常州市目標(biāo)域TDD-LTE組網(wǎng)規(guī)劃與部署設(shè)計-合稿

1、常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）報告系 別： 網(wǎng)絡(luò)與通信工程學(xué)院 院專 業(yè)： 通信網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備 班 號： 通網(wǎng)131 學(xué) 生 姓 名： 顧偉豪 黃慧 學(xué) 生 學(xué) 號： 1308153104 1308153107 設(shè) 計（論文）題目：常州市目標(biāo)域TDD-LTE 組網(wǎng)規(guī)劃與部署設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師： 周海飛 設(shè) 計 地 點： 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 起 迄 日 期： 2015.6.15-2015.10.31 網(wǎng)絡(luò)121 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書專業(yè) 通信網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備 班級 通網(wǎng)131 姓名 顧偉豪 黃慧 一、課題名稱： 常州市目標(biāo)域TDD-LTE組網(wǎng)規(guī)劃與部署設(shè)計 二、主要技術(shù)指標(biāo)：1.TDD-L

2、TE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分層設(shè)計:物理網(wǎng)絡(luò)層、傳輸環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層； 2.TDD-LTE關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用：正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）、多輸入多輸出技術(shù)（MIMO）、軟件無線電（SDR）、智能天線技術(shù)（SA）； 3.TDD-LTE容量估算、覆蓋估算； 4.TDD-LTE系統(tǒng)理論下行速率100Mbits/s、上行速率達到50Mbits/s。 3、 工作內(nèi)容和要求：1.調(diào)查常州市鐘樓區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求； 2.依據(jù)容量估算模型、覆蓋估算模型核算目標(biāo)區(qū)域建站數(shù)量； 3.選型部署基站設(shè)備，進行必要仿真實驗； 4.對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題提出參考建議。 四、主要參考文獻：1林雁暉.TDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計D.華南理工大學(xué),2

3、014._ 2李雪.LTE宏站站點解決方案J.電腦與電信.2014年03期. 3李正茂,王曉云.TDD-LTE技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)M.北京人民郵電出版社,2013.8. 4真才基,何劍等.TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理與應(yīng)用M.北京人民郵電出版社,2013.5. 5李新,貝斐峰.TDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)規(guī)劃研究J.電信快報.2013年08期. 6呂晨光.TDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究D.北京郵電大學(xué),2012. 7丁世喜. LTE上行關(guān)鍵技術(shù)研究與仿真D.西南交通大學(xué),2010. 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)

4、設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目常州市目標(biāo)域TDD-LTE組網(wǎng)規(guī)劃與部署設(shè)計一、 選題的背景和意義隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，1G，2G，3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不夠人們的生活需求了，適應(yīng)移動數(shù)據(jù),移動計算及移動多媒體運作需要的第四代移動通信（4G）開始興起，因此有理由期待這種第四代移動通信技術(shù)（4G）給人們帶來更美好的未來。所有技術(shù)的發(fā)展都不可能在一夜之間實現(xiàn)，從GSM，GPRS到第四代，需要不斷的演進，從而這些技術(shù)可以同時存在。對于可以引導(dǎo)未來十年甚至幾十年我們的網(wǎng)絡(luò)生活，值得我們?nèi)ド钊肓私?，去探討。TDD-LTE推動寬帶單位流量成本的下降，而不是下載速度從“蝸?！钡健帮w馬”。讓更多人以更

5、合理的價格享受科技的成果。二、 課題研究的主要內(nèi)容：1. 研究TDD-LTE系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)理論2. 研究系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)用的容量估算模型、覆蓋估算模型； 3. 研究系統(tǒng)部署的基站設(shè)備選型；4. 對選型設(shè)備進行仿真驗證； 5. 研究系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問題，提出參考建議。三、 主要研究（設(shè)計）方法論述：1. 資料收集，完成對系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)區(qū)域進行需求分析；2. 數(shù)據(jù)估算，完成對目標(biāo)區(qū)域的系統(tǒng)容量與覆蓋估算、基站布點核算等工作；3. 設(shè)備差異化比較，針對不同的供給設(shè)備進行技術(shù)比較與選型；4. 仿真驗證，完成對設(shè)備數(shù)據(jù)配置，進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)仿真驗證；四、設(shè)計（論文）進度安排：時間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容2015.

