LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理概述PPT課件[通用]

1、TDD LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原理概述2022/7/6Page 2第1章 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第2章 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)第3章 TD-LTE頻率規(guī)劃Page 3無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程概述無線網(wǎng)絡(luò)估算在規(guī)劃項目的前期，對未來的網(wǎng)絡(luò)進行初步的規(guī)劃。輸出無線接入網(wǎng)網(wǎng)元的配置和規(guī)模，供項目前期交流及合同制定過程中成本估算使用。無線網(wǎng)絡(luò)預規(guī)劃規(guī)劃項目的中期，在估算輸出的基礎(chǔ)上，對將來的網(wǎng)絡(luò)做進一步的詳細規(guī)劃，確定更加精確的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和理論站址位置。輸出預規(guī)劃報告可供項目中期交流及合同簽署過程中成本估算使用。無線網(wǎng)絡(luò)小區(qū)規(guī)劃規(guī)劃項目的后期，根據(jù)預規(guī)劃輸出的結(jié)果，對每一個站點的選擇進行實地勘測驗證，確

2、定指導工程建設(shè)的各項網(wǎng)規(guī)相關(guān)小區(qū)工程參數(shù)。一般需要通過仿真驗證小區(qū)參數(shù)設(shè)置及規(guī)劃效果。輸出報告為能夠指導工程建設(shè)的最終無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。Page 4無線網(wǎng)絡(luò)估算通過估算，獲得對未來網(wǎng)絡(luò)的粗略定量分析和建設(shè)規(guī)模，由此得到建設(shè)周期，及成本預算等。用于項目前期的交流與合同制定。無線網(wǎng)絡(luò)估算包括覆蓋和容量估算兩部分，取兩者最大值。我司覆蓋估算工具為GENEX RND 7.0,容量估算工具為GENEX U-NET 3.7所需站點數(shù)規(guī)劃面積/單站覆蓋面積LTE覆蓋估算流程創(chuàng)建鏈路預算獲得小區(qū)半徑計算單站覆蓋面積指定區(qū)域站點數(shù)最大允許路徑損耗最大小區(qū)半徑最大單站覆蓋面積客戶需求分析確定輸入?yún)?shù)上行下行分別進

3、行鏈路預算上下行半徑的較小值為小區(qū)半徑LTE容量估算流程業(yè)務(wù)模型規(guī)劃用戶數(shù)系統(tǒng)仿真單小區(qū)容量規(guī)劃總業(yè)務(wù)量容量估算站點規(guī)模上/下行小區(qū)邊緣吞吐率上行小區(qū)平均IoT上/下行用戶平均吞吐率傳播模型覆蓋要求質(zhì)量要求鏈路預算上下行小區(qū)負載都定義為RB使用率給定目標小區(qū)負載和ISD，估算輸出小區(qū)平均吞吐率結(jié)合話務(wù)模型，估算輸出扇區(qū)服務(wù)用戶數(shù)吞吐率主要影響因素發(fā)射功率站間距小區(qū)場景話務(wù)模型用戶分布上下行子幀配比 特殊子幀配置調(diào)度算法UE終端能力用戶QoSPage 7無線網(wǎng)絡(luò)預規(guī)劃預規(guī)劃是綜合信息收集、網(wǎng)絡(luò)估算、站址選擇、系統(tǒng)仿真，完成無線網(wǎng)絡(luò)的初步設(shè)計。估算階段的輸出結(jié)果成為預規(guī)劃階段的輸入條件，預規(guī)劃同時

