LTE中家庭基站的部署与设计
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Femtocell又称为家庭基站,是为了满足日益增长的高速率数据的无线接入应运而生的。
一种定义为Femtocell是低功率标准设备通过授权频谱无线接入DSL(Digital SubscriberLine)网络的接入网络[1]。
Femtocell接入点是在固定场所设置一个类似于基站的设备。
总之,根据接入femtocell的场景不同,可以分为三种:(1)基本接入控制策略,即仅仅允许固定的用户设备接入这个网络,而不是公共的任何用户都能接入此网络。
这就是闭合接入模式。
(2)允许任何用户接入femtocell网络,其作用解决宏小区边缘的弱覆盖问题,这就是开放接入模式。
(3)允许任何用户接入femtocell网络,但是给特定用户较高的优先级别,这就是混合接入模式。
在3GPP术语中,femtocell接入点称为home NodeB(HNB),在长期演进(LTE)中,femtocell接入点称为home eNodeB(HeNB)。
随着femtocell应用的发展,在技术上存在继续研究的方向和发展新动态。
1 Femtocell部署网络架构Femtocell的网络架构由三部分组成[2]:Femtocell接入点用于移动终通过DSL或者宽带接口建立与Internet连接;Femtocell网关或集中器提供Internet与移动核心网的接口,而对于SIP(Session Initiation Protocol)/IMS(IP Multimedia subsystem)核心网,Femtocell接入点可以直接接入;Femtocell管理平台,集中管理多个Femtocell,实现注册、配置、软件升级等功能。
图1是典型的Femtocell网络部署(如图1)。
1.1 Femtocell接入点Femtocell接入点工作于授权频段与宏基站同制式、同频段,空中接口符合3GPP 标准,因此现有的移动终端就可以接入Femtocell。
TD-LTE室内覆盖规划设计与建设方案探讨摘要:随着国民经济的发展,第四代移动通信网络的普及推广,TD-LTE在电信通信领域中展露出广阔的应用前景,是建设4G数字移动通信网络的关键。
同时,一般高速数据业务均产生在室内环境中,室内覆盖是TD-LIE网络建设重点与未来主要发展趋势。
因此,本文对TD-LIE网络的室内覆盖规划设计要点加以分析,并探讨建设方案,以期推动TD-LTE网络的发展。
关键词:TD-LTE网络;室内覆盖;规划设计;建设方案一、TD-LTE室内覆盖规划设计概述1.室内规划标准在我国电信通信领域发展过程中,TD-LTE与WLAN等若干种通信标准均得到广泛应用,且不同通信标准的适用业务类型、具体通信要求都有所不同。
其中,WLAN通信标准主要被用于提供WI-FI终端通信服务,如在指定区域内向智能移动设备提供互联网服务。
同时,在4G数字通信移动网络时代背景下,对TD-LTE网络的建设,可以大幅提高数据传输速度、频率利用率、改善信息传输质量。
在TD-LTE网络室内覆盖过程中,不同通信系统之间有可能产生干扰影响,唯有不同系统相互配合,方可达到预期通信要求。
因此,在TD-LTE室内规划覆盖设计环节中,设计人员应明确规划设计标准,如采取优化组网的方式,采取适当频率,尽可量消除不同通信系统之间产生的影响、保证系统相互配合。
同时,在必要情况下,采取电磁抗干扰措施。
此外,综合分析建筑室内空间、通信要求等因素,合理设置各项TD-LTE网络指标,为室内覆盖规划设计方案的制定提供参照,如室内覆盖率、切换成功率、接通率、小区吞吐量等等。
2.室内分布系统的主要类型根据网络建设要求及具体情况,选择适当的系统类型。
例如,以信号源、布线材料为主要依据,可将系统划分为以下类型。
(1)信号源分类。
