TD-LTE无线网络规划设计(高级)
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浅谈TD—LTE无线网络规划1 TD-LTE无线网络主要技术首先是物理层关键技术。
TD-LTE 无线网络的物理层关键技术主要有多址技术、基本传输技术、MIMO 技术、帧结构以及编码调制等技术。
一般的,该无线网络的传输技术是OFDM 调制技术,该技术能够减轻无线信道多径扩展形成的时间弥散性对无线网络系统造成的影响。
适当采用宏小区、热点以及微小区等不同环境中的MIMO技术来进行信道编码,并对子帧长度进行规定。
其次是网络层关键技术。
LTE 与以往的3GPP 接入网进行比较,其RNC 节点减少,一般采用单层结构,优点是减小了信号延迟,简化了网络环境,且成本较低,更加趋向于现在典型的IP 宽带网的结构,实现了诸多3G 网络实现不了的目标,加快了网路发展的进程。
2 TD-LTE无线网络的规划特点和要点LTE 网络规划是在现有网络的基础上进行规划建立的,并不只是单独孤立的,因此,规划时就需要对现有的网络基础进行充分考虑,协调2G、3G 网络进行同步发展,对其与2G、3G 网络的网络定位以及业务承载力进行充分考虑,在选擇覆盖区域时,应对业务区进行连续覆盖。
由于LTE 网络网络特性和使用的技术与2G、3G 网络有很大差异,因此规划建设又有独特的特点。
首先是频率规划,LTE 网络频率组成是同频组网,因此在实际频率规划时应将规划的重点由频率复用转到小区间的同频率干扰问题上。
其次是网络覆盖方面,LTE 网络对速率的要求极高,它会对网络的整体覆盖性能产生直接影响,因为LTE 网络承担的业务主要以高速数据为主。
小区边缘的速率目标不断增加,则网络的覆盖半径就会越小。
再次是网络的容量,影响LTE 网络容量的参数较多,而各参数之间又互相作用、互相制约,因此小区的吞吐量不易通过理论数据计算出来。
在进行容量规划时,可通过仿真来获得小区的边缘吞吐量数值。
最后是MIMO 技术在LTE 网络中的使用,不同的天线组合类型对网络的覆盖能力以及小区的吞吐量会有不同的影响,LTE可采用多天线组合类型的方式进行网络覆盖的容量规划。
南京TD-LTE无线网络规划方案项目名称规划技术研究文档编号版本号V0.0.1作者钟华版权所有大唐移动通信设备有限公司本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司(大唐移动)所有,受中国法律及适用之国际公约中有关著作权法律的保护。
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文档更新记录目录1 总述1.1 南京市概况2 TD-LTE网络架构简介TD-LTE无线网络构架如下图:图3-1 TD-LTE无线网络构LTE的系统架构如上图所示。
LTE的接入网E-UTRAN由eNB构成,eNB之间通过X2接口互连,每个eNB又和演进型分组核心网通过S1接口相连。
相比于3G网络,LTE网络架构中节点数量减少,网络架构更加趋于扁平化,这种结构有利于简化网络和减小延迟,能够满足低时延,低复杂度和低成本的要求。
2.1 eNBeNB具有下述功能:✓无线资源管理相关的功能,如无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/下行动态资源分配/调度✓UE附着时的MME选择。
由于eNB可以与多个MME/S-GW之间存在S1连接,在UE初始接入到网络时,需要选择一个MME进行附着✓提供到S-GW的用户面数据的路由✓系统广播消息的调度与传输。
系统广播消息的内容可以来自MME或者操作维护,eNB负责按照一定的调度原则向空中接口发送系统广播信息✓寻呼消息的调度与传输。
