TD-LTE无线网络规划及实例

TD-LTE无线网络规划及实例2内容1LTE无线网络规划概述2LTE无线网络规划流程3LTE无线网络规划原理及方法4案例分析3TD-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4最少的投入，最优的覆盖TD-LTE系统覆盖目标是满足边缘用户基本速率要求的基础上获得最大的覆盖距离2300MHz～2400MHz所在频段无线电波衰减快LTE偏重高速数据业务，对覆盖和通讯质量要求高如何满足用户覆盖速率，需要获得系统配置策略如何提升LTE系统覆盖能力覆盖研究必要性覆盖容量同频组网多系统共存5TD-LTE系统设计指标系统带宽系统带宽5M/10M/15M/20MHz系统支持子载波间隔15kHz信息带宽（MHz）1.435101520传输带宽（RB数）615255075100•设备规范指标6TD-LTE系统室外覆盖天线方案2×2、8×2•LTE双极化天线，2发2收或8发2收8×1•TD-SCDMA8阵元智能天线或4+4双极化天线，8发1收2×1•GSM双极化天线，1发2收1×1•GSM前期单天线，1发1收8×8、4×4•LTE-Advanced8天线或者4天线，8发8收或4发4收多天线是天线技术发展的趋势7TD-LTE与TD-SCDMA覆盖能力对比TD-LTETD-SCDMA覆盖环境密集市区密集市区链路方向下行上行上行下行上行边缘用户速率64K64K64K64K64K发射功率46dBm23dBm23dBm34dBm24dBm基站天线数目22888传输模式TxDMRCMRCBFBF工作频段2300～24002010～2025区域覆盖率90%90%基站高度3535室外最大覆盖半径(m)3510540114012201190TD-LTE2天线TD-LTE8天线TD-SCDMA1.14km0.54kmTD-SCDMA实际建网站间距为500米TD-LTE（2天线配置）可与TD-SCDMA共站址覆盖室外注：上述链路预算不考虑室外穿透覆盖室内8TD-LTE与TD-SCDMA资源划分差异系统资源TD-SCDMA（R4）HSxPATD-LTE时域时隙可配特殊时隙固定时隙可配特殊时隙固定时隙可配特殊时隙可配频域单载波/多载波单载波/多载波单载波/RB/子载波空域单流BF单流BF单流/双流SFBC,BF,SDM最小资源单位码道码道RE编码等级固定自适应自适应9TD-LTE与TD-SCDMA干扰解决措施差异干扰措施TD-SCDMA（R4）TD-LTE干扰随机化扰码规划码资源少小区ID规划ID资源充足抗干扰技术扩频编码自适应调制方式自适应编码率功率控制上下行使用开环，闭环上行功率控制，下行功率分配，开环天线传输上下行波束赋形上行IRC下行波束赋形，发送分集频率规划多载波同频同频，异频邻区干扰消除联合检测，同频优化小区间干扰协调ICIC10LTE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11LTE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12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。TD-LTE参数规划特点13TD-LTE频率规划-室外F0F0F0F0F0F0F1F2F3F1F2F3同频组网异频组网高频率利用率低强小区间干扰弱差边缘性能良困难干扰抑制容易14TD-LTE频率规划-室内同频组网or异频组网？室内覆盖与室外大网采用异频组网考虑未来大量的数据业务都发生在室内，需要提供较高的速率支持，因此优先选用20MHz作为载频带宽频率的使用应结合建筑物的结构特点、层间、区域的隔离情况来灵活使用层间或区域与区域间隔离较好，则可以是20MHz同频组网隔离不好又需要支持较多用户（如场馆，展馆），则可以考虑10MHz异频组网考虑与WLAN系统互干扰的影响，优先使用2360MHz以下频段15内容1LTE无线网络规划概述2LTE无线网络规划流程3LTE无线网络规划原理及方法4案例分析16TD-LTE无线网络规划流程17TD-LTE系统覆盖目标定义的多样性频谱效率定义为通过一定距离传输的信息量与所用的频谱空间和有效传输时间之比。相对于用户的速率目标，频谱效率单位化了用户的传输时间资源和频率资源在对TD-LTE覆盖规划时，可以为边缘用户指定速率目标，即在覆盖区域的边缘，要求用户的数据业务满足某一特定速率的要求调制编码方式及编码速率也可以作为覆盖规划设计的目标。因为调整调制编码方式与编码速率与用户频谱效率直接对应,体现了覆盖区域的用户速率等级边缘用户速率目标区域边缘用户频谱效率区域边缘用户调制编码方式18网络规划需求分析-引入策略Phase2Phase1Phase32012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2/3GCS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192012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。