在以信号源作为系统划分依据时,室内分布系统的主要类型包括:对RRU、BBU两种信源方式进行组合应用,形成全新的信号源,主要被用于3G数字移动通信网络当中,被称为分布式基站系统;建设若干数量的宏基站以及微基站,将其作为TD-LTE室内分布系统的信号源,这是一种传统的基站系统;对Femto以及PicoRRU进行组合应用,共同形成信号源,这一室内分布系统可以直接对指定室内区域进行网络覆盖,无需采取信号分布处理措施,这类系统被称作为微分布基站系统。
资料编码产品名称使用对象内部工程师产品版本编写部门无线综合勘察设计院资料版本初版LTE室内覆盖设计指导书(资料版本:V1.0)目录一. 概述 (1)1.定义/术语 (1)2.LTE简介 (1)3.LTE网络设计参数 (1)3.1 频率参数 (1)3.2 覆盖参数 (1)4.BBU部署原则 (2)二. LTE网络设计 (4)1.网络结构拓扑图......................... 错误!未定义书签。
2.主设备设计概述 (4)三. LTE室内覆盖查勘内容 (12)1.LTE室内覆盖查勘流程 (12)2.LTE室内覆盖楼宇基础信息 (12)2.1 LTE室内覆盖楼宇基础信息 (12)2.2 XX机房 (12)2.3 机房查勘 (20)2.4 光缆查勘 (21)2.5 电源查勘 (23)2.6 机房设备排列及基本要求 (25)一. 概述1. 定义/术语BBU Base Band Unit 基带处理单元RRU Radio Remote Unit 射频拉远模块BTS Base Transceiver Station 基站MIMO Multiple Input Multiple Output 多入多出SISO single input single output2. LTE简介LTE(Long Term Evolution,长期演进)是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进。
LTE系统引入了OFDM和多天线MIMO等关键传输技术,显著增加了频谱效率和数据传输速率(峰值速率能够达到上行50Mbit/s,下行100Mbit/s),并支持多种带宽分配:1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz等,频谱分配更加灵活,系统容量和覆盖显著提升。
LTE 无线网络架构更加扁平化,减小了系统时延,降低了建网成本和维护成本。
LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。
FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的,终端种类最丰富的一种4G标准。
室内场景TD-LTE信号覆盖分布系统设计浅析随着无线通信技术的不断发展,人们对室内场景的通信信号覆盖需求也日益增加。
在室内环境中,由于建筑结构、设备和材料等因素的影响,移动通信信号的传输和覆盖往往面临一些挑战,如信号衰减、盲区和覆盖不均等问题。
为了解决这些问题,TD-LTE信号覆盖分布系统设计显得尤为重要。
一、TD-LTE信号覆盖分布系统的基本原理TD-LTE信号覆盖分布系统主要是通过室内分布系统和覆盖系统两部分组成。
室内分布系统包括室内分布天线、室内分布放大器、室内分布终端等设备,通过布设在建筑物内部的不同位置,实现移动通信信号的增强和扩散。
覆盖系统则是利用基站设备,通过合理的布设和配置,实现对室内区域的覆盖,保障通信信号的稳定性和覆盖质量。
TD-LTE信号覆盖分布系统的基本原理是利用分布式天线和分布放大器等设备,将来自室外的信号通过有线或无线方式引入室内,再进行信号的放大和重复,以弥补由于建筑结构和物料对信号的影响所造成的信号衰减和损失,从而实现对室内区域的全面覆盖。
1. 室内场景分析:在进行TD-LTE信号覆盖分布系统设计时,必须首先进行室内场景分析。