6、6.152015.6.20根據(jù)專業(yè)方向和研究興趣初定論文題目2015.6.212015.7.15與指導(dǎo)老師交流，確定論文題目并撰寫開題報告2015.7.162015.7.30撰寫論文大綱，完成設(shè)計主體思路2015.8.12015.8.10初步確定設(shè)計方案2015.8.212015.9.30初稿寫作2015.10.12015.10.15初稿修訂2015.10.162015.11.1撰寫論文終稿，并與指導(dǎo)老師交流2015.11.7準(zhǔn)備和參加論文答辯五、指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告畢業(yè)設(shè)計任務(wù)分工序號分工

7、內(nèi)容姓名1目標(biāo)域組網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計顧偉豪2常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE無線規(guī)劃流程顧偉豪3常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE無線傳播模型顧偉豪4常州市鐘樓區(qū)的TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)容量估算流程顧偉豪5常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋估值顧偉豪6TDD-LTE組網(wǎng)設(shè)計顧偉豪7LTE系統(tǒng)概述黃慧8LTE eNodeB設(shè)備黃慧9LTE eNodeB設(shè)備典型配置黃慧10EPC核心網(wǎng)開通調(diào)試黃慧11單站驗證報告黃慧12試運行發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的問題和優(yōu)化方案黃慧目 錄摘要Abstract第一章 前言1第2章 目標(biāo)域組網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計22.1 常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE無線規(guī)劃流程22.1.1 常州市鐘樓區(qū)網(wǎng)絡(luò)需求22.1.2 網(wǎng)絡(luò)

8、規(guī)模估算22.1.3 站址規(guī)劃22.2常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE無線傳播模型22.2.1 OKumura-Hata 模型22.2.2通用模型32.3 常州市鐘樓區(qū)的TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)容量估算流程32.3.1 常州市鐘樓區(qū)業(yè)務(wù)模型32.3.2常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE容量評估方法62.3.3上行用戶平面容量分析62.3.4 下行用戶平面容量分析72.3.5 控制平面容量分析82.4 常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋估值92.4.1常州市鐘樓區(qū)上行鏈路預(yù)算112.4.2 常州市鐘樓區(qū)下行鏈路預(yù)算142.4.3常州市鏈路預(yù)算分析16第 3章 TDD-LTE組網(wǎng)設(shè)計193.1 常州市鐘樓區(qū)站點規(guī)劃1

9、93.2常州市鐘樓區(qū)覆蓋規(guī)劃203.3常州市鐘樓區(qū)容量規(guī)劃213.4 常州市鐘樓區(qū)的規(guī)劃結(jié)果29第4章LTE ENODEB設(shè)備304.1系統(tǒng)概述304.1.1網(wǎng)元功能304.1.2基站描述314.1.3 eNodeB模塊314.2基帶單元（BBU）介紹324.2.1 BBU3900介紹324.2.2 BBU3900物理模塊334.2.3 UMPT354.2.4 LBBP354.2.5 FAN364.2.6 UPEU374.2.7 UEIU384.2.8 UTRP394.2.9 USCU394.3拉遠(yuǎn)射頻單元（RRU）介紹404.3.1 LRFU414.3.2 MRFU424.3.3 RRU32

10、01434.3.4 RRU3222444.3.5 RRU3908 DC V1454.3.6 RRU3908 DC V2464.3.7電調(diào)模式484.4典型配置494.4.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?04.4.2CPRI接口拓?fù)?14.4.3 BTS3900/L LTE的典型配置524.4.4RF連接53第5章 EPC核心網(wǎng)開通調(diào)試555.1 MME承載資源規(guī)劃555.1.1MME數(shù)據(jù)配置流程565.2 SGW承載資源規(guī)劃565.2.1SGW數(shù)據(jù)配置流程575.3PGW承載資源規(guī)劃575.3.1PGW數(shù)據(jù)配置流程58第6章 單站驗證報告596.1站點信息596.2測試要求及相關(guān)說明606.2.1 CQT測試要求

11、及說明606.3定點測試（CQT）結(jié)果606.4路測（DT）結(jié)果666.4.1服務(wù)區(qū)小區(qū)PCI分布666.4.2服務(wù)區(qū)小區(qū)RSRP分布666.4.3服務(wù)小區(qū)SINR分布68第7章 試運行發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的問題和優(yōu)化方案717.1網(wǎng)絡(luò)中存在的問題以及優(yōu)化方案71結(jié)束語72參考文獻73答謝辭74常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告常州市目標(biāo)域TDD-LTE組網(wǎng)規(guī)劃與部署設(shè)計摘要：近幾年，隨著智能終端的不斷普及，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆炸式增長，3G 技術(shù)早已不能滿足人們對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的需求，第四代移動通信TDD-LTE 技術(shù)“橫空出世”。 在國內(nèi)推廣TDD-LTE 迫在眉睫，TDD-LTE 組網(wǎng)是4G在