eNB在接收到来自MME的寻呼消息后,根据一定的调度原则向空中接口发送寻呼消息✓IP头压缩与用户数据流的加密✓测量与测量报告的配置2.2 MMEMME具有下述功能:✓NAS信令及其安全;跟踪区域(Tracking Area)列表的管理✓P-GW和S-GW的选择✓跨MME切换时对于MME的选择✓在向2G/3G接入系统切换过程中SGSN的选择✓鉴权、漫游控制以及承载管理✓3GPP不同接入网络的核心网络节点之间的移动性管理(终结于S3节点)✓信令面的合法监听2.3 SAE-GWSAE-GW具有下述功能:✓S-GW和P-GW,S-GW作为面向eNodeB终结S1-U接口的网关,负责数据处理✓P-GW与分组数据网(PDN)连接✓S-GW和P-GW接受MME的控制,承载用户面数据S-GW的主要功能包括:✓当eNodeB间切换时作为本地锚定点并协助完成eNodeB的重排序功能✓在3GPP不同接入系统间切换时的移动性锚点(终结在S4接口,在2G/3G系统和P-GW间实现业务路由)✓合法侦听以及数据包的路由和前转✓根据每个UE、,PDN和QCI的上行链路和下行链路的相关计费P-GW的主要功能有:✓分组数据包路由和转发✓3GPP和非3GPP网络间的Anchor功能✓UE IP地址分配,接入外部PDN的网关功能✓基于用户的包过滤✓合法侦听✓计费和QoS策略执行功能✓DIP功能✓基于业务的计费功能✓在上行链路中进行数据包传送级标记✓上下行服务等级计费以及服务水平门限的控制✓基于业务的上下行速率的控制2.4 HSSHSS用于存储用户签约信息的数据库。
解析TD—LTE无线网络规划设计与优化方法摘要:随着科技水平的不断发展,LD—LTE网络己经成为人们生活中密不司分的一部分,因此相关部门必须加强重视。
鉴于此,本文就TD—LTE无线网络规划设计与优化方法进行分析。
关键词:TD—LTE无线网络;规划设计;优化方法1、TD—LTE无线网络概述随着人们对于移动通信要求的不断提升,TD—LTE技术的设计水平也有一定程度的提升。
目前设计的TD—LTE所具有的宽带配置较为灵活,其支持的带宽有1.4MHZ,3MHZ,10MHZ,20MHZ等多种类型,在20MHZ带宽的条件下,TD—LTE的最大速率能够达到100Mbit/S,上行速率也能够达到50Mbit/s;控制面延迟时间能够控制在100ms内,用户面的延时时间甚至能够控制在5ms之内,这对于用户体验满意度的保证有着重要意义。
此外,TD—LET无线网络能够为用户提供100kbit/S的接入服务,但是提供此项服务的前提是用户的速度要大于350km/h。
此外,TD—LET网络的构建也能够使得CS域被取消,并让CS域的业务能够在PS 域内实现,这在一定程度日吏得系统建构被简化,对于建网成本的进一步降低有着一定的积极意义。
现阶段,TD—LTE产业链己经具备了端到端产品的能力,但是其在网络设备以及终端芯片等内容上还存在不足,因此,相关部门必须加强优化与开发。
2、TD—LTE无线网络规划设计2.1PCI规划对LTE物理小区进行PCI的标示能够为终端对不同小区无线信号的区分提供依据与便利,因此在对PCI进行规划的过程中要确保每一个小区的覆盖区域的PCI 的唯一性,并且相近区域所采用的标识PCI类型不能相同,这对于PCI作用的发挥有着极大的意义。
在进行PCI规划的过程中要遵循简单、清晰以及容易扩展等目标,并在进行PCI规划的过程中,同一个PCI组所含有的PCI必须来自同一站点,相邻站点的PCI应该划分到不同PCI组别内,这对于终端对无线信号的识别精确性的保证极为重要。
第一章TD-LTE系统概述1.1移动通信系统发展与演进简单概括,通信技术的发展可概括为3个“P到P”。
通信技术从早期的Place to Place(电话通信时代)发展到了People to People(移动通信阶段),未来向着Point to Point(点到点)发展。
其中移动通信技术是20世纪末促进人类社会飞速发展的最重要的技术之一,给人们的生活方式、工作方式带来了巨大的影响。
移动通信虽然只经历了30年的发展时间,却发展十分迅猛,到现在已经经历了四代的移动通信技术。
图1-1简单描述了四代移动通信技术的发展过程。
1.2 TD-LTE标准化历程TD-LTE系统的标准化主要由移动通信标准化组织3GPP来发起和完成的。
1998年12月,多个电信标准组织伙伴签署了《第三代伙伴计划协议》,由此产生了3GPP组织,其中包括我国的CCSA。
