LTE无线网络规划设计

LTE无线网络规划设计主讲：2目录一、LTE无线网络规划流程二、LTE无线网络规划特点三、LTE无线网络规划方法四、LTE无线网络干扰分析五、LTE无线网络规划案例网络规划基本流程规划目标无线网络规模估算静态仿真站址勘测动态仿真调整无线网络规划流程业务预期基站数量大致性能/站址可行性局数据链路预算与2G/3G原理一致验证和提高静态仿真动态仿真对无线网络规模进行快速地估计，得到目标覆盖区域的站点配置分布及数量情况34TD－LTE系统组网性能研究TD-LTE系统组网特性研究覆盖系统间干扰容量系统内同频干扰5TD-LTE与TD-SCDMA资源划分差异系统资源时域频域空域最小资源单位编码等级TD-SCDMA（R4）时隙可配特殊时隙固定单载波，多载波单流BF码道固定HSXPA时隙可配特殊时隙固定单载波，多载波单流BF码道自适应TD-LTE时隙可配特殊时隙可配单载波，RB，子载波单流，双流SFBC,BF,SDMRE自适应6TD-LTE与TD-SCDMA干扰解决措施差异干扰措施干扰随机化抗干扰技术功率控制天线传输频率规划邻区干扰消除TD-SCDMA（R4）扰码规划码资源少扩频编码上下行使用开环，闭环上下行波束赋形多载波同频联合检测，同频优化TD-LTE小区ID规划ID资源充足自适应调制方式自适应编码率上行功率控制，下行功率分配，开环上行IRC下行波束赋形，发送分集同频，异频小区间干扰协调ICIC7目录一、LTE无线网络规划流程二、LTE无线网络规划特点三、LTE无线网络规划方法四、LTE无线网络干扰分析五、LTE无线网络规划案例TD-LTE上下行时隙可灵活配置TDD帧结构---帧结构类型2，适用于TDD一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成常规子帧：由两个长度为0.5ms的时隙构成特殊子帧：由DwPTS、GP以及UpPTS构成支持5ms和10msDLUL切换点周期•快速满足业务动态发展需求；•可根据实际数据业务需求灵活设置时隙上下行配置85ms周期10ms周期1ms10ms下行上行特殊时隙可根据需求灵活调整TD-LTE特殊子帧配置不同特殊子帧配置支持最大覆盖范围TD-LTE系统特殊时隙内的DwPTS和UpPTS时间宽度是可配的，保护间隔GP的位置和时间长度也是可配的，最大可支持100KM以上的覆盖半径；设备规范配置支持多种小区半径选项，可根据实际组网覆盖需求灵活调整特殊时隙比例设置；DwPTS也可承载下行数据，如果不存在远端干扰，可以配置较多符号PRACH格式4配置在UP中，必须占用2个UP符号910OFDMA对资源分配的影响OFDMA多载波传输方式将资源划分为频域和时域二维资源将载波资源划分成多个正交的子载波，大大提高频谱利用率实现并行传输，每个码元的传输周期增长，大大增强抗多径干扰（码间干扰），通过增加CP，克服码间干扰根据用户的需求分配不同数目的子载波和调制模式，并采取多载波捆绑技术把低速数据流合并成高速数据流,资源管理与调度灵活方便Ncsubcarriers12subcarriers11TD-LTE资源单元资源单元(RE)对于每一个天线端口，一个OFDM或者SC-FDMA符号上的一个子载波对应的一个单元叫做资源单元资源块(RB)一个时隙中，频域上连续的宽度为180kHz的物理资源称为一个资源块TD-LTE系统资源分配调度以RB为基本单位12资源配置对覆盖的影响RB配置对下行覆盖影响RB配置对上行覆盖影响有效发射功率与RB数量成正比：RB配置增多，有效发射功率增大，覆盖半径增大下行信道底噪声与RB数量成正比：RB配置增多，下行信道底噪声抬升功率与底噪的等比变化，不会影响下行覆盖半径RB配置增多会引起上行信道底噪声的抬升，覆盖半径降低终端最大发射功率是有限的，如果已到达终端最大发射功率，再增加RB数只会减少上行覆盖半径ChanneledgeChanneledgeResourceblockTD-LTE信