12、中國發(fā)展的重要步驟，推動著移動通信技術(shù)的革新。此設(shè)計首先關(guān)注TDD-LTE的關(guān)鍵技術(shù)，而后對常州市目標(biāo)區(qū)域進行需求分析，并制定TDD-LTE組網(wǎng)的初步規(guī)劃，通過有針對性的進行設(shè)備選型，進行數(shù)據(jù)配置與仿真驗證，完成組網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，最后針對網(wǎng)絡(luò)部署運行中的優(yōu)化問題給出參考建議。關(guān)鍵詞：TDD-LTE；組網(wǎng)規(guī)劃；關(guān)鍵技術(shù)Changzhou target domain design TDD-LTE network planning and deploymentAbstract: In recent years, with the popularity of intelligent terminal

13、, explosive growth, data business of 3G technology already cannot satisfy people demand for data service rate, the fourth generation mobile communication TDD-LTE was born. In the domestic promotion TDD-LTE is imminent, TDD-LTE network is important step in the development of 4G in China, driving the

14、innovation of mobile communication technology.This design first concern - the key technology of TDD-LTE, and then changzhou target area for requirements analysis, preliminary planning, and formulate the TDD-LTE network - through targeted for equipment type selection, configuration data and simulatio

15、n verification, complete network system planning and design, optimization problems in network deployment operation at last advice is given.Keywords: TDD LTE; Network planning; The key technology第一章 前言伴隨著我國開展4G商用，啟動互聯(lián)網(wǎng)時代以來，移動通信領(lǐng)域進入了一個迅猛發(fā)展的階段，在全球移動用戶日益增漲的事態(tài)下，傳統(tǒng)的2G、3G業(yè)務(wù)已經(jīng)滿足不了人們對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。據(jù)統(tǒng)計，在未來5年，移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)

16、務(wù)量每年復(fù)合增長率將達到80%以上。未來10年，移動互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量將增漲500-1000倍，3G技術(shù)已經(jīng)難以滿足人們對高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。LTE 是由 3GPP 組織制定的 UMTS 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長期演進，LTE 的兩大關(guān)鍵技術(shù)是 OFDM(正交頻分復(fù)用)和 MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)，引入這些技術(shù)顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率。LTE 系統(tǒng)分為 FDD-LTE 和 TDD-LTE 兩種制式，目前我國普遍采用的是 TDD-LTE 制式。LTE采用了革命性的OFDM和MIMO技術(shù)，使得整個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的性能得到了大幅提升。由于如今LTE網(wǎng)絡(luò)處于發(fā)展進程中，規(guī)劃建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)前移動通信領(lǐng)域

17、需要解決的問題。第2章 目標(biāo)域組網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計2.1 常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE無線規(guī)劃流程2.1.1 常州市鐘樓區(qū)網(wǎng)絡(luò)需求網(wǎng)絡(luò)需求顧名思義就是需要明確鐘樓區(qū)TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)的規(guī)模定位和要求達到的滿足度，常州市鐘樓區(qū)有發(fā)達的商業(yè)中心和住宅區(qū)所以這方面的業(yè)務(wù)量處于高業(yè)務(wù)量，所以要對采用何種傳播模型做出分析。如：行政區(qū)域的大小劃分，人口經(jīng)濟狀況規(guī)模，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的規(guī)模，目標(biāo)域鐘樓區(qū)網(wǎng)絡(luò)容量和鐘樓區(qū)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等幾方面著手，同時也要根據(jù)GSM和TD-SCDMA站點數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)分析，這些數(shù)據(jù)都是TDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時的重要依據(jù)。2.1.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算根據(jù)鐘樓區(qū)每一個街道的面積和人口規(guī)模、

18、經(jīng)濟狀況等參數(shù)來通過所需要承載的業(yè)務(wù)模型，例如：語言業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)等來確定使用的帶寬，在根據(jù)當(dāng)?shù)氐臉怯罱ㄖy量電波的損耗和衰減程度，通過人口數(shù)量和TDD-LTE的使用情況計算出規(guī)劃區(qū)域的上下行業(yè)務(wù)吞吐量，在根據(jù)該地區(qū)的總吞吐量和小區(qū)覆蓋的半徑來確定相應(yīng)所需要的基站數(shù)量。2.1.3 站址規(guī)劃通過對鐘樓區(qū)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算和總的業(yè)務(wù)吞吐量，估算出鐘樓區(qū)內(nèi)需要建設(shè)的基站數(shù)目及站點位置，受限于各種條件的制約，理論位置并不一定可以布站，所以實際站點同理論站點不一定在同一地點，因此要對備選站點進行實地勘察，并根據(jù)所得的勘察數(shù)據(jù)來調(diào)整基站規(guī)劃時候的參數(shù)。其包括：基站選址、基站勘察和基站規(guī)劃參數(shù)設(shè)置等。同時應(yīng)注意