4、也是對估算工作的驗證，根據(jù)規(guī)劃仿真結(jié)果重新調(diào)整站點數(shù)，最后輸出合適的理論站點。在預規(guī)劃的理論站址選擇過程中一般以2/3G現(xiàn)有站址共站考慮，這樣預規(guī)劃輸出的結(jié)果會更加接近實際，減少選址工作量并保證覆蓋達到設(shè)計預期。我司預規(guī)劃仿真工具為GENEX U-NET V3.7。LTE網(wǎng)絡(luò)預規(guī)劃流程Page 8輸出說明無線網(wǎng)絡(luò)預規(guī)劃報告建網(wǎng)策略初始站點規(guī)劃天饋選型建議仿真結(jié)果評價無線網(wǎng)絡(luò)工程參數(shù)表基站數(shù)目站點位置信息天線型號、方位角、下傾角信息小區(qū)參數(shù)（如信道功率） 信息搜集包括網(wǎng)絡(luò)估算和初始站點選擇的一些信息，主要來自標書、項目合同、客戶要求等。 初始站點選擇主要通過實地勘測、把站點導入仿真工程并選取合適

5、傳播模型，經(jīng)過簡單覆蓋預測后對站點進行初步選擇，挑出不合適的站點或無法獲取的站點。 系統(tǒng)仿真在初始站點選擇基礎(chǔ)上，結(jié)合相應的話務(wù)模型進行Monte Carlo仿真，找出問題區(qū)域并通過相應的站點調(diào)整措施或其它措施使仿真結(jié)果滿足要求。Page 9無線網(wǎng)絡(luò)詳細規(guī)劃無線網(wǎng)絡(luò)詳細規(guī)劃是綜合預規(guī)劃和小區(qū)參數(shù)設(shè)計，完成滿足客戶目標的規(guī)劃方案。小區(qū)參數(shù)設(shè)計主要包括跟蹤區(qū)、鄰區(qū)、物理小區(qū)ID(PCI)、頻率、PRACH參數(shù)規(guī)劃。輸出報告報告內(nèi)容無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃報告.doc不同時期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的策略基站規(guī)劃情況小區(qū)參數(shù)規(guī)劃情況仿真結(jié)果分析特殊場景覆蓋容量解決方案網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程參數(shù)表.xls基站編號、名稱、經(jīng)緯度扇區(qū)名稱、C

6、ellID、小區(qū)名稱TRX標識、頻率TAC、PCI、PRACH、ICIC 邊緣頻帶天線型號、極化方式、水平/垂直半功率角、增益天線高度、方位角、下傾角、海拔高度功放型號、合分路方式饋線型號、長度小區(qū)覆蓋目標LTE網(wǎng)絡(luò)詳細規(guī)劃流程Page 10Page 11第1章 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第2章 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)第3章 TD-LTE頻率規(guī)劃Page 12TAC規(guī)劃（Trace Area Code）TA規(guī)劃原則 1）跟蹤區(qū)的劃分不能過大或過小，TAC的最大值由MME的最大尋呼容量來決定； 2）不連續(xù)覆蓋時，孤島使用單獨的跟蹤區(qū)，不規(guī)劃在一個TA中； 3）跟蹤區(qū)規(guī)劃應在地理上為一

7、塊連續(xù)的區(qū)域，避免和減少各跟蹤區(qū)基站插花組網(wǎng)； 4）利用規(guī)劃區(qū)域山體、河流等作為跟蹤區(qū)邊界，減少兩個跟蹤區(qū)下不同小區(qū)交疊深度，盡量使跟蹤區(qū)邊緣位置更新成本最低； 5）尋呼區(qū)域不跨MME。TA規(guī)劃目標：尋呼信道容量不受限跟蹤區(qū)位置更新開銷最小易管理Page 13TAC規(guī)劃 Model 1 “Los Angles”HabitationArea ACommercial Area BCommercial Area CCommuter Traffic Road D 方案1方案2特點：移動性管理主要發(fā)生在由專用公路連接的不同人口密集區(qū)域之間Area A：居民區(qū)，用戶數(shù)量多，人口分布相對較為分散，用戶移動性