最初3GPP组织的成立是为3G技术制定全球统一的技术规范和技术报告。
随着移动通信技术的发展,3GPP的工作范围得到了扩展,目前无线侧的工作主要集中在LTE技术的标准化和增强。
3GPP制定的标准规范以Release作为版本进行管理,平均一到两年就会完成一个版本的制定,从最初的R99,之后到R4,目前已经发展到R12。
TD-LTE标准,从R7阶段开始研究,在R8版本中完整,并在R9阶段进行了完善和增强。
图1-2简单概括了TD-LTE标准的几个版本的发展过程。
1.3 TD-LTE系统需求3GPP标准化组织于2005年3月启动了LTE标准化的工作,LTE的目标是以OFDM多址技术和MIMO多天线技术为基础,开发出以传输时延更低、用户传输速率更高、并以优化分组数据域业务传输为目标的新一代无线通信标准。
下表总结了LTE系统的需求分析。
1.4 TD-LTE系统架构从整体上,TD-LTE系统架构仍然分为两部分:演进后的核心网EPC和演进后的接入网E-UTRAN,如图所示。
与3G无线网络相比,TD-LTE省略了RNC网元,仅由eNodeB组成,提供到UE的E-UTRAN控制平面与用户平面的协议终止点。
TD-LTE无线参数规划指导书目录TD-LTE无线参数规划指导书 (1)1.引言 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1编写目的............................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2预期读者和阅读建议........................................................................... 错误!未定义书签。
1.3文档约定............................................................................................... 错误!未定义书签。
2.无线参数规划 (2)2.1频率规划 (2)2.1.1频率组网方案 (2)2.1.2频段与绝对频点号 (3)2.1.3频率规划原则 (6)2.1.4现网常用配置 (7)2.2时隙配比规划 (8)2.2.1帧结构 (8)2.2.2上下行时隙规划 (9)2.2.3特殊子帧时隙规划 (10)2.2.4 TD-LTE与TD-SCDMA帧时隙共存方案 (10)2.2.5 TD-LTE时隙配置原则 (12)2.2.6现网常用配置 (13)2.3功率规划 (14)2.3.1 LTE小区功率规划 (14)2.3.2各信道功率偏置 (14)2.3.3 TDL和TDS双模协同功率规化 (16)2.3.4现网常用配置 (16)2.4邻区规划 (16)2.4.1LTE邻区规划原则 (16)2.4.2现网设备能力 (17)2.5PCI规划 (17)2.5.1PCI规划约束条件 (17)2.5.2PCI规划原则 (18)2.6 E NB ID规划 (18)2.7本地C ELL ID及小区ID规划原则 (19)2.8ECGI规划 (19)2.9TA规划 (19)2.9.1 TA及TAlist区域规划原则 (19)2.9.2 LTE系统TA list规划结果 (20)2.9.3 TAC 编号规则 (21)2.9.4 现网TA配置 (22)2.10传输规划 (22)2.10.1 传输带宽规划 (22)2.10.2 VLAN规划 (24)2.10.3 IP地址规划 (24)2.11PRACH规划 (25)2.11.1Preamble格式规划 (25)2.11.2 PRACH配置索引配置原则 (27)2.11.3 ZC根序列规划 (27)2.11.4 现网常用配置 (30)2.无线参数规划2.1 频率规划2.1.1频率组网方案LTE频率规划的工作,就是将可用的频谱资源如何划分,可用频谱资源划分为多少可用频点,相邻频率带宽交叠带来的干扰评估,如何考虑小区间干扰的问题等。