19、利用原有TDS-CDMA站點進行共站址建設(shè)TDD-LTE，可否共站址主要根據(jù)無線環(huán)境、傳輸資源、電源、機房條件、天線條件及工程可實施性等方面綜合考慮。2.2常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE無線傳播模型2.2.1 OKumura-Hata 模型Okumura-Hata 模型在GSM-900系統(tǒng)中得到廣泛使用，此種模式適用宏蜂窩的路徑損耗預(yù)測。Okumura-Hata模型是通過測試數(shù)據(jù)先統(tǒng)計后分析得出的經(jīng)驗公式，應(yīng)用頻率在1501500MHz，適用于小區(qū)大于1Km的宏蜂窩系統(tǒng)，基站有效天線掛高在30200m之間，終端有效天線高度在110m之間。Okumura-Hata模型路徑損耗計算的公式為：L50dB

20、=69.55+26.16lgfc-13.82lghte-hre+44.9-6.55lghtelgd+ccell+cterrain此種模型適用于對鐘樓區(qū)水域、樹木、建筑的覆蓋，所以鐘樓區(qū)的南大街街道就用此種模型，因為南大街街道屬于鐘樓區(qū)的商業(yè)街，高層建筑比較多，而高層建筑是對路徑損耗的重要影響，因此公式中含有cterrain地形校正因子，所以可以盡最大程度對路徑損耗的減小。COST231-Hata模型路徑損耗計算的公式為： LdB=46.3+33.19lgfc-13.82lghte-hre+44.9-6.55lghtelgd+ccell+cterrain+cM（cM在大城市中心的值為3dB，在中

21、等城市和郊區(qū)的值為0dB）總結(jié)兩種傳輸模型可得出對常州市鐘樓區(qū)南大街街道城市中心地帶傳播模型使用COST231-Hata，對南大街街道的邊緣小城市使用Okumura-Hata模型。2.2.2通用模型通用模型是現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件中使用最普遍的一種模型，它的參數(shù)是根據(jù)Hata公式推出來的，通用模式的公式是：PPX=PTX+K1+K2 lg(d)+ K3lgHeff+K4Diff+K5lgHefflgd+K6lgHmeff+Kclutter通用模型的好處就是對它限制的因素少，使用的范圍更為廣泛。此模型只給出一個參數(shù)組合的方式，可以根據(jù)具體的類型或環(huán)境來確定各個參數(shù)的數(shù)值。因為它的限制少和廣泛使用的

22、特性，幾乎所有的商用規(guī)劃軟件都是基于此模型，通過此模型實現(xiàn)校正能力。2.3 常州市鐘樓區(qū)的TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)容量估算流程2.3.1 常州市鐘樓區(qū)業(yè)務(wù)模型根據(jù)鐘樓區(qū)業(yè)務(wù)模型對時延的敏感程度不同將移動業(yè)務(wù)分成四個等級分別是：會話類、交互類、流媒體類和后臺類。會話類和流媒體屬于實時業(yè)務(wù)我們就要保證它的時延低，丟包率小，這樣可以保證常州市鐘樓區(qū)的用戶在使用TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)可以實時語言和實時視頻，所以鐘樓區(qū)的會話類業(yè)務(wù)我使用的承載方式是上下行都是64kbit/s，說到業(yè)務(wù)承載就要說到相應(yīng)業(yè)務(wù)所使用的帶寬，業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)模型包括會話類，流媒體類，交互類、后臺類。如下表2-1 常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)

23、模型對應(yīng)的參數(shù)。表2-1 常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)模型業(yè)務(wù)名稱業(yè)務(wù)類型下行帶寬要求（Kbit/s）BHSAPPP占空比PPP會話時長（s）平均業(yè)務(wù)流量（kbit/s手持終端用戶數(shù)據(jù)卡類用戶業(yè)務(wù)比例數(shù)據(jù)流量（kbit/s業(yè)務(wù)比例數(shù)據(jù)流量（kbit/s）VOIP會話類161.40.4800.25%0.010%0視頻通話會話類7000.21702.725%0.140%0在線游戲會話類1250.20.4180055%0.255%0.25視頻會議流媒體7000.021180070%010%0.7普通視頻流媒體7000.3118010.520%2.110%1.05高清視頻流媒體14000.211

24、8001400%030%42個人監(jiān)控流媒體640.0211800.065%00%0樓宇監(jiān)控流媒體7000.113600700%010%7WAP瀏覽交互類4000.60.05600230%0.60%0即時消息交互類2510.112000.835%0.045%0.04E-mail后臺類7500.40.4601.510%0.1515%0.23下載后臺類7500.2130012.510%1.2515%1.88短信后臺類1550.21200.55%0.030%0小計100%4.57100%53.14其他（按20%預(yù)估）0.9110.63激活用戶帶寬業(yè)務(wù)模型5.4863.77由此表格中的數(shù)據(jù)可以分析得出高

