LTE无线网络规划设计

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 22
目 录
TD-LTE无线网络规划方法
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
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
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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
提升本区信道信号，减 弱邻区信道同频干扰
功率控制
功率分配
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
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
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
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 ICIC
1 ms
10 ms
5ms周期
下行 上行
10ms周期
8
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 9
Channel ed
100
Resource block
理论峰值速率计算
(TBS *(N子帧数 + P特殊子帧))* N流数 / 5ms
Active Resource Blocks
DC carrier (downlink only)
• TBS：传输块大小，根据3GPP TS 36.213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 = 82.9136 Mbps
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 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 2通道 8通道单流 上行小区频谱效率 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0 2通道 8通道单流 上行小区边缘用户频谱效率 上行小区边缘用户频谱效率
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
6
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
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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10ms DL UL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
30
1710 1785 1805
30
1880
20
20
1900 1920
60
1980
30
15
2010 2025 2300
100
2400 2570
50
2620
目前TD可用频段
F
A
2320 E 2370
2575 D
2615
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
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TD-LTE试验网频率规划方案
20M同频组网
TD-LTE试验网批准频段：
室外：2575~2615MHz
10M异频组网
室内：2350~2370MHz
组网方式 20M同频
小区理论吞吐量 （2UL：2DL） 下行： 27.39 Mbps 上行：18.4Mbps 下行： 27.39 Mbps 上行： 12.38 Mbps
OFDMA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
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
PUCCH小 区间干扰 较大
PBCH, SS 小区间干扰 较大
下行控制域小 区间干扰 较大
频谱使用灵活 性 好
10M异频
小
小
小
小
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
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 2.5 2 1.5 1 0.5 0 2通道 8通道单流 8通道双流 下行小区频谱效率 0.044 0.042 0.04 下行小区边缘用户频谱效率
A频段（band34） F频段（band 39） E频段（band40） D频段（band 38）
范围
2010-2025MHz 1880-1900MHz 2320-2370MHz 2575-2615MHz
带宽
15M 20M 50M 40M
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 TD-LTE规模试验室外
资源配置对容量的影响
Channel Bandwidth [MHz]
TD-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） 1.4M 6 3M 15 5M 25 10M 50 15M 75 20M
Channel edge
Transmission Bandwidth Configuration [RB] Transmission Bandwidth [RB]
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业务面解决同频干扰的技术方案
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
业务面 措施
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
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中移动TD频段资源情况
FDD-U FDD-D TDD TDD FDD-U SAT TDD TDD TDD
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资源配置对覆盖的影响
RB配置对下行覆盖影响
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配置对上行覆盖影响
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 12
LTE无线网络规划设计
主讲：

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
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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
成本
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 17
TD-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。
吞吐量(kbps) 60000 40000 20000 0
2/8天线吞吐量对比‐下行
8天线下行 2天线下行
3 2
BF Gain(定点) BF Gain(低速) BF Gain(中速)
1 0 -1 法线近点（直） 30°近点（直） 60°近点（绕）
相比于2天线，8天线吞吐量优势明显
24
2/8天线小区平均频谱效率性能对比
系统带宽与峰值速率成正比
13
MIMO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Multiple Input and Multiple Output，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
TD-SCDMA（R4）
HSXPA
TD-LTE
时隙可配 特殊时隙固定
单载波，多载波 单流 BF 码道 固定
时隙可配 特殊时隙固定
单载波，多载波 单流 BF 码道 自适应
时隙可配 特殊时隙可配
单载波，RB，子载波 单流，双流 SFBC,BF,SDM RE 自适应
空域
最小资源单位 编码等级
5
TD-LTE与TD-SCDMA干扰解决措施差异
链路预算
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
可行性 局数据
与2G/3G原 理一致
验证和提高
静态仿真
动态仿真
3
TD－LTE系统组网性能研究
TD-LTE系统组网特性研究
覆盖
容量
系统内 同频干扰
系统间干扰
4
TD-LTE与TD-SCDMA资源划分差异
系统资源 时域 频域
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
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TD-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
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
14
基于MIMO/SA的多天线技术对系统的影响
空间 复用 传输 分集
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
波束 赋形
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
15
目录
TD-LTE无线网络规划案例
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8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TM3 SDM发 送方式，信道质量较差的情况下选择TM7 PORT5发送方式 。
BF GAIN 8 7 6 5 4
GAIN
10
TD-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
Nc subcarriers 12 subcarriers
TD-LTE系统资源分配调度以RB为基本单位