全网数据业务务热点全网TD热点网络规划需求分析-建网策略▪规模试验阶段▪2010-2011年，在少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20网络规划需求分析-覆盖场景江、河、湖、海高速公路高速铁路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21预规划根据电测和传播模型调校确定基站预规划的站间距必须选取地形、地貌及站址高度等方面均具有代表性的站点进行测量；电测站点周围有发达的交通网络，测试时应该尽量保证覆盖站址周围的典型地貌，采集足够多的测试数据；事先就电测站点天面、电源的使用问题进行协调，便于测试设备的正常安装。根据现场调研取得的数据，结合电测结果，确定预规划站点。尽量合理地应用现场调研、电测获得的资料和数据；基础资料、数据是否准确、详尽，很大程度上决定了预规划方案的实用价值。22站址规划根据预规划方案进行基站选点根据基站选点的结果验证、调整预规划方案当候选点偏离预规划点较大，尤其是相邻的多个站点出现大的偏离时，必须对预规划方案作大的调整—重新布点；必要时，方案调整后进行二次选点。23仿真分析配置项参数网络拓扑某地网络拓扑图，具体见站点表站型室外宏基站频段1427MHz~1447MHz带宽配置20MHz频率规划1X3X1同频组网UL:DL3:1导频功率18.2dBm天线模型65deg15dBi4Tilt阴影衰落标准差不同地物有不同值边缘覆盖概率75%基站噪声系数3.5dB传播模型密集市区：Cost231-Hata（urban）一般市区：Cost231-Hata（Denseurban）仿真输入（下表为举例）仿真输出•仿真效果图•输出仿真的网络指标仿真优化•分析仿真结果中的网络问题•进行规划调整24内容1LTE无线网络规划概述2LTE无线网络规划流程3LTE无线网络规划原理及方法4案例分析25规划原理及方法1、覆盖分析3、干扰分析2、容量分析26TD-LTE系统覆盖原则与策略覆盖的提升策略•对室外较大区域覆盖场景，为eNB配置更多天线数目•为用户配置充足的带宽资源，即使用户工作在较低调制编码等级下也可满足下行目标速率；•利用小区间干扰协调，改善本区与邻区的信干比环境。覆盖基本原则根据用户规模合理配置边缘用户带宽资源根据数据业务需求确定用户覆盖目标速率参照网络区域的信道环境选择合理的MCS等级27天线类型对覆盖的影响模式1单天线端口无法获得多天线的好处，可以作为各种传输模式的性能对比参考模式2传输分集SFBC具有一定的分集增益，FSTD带来频率选择增益，这有助于降低其所需的解调门限，从而提高覆盖性能模式3开环空间复用对信噪比要求较高，会使其要求的解调门限升高，降低覆盖性能模式4闭环空间复用对信道估计要求较高，且对时延敏感，这导致其解调门限要求较高，覆盖性能反而下降模式5MU-MIMOSFBC具有一定的分集增益，FSTD带来频率选择增益，这有助于降低其所需的解调门限，从而提高覆盖性能模式6rank=1的闭环预编码解调性能应比mode4在多层多码字传输时要好，相对mode1的覆盖性能应该仍然会有所下降模式7单天线端口(端口5）该模式应该具有较好的覆盖性能对于下行业务信道，不同的传输模式其覆盖方面的性能有差异28设备发射功率对覆盖的影响下行按照20MHz带宽最大46dBm发射功率，且按照每RB均分上行按照终端最大23dBm发射功率来考察覆盖性能TD-LTE上行功率受限如果不考虑多小区间干扰的影响，那么发射功率越大，越能够补偿路径损耗和信号衰落等的影响，则其覆盖越远，覆盖性能越好实际组网必须考虑小区间干扰的影响，发射功率不建议随意设置带宽室内总功率需求室外总功率需求20MHz20W40W10MHz10W20W5MHz5W10W上下行平衡下行总功率需求29GP配置对覆盖的影响TD-LTE中，特殊时隙内上下行转换点保护间隔GP将影响系统的最大覆盖距离覆盖距离＝C×GP/2，C为光速特殊时隙比例理论覆盖半径(Km)3:10:1107.110:2:221.43:9:296.430CP配置对覆盖的影响2×24576×Ts21024×Ts3ms32×24576×Ts6240×Ts2ms224576×Ts21024×Ts2ms124576×Ts3168×Ts1ms0Preamble格式时间长度TcpTseqPreamble配置及支持的小区半径715.625us196.875us515.625us96.875usGT107.3437529.5312577.3437514.53125可