通过对建筑结构、布局、材料和设备等因素的分析,确定室内信号分布的特点和规律,以便合理地设置室内分布设备和覆盖设备,保障覆盖效果和质量。
2. 室内分布设备的选择和配置:根据室内场景的特点和要求,选择合适的室内分布天线、放大器和终端设备,并合理配置布放位置和数量,以实现信号的充分覆盖和均衡分布。
3. 室内布线和连接技术:由于室内分布设备需要与室外基站设备进行连接,因此必须合理设计和布设室内布线,保证信号传输的稳定和可靠。
4. 覆盖设备的设置和调整:在进行TD-LTE信号覆盖分布系统设计时,必须合理设置和调整室内覆盖设备的参数,包括功率、方向、覆盖范围和重叠度等,以实现对室内区域的全面覆盖和信号质量的优化。
2. 灵活的布设方式:通过合理设置和调整室内分布设备和覆盖设备的参数,可以灵活地满足不同室内场景的覆盖需求,提供定制化的覆盖解决方案。
室内场景TD-LTE信号覆盖分布系统设计浅析一、背景介绍TD-LTE是一种TDD-LTE技术,相对于FDD-LTE,其频谱利用率更高,适合于高速移动通信场景的应用,如车载通信、高速铁路通信等。
而在室内场景下,TD-LTE面临的挑战则主要是信号覆盖和干扰问题。
传统的室内覆盖系统设计主要采用分布式天线系统(DAS)等技术,但其成本较高,且不适用于小范围覆盖的场景。
因此,为了解决TD-LTE在室内场景下的信号覆盖问题,需要采用新的系统设计方法。
1、设定覆盖目标在进行室内覆盖系统设计前,需要明确信号覆盖的目标区域和具体要求,包括覆盖面积、信号质量等。
2、确定天线类型和位置选择合适的天线类型和位置对于覆盖和优化信号质量至关重要。
在确定天线位置时,需要考虑室内墙体和障碍物对信号的遮挡和干扰,同时也需要考虑天线与用户的距离和角度。
3、制定功率控制策略在室内场景下,多个天线可能会产生干扰。
因此,需要制定合适的功率控制策略,以避免不必要的干扰。
4、选择合适的覆盖方案根据覆盖目标和具体条件,选择合适的覆盖方案。
可以采用单站点室内DAS方案、多站点DAS方案,或基于小区的覆盖方案等。
5、进行系统规划和优化在确定覆盖方案后,需要进行系统规划和优化。
可以通过仿真和实测等方法评估系统性能和调整参数,以保证系统的稳定性和高效性。
三、总结通过对室内场景TD-LTE信号覆盖分布系统设计的浅析,可以看出其设计思想和实现方法与传统的室内覆盖系统设计有所不同,更加注重系统性能的优化和用户体验的提升。
随着TD-LTE技术的不断演进和应用,室内场景TD-LTE信号覆盖分布系统设计也将不断完善和发展,为未来的移动通信应用提供更加稳定、高效、智能的服务。
室内场景TD-LTE信号覆盖分布系统设计浅析
室内场景下的TD-LTE信号覆盖分布是指在室内环境下,TD-LTE信号在各个区域的分布情况。
由于室内环境的干扰和信号衰减问题,室内信号的覆盖往往比室外信号更加复杂和困难。
室内场景TD-LTE信号覆盖分布系统设计需要考虑多个因素。
需要确定室内布局的形状和大小。
室内建筑物的形状和大小会影响信号的传输和衰减情况,进而影响室内信号的覆盖分布。
需要确定室内环境的材料和物体对信号的影响程度。
不同材料和物体对信号的衰减效果不同,例如混凝土墙面的衰减效果比玻璃窗大,办公家具也可能会阻碍信号的传播。
设计人员需要对室内材料和物体的衰减特性有一定的了解,以便合理布置信号设备和天线。
需要确定信号设备的布置位置和数量。
在室内信号覆盖分布系统设计中,通常会使用室内分布式天线系统(DAS)来增强和优化信号覆盖。
设计人员需要确定分布式天线的布置位置和数量,以达到最佳的信号分布效果。
通常情况下,分布式天线应该均匀地分布在整个室内空间,以实现信号的均衡覆盖。
需要进行信号的测试和优化。
在完成室内场景TD-LTE信号覆盖分布系统的设计后,需要进行现场测试和信号优化。
通过测试可以了解到信号在不同区域的分布情况,并进行调整和优化。
这些调整和优化可能包括调整天线的方向和角度、增加天线的数量、调整信号的发射功率等。
