Get清风AtollLTE仿真指导书2.8本

Atoll-LTE仿真指导书2.8版本
Atoll-LTE仿真指导书
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目录
1新建工程 (3)
2导入地图 (4)
3设置投影方式和投影带 (6)
4设置传播模型 (7)
LTE频率范围介绍 (7)
传播模型介绍 (8)
5网络信息导入 (13)
导入Sites表 (13)
导入Antennas数据 (16)
Transmitters导入 (17)
Cells导入 (18)
添加基站 (19)
基站模板设置 (20)
逐个添加基站 (22)
添加一组基站 (23)
MIMO的设置 (26)
Bearers的设置 (30)
6绘制polygon (34)
7设置LTE PARAMETERS (36)
8设置标准差和穿透损耗 (42)
9给transmitter赋传播模型 (43)
10传播损耗预算 (50)
11分配邻小区 (52)
手动分配功能 (52)
自动分配邻小区 (54)
12分配频率 (57)
手动分配频率 (57)
自动分配频率 (57)
13分配小区ID (62)
手动分配小区ID (62)
自动分配小区ID (63)
14建立话务地图 (66)
15用户列表 (70)
新建用户列表 (70)
计算用户列表 (74)
16仿真 (78)
17网络性能预测 (83)
生成仿真覆盖图 (83)
仿真统计性报表查看 (85)
1 新建工程
翻开Atoll程序后，在以下图所示的界
面中点击按钮，或选择菜单
File->Open。

Atoll翻开一个空白的LTE
模版工程。

工程模板中已经包含了缺省
提供的天线数据库。

图1-1 建立工程
2 导入地图
把clutter, height和vector文件夹下面的
index文件分别导入,次序不限.导入的时候
注意选择对应的数据种类,如以下图所示,导
入clutter的时候数据种类选择〞clutter
classes〞,导入height时数据种类选择〞
Altitudes〞,导入vector的时候选择〞
vectors〞. 图中的embed选项表示是否把
地图嵌入工程,如果嵌入,工程无论转移到哪
台机器上翻开都不需要地图.
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-2 Data type
其中,clutter导入后,双击Geo下面的
“clutter classes〞项, 翻开Clutter classes
properties对话框，在其中“Description〞
页面下点击“Refresh〞按钮,这样可以滤除掉地图中实际上没有的地物项。

在Clutter classes properties对话框中的Display标签中可以设置每种地物的显示颜色。

注意Display Type和Field的设置。

如以下图例如。

点击每个legend前面的颜色框，就可以为每个地物设置不同的颜色。

同时将左下角的Add to Legend选上，这样方便以后调出clutter的图例；调整Transparency条可以调整地图颜色深浅；可方便地根据需要选中任何想显示的clutter。

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-2 Data type
3 设置投影方式和投影带
在tools-options中设置主副投影方式和投
影带,主投影方式和投影带必须和地图自身
的保持一致(地图的投影方式和投影带在
height文件夹中的projection文件中可以显
示),副投影方式和投影带是显示出来给我
们看的,所以最好设置成经纬度形式看起来
比较直观.如以下图所示.
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-3 投影方式
4 设置传播模型
4.1 LTE频率范围介绍
根据3GPP协议，LTE规定的频率范
围是：
E-UTRA Operating Band Uplink (UL) operating band Downlink (DL) operating band Duplex
Mode BS receive BS transmit
UE transmit UE receive
F UL_low–F UL_high F DL_low–F DL_high
1 1920 MHz –1980 MHz 2110 MHz –2170 MHz FDD
2 1850 MHz –1910 MHz 1930 MHz –1990 MHz FDD
3 1710 MHz –1785 MHz 1805 MHz –1880 MHz FDD
4 1710 MHz –175
5 MHz 2110 MHz –2155 MHz FDD
5 824 MHz –849 MHz 869 MHz –894MHz FDD
6 830 MHz –840 MHz 875 MHz –885 MHz FDD
7 2500 MHz –2570 MHz 2620 MHz –2690 MHz FDD
8 880 MHz –915 MHz 925 MHz –960 MHz FDD
9 1749.9 MHz –1784.9 MHz 1844.9 MHz –1879.9 MHz FDD
10 1710 MHz –1770 MHz 2110 MHz –2170 MHz FDD
11 1427.9 MHz –1452.9 MHz 1475.9 MHz –1500.9 MHz FDD
12 698 MHz –716 MHz 728 MHz –746 MHz FDD
13 777 MHz –787 MHz 746 MHz –756 MHz FDD
14 788 MHz –798 MHz 758 MHz –768 MHz FDD …
17 704 MHz –716 MHz 734 MHz –746 MHz FDD ...
33 1900 MHz –1920 MHz 1900 MHz –1920 MHz TDD
34 2021 MHz –2025 MHz 2021 MHz –2025 MHz TDD
35 1850 MHz –1910 MHz 1850 MHz –1910 MHz TDD
36 1930 MHz –1990 MHz 1930 MHz –1990 MHz TDD
37 1910 MHz –1930 MHz 1910 MHz –1930 MHz TDD
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
4.2 传播模型介绍
a,用SPM模型
标准SPM模型是基于Hata模型，适用于
频率范围150赫兹到3500兆赫兹、1km到
20km。