8、較小，尋呼容量不大。Area B、C：商業(yè)區(qū)，用戶數(shù)量多，且分布較為密集，用戶移動性相對適中，移動設(shè)備使用率較高；該區(qū)域內(nèi)潛在的尋呼容量較大，Area D：區(qū)域A和B，C的連接公路，用戶數(shù)量在特定時間內(nèi)大量增加，用戶移動性較高，移動設(shè)備使用率中等；要防止瞬時尋呼和TAU負載尖峰，是整個模型區(qū)域的瓶頸。優(yōu)點：可以在尋呼負載和TAU負載之間獲得平衡 根據(jù)各區(qū)域特點劃分多個TAs，對靠近中心地帶的小區(qū)劃分為獨立的TA，如圖中TA1，TA4和TA8；如區(qū)域A用戶從不同方向進入?yún)^(qū)域D， TAU 發(fā)生在進入TA1不同方向的“緩沖”小區(qū)，避免TAU負載尖峰； 進入TA1之后，由于在此區(qū)域的用戶移動速度較快，

9、為避免TA的頻繁更新，將UE與多個TAs關(guān)聯(lián)（如UE的TA列表可以包括TA1，TA4和TA8），保證在尋呼負載和TAU負載之間獲得平衡。 缺陷：容易達到TAU負載和尋呼負載瞬時尖峰 劃分為三個TA，當大量用戶從TA1到TA2或TA3（或者相反方向）時，如果每個用戶都與一個TA關(guān)聯(lián)，則在區(qū)域中心的3個小區(qū)TAU負載很容易達到瞬時尖峰； 如果每個用戶與兩個TA區(qū)域關(guān)聯(lián)以減少TAU負載，則可能造成尋呼負載的瞬時尖峰。Page 14TAC規(guī)劃 Model 2 “Registration in Densely-populated areaRED”TAU Storm解決方案 采用基于UE的TA List分

10、配策略。即位于同一個TA的用戶被分為兩組，MME對不同組的用戶分配不同的TA List，這樣在TA邊界將只有一半的用戶需要發(fā)起TAU請求，緩解TAU Storm，保證用戶的服務(wù)質(zhì)量。特點：晝夜人口密度差距大；早上有眾多用戶乘電車前往中心城區(qū)，這種快速移動將帶來突發(fā)通信業(yè)務(wù)。 尤其在中心城區(qū)附近帶來大量的突發(fā)注冊通信業(yè)務(wù)，將擠占語音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的資源，造成該區(qū)域用戶接入服務(wù)質(zhì)量的急劇下降。Page 15 LTE的PHY_ID碼是由主同步碼 和輔同步碼 組成。其中，主同步碼有3種不同取值，輔同步碼有168種不同的取值，可以得到504個PHY_ID碼。 PCI規(guī)劃: （Physical Cell ID

11、） PCI分配的基本條件：復用距離：使用相同PCI的兩個小區(qū)之間的距離需要滿足最小復用距離；復用層數(shù)：復用層數(shù)為使用相同PCI的兩個小區(qū)之間間隔的基站數(shù)量；PCI規(guī)劃的原則：可用性：滿足最小復用層數(shù)與最小復用距離，從而避免可能發(fā)生的沖突。擴展性：在初始規(guī)劃時，就需要為網(wǎng)絡(luò)擴容做好準備，避免后續(xù)規(guī)劃過程中頻繁調(diào)整前期規(guī) 劃結(jié)果。這時就可保留一些PCI組以及其它未保留PCI組內(nèi)保留若干個PCI用于擴容。PCIPage 16PRACH規(guī)劃PRACH根序列是采用ZC序列作為根序列，每個小區(qū)的前導序列為64個，由ZC根序列循環(huán)移位生成。ZC根序列索引有838個，Ncs取值有16種。Ncs確定方法如下：N