室内场景TD-LTE信号覆盖分布系统设计需要考虑室内布局、材料和物体的影响、信号设备的布置位置和数量以及信号的测试和优化等因素。
通过科学合理地设计和优化,可以实现室内场景下TD-LTE信号的均衡分布和优化覆盖。
浅论TD-LTE室内覆盖规划设计思路摘要:TD-LTE是由3G网络演变而来,它具有高传输速率、高传输质量和高移动性的特性,随着第四代数字移动通信的发展,它越来越受到全球通信界的高度重视,是未来通信的主要发展趋势。
考虑到室内环境在通信中的重要地位,本文提出了TD-LTE室内覆盖的建设要求以及规划设计思路,并针对TD-LTE室内干扰、覆盖性能和建设模式选择等重要环节进行了解析,希望对初入行业者有所帮助。
关键词:TD-LTE 室内覆盖建设要求规划设计一、什么是LTE室内覆盖室内覆盖就是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内或小区的每个角落,从而保证室内覆盖区域拥有理想的信号覆盖。
进行室内覆盖建设的目的是,分担室外宏蜂窝话务,扩大网络容量,较为全面地改善室内的通话质量,提高移动电话接通率,从整体上提高移动通信网络的服务水平。
采用LTE技术是实现室内覆盖的主要手段,其系统布置灵活,支持多种带宽,能够实现上行50M、下行100M的业务承载能力,在数据流量较大的3G核心区域部署LTE,逐步替代3G进而实现LTE网络的覆盖。
届时将实现LTE手机终端、手机上网速度更快,手机看电影、手机会议、手机远程教学将更轻易实现【1】。
二、TD-LTE室内覆盖建设要求1、综合考虑各种因素选择最佳建设模式进行TD-LTE室内覆盖建设,应综合考虑业务需求、网络性能、改造难度、资源情况、投资成本等等,并保证网络质量,不影响现网系统的安全性和稳定性,尽量减小改造量和对现网的影响,才能选择出最佳的建设模式。
2、室内室外共存协同覆盖应综合考虑GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE共用的需求,并按照相关要求促进室内覆盖系统的共建共享,多系统共存时系统间隔离度应满足要求,坚持室内室外协同覆盖的原则,确保室内覆盖系统提供良好的室内覆盖,同时要控制好室内信号,避免对室外信号造成强干扰。
3、室内室外尽量采用异频组网方式在频率资源足够的情况下,室内室外应尽量采用异频组网方式。
LTE中家庭基站的部署与设计摘要:本文从工程技术角度,深入分析了家庭基站的网络架构,并比较了不同接入核心网方式的优缺点,最后分析部署家庭基站所带来的技术和设计方面需要涉及的问题,明确了这些问题的重点和难点,对于后继的研究和工程部署都有一定的学术意义和实际应用意义。
关键词:家庭基站部署网络架构Femtocell又称为家庭基站,是为了满足日益增长的高速率数据的无线接入应运而生的。
一种定义为Femtocell是低功率标准设备通过授权频谱无线接入DSL(Digital Subscriber Line)网络的接入网络[1]。
Femtocell接入点是在固定场所设置一个类似于基站的设备。
总之,根据接入femtocell的场景不同,可以分为三种:(1)基本接入控制策略,即仅仅允许固定的用户设备接入这个网络,而不是公共的任何用户都能接入此网络。
这就是闭合接入模式。
(2)允许任何用户接入femtocell 网络,其作用解决宏小区边缘的弱覆盖问题,这就是开放接入模式。
(3)允许任何用户接入femtocell网络,但是给特定用户较高的优先级别,这就是混合接入模式。
在3GPP术语中,femtocell接入点称为home NodeB(HNB),在长期演进(LTE)中,femtocell接入点称为home eNodeB(HeNB)。
随着femtocell应用的发展,在技术上存在继续研究的方向和发展新动态。