GSM900/1800、UMTS、CDMA2000、
WiMAX和LTE均适用该模型。

公式为:
Pathloss=k1+k2*log10(d)+k3*log10(Heff)+
k4*LDiffractions+k5*log10(Heff)*log10(d)
+k6*(Hm)+kclutter*f(clutter).
这是一个半经验半确定性模型,可以通过对
传播模型测试的数据进行校正得到所有的
k值.
如以下图所示,复制一个标准传播模型,更改
名字(比方du),赋值.同样的方法可以得出
mu,su和ru的传播模型.
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-4 传摸类型
Atoll的传播模型如以下图所示,有远近之分,其实在aircom中也有这个分别的,只是我们平时没有根据远近来区分传播模型过,所以在atoll中,上面五个数值不用管它,只需要更改〞far from transmitter〞栏下面的数值即可了.另外这个传播模型还有视距信号的传播模型和非视距的传播模型的区别,如果没有特殊要求,这个我们也不区分了,视为同一种传播模型.所以k1-loss,k2-loss和k1-nlos,k2-nlos对应相同即可.
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-5 传模参数
如果我们手上拿到的是aircom用的通用传播模型,下面是aircom所用的通用传播模型和atoll的标准传播模型之间的转换表.这样我们对我们需要用到的传播模型统一设置完毕.
aircom与atoll模型
转换.xls
b, 使用cost-hata模型
适用条件：频率范围1500-2000MHz，收发距离1-20km，基站天线高度30-200m，移动台距离1-10m。

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-6 模型设置1
点击Formulas按钮,可以增减传播模型的种类,或者更改传播模型的参数.
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-7 模型设置2
cost-hata模型属于经验模型,主要是通过对天线修正因子a(Hr)的改动来应对不同地物的传播模型,所以不能准确反响出当地实际的无线传播环境,所以在可用SPM模型的情况下不推荐使用cost-hata模型.
c, 使用Okumura-Hata模型
使用条件：GSM900频点比较适合；基站天线有效高度为30-200m；移动台天线高度为1-10m；通信距离为1-20km；地形为城区、郊区、开阔地、丘陵、山地、水域等。

设置方法与cost-hata模型根本相同。

5 网络信息导入
编辑Sites表,Transmitters表和Cells
表
表的模板见下面的插入文件.
5.1 导入Sites表
如以下图所示,在Data下面,右键sites-open
table,会弹出一个excel表格,直接把站点信
息拷贝进去即可.
注：如果设置了显示系统为经纬度方式，那
么所有经纬度数据都应该转换为十进制的
数值。

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-8 基站导入
如果想要删除一个或多个基站，可以在Sits 表或Explorer\Data标签里面的Sites文件夹中删除。