25、清視頻業(yè)務(wù)所占的下行帶寬是1400kibt/s，所以TDD-LTE對于高數(shù)據(jù)傳輸所需求的帶寬很大，因此針對常州市下行的帶寬做出如上表2-1的配置。常州市鐘樓區(qū)業(yè)務(wù)上行的帶寬依據(jù)上下行的比例可以計算出，如下表2-2業(yè)務(wù)上下行比例可計算得出TDD-LTE的下行帶寬的數(shù)據(jù)。表2-2 鐘樓區(qū)業(yè)務(wù)上下比例各類業(yè)務(wù)上下行帶寬比例各類業(yè)務(wù)上下行帶寬比例話音1：1.14WAP瀏覽1：3.56流媒體1：5.42即時消息1：2.38互動游戲1：2.37E-mail1：4.74視頻1：4.66下載1：9.05音頻1：3.89語言1：2.87監(jiān)控信息1：2.21根據(jù)表2-1的下行帶寬配置表和表2-2的上下行帶寬比例可

26、以得出上行帶寬，然后通過上下行帶寬計算出總流量也就是鐘樓區(qū)業(yè)務(wù)所需的總帶寬，由下表2-3可以得出常州市鐘樓區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的模型。表2-3 鐘樓區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型業(yè)務(wù)名稱手持終端用戶（kbit/s）數(shù)據(jù)卡類用戶（kbit/s）下行上行總流量下行上行總流量VOIP0.010.010.02000視頻通話0.140.030.16000在線游戲0.250.110.360.250.110.36視頻會議0000.70.150.85普通視頻2.10.542.641.050.271.32高清視頻000421961個人監(jiān)控000000樓宇監(jiān)控00072.949.94WAP瀏覽0.60.130.73000即時消息0.04

27、000.0400E-mail0.150.050.20.230.080.31下載1.250.031.281.880.041.92短信0.030.010.04000其他0.910.241.1510.632.7613.392.3.2常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE容量評估方法TDD-LTE是使用RB資源分組的共享模式進行數(shù)據(jù)傳輸，所以語音業(yè)務(wù)也可通過VOIP共享空口資源。另外，TDD-LTE使用的是自適應(yīng)調(diào)制編碼模式，此種方式使網(wǎng)絡(luò)能根據(jù)信道的質(zhì)量來隨時做出調(diào)整，動態(tài)調(diào)整用戶的數(shù)據(jù)編碼方式和占用的資源。針對常州市的TDD-LTE建設(shè)所要評估的內(nèi)容包括：小區(qū)吞吐量、用戶吞吐量、激活用戶數(shù)、非激活用戶數(shù)、VO

28、IP容量、最大在線用戶數(shù)、最大并發(fā)用戶數(shù)。2.3.3上行用戶平面容量分析TDD-LTE上行信道包括PUCCH控制信道和PUSCH業(yè)務(wù)信道。PUCCH控制信道使用1個RB資源，它需要的容量比較簡單，PUSCH信道用于承載上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸，其信道容量與具體的調(diào)度方式有關(guān)。1）常州市鐘樓區(qū)VOIP容量計算：VOIP容量=1*11+SIDSizeTsidPaceketSizeTsch*NrbiniNrb*Riup根據(jù)常州市鐘樓區(qū)初傳需要占用兩個RB的用戶占50%，需要占用3個和4個RB的用戶分別占40%和10%，計算出Nrb為2.6；上下行的配置比為2，算出Riup為2/5。對12.2kbit/s的V

29、OIP業(yè)務(wù)做出計算得出Tsch為20ms；Tsid為160ms， SIDSize為144bit，PaceketSize 為328bit。在20MHz帶寬中，共有100個RB。上行時隙配比取值為2，DL：UL=3：2，系統(tǒng)為重傳預(yù)留20%的資源，PUCCH信道占用兩個RB，Nrbini=1568由此可得20MHz系統(tǒng)帶寬內(nèi)，TDD-LTE可承載457個12.2kbit/s的VOIP用戶。2）上行小區(qū)平均吞吐量計算公式：AveThoroughOUTUL=NRBUL-NRBPUCCH*1214-NDMRS-NSRS*Ave-Eff-24*NsubfULNsubfNRBUL是上行RB總數(shù)；NRBPUC