TD-LTE无线网络规划及设计方法新思路发表时间:2021-01-06T03:25:21.261Z 来源:《建筑细部》2020年第26期作者:梁伟顺[导读] TD-LTE无线网络规划应采取分片连续覆盖,使其信号覆盖区域的无线网络指标达到满足业务要求。
广西华南通信股份有限公司广西南宁摘要:随着LTE网络建设的深度推进,如何高质量地规划设计LTE网络成为了电信运营商重点关切的问题,也是各规划设计工作者的头等大事。
本文对TD-LTE网络进行了简述,并就TD-LTE无线网络规划设计原则、内容及方法思路进行了深入探讨,以便为TD-LTE网络建设提供建议参考。
关键词:TD-LTE;网络;规划;设计;一、TD-LTE无线网络简述第四代移动通信技术与标准,包括TD-LTE(也称作LTE-TDD,叫法不同)和FDD-LTE两种制式。
TD-LTE是TDD版本的LTE,采用OFDM(正交频分复用)技术,其上下行在同一频段上按照时间分配交叉进行。
TD-LTE无线网络特点是发射频率小,上行峰值的速率比较高(下载的最大峰值能达100Mbps,上传的最大峰值能达到50Mbps)、系统承受的压力比较小、使用寿命比较长、通道对称(减少用户之间的网络干扰保证系统的通畅性)等[1]。
目前,中国移动公司建设4G网络主要采用TD-LTE制式,而且TD-LTE无线网络已经逐渐成为了支撑移动通信网络的中流砥柱。
二、TD-LTE无线网络规划设计原则TD-LTE无线网络规划应采取分片连续覆盖,使其信号覆盖区域的无线网络指标达到满足业务要求。
在建网初期,主要考虑覆盖和容量的初始布局,并充分利用已有2G/3G网络的站点资源和配套资源。
TD-LTE网络使用的频谱包括室外与TD-SCDMA共用的F频段1880MHz-1915MHz、独立使用的D频段2580MHz-2620MHz,以及室内使用的E频段2350MHz-2370MHz。
对各频段组网的研究和仿真表明,同频组网频谱效率较高,上行的频谱效率相对异频组网高出约43%,下行高出50%。
TD-LTE无线网络规划设计目录第一章概述 (9)1.1.LTE发展概况 (9)1.2.系统架构 (10)1.2.1.LTE系统网络架构 (10)1.2.2.E-UTRAN与EPC的功能划分 (13)1.3.业务承载 (15)1.3.1.移动通信市场需求现状和趋势 (15)1.3.1.1.用户对业务的需求 (16)1.3.1.1.1.趋势1:移动互联网 (16)1.3.1.1.2.趋势2:生活化——工作化 (16)1.3.1.1.3.趋势3:视频化 (17)1.3.1.1.4.趋势4:物联网 (17)1.3.1.2.用户对网络带宽的需求 (18)1.3.2.LTE FDD/TD-LTE与2G/3G网络业务承载能力对比 (19)1.3.3.移动宽带业务和应用的发展趋势 (20)第二章TD-LTE关键技术 (22)2.1.多址传输方式 (22)2.1.1.OFDM技术综述 (23)2.1.2.LTE协议中的下行多址技术——OFDMA (24)2.1.3.LTE协议中的上行多址技术-SC-FDMA (26)2.2.MIMO与智能天线技术 (27)2.2.1.发射分集 (28)2.2.2.预编码技术 (29)2.2.3.波束赋形 (29)2.2.4.双流波束赋形 (31)2.2.5.多用户MIMO (32)2.3.调度技术 (35)2.3.1.上行调度 (36)2.3.2.下行调度 (38)2.4.干扰抑制技术 (39)2.4.1.频率复用 (41)2.4.1.1.静态频率复用 (42)2.4.1.2.准静态频率复用 (42)2.4.2.干扰协调 (43)第三章无线网络规划技术要点 (47)3.1.TD-LTE频率资源及组网方式 (47)3.1.1.TD-LTE频率资源 (47)3.1.1.1.国际LTE频率规划情况 (47)3.1.1.2.国内现有通信系统频段资源分配情况 (49)3.1.2.1.频率复用万式 (50)3.1.2.2.组网性能衡量标准 (51)3.1.2.3.干扰规避措施 (52)3.1.2.4.控制信道性能 (54)3.1.2.5.业务信道性能 (54)3.1.2.6.