1 Femtocell部署网络架构Femtocell的网络架构由三部分组成[2]:Femtocell接入点用于移动终通过DSL或者宽带接口建立与Internet连接;Femtocell网关或集中器提供Internet与移动核心网的接口,而对于SIP(Session Initiation Protocol)/IMS(IP Multimedia subsystem)核心网,Femtocell接入点可以直接接入;Femtocell管理平台,集中管理多个Femtocell,实现注册、配置、软件升级等功能。
图1是典型的Femtocell网络部署(如图1)。
1.1 Femtocell接入点Femtocell接入点工作于授权频段与宏基站同制式、同频段,空中接口符合3GPP标准,因此现有的移动终端就可以接入Femtocell。
Femtocell接入点可以以单独的设备形式出现,也可以集成在其他设备中。
根据2008年6月制定的标准,Femtocell接入点在网元功能配置上集成Node B、RNC功能。
1.2 Femtocell网关或集中器Femtocell网关或集中器提供Internet与移动核心网的接口。
Femtocell网关同时提供安全网关的功能,用于Femtocell接入点和Femtocell网关之间的安全隧道。
Femtocell网关事实上扮演了一个虚拟的RNC,或虚拟GGSN的功能,它一方面汇聚所有受它控制的Femtocell接入点的流量,另一方面向传统核心网提供标准的接口功能。
1.3 Femtocell操作维护及管理平台Femtocell大规模部署后,其管理至关重要。
为了维护方便,避免上门服务并保持客户满意度,运营商必须能够远程管理Femtocell、更新软件和固件、监控Femtocell运行情况,并做诊断测试等,所有这些管理都应在运营商的网络控制台实现。
Femtocell接入移动网的方式主要分为三种:基于IP隧道协议的方式,基于RAN网关的方式,基于SIP/IMS的方式。
Femtocell将采用基于RAN网关的方式。
IP隧道协议方式(Iub over IP):此方案是最早提出的Femtocell接入方案,初期投资小。
Femtocell与宏蜂窝共用RNC设备,网络结构清晰。
但Femtocell数目众多且同时在线用户很少,造成RNC设备端口与容量的浪费,此方式可实施性差。
RAN网关(RGW)/UMA方式:在RGW方案中Femtocell接入点集成了NodeB和部分RNC功能。
其接入方式是在核心网与IP接入网之间引入一个新的网元即RAN网关(RGW)。
RAN网关在IuOverIP 接口收集来自Femtocell的业务,然后通过标准Iu-CS、Iu-PS端口分送到核心网。
RAN网关方式初期投资小,对核心网影响小。
RAN网关在网络中的地位相当于RNC,RAN网关负责网络安全、业务汇聚、协议转换、Femtocell设备管理与配置及Femtocell设备的接入控制。
该方案的目标是以现有2G和3G蜂窝通信网为基础,为移动运营商提供一种实现标准化和安全的接入网系统的方法。
SIP/IMS方式:Femtocell与核心网之间采用基于SIP协议的连接方式,运营商同时建设一张基于SIP协议的核心网,与现有分组、数据核心网络同步运行,Femtocell用户由新的核心网提供服务。
SIP/IMS 方式是网络发展的最终目标,但在核心网升级到IMS全IP网络之前,此方式投资比较大,维护成本高。
2 Femtocell部署带来的问题Femtocell部署到TD-SCDMA系统中后会出现许多问题。
如Femtocell与TD-SCDMA系统之间会出现相互干扰问题;宏基站的移动台进入Femtocell的覆盖后,需要从宏基站切换到Femtocell;另外是否接纳宏基站的移动台,Femtocell也要根据自身的情况来决定等等。
下面对这些问题进行深入的阐述。
2.1 干扰第三代移动通信标准都使用CDMA技术。
CDMA系统的地址码相互具有正交性,以区别地址,而在频率、时间和空间上都可能重叠。
所以CDMA的频谱复用率高,所有的基站都可以工作在统一的载频下。
