LTE网络规划原理概述.ppt

HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.,Page,单击此处编辑母版标题样式,Huawei Confidential,英文标题,:32-35pt,颜色,:R153 G0 B0,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Medium,外部使用字体,:Arial,中文标题,:30-32pt,颜色,:R153 G0 B0,字体,:,黑体,英文正文,:20-22pt,子目录,(2-5,级,):18pt,颜色,:,黑色,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Regular,外部使用字体,:Arial,中文正文,:18-20pt,子目录,(2-5,级,):18pt,颜色黑色,字体,:,细黑体,配色参考方案：,建议同一页面内不超过四种颜色，以下是,13,组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考）,客户或者合作伙伴的标志放在右上角,.,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Thank you,2025/5/27 周二,TDD LTE,网络规划原理概述,Page,2,第,1,章,TD-LTE,无线网络规划流程,第,2,章,TD-LTE,无线网络规划关键技术,第,3,章,TD-LTE,频率规划,Page,3,无线网络规划流程概述,无线网络估算,在规划项目的前期，对未来的网络进行初步的规划。输出无线接入网网元的配置和规模，供项目前期交流及合同制定过程中成本估算使用。,无线网络预规划,规划项目的中期，在估算输出的基础上，对将来的网络做进一步的详细规划，确定更加精确的网络规模和理论站址位置。输出预规划报告可供项目中期交流及合同签署过程中成本估算使用。,无线网络小区规划,规划项目的后期，根据预规划输出的结果，对每一个站点的选择进行实地勘测验证，确定指导工程建设的各项网规相关小区工程参数。,一般需要通过仿真验证小区参数设置及规划效果。输出报告为能够指导工程建设的最终无线网络规划方案。,Page,4,无线网络估算,通过估算，获得对未来网络的粗略定量分析和建设规模，由此得到建设周期，及成本预算等。用于项目前期的交流与合同制定。,无线网络估算包括覆盖和容量估算两部分，取两者最大值。,我司覆盖估算工具为,GENEX RND 7.0,容量估算工具为,GENEX U-NET 3.7,所需站点数规划面积,/,单站覆盖面积,LTE,覆盖估算流程,创建链路预算,获得小区半径,计算单站覆盖面积,指定区域站点数,最大允许路径损耗,最大小区半径,最大单站覆盖面积,客户需求分析,确定输入参数,上行下行分别进行链路预算,上下行半径的较小值为小区半径,LTE,容量估算流程,业务模型,规划用户数,系统仿真,单小区容量,规划总业务量,容量估算站点规模,上,/,下行小区边缘吞吐率,上行小区平均,IoT,上,/,下行用户平均吞吐率,传播模型,覆盖要求,质量要求,链路预算,上下行小区负载都定义为,RB,使用率,给定目标小区负载和,ISD,，估算输出小区平均吞吐率,结合话务模型，估算输出扇区服务用户数,吞吐率主要影响因素,发射功率,站间距,小区场景,话务模型,用户分布,上下行子帧配比,特殊子帧配置,调度算法,UE,终端能力,用户,QoS,Page,7,无线网络预规划,预规划是综合信息收集、网络估算、站址选择、系统仿真，完成无线网络的初步设计。,估算阶段的输出结果成为预规划阶段的输入条件，预规划同时也是对估算工作的验证，根据规划仿真结果重新调整站点数，最后输出合适的理论站点。,在预规划的理论站址选择过程中一般以,2/3G,现有站址共站考虑，这样预规划输出的结果会更加接近实际，减少选址工作量并保证覆盖达到设计预期。,我司预规划仿真工具为,GENEX U-NET V3.7,。,LTE,网络预规划流程,Page,8,输出,说明,无线网络预规划报告,建网策略,初始站点规划,天馈选型建议,仿真结果评价,无线网络工程参数表,基站数目,站点位置信息,天线型号、方位角、下倾角信息,小区参数,（,如,信,道功,率）,信息搜集包括网络估算和初始站点选择的一些信息，主要来自标书、项目合同、客户要求等。,初始站点选择主要通过实地勘测、把站点导入仿真工程并选取合适传播模型，经过简单覆盖预测后对站点进行初步选择，挑出不合适的站点或无法获取的站点。,系统仿真在初始站点选择基础上，结合相应的话务模型进行,Monte Carlo,仿真，找出问题区域并通过相应的站点调整措施或其它措施使仿真结果满足要求。,Page,9,无线网络详细规划,无线网络详细规划是综合预规划和小区参数设计，完成满足客户目标的规划方案。