12、cs和小區(qū)半徑的大小、最大的時延擴展的關(guān)系考慮向前搜索的時間長度， Ncs選擇滿足如下條件：其中為ZC序列的抽樣長度為最大時延擴展（即最大多徑時延擴展）為最大RTD（小區(qū)信號往返時延）時延 取值r 為小區(qū)半徑Page 17對于中低速小區(qū)，每個ZC根序列索引產(chǎn)生前導序列數(shù)為839/Ncs（假設(shè)中低速小區(qū)的接入半徑為30km，則Ncs=217，839/217取整結(jié)果為4，則產(chǎn)生64個前導序列需要ZC根序列索引數(shù)為64/4，需要16個ZC根序列索引，即把這16個ZC根序列索引分給待分配小區(qū)。STEP1：根據(jù)小區(qū)半徑r和小區(qū)最大時延擴展,計算小區(qū)Ncs取值范圍，得到循環(huán)移位偏移量Ncs值，例如計算Nc

13、s217，則Ncs可取值為279，419。STEP2：從Ncs取值范圍內(nèi)依次選擇一個Ncs值；STEP3：判斷Ncs值是否循環(huán)完畢？如果循環(huán)完畢則轉(zhuǎn)STEP6，否則轉(zhuǎn)STEP4；STEP4：從該剩余的ZC根序列索引中第一個未使用的ZC根序列索引邏輯編號開始，看是否能循環(huán)產(chǎn)生64個前導序列，如果不能產(chǎn)生則再繼續(xù)查找下一個連續(xù)ZC根序列索引，直到剩余連續(xù)的ZC根序列索引循環(huán)完畢，如果可以產(chǎn)生64個前導序列則轉(zhuǎn)STEP5；如果都不能產(chǎn)生64個前導序列，則轉(zhuǎn)STEP3，從Ncs取值范圍內(nèi)重新任選一個值，從該剩余的連續(xù)ZC根序列索引開始循環(huán)產(chǎn)生64個前導序列；注：低速小區(qū)分配的ZC根序列必須連續(xù)，如果連

14、續(xù)的ZC根序列不足以產(chǎn)生64前導序列，則不給予分配，繼續(xù)在剩余根序列中遍歷。STEP5：把邏輯根序列號和Ncs分配給待分配小區(qū)，只需輸出最小邏輯根序列號以及Ncs取值范圍內(nèi)最小值；STEP6：采用復用規(guī)則，為待分配小區(qū)分配合適的ZC根序列索引與Ncs值； PRACH規(guī)劃中低速小區(qū)Page 18自動鄰區(qū)規(guī)劃(ANR)規(guī)劃場景 LTE宏基站網(wǎng)絡(luò)同頻、異頻鄰區(qū)規(guī)劃。其中針對單個小區(qū)，支持如下幾種種場景：（1）“單方向小區(qū)”：一個小區(qū)一個方向，只有一套天線參數(shù)（方向角、波瓣寬度等）；（2）“雙方向小區(qū)” ：利用功分器將一個小區(qū)分裂為兩個方向，一個小區(qū)在不同方向用不同天饋，有兩套天線參數(shù)。對于多于兩個方

15、向的情況目前算法不支持；（3）多頻點場景：小區(qū)使用多個頻點，為小區(qū)內(nèi)的每個頻點分別配置鄰區(qū)列表。此時的鄰區(qū)配置單位是頻點；（4）直放站場景：為直放站預留一定的數(shù)目的鄰區(qū)，最后和宿主小區(qū)進行合并；（5）射頻拉遠場景：作為獨立的小區(qū)進行規(guī)劃。規(guī)劃原則1）為了保證通話的連續(xù)性，需要給每個小區(qū)(頻點)配置相應的鄰區(qū)；2）地理位置上直接相鄰的小區(qū)一般要作為鄰區(qū)；3）對于同頻鄰區(qū),一般都要求互為鄰區(qū)，即A扇區(qū)載頻把B作為鄰區(qū)，B也要把A作為鄰區(qū)；對于異頻情況,并不一定要求鄰區(qū)是雙向匹配的;4）對于密集城區(qū)和普通城區(qū)，由于站間距比較近（0.51.5公里），鄰區(qū)應該多做。目前我司的設(shè)備對于同頻、異頻和異系統(tǒng)鄰