30、CH是上行PUCCH占用RB數(shù)；NDMRS為解調(diào)參考信號占用數(shù)符號數(shù)：NSRS是探測參考數(shù)；Ave-Eff是小區(qū)平均頻譜效率，NsubfUL是上行子幀數(shù)。3）上行小區(qū)峰值吞吐量計算公式有：Thorough_OUTUL=NUL_subf_i*NRB*NSC*(14-NRs*Mod*RateLensubf_i2.3.4 下行用戶平面容量分析下行信道PCFICH、PDCCH、PHICH等控制信道和PDSCH業(yè)務(wù)信道，此外還有PBCH廣播信道。PBCH和PCFICH信道所有都需要接收，不會限制小區(qū)容量。PDCCH信道只會限制同一TTI同時調(diào)度的用戶數(shù)，也不會限制小區(qū)可以接入的用戶數(shù)。它對系統(tǒng)容量的影響

31、是：PDSCH信道可用的OFDM符號數(shù)越少導(dǎo)致小區(qū)峰值速率低、平均吞吐量小，頻譜效率底等。表2-4 PHICH信道容量系數(shù)取值表TDD配置子幀編號i0123456789021-21-100-101-1200-000-10310-00011400-000011500-0000010611-11-1下行小區(qū)平均吞吐量計算公式如下：Ave_Thorough_OUTDL=NRBDL-NRBCR*1214-NRS*AveEff-24*NsubfDLNsubf下行小區(qū)峰值吞吐量計算公式如下：Thorough_OUTDL=Nstream*(Ndlsubfi*BITsubf+BITDwptsLensubf_i

32、2.3.5 控制平面容量分析TDD-LTE控制面容量主要是最大并發(fā)用戶數(shù)，就是最大同時可調(diào)度用戶數(shù)。TDD-LTE同時能夠得到調(diào)度的用戶數(shù)目受控制信道的可用資源數(shù)目所限制，也就是PDDCH信道可以使用的CCE數(shù)。一般配置兩條PDDCH用于對稱業(yè)務(wù)的用戶的需要，1個CCE被PHICH占用，最多可供8個用戶同時使用，如表2-5所示天線種類可對應(yīng)的可用CCE數(shù)。表2-5 天線種類對應(yīng)的可用CCE數(shù)單天線，雙天線4（8）天線CFI值10MHz(50RB)20MHz(100RB)10MHz(50RB)20MHz(100RB)111221122227552244344881877根據(jù)可用CCE的總量可知：

33、NNMUX PHICH+NCCE_PCFICH+N*NPDCCH=NCCE由此得到最大同時可調(diào)度用戶數(shù)，計算如下：NCCE=(NCCE-NCCEPCFICH)*NMUX PHICH1+NPDCCH*NMUX PHICH根據(jù)表2-5可以計算出鐘樓區(qū)最大可以同時調(diào)度數(shù)，在20MHz的帶寬下NCCE取值為88，NCCEPCFICH表示PCFICH支持的用戶數(shù)為8，占用一個CCE，由于業(yè)務(wù)的對稱性，即每一個用戶使用2條PDCCH信道，所以是兩個CCE，即NPDCCH為2，NMUX PHICH為每條PCFICH占用的CCE數(shù)為1，取值為8，所以最后得出在2天線，20MHz的帶寬，鐘樓區(qū)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以同時

34、最大調(diào)度40個用戶。2.4 對常州市鐘樓區(qū)TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋估值² 參數(shù)類一對系統(tǒng)的帶寬、天線數(shù)和發(fā)射模式天線增益、發(fā)射功率、接收靈敏度等，給出依據(jù)如下表2-6 TDD-LTE參數(shù)類一取值。由于這些數(shù)據(jù)是公認(rèn)的所以對常州市鐘樓區(qū)的TDD-LTE系統(tǒng)使用參數(shù)按照下表2-6的來規(guī)劃。 表2-6 TDD-LTE參數(shù)類一取值序號參數(shù)名稱類型參數(shù)含義取值1TDD上下行配比公共根據(jù)協(xié)議36.211，支持7種配比#1，1：2：22特殊子幀配比公共DwPTS:GP:UpPTS#7，10：2：23終端天線增益公共-0dBi4饋線損耗公共從機頂至天線接頭14dB5陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差公共Norminv61

35、2dB6邊緣覆蓋概率要求公共正態(tài)分布90%7基站噪聲系數(shù)公共放大器SIN_in/SIN_out2dB² 參數(shù)類二1）干擾余量在規(guī)劃中每個業(yè)務(wù)需要有多個RB資源來承載，但實際使用的帶寬是根據(jù)所對應(yīng)的業(yè)務(wù)模型來確定的，所以沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以比較。因為TDD-LTE的上行信道被快速功率所控制，這樣的目的可以有效地控制干擾的上升，而下行信道是受功率分配的影響，不存在快速功率的影響，受到干擾相對與上行的干擾大些。干擾余量的計算需要通過仿真得到不同條件下的單小區(qū)、多小區(qū)邊緣吞吐率，然后得到數(shù)據(jù)確定邊緣吞吐率所相應(yīng)的單小區(qū)與多小區(qū)半徑距離。最后通過空中接口在傳播時候的模型，得出單小區(qū)的半徑、多小區(qū)