,小区参数设计主要包括跟踪区、邻区、物理小区,ID(PCI),、频率、,PRACH,参数规划。,输出报告,报告内容,无线网络规划报告,.doc,不同时期网络建设的策略,基站规划情况,小区参数规划情况,仿真结果分析,特殊场景覆盖容量解决方案,网络规划工程参数表,.,xls,基站编号、名称、经纬度,扇区名称、,CellID,、小区名称,TRX,标识、频率,TAC,PCI,、,PRACH,、,ICIC,边缘频带,天线型号、极化方式、水平,/,垂直半功率角、增,益,天线高度、方位角、下倾角、海拔高度,功放型号、合分路方式,馈线型号、长度,小区覆盖目标,LTE,网络详细规划流程,Page,10,Page,11,第,1,章,TD-LTE,无线网络规划流程,第,2,章,TD-LTE,无线网络规划关键技术,第,3,章,TD-LTE,频率规划,Page,12,TAC,规划（,Trace Area Code,）,TA,规划原则,1,）跟踪区的划分不能过大或过小，,TAC,的最大值由,MME,的最大寻呼容量来决定；,2,）不连续覆盖时，孤岛使用单独的跟踪区，不规划在一个,TA,中；,3,）跟踪区规划应在地理上为一块连续的区域，避免和减少各跟踪区基站插花组网；,4,）利用规划区域山体、河流等作为跟踪区边界，减少两个跟踪区下不同小区交叠深度，尽量使跟踪区边缘位置更新成本最低；,5,）寻呼区域不跨,MME,。,TA,规划目标：,寻呼信道容量不受限,跟踪,区位置更新开销最小,易管理,Page,13,TAC,规划,Model 1“Los Angles”,Habitation,Area A,Commercial Area,B,Commercial,Area,C,Commuter,Traffic,Road,D,方案,1,方案,2,特点：,移动性管理主要发生在由专用公路连接,的,不同人口密集区域之间,Area A,：,居,民,区，用户数量多，人口分布相对较为分散，用户移动性较小，寻呼容量不大,。,Area B,、,C,：,商业区，用户数量多，且分布较为密集，用户移动性相对适中，移动设备使用率较高；该区域内潜在的寻呼容量较大，,Area D,：,区域,A,和,B,，,C,的连接公路，用户数量在特定时间内大量增加，用户移动性较高，移动设备使用率中等；,要防止,瞬时寻呼和,TAU,负载尖峰,，,是整个模型区域的瓶颈。,优点：可以在寻呼负载和,TAU,负载之间获得平衡,根据各区域特点划分多个,TAs,，对靠近中心地带的小区划分为独立的,TA,，如图中,TA1,，,TA4,和,TA8,；,如区域,A,用户从不同方向进入区域,D,，,TAU,发生在进入,TA1,不同方向的“缓冲”小区，避免,TAU,负载尖峰；,进入,TA1,之后，由于在此区域的用户移动速度较快，为避免,TA,的频繁更新，将,UE,与多个,TAs,关联（如,UE,的,TA,列表可以包括,TA1,，,TA4,和,TA8,），保证在寻呼负载和,TAU,负载之间获得平衡。,缺陷：容易达到,TAU,负载和寻呼负载瞬时尖峰,划分为三个,TA,，,当大量用户从,TA1,到,TA2,或,TA3,（或者相反方向）时,，,如果每个用户都与一个,TA,关联，则在区域中心的,3,个小区,TAU,负载很容易达到瞬时尖峰,；,如果每个用户与两个,TA,区域关联以减少,TAU,负载，则可能造成寻呼负载的瞬时尖峰,。,Page,14,TAC,规划,Model 2“Registration in Densely-populated area,RED”,TAU Storm,解决方案,采用基于,UE,的,TA List,分配策略,。,即位于同一个,TA,的用户被分为两组，,MME,对,不同组的用户分配不同的,TA List,，,这样,在,TA,边界将只有一半的用户需要发起,TAU,请求，,缓解,TAU Storm,，,保证用户的服务质量。,特点：,昼夜人口密度差距大；早上有众多用户乘电车前往中心城区，这种快速移动,将带来突发通信业务,。,尤其在中心城区附近带来大量,的,突发注册通信业务,，,将挤占语音或数据业务的资源，造成该区域用户接入服务质量的急剧下降。,Page,15,LTE,的,PHY_ID,码是由主同步码 和辅同步码 组成。其中，主同步码有,3,种不同取值，辅同步码有,168,种不同的取值，可以得到,504,个,PHY_ID,码。,PCI,规划,:,（,Physical Cell ID,）,PCI,分配的基本条件：,复用距离：使用相同,PCI,的两个小区之间的距离需要满足最小复用距离；,复用层数：复用层数为使用相同,PCI,的两个小区之间间隔的基站数量；,PCI,规划的原则：,可用性：满足最小复用层数与最小复用距离，从而避免可能发生的冲突。,扩展性：在初始规划时，就需要为网络扩容做好准备，避免后续规划过程中频繁调整前期规,划结果。