数据导入后会自动在地图窗口中显示，无需刷新或保存。

进入Sites的Properties对话框〔右键点击Sits文件夹，选择弹出菜单的Properties命令〕可以更改站点的显
示属性。

如以下图所示：
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-2 基站导入
选择Unique是按单一颜色显示；选择Discrete values和Value intervals可按一定特征来显示颜色。

缺省就是单一的黑色圆圈来表示基站。

如需更改基站的符号和颜色，请选择Legend后，点击上页对话框中的Actions 按钮，选择Properties命令，在弹出的Display对话框中，可以更改颜色和图标形状。

5.2 导入Antennas数据
在Atoll中，点击浏览窗口中Antenna文件
夹，选择New命令。

在Antennas New
element properties对话框中，有General，
Horizontal pattern，Vertical pattern和
Other properties标签。

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-2 天线导入
在General标签中输入天线名，增益和电调
角数值。

注：如无电调角数据也可，Atoll会自动从
波瓣图中读取电调角。

这里输入的
Electrical tilt数值仅仅是供用户作为参考
信息，对计算不起任何作用。

天线增益的单位可以是dBi，也可以是dBd,
在Tools—Options—Units里进行单位选
择。

在Horizontal pattern与Vertical pattern标
签中分别输入水平和垂直波瓣图信息。

可以选择在Other properties标签中输入其
他参数作为参考信息。

在Other properties
标签中的参数不会对计算产生影响。

5.3 Transmitters导入
类似sites导入,在Data下面,右键
transmitter-open table,弹出excl表格,把编
辑好的excl信息复制进去即可. 导入后按
工具栏的刷新按钮，Atoll会自动分配每个
发射机以不同的颜色以便区分。

注意的是弹
出的表格中有些列的信息和我们的模板表
里面的未必正好对应,把不对应的列隐藏.方
法为选择菜单Format->Display columns。

在弹出的Columns to be displayed对话框
中，对照Excel中的列，将多余的columns
前面的勾去掉，使其隐藏。

最后保存与Excel
表中相同的列。

如以下图所示：
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-3 Transmitter导入
5.4 Cells导入
Atoll本身提供了一些LTE网络使用的频
段，如果我们仿真的网络的频段不在其中，
我们首先要自己定义Frequency Bands。

在
Atoll中右键点击Explorer\Data标签里面
的Transmitters文件夹，选择Network
Settings->Frequencies-> Bands。

翻开的
Bands对话框中，在里面定义网络的频带宽
度、起始频点和结束频点、TDD或FDD下
行起始频率、FDD上行起始频率、采样因
子、双工模式。

这里最重要的是TDD或FDD
的下行起始频率，用于传播计算。

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-4 Cells导入
在Data下面,右键transmitters-cells-open
table,在弹出的excl表格中粘贴入编辑好的
cell信息.
Cells可以按使用者的习惯来取名，Atoll为
Cells的取名习惯是：所属的Transmitter
名〔0〕。

5.5 添加基站
上面介绍了在工程中导入现成的网络数据
的方法与步骤。

Atoll提供了另外一种添加
基站的方法，可以让用户简单地在地图上直
接添加。

5.5.1 基站模板设置
图错误!文档中没有指定样式的文字。

-5 基站模板设置1
如上图，在工具栏中的模板下拉菜单中选择
Manage Templates…翻开模板设置窗口：
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-6 基站模板设置2
在窗口中选择其中一个模板然后翻开它的属性〔Properties〕，或新建一个模板〔点Add…按钮〕：
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-7 基站模板设置3
在翻开的模板设置窗口中就可以设置相关
的小区半径，扇区数，天线高度以及LTE
基站的相关缺省参数。

设置好之后在模板选
择菜单中选中对应的模板：
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-8 基站模板设置4 假设已经设置好的模板为10MHz-Urban(3
sectors)。

选中后按下面步骤可以单个或成
组添加新站。

5.5.2 逐个添加基站
点击Atoll工具栏按钮，这时鼠标变成3
个蜂窝的形状，如以下图所示。

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-9 添加基站
然后在地图窗口中，在需要添加基站的地方
直接点击，就可以将一个基站〔含3个
transmitter〕放置的该位置上。

