，需通过上下行时隙对齐方式规避系统间干扰。,TD-LTE与其他系统的干扰隔离要求,异生互调，,下表要求。互调干扰多系统合路时可能会产频段干扰扰互调干扰主要依靠
28、合路器进行抑制，目前较好的合路器三阶互调抑制指标在-120-140dBc左右对于LTE使用2350-2370M频率的情况，不会与GSM、DCS和TD系统产生互调干扰；但如TD-A（2010-2025M）、E频段（2320-2350M）合路会对DCS系统产生互调干扰。,水平：I h(dB)=22+20 log d h 垂直：,I(dB)=28+40 log,TD-SCDMA(F)符合YD/T 1365-2006 2GHz,TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网 无线接入网,络设备技术要求时，与TD-LTE的干扰水平隔,干扰系统基站实际发射的载波功率国移动通信集团设计院有限公司,中,离距离为54米，垂
29、直隔离距离为2.3米；,48,第 48 页,TD-LTE系统天面改造原则天线间距计算TD-LTE与其他系统的天线间距有如下假设：各系统发射天线增益和接收天线增益均为16dBi；干扰系统和被干扰系统天线同向放置，天线间耦合损失为36dB；采用如下传播模型计算空间损耗：,系统的馈线长度、馈线线径以及接头的数量、插损等；干扰系统和被干扰系统天线的相对位置；电磁波实际传播损耗与理论传播损耗的差异。,上述计算存在以下不确定因素：设备指标与协议指标存在差异；收发天线指标，如增益、半功率角等；,v,d v 注：GSM/DCS符合3GPP TS 05.05 V8.20.0（2005-11）规范要求时，与TD-
30、LTE的干扰水平隔离距离为31米，垂直隔离距离为1.8米；,中国移动通信集团设计院有限公司,49,提纲TD-LTE系统关键技术及其规划特点TD-LTE无线网络规划设计流程覆盖性能分析容量性能分析多系统间干扰分析TD-LTE试验网无线建设及配置原则,中国移动通信集团设计院有限公司,50,无线网覆盖原则规划区选择原则：覆盖区域：中心商务区、中心商业区、政务区、高校园区、科技园区等核心区域；覆盖目标：在上述核心区域实现室外成片连续覆盖及重要楼宇的室内有效覆盖。,室外覆盖场景,室内覆盖场景,51,无线网建设指标要求分片连续覆盖，覆盖区域无线网络指标到达试商用要求,成功率：基本目标95%；挑战目,系统内
31、切换中国移动通信集团设计院有限公司标97%注：边缘速率条件为D频段20MHz同频组网，10用户同时接入,覆盖指标小区吞吐量边缘速率性能指标业务质量指标,宏站：覆盖率满足RSRP-110dBm的概率大于90%室内覆盖：覆盖率满足RSRP-105dBm的概率大于90%在同频组网，实际用户占用50%网络资源的条件下 单小区平均吞吐量达到20Mbps/5Mbps（下行/上行）空载时，小区边缘用户可达到1Mbps/250kbps（下行/上行）负载50时，小区边缘用户可达500kbps/150kbps（下行/上行）可接入率：无线覆盖区90%位置内，99%的时间移动台可接入网络块差错率目标值：数据业务为10
32、%在同频组网，实际用户占用50%网络资源的条件下无线接通率：基本目标95%；挑战目标 97%掉线率：基本目标4%；挑战目标 2%,52,无线网设备配置原则（1/2）站型配置,室外天线选择,主要采用AFD 8天线,并选择部分站点进行8通道/2通道天线、AFD/单D天线、AFD/单D天线、小型化天线的对比测试；中国移动通信集团设计院有限公司,采用2570-2620 MHz频率原则上应采用三扇区配置，站型配置为S111，载波带宽20MHz。采用2350-2370MHz频率 原则上配置为O1，载波带宽为20MHz；对于新建D频段、E频段的室外宏站和室内分布系统，建议全部采用DL:UL为2:2的时隙配置
33、。设备需要具备时隙调整的能力，便于进行不同时隙配置或交叉时隙干扰等验证项目。宏站天线配置需独立新建2.6G天馈系统；,宏基站室分基站时隙规划建设方式,中国移动通信集团设计院有限公司,53,无线网设备配置原则（2/2）室内分布系统,新建双路改造单路改造双路引入方式,为验证双路室分（MIMO）系统和单路室分系统的实际性能，在规模技术试验中选择部分室内分布系统采用双路室分（MIMO）建设方式。对于新建楼宇，采用新建双路方式建设。对于已建分布系统楼宇，根据业务需求重要程度及工程实施难度，采用改造双路或改造单路方式建设。时间同步 共址TD-LTE基站原则上通过分路方式引入时间同步信号；新选TD-LTE基站优先采用北斗/GPS双模引入时间同步信号；TD-LTE基站应支持1PPS+TOD带外时间同步接口。,中国移动通信集团设计院有限公司,54,