这时就可保留一些,PCI,组以及其它未保留,PCI,组内保留若干个,PCI,用于扩容。,PCI,Page,16,PRACH,规划,PRACH,根序列是采用,ZC,序列作为根序列,，,每个小区的前导序列为,64,个,，,由,ZC,根序列循环移位生成,。,ZC,根序列索引有,838,个，,Ncs,取值有,16,种,。,Ncs,确定方法如下：,Ncs,和小区,半径,的大小、最大的时延扩展,的关系,考虑,向前搜索的时间长度,，,Ncs,选择满足如下条件：,其中,为,ZC,序列的抽样长度,为最大时延扩展（即最大多径时延扩展）,为最大,RTD,（小区信号往返时延）时延,取值,r,为小区半径,Page,17,对于中低速小区，每个,ZC,根序列索引产生前导序列数为,839/Ncs,（假设中低速小区的接入半径为,30km,，则,Ncs=217,，,839/217,取整结果为,4,，则产生,64,个前导序列需要,ZC,根序列索引数为,64/4,，需要,16,个,ZC,根序列索引，即把这,16,个,ZC,根序列索引分给待分配小区。,STEP1,：根据小区半径,r,和小区最大时延扩展,计算小区,Ncs,取值范围，得到循环移位偏移量,Ncs,值，例如计算,Ncs217,，则,Ncs,可取值为,279,，,419,。,STEP2,：从,Ncs,取值范围内依次选择一个,Ncs,值；,STEP3,：判断,Ncs,值是否循环完毕？如果循环完毕则转,STEP6,，否则转,STEP4,；,STEP4,：从该剩余的,ZC,根序列索引中第一个未使用的,ZC,根序列索引逻辑编号开始，看是否能循环产生,64,个前导序列，如果不能产生则再继续查找下一个连续,ZC,根序列索引，直到剩余连续的,ZC,根序列索引循环完毕，如果可以产生,64,个前导序列则转,STEP5,；如果都不能产生,64,个前导序列，则转,STEP3,，从,Ncs,取值范围内重新任选一个值，从该剩余的连续,ZC,根序列索引开始循环产生,64,个前导序列；,注,：低速小区分配的,ZC,根序列必须连续，如果连续的,ZC,根序列不足以产生,64,前导序列，则不给予分配，继续在剩余根序列中遍历。,STEP5,：把逻辑根序列号和,Ncs,分配给待分配小区，只需输出最小逻辑根序列号以及,Ncs,取值范围内最小值；,STEP6,：采用复用规则，为待分配小区分配合适的,ZC,根序列索引与,Ncs,值；,PRACH,规划,中低速小区,Page,18,自动邻区规划,(ANR),规划场景,LTE,宏基站网络同频、异频邻区规划。其中针对单个小区，支持如下几种种场景：,（,1,）“单方向小区”：一个小区一个方向，只有一套天线参数（方向角、波瓣宽度等）；,（,2,）“双方向小区”：利用功分器将一个小区分裂为两个方向，一个小区在不同方向用不同天馈，有两套天线参数。对于多于两个方向的情况目前算法不支持；,（,3,）多频点场景：小区使用多个频点，为小区内的每个频点分别配置邻区列表。此时的邻区配置单位是频点；,（,4,）直放站场景：为直放站预留一定的数目的邻区，最后和宿主小区进行合并；,（,5,）射频拉远场景：作为独立的小区进行规划。,规划原则,1,）为,了保证通话的连续性，需要给每个小区,(,频点,),配置相应的邻区；,2,）地理位置上直接相邻的小区一般要作为邻区；,3,）对于同频邻区,一般都要求互为邻区，即,A,扇区载频把,B,作为邻区，,B,也要把,A,作为邻区；对于异频情况,并不一定要求邻区是双向匹配的,;,4,）对于密集城区和普通城区，由于站间距比较近（,0.51.5,公里），邻区应该多做。目前我司的设备对于同频、异频和异系统邻区最大都可以配置,32,个,;,5,）对于市郊和郊县的基站，一定要把位置上相邻的小区作为邻区，保证能够及时切换，避免掉话。,Page,19,第,1,章,TD-LTE,无线网络规划流程,第,2,章,TD-LTE,无线网络规划关键技术,第,3,章,TD-LTE,频率规划,Page,20,Data,400 chips,灵活可变的信道带宽,CDMA 1.2288MHz,WCDMA 3.84MHz,GSM 200KHz,1.4MHz-20MHz,网络规划可以根据频率资源情况和容量需求,灵活选择信道带宽,根据实际需求，,LTE,的信道带宽可以在,1.4M,到,20MHz,之间设置,灵活可变的信道带宽是,LTE,和传统的,2G/3G,频谱规划的典型区别之一,Page,21,频率复用模式,The network is divided into clusters of N cells,S sector per cell,and K different frequency allocations per cell.,NSK,Red lines in the figure indicates the interference