同时Atoll
会在各数据表中添加相应的信息。

按着键盘的Ctrl按键可以连续放置多个基
站。

放置基站完毕后，按Esc按键退出当
前状态。

5.5.3 添加一组基站
点击Atoll工具栏按钮，这时鼠标后多了
一个多边形符号。

然后在地图窗口中，在需要添加一组基站的区域周围画一个多边形，这样Atoll就会自动在该区域里面按一定的站间距布下一组基站，如以下图所示：
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-10 添加一组基站1
布好站后如以下图所示：
图错误!文档中没有指定样式的文字。

-11 添加一组基站2
同样，Atoll会在各数据表中添加相应的信息。

如果需要删除刚刚布下的一组基站，可以按照上面所介绍的，在Site表中删除，也可以通过以下操作，更快地实现删除效果：右键点击Explorer窗口Data卷标中的Hexagonal Design文件夹中基站的Group，然后选择Delete，这样整组的基站就会被删除。

5.6 MIMO的设置
在Atoll的LTE中提供了MIMO技术的
设置，用户可根据自己需求去设置这局
部。

具体操作如下：
1、在Explorer ->Data -> Transmitter文件
夹右键-> Equipment -> LTE
Equipment。

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-12 MIMO设置1
分别双击Default Cell Equipment和Default UE Equipment记录行。

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-13 MIMO设置2
在弹出的窗口中选择MIMO页，设置对应的接收和发射天线个数，以及相应的MIMO 增益，Mobility等。

以下图为默认的表格。

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-14 MIMO设置3
2、在Explorer ->Data -> Transmitters文件夹右键-> Open Table
针对要考虑MIMO的发射机，用户需要在Transmitters表格中的Number of Transmission Antennas 和Number of Reception Antennas中填写发射和接收天线的个数。

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-15 MIMO设置4
3、在Explorer ->Data -> LTE Parameters ->Terminals->给对应要考虑MIMO的终端设置Antenna Diversity Support为MIMO，并且在Number of Transmission Antennas 和Number of Reception Antennas 中填写发射和接收天线的个数。

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-16 MIMO设置5
4、在Explorer ->Data -> Transmitters文件夹右键-> Cells 中，对于要考虑MIMO的小区，需要设置上下行的Diversity Support方式。

下行有Transmit Diversity、SU-MIMO或AMS，上行有Receive Diversity、SU-MIMO、AMS或MU-MIMO。

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-17 MIMO设置6
如果选择了AMS的天线分集方式，那
么，用户还需要在上面表格里设置
AMS/MU-MIMO Threshold一栏。

5.7 Bearers的设置
承载的设置与仿真得出的峰值吞吐率
结果直接相关，这里我们可以根据设备
情况来自行设置：
在Explorer ->Data -> Transmitter文
件夹右键-> Equipment -> LTE
Equipment
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-18 Bearers设置1
点击Bearer Selection Thresholds 弹出C/(I+N) Thresholds 窗口。

可以在这里设置对应不同的C/(I+N)所选择的承载，其值与设备的能力有关。

在Explorer ->Data -> Transmitters 文件夹右键-> Network settings-> LTE Bearers
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-19 Bearers设置2
弹出的窗口中可以设置对应不同承载所选择的调制和编码方式。

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-20 Bearers设置3
6 绘制polygon
在局方没有提供polygon的情况下,我们需
要手动绘制polygon,因为polygon对于我们
的作用很大,需要根据polygon来区分站点,
设置不同的传播模型等.如以下图所示,点击
new vector layer这个小图标.
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-9 绘制polygon
这时在Geo下面会出现一个新的〞
vectors〞,我们把它改名为du.然后再点击
以下图所示的new polygon的小图标,就可
以在地图窗口上绘制一个polygon了.
同样的方法可以绘制mu,su,ru的polygon.
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-10 polygon设置
绘制完成后,我们需要把我们绘制的polygon做一下保存,保存成tab格式,后面要用到.
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-11 保存polygon设置
如果局方已经给了我们tab文件,这一步的绘制操作可以节省了。