36、所相應(yīng)的路損；兩者之間相減可以得出干擾余量。假定在小區(qū)邊緣用戶目標(biāo)吞吐率為THr時，單小區(qū)邊緣用戶的信噪比為：SINRred=Sred/Itotal同理，多小區(qū)邊緣用戶的計算公式為： SINR=S/PN在相同小區(qū)覆蓋范圍（Sred=S）的前提下，得出多邊緣小區(qū)在滿足THr吞吐量時的干擾余量為：Ic=10*log(Itotal/PN)= SINR(dB)- SINRred(dB)根據(jù)上面的公式對鐘樓區(qū)的干擾余量做出計算如下表2-7所示，干擾余量是通過空載路損-負(fù)荷50%的路損得到。表2-7 干擾余量干擾余量PDSCHPDCCHPBCHPHICH空載路損（A）146.95147.58150.471

37、47.8750%負(fù)荷路損（B)139.36142.13148.48143.07干擾余量（A-B）7.595.451.994.82）SINR邊緣信噪比只有在確定系統(tǒng)條件和配置后，才能通過鏈路仿真獲取該信道的SINR，如圖11-1鏈路仿真顯示不同MCS下的SINR與MAC速率的關(guān)系， 邊緣速率所需要的目標(biāo)SINR與用戶RB配置、MCS等級、傳輸模式、信道模型等有關(guān)。不同業(yè)務(wù)速率對應(yīng)不同的RB資源分配，而且也需要不同的MAC速率承載，通過速率匹配根據(jù)所需要的調(diào)制編碼方式可以獲取SINR數(shù)值。如下表2-8所示。表2-8 不同配置下的SINR信噪比序號調(diào)制模式編碼率每RB最大承載bitSINR1QPSK

38、1/1917.68-9.12QPSK1/1522.40-8.13QPSK1/1228.00-7.14QPSK1/1033.60-6.38QPSK1/484.00-3.559QPSK1/3112.00-2.62.4.1常州市鐘樓區(qū)上行鏈路預(yù)算TDD-LTE上行鏈路預(yù)算過程：先計算終端的發(fā)射功率和終端天線增益，接著計算信號在空間傳播中損耗，計算接收端最小接收電平。 TDD-LTE系統(tǒng)的上行鏈路預(yù)算有兩部分包括控制信道鏈路預(yù)算和業(yè)務(wù)信道的鏈路預(yù)算，都可以適用于以下公式: PL_UL=Pout_ue+Ga_bs+Ga_ue-Lfbs-Mf-Mt-Lp+Lb-S_bs1）上行鏈路預(yù)算-業(yè)務(wù)信道：在取定上

39、文的關(guān)鍵參數(shù)，以641000kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為例，給TDD-LTE上行鏈路的業(yè)務(wù)信道鏈路預(yù)算得出下表2-9的數(shù)據(jù)。表2-9 TDD-LTE上行業(yè)務(wù)信道鏈路預(yù)算序號數(shù)據(jù)速率（RLC）kbit/s642505001000RLC layer rate1所需RB數(shù)量6244848A2RB帶寬kHz180180180180BDL overhead3UE最大功率dBm24242424C4天線增益dBi0000D5人體損耗dB2222E6EIRPdBm22222222FC+D-E7熱噪聲密度dBm/Hz-174-174-174-174G8接收端噪聲系數(shù)dB2222H9接收端噪聲功率dB-111.56-1

40、05.54-102.53-102.53I10log(A*B)+G+H10接收端天線增益dBi18181818J11接收端多天線增益dB3333K12Rx TMAdB3333L13插損和饋線損耗dB3333M14SINRdB-5.5-6.3-6.3-4.4N15接收靈敏度dBm-138.07-132.85-129.84-127.94OI-J-K-L+M+N16干擾余量dB6.996.996.996.99P17穿透損耗dB22222222Q18衰落余量dB7777R19鏈路預(yù)算dB124.08118.6115.85113.95SF-O-P-Q-R2）上行鏈路預(yù)算-控制信道：上行控制信道是PUCCH