of a same direction and frequency.,选择频率复用模式时，需要综合平衡频率资源和系统干扰,Page,22,频率双工方式,-FDD Vs TDD,FDD,的优势,TDD,的优势,同步要求比,TDD,低，,FDD,更适合大面积覆盖,多普勒频移影响比,TDD,小，移动性能比,TDD,好,同步收发，系统时延比,TDD,低一个数量级,FDD,不需要在收发之间要预留时间间隔，开销小,目前,LTE,在全球的应用主要是,FDD,模式,TDD,频率选择更方便，可以利用零散的频谱资源,TDD,更适合于上,/,下行不对称业务的传输,智能天线等新技术的应用上比,FDD,更容易,TDD,由于上,/,下行频率相同，功率控制更精准,CMCC,对,LTE,TDD,比较关注,U,上行,D,下行,FDD,D,D,D,D,TDD,D,D,D,D,U,U,U,U,U,U,U,U,D,D,Page,23,LTE-TDD,可用频率,TDD,的主流频段如上表，包括,band38,40,，目前,TD,LTE,可用频谱有：,D,频段,2570,2620MHz,，,50MHz,带宽,A,频段,1880,1920MHz,，,40MHz,带宽,E,频段,2320,2370MHz,，,50MHz,带宽,EUTRA Band,Uplink(UL),Downlink(DL),Duplex Mode,BS receive,BS transmit,UE transmit,UE receive,F,UL_low,F,UL_high,F,DL_low,F,DL_high,38,2570 MHz,2620 MHz,2570 MHz,2620 MHz,TDD,39,1880 MHz,1920 MHz,1880 MHz,1920 MHz,TDD,40,2300 MHz,2400 MHz,2300 MHz,2400 MHz,TDD,Page,24,131,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,F1,131,组网的优点,131,组网的缺点,整网频率效率高，扇区吞吐量高,无需复杂的调度算法，系统开销小,同频干扰大，不容易控制,扇区边缘速率低，连续组网实现困难,适用于频率资源有限，初始建网阶段的非连续覆盖场景,表示,1,个,S111,基站,Page,25,SFR(Soft Frequency Reuse)131,SFR 131,的,ICIC,技术,SFR 131,组网的特点,下行,ICIC,：小区中心使用约,2/3,频带，小区边缘使用约,1/3,频段；不同小区边缘在频谱上错开；中心频带的发射功率小于边缘频带的发射功率,上行,ICIC,：小区中心使用约,2/3,频带；在小区边缘，不同基站的用户在频域上错开，只使用约,1/3,的频带资源，相同基站的不同小区用户在时域上错开，分别在奇数,/,偶数帧调度,通过干扰协调（,ICIC,），降低干扰,频率利用率较高,复杂的调度算法，系统开销较大,DL SFR 131,UL SFR 131,表示,1,个,3,扇区基站,表示,1,个,3,扇区基站,Page,26,133,133,组网的优点,133,组网的缺点,可以充分利用分散的频谱资源,系统同频干扰小，覆盖效果好,扇区吞吐量高,频谱效率较低,需要占用较多的频谱资源,适用于运营商频率资源较丰富，或频谱资源不连续的场景,表示,1,个,S111,基站,F3,F2,F1,F3,F2,F1,F3,F2,F1,F3,F2,F1,F3,F2,F1,F3,F2,F1,F3,F2,F1,Page,27,134,134,组网的优点,134,组网的缺点,可以充分利用分散的频谱资源,同频干扰比,133,小,扇区平均吞吐量比,133,高,频谱效率比,133,低,比,133,需要占用更多的频谱资源,适用于运营商频率资源丰富、频谱资源分散或者干扰不易控制的场景,表示,1,个,S111,基站,F1,F4,F3,F4,F1,F2,F2,F3,F4,F3,F2,F1,F3,F2,F1,F2,F3,F4,F4,F1,F2,Page,28,LTE,频率规划,在满足连续组网的前提下追求更高的频谱效率,覆盖区域最低信噪比高于解调门限要求,网络平均频谱效率与边缘频谱效率的最佳平衡,根据频谱资源决定频率规划方案,根据网络容量预测,/,投资风险等决定初期建网的频率复用策略,根据室内室外覆盖比重与干扰情况决定室内外的频率复用方案,考虑异系统干扰的影响,考虑的要素,运营商的,频率资源,信道带宽：,5M/10M/20M,是否需预留保护带？,是否需要连续覆盖？,频率复用系数,:,1 or 3?,量身定制,:,综合频谱资源，覆盖和容量需求,边缘用户的,CINR,，吞吐量要求,Page,29,1,、,TD-LTE,无线网络规划流程和方法,2,、,TD-LTE,无线网络规划的内容和手段,课程总结,