7 设置LTE PARAMETERS
1) Environment设置.(分别有dense
urban,urban,suburban和rural四种环境).
选中其中一种环境,双击翻开,在general页
面中设置各种用户(例如中为商务用户和标
准用户)的移动性类别和在这种环境下每种
用户的人口密度(人口密度可以通过规划区
域内人口总数/面积数来得到);在clutter
weighting页面中,可以设置各种地物上的话
务权重和室内用户比例。

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-12 环境设置1
图错误!文档中没有指定样式的文字。

-2 环境设置2
2) user profile设置.如以下图所示,可以设置各种业务的业务模型(业务种类可以自行添加),这个必须填入每小时呼叫次数,持续时间(VoIP业务)或者上下行数据量(数据业务)。

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-3 业务设置1
图错误!文档中没有指定样式的文字。

-4 业务设置2
3) mobility types设置。

分别有50km/h,90km/h。

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-5 移动类别设置
4) service和terminals设置。

可以根据实际情况增减业务种类和终端种类。

对于终端，如前所述，我们可以在terminals里设置终端的MIMIO方式以及噪声系数等。

图7-6 业务和终端设置
图7-7 业务设置图7-8 终端设置
上面所有的LTE PARAMETERS设置,各种参数之间都有一定的嵌套关系,建议从最下面的service往上一步步设置,最后设置environments,这样方便理解。

8 设置标准差和穿透损耗.
在Geo下面双击clutter classes,然后对各种
地物的模型标准差、穿透损耗等进行设置，
如果不设置，，Atoll会采用在Default Values
标签中的缺省值：如全部clutter的standard
deviation为7dB。

图错误!文档中没有指定样式的文字。

-13 地物设置
9 给transmitter赋传播模型
这里我们首先要区分区域,然后再根据区域
来设置传播模型.下面一步步来操作.
在设置之前我们先说一下各个zone的不同
之处.
Filtering zone
这个zone是用于过滤site或者transmitter
信息的,当把一个polygon导入filtering
zone的时候,polygon外部的所有站点都将
被隐藏.
Focus zone
重点关注区域,把一个polygon导入该zone
后,这个polygon里面的站点会着重显示,外
围的站点将白化显示.这个zone只起着重作
用.
Computation zone
仿真计算区域.把一个polgyon导入
computation zone,那么所有的仿真仅仅在
这个polygon内进行,否那么仿真会在所有
撒有traffic的地方进行;仿真出图只显示这
个polygon内的结果,否那么显示所有可见站点的结果.这个zone起限制仿真和出图范围的作用.
Hot spot zone
热点区域,只有这个zone下面允许存在多个polygon独立存在.其他zone下面的几个polygon都必须来自一个统一的tab文件.当需要根据polygon撒话务的时候,把一系列的polygon导入这个zone,可以起到一个提供每个polygon边界点的作用.
Printing zone
打印区域.当要把当前仿真结果打印成pdf 文件时,画一个打印的区域范围,pdf文件会输出这个zone范围内的显示信息,否那么输出整个地图范围内的显示信息.
Coverage export zone
当把仿真显示图导出成grd,grc格式的时候,可以选择导出区域,如果我们已经设置了coverage export zone,那么导出的文件只显示这个zone内的信息.
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-14 区域设置
1〕首先,利用各个区域的polygon来区分站点.在Geo下面,右键点击Zones下面的filtering zone-import,把已有的polygon导入,比方导入ru.(从ru里面的站点开始设置,然后分别再设置su, mu,最后设置du里面的站点).
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-15 polygon导入
此时,transmitter下面的站点不再是所有的站点了,而是ru里面的站点,如以下图所示.
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-16 polygon站点导入
2〕此时,我们点击右键点击transmitters,在右键菜单中点properties,开始对ru里面的站点进行一个统一的传播模型的设置,并且设置预算半径和预算精度.预算半径根据实际情况需要,预算精度和地图精度一致.在station templates页面下,选择和我们区域对应的模板.。