同/异频组网建议 (55)3.2.TD-LTE覆盖性能分析 (55)3.2.1.TD-LTE覆盖特性 (55)3.2.2.TD-LTE链路预算 (56)3.3.TD-LTE系统容量分析 (59)3.3.1.TD-LTE容量评估指标 (59)3.3.2.影响TD-LTE容量性能的主要因素 (60)3.4.多系统共存干扰分析 (62)3.4.1.TD-LTE与系统工作频段 (62)3.4.2.干扰的分类 (63)3.4.2.1.杂散干扰 (65)3.4.2.2.互调干扰 (65)3.4.2.3.阻塞干扰 (68)3.4.3.干扰隔离分析与结论 (69)3.4.3.2.阻塞干扰隔离分析 (71)3.4.4.互调干扰隔离分析 (72)3.4.5.TD-LTE宏基站与其他系统共址时干扰隔离距离要求 (74)第四章宏峰窝网络规划 (75)4.1.规划流程 (75)4.2.网络建设需求分析 (76)4.2.1.业务需求预测 (76)4.2.1.1.用户规模预测 (77)4.2.1.1.1.预测方法概述 (77)4.2.1.1.2.应用建议 (81)4.2.1.2.业务量预测 (82)4.2.1.2.1.趋势外推法 (82)4.2.1.2.2.单机业务量乘用户数预测法 (84)4.2.1.2.3.计费时长(总数据流量)预测法 (86)4.2.1.2.4.最终预测结果的取定 (87)4.2.2.覆盖场景划分 (88)4.2.3.TD-LTE建设策略 (92)4.2.3.1.TD-LTE业务定位 (92)4.2.3.2.TD-LTE覆盖策略 (93)4.3.1.TD-LTE预规划流程 (93)4.3.2.覆盖估算 (95)4.3.2.1.基本特征 (95)4.3.2.2.覆盖估算方法 (96)4.3.3.容量估算 (97)4.3.3.1.基本特征 (97)4.3.3.2.容量估算方法 (98)4.3.3.2.1.估算流程 (98)4.3.3.2.2.系统容量资源 (99)4.3.3.2.3.业务模型 (99)4.4.站址规划 (101)4.5.规划仿真 (103)4.5.1.数据准各 (104)4.5.2.仿真流程 (106)4.5.3.仿真输入条件 (107)4.6.无线资源及参数规划 (109)4.6.1.PCI规划 (109)4.6.1.1.PCI规划简介 (109)4.6.1.2.PCI规划基本原则 (110)4.6.2.1.TA规划简介 (111)4.6.2.2.TA规划原则 (111)第五章室内网络规划 (114)5.1.室内覆盖系统概述 (114)5.1.1.建设的必要性 (114)5.1.2.系统特性 (115)5.1.3.室内覆盖系统 (116)5.2.TD-LTE室内网络规划设计 (117)5.2.1.规划设计思路 (117)5.2.2.规划设计原则 (117)5.3.TD-LTE室内覆盖性能分析 (119)5.3.1.TD-LTE室内覆盖规划方法 (119)5.3.1.1.方法一:由目标边缘速率估算覆盖半径 (120)5.3.1.2.方法二:已知覆盖半径估算边缘速率 (120)5.3.2.TD-LTE室内覆盖场强分析 (122)5.3.2.1.TD-LTE室内覆盖系统自身网络需求 (122)5.3.2.2.室内外小区的协同关系 (123)5.3.2.3.基于已有网络的改造需求 (124)5.3.2.4.电磁辐射标准限制 (125)5.4.1.TD-LTE室内覆盖信源选取 (126)5.4.2.分区规划 (127)5.4.3.RRU设置 (127)5.5.TD-LTE室内分布系统规划 (128)5.5.1.TD-LTE窒内建设模式 (128)5.5.2.MIMO双流分布系统建设 (128)5.5.3.天线设置 (130)5.6.TD-LTE室内覆盖系统建设要求 (130)5.6.1.机房配套要求 (130)5.6.2.室内分布系统要求 (130)5.6.2.1.天线口功率要求 (130)5.6.2.2.无源器件建设及改造 (131)第六章TD-LTE扩大规模测试与攻关 (133)6.1.TD‐LTE攻关项目最新进展 (133)6.2.TD‐LTE攻关项目主要成果综述 (133)6.3.详细测试成果 (135)6.3.1.