16、區(qū)最大都可以配置32個;5）對于市郊和郊縣的基站，一定要把位置上相鄰的小區(qū)作為鄰區(qū)，保證能夠及時切換，避免掉話。 Page 19第1章 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第2章 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)第3章 TD-LTE頻率規(guī)劃Page 20Data400 chips靈活可變的信道帶寬CDMA 1.2288MHzWCDMA 3.84MHzGSM 200KHz1.4MHz - 20MHz網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以根據(jù)頻率資源情況和容量需求, 靈活選擇信道帶寬根據(jù)實際需求，LTE的信道帶寬可以在1.4M 到 20MHz之間設(shè)置靈活可變的信道帶寬是LTE和傳統(tǒng)的2G/3G頻譜規(guī)劃的典型區(qū)別之一Page 21頻

17、率復用模式The network is divided into clusters of N cells, S sector per cell, and K different frequency allocations per cell.NSKRed lines in the figure indicates the interference of a same direction and frequency.選擇頻率復用模式時，需要綜合平衡頻率資源和系統(tǒng)干擾Page 22頻率雙工方式- FDD Vs TDD FDD的優(yōu)勢TDD的優(yōu)勢 同步要求比TDD低，F(xiàn)DD更適合大面積覆蓋 多普勒頻移影

18、響比TDD小，移動性能比TDD好 同步收發(fā)，系統(tǒng)時延比TDD低一個數(shù)量級 FDD不需要在收發(fā)之間要預留時間間隔，開銷小 目前LTE在全球的應用主要是FDD模式 TDD頻率選擇更方便，可以利用零散的頻譜資源 TDD更適合于上/下行不對稱業(yè)務(wù)的傳輸 智能天線等新技術(shù)的應用上比FDD更容易 TDD由于上/下行頻率相同，功率控制更精準 CMCC對LTETDD比較關(guān)注U上行D下行FDDDDDDTDDDDDDUUUUUUUUDDPage 23LTE-TDD可用頻率 TDD的主流頻段如上表，包括band3840，目前TDLTE可用頻譜有： D頻段 25702620MHz，50MHz帶寬 A頻段 188019

19、20MHz，40MHz帶寬 E頻段 23202370MHz，50MHz帶寬EUTRA Band Uplink (UL)Downlink (DL)Duplex Mode BS receiveBS transmitUE transmit UE receive FUL_low FUL_high FDL_low FDL_high 382570 MHz 2620 MHz 2570 MHz 2620 MHz TDD 391880 MHz 1920 MHz 1880 MHz 1920 MHz TDD 402300 MHz 2400 MHz 2300 MHz 2400 MHz TDD Page 24131 F

20、1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1131 組網(wǎng)的優(yōu)點131 組網(wǎng)的缺點 整網(wǎng)頻率效率高，扇區(qū)吞吐量高 無需復雜的調(diào)度算法，系統(tǒng)開銷小 同頻干擾大，不容易控制 扇區(qū)邊緣速率低，連續(xù)組網(wǎng)實現(xiàn)困難適用于頻率資源有限，初始建網(wǎng)階段的非連續(xù)覆蓋場景表示1個S111基站Page 25SFR (Soft Frequency Reuse)131SFR 131的ICIC技術(shù)SFR 131 組網(wǎng)的特點 下行ICIC：小區(qū)中心使用約2/3頻帶，小區(qū)邊緣使用約1/3頻段；不同小區(qū)邊緣在頻譜上錯開；中心頻帶的發(fā)射功率小于邊緣頻帶的發(fā)射功率 上行ICIC：小區(qū)中心使用約2/3頻帶；在小區(qū)邊緣，不同基站的用戶在頻域上錯開，只使用約1/3的頻帶資源，相同基站的不同小區(qū)用戶在