道带宽与传输带宽配置关系信道带宽传输带宽配置（RB数目）1.4M63M155M2510M5015M7520M100TransmissionBandwidthConfiguration[RB]TransmissionBandwidth[RB]资源配置对容量的影响ChannelBandwidth[MHz]DCcarrier(downlinkonly)ActiveResourceBlocks理论峰值速率计算(TBS*(N子帧数+P特殊子帧))*N流数/5ms•TBS：传输块大小，根据3GPPTS36.213协议查表取值，与调制编码方式、占用物理资源块RB数目等有关；•N子帧数：根据上下行子帧配比取值；•P特殊子帧：下行传输时，特殊子帧中Dwpts传送的数据块大小为正常子帧的0.75倍，取值0.75；上行传输时，特殊子帧不传输数据，取值0；•N流数：下行双流，取值为2，上行单流，取值为1;以2:2配置为例，下行峰值速率为：(75376*(2+0.75))*2/0.005=82.9136Mbps系统带宽与峰值速率成正比1314MIMO技术原理高SNR：MIMO提供比非MIMO情况高的比特速率低SNR：MIMO作为基本的空间分集技术使用MIMO即MultipleInputandMultipleOutput，它利用多个发射天线、多个接收天线进行高速数据并行传输；MIMO适用于多散射体的无线环境，在这种环境下，来自每个发射天线的信号在每个接收天线中是不相关的，在接收机端利用这种不相关性对多个天线发送的数据进行分离和检测基于MIMO/SA的多天线技术对系统的影响空间复用传输分集波束赋形显著提高用户的峰值速率可以提高链路传输性能，提高边缘用户吞吐量可以提高链路传输性能，提高边缘用户性能，双流的波束赋形也可以提高用户的峰值速率TD-LTE可根据场景和信道信息选择合适的多天线技术，从而提升网络性能1516目录一、LTE无线网络规划流程二、LTE无线网络规划特点三、LTE无线网络规划方法四、LTE无线网络干扰分析五、LTE无线网络规划案例成本覆盖•LTE网络规划的最基本目标•不同区域需要分别规划•借助网规软件，勘查现场修正模型•输出建网所需基站数目等关键指标容量•系统建成后所能提供的业务总量•与负载等有关，LTE系统一般转化为满足一定速率要求的覆盖需求•LTE系统复杂，需要通过仿真规划成本是规划的核心，规划时建设成本+运营成本需统一考虑以成本为中心，对覆盖、容量、质量三要素综合考量17TD-LTE无线网络规划基本目标质量•LTE多业务共存的业务质量的Qos需求•一般从接续，传输和保持等方面衡量•其他KPI质量18TD-LTE可采用同/异频组网TD-LTE系统较好的解决了同频干扰问题，可同频组网也可异频组网，便于根据分配频段情况灵活选用组网方式，最大化系统效率。同频组网异频组网高强差困难频率利用率小区间干扰边缘性能干扰抑制低弱良容易19控制面解决同频干扰的技术方案改善上行控制信道质量,提升信道的检测成功概率功率控制合理配置控制域资源控制采用较低编码率，提高信道抗干扰性能提升本区信道信号，减弱邻区信道同频干扰功率分配小区ID规划有利于干扰随机化，优化信道时频位置，改善干扰状况20业务面解决同频干扰的技术方案业务面措施小区间干扰协调边缘用户吞吐量提升幅度大，其误块率和QoS改善明显，上行系统吞吐量和用户速率都改善明显功率控制上行系统吞吐量和用户速率都改善明显波束赋形、IRC有效的改善边缘用户的信道质量，使用户速率改善明显21中移动TD频段资源情况1710178518051880190019201980201020252300240025702620TDD20TDD20FDD-U60SAT30TDD15TDD100TDD50FDD-D30FDD-U30目前TD可用频段FA2320E23702575D2615中国移动TDD频率资源应用情况••F和A频段均为TD-SCDMA的主要频段；••F频段1900-1920MHz目前仍为