面向规划 (135)6.3.1.1.RS-SINR与业务速率关系 (135)6.3.1.2.RSRP和速率的关系 (136)6.3.1.4.TD-LTE规划指标 (136)6.3.1.5.不同场景下业务信道与控制信道覆盖匹配度 (138)6.3.1.6.不同站间距、不同建筑类型、不同覆盖场景的室内深度覆盖性能 (138)6.3.1.7.TD-S与TD-L的覆盖能力差异 (139)6.3.2.面向建设 (139)6.3.2.1.室外多天线 (139)6.3.2.2.网络结构 (141)6.3.2.3.室内分布 (141)6.3.3.面向组网 (145)6.3.4.面向优化 (147)第一章概述1.1.LTE发展概况LTE (Long Term Evolution)是3GPP于2004年11月启动的UMTS技术长期演进项目,分为FDD(频分双工)方式的LTE和TDD(时分双工)方式的LTE,其中TDD方式的LTE又由于演进路线的不同分为LTE TDD1和LTETDD2。
我国从2005年开始推动LTE的TDD方案(LTE TDD2方式)的研究并被3GPP所接受,之后由我国大力推动并通过多方努力,目前两种TDD方式已经融为一种,统称为TD-LTE。
TD-LTE同时也被确定为TD-SCDMA标准的后续演进技术。
1.2.系统架构1.2.1.LTE系统网络架构在3GPP的长期演进(Long Term Evolution,LTE)项目中,对LTE系统提出了严格的时延需求。
其中,控制面时延由LTE空闲态转移到激活态时延要求为100ms,休眠态转移到激活态的时延要求为50ms;对于用户面时延,UE或RAN边缘节点IP层分组数据至RAN边缘节点或UEIP层分组数据的单向传输时间要求为5ms。
为了满足如上要求,除空中接口无线帧长度、TTI (Transmitting Time Interval)等变化以缩短空中接口的时延之外,3GPP对网络结构也进行了优化和演进,尽量减少通信路径上的节点跳数,从而减少网络中的传输时延。
同3GPP既有系统相似的是,LTE无线接入网与核心网仍然遵循各自发展的原则,空中接口终止在无线接入网。
因此,无线接入网与核心网的逻辑关系仍然存在,无线接入网与核心网的接口也依然明晰。
从整体上说,与3GPP既有系统类似,LTE系统架构仍然分为两部分,如图1-1所示,包括演进后的核心网EPC(即图中的MME/S-GW)和演进后的接入网E-UTRAN演进后的系统仅存在分组交换域。
从整体上说,与3GPP既有系统类似,LTE系统架构仍然分为两部分,如图1-1所示,包括演进后的核心网EPC(即图中的MME/S-GW)和演进后的接入网E-UTRAN。
演进后的系统仅存在分组交换域。
LTE接入网仅由eNode B(evolved Nonde B)组成,提供到UE的E-UTRA控制面与用户面的协议终止点。
eNode B之间通过X2接口进行连接,并且在需要通信的两个eNode B之间总是存在X2接口,如为了支持LTE激活状态下不同eNode B之间的切换,源eNode B与目标eNode B之间会存在X2接口。
LTE接入网与核心网之间通过S1接口进行连接,S1接口支持多对多连接方式。
与3G系统的网络架构相比,接入网仅包括eNode B一种逻辑节点,网络架构中的节点数量减少,网络架构更加趋于扁平化。
这种扁平化的网络架构带来的好处是降低了呼叫建立时延以及用户数据的传输时延,并且由于减少了逻辑节点,也会带来OPEX与CAPEX的降低。
如图1-2所示,由于eNode B与MME/S-GW之间具有灵活的连接(S1-flex),UE在移动过程中仍然可以驻留在相同的MME/S-GW上,这将有助于减少接口信令交互数量以及MME/S-GW的处理负荷。
当MME/S-GW与eNode B之间的连接路径相当长或进行新的资源分配时,与UE连接的MME/S-GW也可能会改变。
eNode B是E-UTRAN侧的S1接入点,MME或S-GW是EPC侧的Sl接入点。
E-UTRAN与EPC之间可以具有多个Sl接入点,每一个S1接入点都应满足S1接口定义的需求,并满足S1接口所有的功能。