41、,包括format1format2b等6種格式。當(dāng)采用format2b格式時，使用QPSK+QPSK調(diào)制，總bit數(shù)超20，覆蓋距離最短的，見表2-10。表2-10 PUCCH格式PUCCH調(diào)制BIT數(shù)UCI說明1N/AN/ASR由存在性判斷是否進行SR請求1aBPSK1ACK/NACK，SR&ACK/NACK如果SR存在，在SR的資源發(fā)送ACK/NACK；如果SR不存在，在ACK/NACK對應(yīng)資源上發(fā)送1bQPSK2ACK/NACK，SR&ACK/NACK2QPSK20CQI/PMI、RI、CQI/PMI&ACK/NACK、RI&ACK/NACK在擴展CP下，

42、CQI/PMI或者RI與ACK/NACK聯(lián)合編碼進行傳輸2aQPSK+BPSK20+1CQI/PMI+ACK/NACK、RI+ACK/NACK只在常規(guī)CP下存在2bQPSK+QPSK20+2CQI/PMI+ACK/NACK、RI+ACK/NACK下表2-11以format2格式為例對上行控制信道和上行業(yè)務(wù)信道的鏈路預(yù)算進行闡述。表2-11 上下控制信道與業(yè)務(wù)信道鏈路預(yù)算差異序號項目上行控制信道上行業(yè)務(wù)信道（kbit/s）PUCCHformat2PUCCHformat2aPUCCHformat2b6425050010001所需RB數(shù)量11162448482接收噪聲功率-119.34-119.34

43、-119.34-111.56-105.54-102.53-102.533SINR-3.55-5.5-2.6-5.5-6.3-6.3-4.44接收靈敏度-143.9-145.85-142.95-138.07-132.85-129.84-127.845干擾余量4.254.254.256.996.996.996.996鏈路預(yù)算132.65134.6131.7124.08118.86115.85113.951）由上表2-11的結(jié)果可以得出上行控制信道的覆蓋能力受PUCCH 2b所影響。2）即便是PUCCH 2b，其覆蓋能力也好于上行業(yè)務(wù)信道，所以上行鏈路是業(yè)務(wù)信道PUSCH受限。3）上行業(yè)務(wù)信道覆蓋范

44、圍也隨著小區(qū)邊緣目標(biāo)的速率增加而減少。如下表2-12不同區(qū)域下預(yù)算差異項得出了密集市區(qū)和一般市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村的穿透損耗和面積覆蓋率、陰影衰落余量。表2-12 不同環(huán)境鏈路預(yù)算差異序號差異參數(shù)密集市區(qū)一般市區(qū)郊區(qū)農(nóng)村1穿透損耗20151062面積覆蓋概率98%95%90%75%3陰影衰落余量11.88.3502.4.2 常州市鐘樓區(qū)下行鏈路預(yù)算與上行鏈路同理，TDD-LTE下行鏈路預(yù)算過程：下行鏈路跟上行鏈路相反，是基站向終端發(fā)射過程，其中也包括路徑損耗，穿透損耗、人體損耗這些系數(shù)。所以下路鏈路的控制信道預(yù)算和業(yè)務(wù)信道預(yù)算也適用于如下公式： PL_DL=Pout_bs+Ga_bs+Ga_ue-L

45、fbs-Mf-Mt-Lp+Lb-S_bs1）下行鏈路預(yù)算-業(yè)務(wù)信道：通過對常州市鐘樓區(qū)642000kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的比較得出具體的鏈路預(yù)算結(jié)果如下表2-13。表2-13 TDD-LTE下行業(yè)務(wù)信道鏈路預(yù)算表序號數(shù)據(jù)功率kbit/s6425050010002000RLC layer rate1發(fā)射功率dBm4646464646A2發(fā)送天線增益dBm1818181818B3電纜損耗dBm22222C4RB分配624484848D5EIRPdBm49.7855.858.8158.8158.81EA+B-C+10log(D/100)6UE噪聲系數(shù)dBm77777F7UE熱噪聲系數(shù)dBm-113.5

46、6-107.54-104.53-104.53-104.53G8UE底噪dBm-106.56-100.54-97.53-97.53-97.53H=-174+F+LOG(D*RB帶寬)9SINRdBm-5.5-6.2-6.3-4.44.75I10接收機靈敏度dBm-112.06-106.74-103.83-101.93-92.78J11干擾余量dBm7.597.597.597.597.59KH+I12控制信道開銷dBm11111L13UE天線增益dBm00000M14身體損耗dBm00000N15穿透損耗dBm2222222222O16衰落余量dBm77777P17鏈路預(yù)算dBm124.25124.95125.05123.15114QE-J-K-L+M-N-O-P2）下行鏈路預(yù)算-控制信道：下行控制信道有PBCH、PDCCH、PCFIC，大部分參數(shù)與業(yè)務(wù)信道一樣，