同样,对于用户来说,小区中的其他用户就会造成干扰,也就是同频干扰。
当小区中的同频干扰增大时,小区的容量将会减少。
大量Femtocell的引入会对原有的宏小区产生极大的干扰。
另外Femtocell 与Femtocell之间也会产生干扰,特别是公寓式的住房,当一个Femtocell部署的位置与另一台Femtocell覆盖范围下的移动台距离比较近时,干扰也是相当大的。
因此Femtocell中需要采用新的功率控制机制来减少干扰。
2.2 切换切换是评价移动通信的一个重要指标,好的切换算法可以提高用户的感知度。
如何实现Femtocell与宏蜂窝的无缝切换是现在研究的重点。
另外,若宏蜂窝的移动台只是经过房屋,此时有可能发生切换,而这种切换是不必要的,还会增加系统的信令负荷,所以如何减少类似的不必要的切换也是现在研究的重点。
下面具体介绍切换场景。
切换主要包括三个方面:Femtocell和Femtocell之间的切换;Femtocell向宏蜂窝的切换;宏蜂窝向Femtocell的切换。
Femtocell 和Femtocell之间的切换及Femtocell向宏蜂窝小区的切换不存在问题,只要在Femtocell中设置相应的邻区列表即可。
但宏蜂窝小区向Femtocell的切换中,由于Femtocell小区众多,宏蜂窝邻区列表有限,同时还要有相当一部分用于宏蜂窝小区之间的邻区列表,因此宏蜂窝向Femtocell方向的切换目前还在讨论当中。
由于运算的复杂度及成本问题,大部分运营商已经同意可以放弃宏蜂窝小区向Femtocell的切换。
但少数设备商也提出了逻辑小区的概念,将多个Femtocell归为一个逻辑小区,宏蜂窝只关心逻辑小区的设置,而不需了解Femtocell的真实小区,以此来解决邻区列表有限的难题。
2.3 接入控制接入控制是指Femtocell的用户是否允许外面的宏UE的用户的接入。
主要有三个层面。
第一,接入层的UE接入鉴权。
用户必须可以设置Femtocell的接入模式,是否允许所有用户接入?能否设置不同的接入用户?Femtocell信号是否可以独享?因此Femtocell必须设置一个白名单编辑功能,以满足对Femtocell接入终端的控制。
第二,Femtocell基站设备的接入控制。
运营商要能够监控Femtocell基站的使用,并控制其IP是否允许接入。
目前主要采用在Femtocell基站内置一张类似于SIM卡的信息鉴权设备,在用户获取Femtocell基站时,运营商可以在SIM卡上烧制相应的鉴权信息。
第三,核心网3GPP标准的UE接入鉴权。
Femtocell对用户的接入必须满足3GPP对3G的各项标准规定。
2.4 回路的QoSQoS是业务性能的综合效果,它表示用户对业务的满意程序。
在大多数情况下,QoS需要保证三个方面的性能:带宽,延时和准确度。
从衡量业务等级和业务质量主要的参数来说,对语音业务是新呼叫的阻塞率和掉话率,对数据业务是平均延时和包丢失率。
TD-SCDMA空中接口的QoS方案主要集中在满足特定应用的需求上。
通常,它为实时应用,例如语音和视频,提供硬性的QoS保证;而为非实时业务,例如分组数据提供尽力而为的服务。
Femtocell部署后,Femtocell的回路使用IP网络,IP本身是一个尽力而为的网络,所以Femtocell和Femtocell网关要在IP网络中建立一个隧道用于Femtocell数据的传输。
这个隧道如何建立,如何保证Femtocell数据的时延和传输速率等问题都需要进行深入的研究。
参考文献[1] NTT DOCOMO.“Downlink Interference Coordination Between eNodeB and Home eNodeB”.3GPP R4—093244.TsG—RAN WG4#52.Shenzhen,China,2009(8).[2] 吴韶鸿.Femto——新兴3G室内覆盖技术的研究[J].电信工程技术与标准化,2008.。