PHS占用，暂不能使用；••D频段（2575-2615MHz）和E频段（2350-2370MHz）为目前TD-LTE规模试验网获批可使用频段频段A频段（band34）F频段（band39）E频段（band40）范围2010-2025MHz1880-1900MHz2320-2370MHz带宽15M20M50M目前应用情况TD-SCDMA室内外TD-SCDMA室内外TD-SCDMA室内/TD-LTE规模试验室内D频段（band38）2575-2615MHz40MTD-LTE规模试验室外22TD-LTE试验网频率规划方案TD-LTE试验网批准频段：室外：2575~2615MHz室内：2350~2370MHz20M同频组网10M异频组网组网方式20M同频10M异频小区理论吞吐量（2UL：2DL）下行：27.39Mbps上行：18.4Mbps下行：27.39Mbps上行：12.38Mbps平均频谱效率(bps/Hz)下行：2.45上行：2.08下行：1.61上行：0.94业务信道小区间干扰较大小PUCCH小区间干扰较大小PBCH,SS小区间干扰较大小下行控制域小区间干扰较大小频谱使用灵活性好不好分析：频谱效率：20M同频组网下行提高52.2%，上行提高54.8%信道干扰：10MHz异频组网可较好抑制公共信道和业务信道干扰组网方案：同频组网频谱利用率较高，利于网络后续扩容演进；建议TD-L基础网络优先考虑20M同频组网，特殊场景、室内外采用异频室外选用2590~2610MHz，室内选用2350~2370MHz采用IRC和ICIC等干扰消除算法降低信道间的干扰水平23目录TD-LTE无线网络规划方法TD-LTE无线网络规划案例TD-LTE无线网络规划流程TD-LTE频率规划TD-LTE天线规划TD-LTE时隙规划TD-LTE覆盖分析TD-LTE容量分析PCI规划干扰隔离GAIN248天线性能优势••••••小区内大部分点都存在赋形增益，增益约2～6db。好、中、差点赋形增益基本一致。信道质量较好的情况下选择TM3SDM发送方式，信道质量较差的情况下选择TM7PORT5发送方式。10-14325687法线近点（直）30°近点（直）60°近点（绕）BFGAINBFGain(定点)BFGain(低速)BFGain(中速)相比于2天线，8天线吞吐量优势明显20000040000吞吐量(kbps)600002/8天线吞吐量对比‐下行8天线下行2天线下行2/8天线小区平均频谱效率性能对比上行8通道相对于2通道小区平均频谱效率和边缘频谱效率提升均在35%以上上行小区频谱效率0.60.40.201.210.82通道8通道单流上行小区频谱效率上行小区边缘用户频谱效率0.0040.0030.0020.00100.0080.0070.0060.0052通道8通道单流上行小区边缘用户频谱效率下行8通相对于2通道小区频谱效率提升在25%左右下行小区频谱效率10.502.521.52通道8通道单流8通道双流下行小区频谱效率下行小区边缘用户频谱效率0.0380.0360.0340.0320.0440.0420.042通道8通道单流8通道双流下行小区边缘用户频谱效率8天线可有效提升小区平均频谱效率和边缘频谱效率25262/8天线应用建议网络性能测试结果比较•8天线相比2天线在网络覆盖和小区吞吐量方面均有显著提升项目覆盖对比吞吐量对簿对比结果相同的边缘速率下，上下行覆盖的距离8天线均比2天线大相比2天线，8天线吞吐量在空扰和加扰情况下都有提升成本比较•8天线建网总成本相比2天线节省约36%类型2天线8天线覆盖总面积10km2单站覆盖面积0.05km20.11km2需要站点数20091单站成本M+N2M+N建网总成本200M+200N182M+91N*注：M为2天线设备成本，N为站址配套建设成本。施工难度比较项目天线宽度（高*宽*厚）mmRRU设备体积重量接头数量2天线1360×160×8014L/12kg28天线1400×320×10