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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
作者 钟华
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2006-3-29
钟华
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1总述
南京市概况
2TD-LTE网络架构简介
TD-LTE无线网络构架如下图:
E-UTRAN
图3—1TD-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。
eNB
eNB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
MME
MME具有下述功能:
NAS信令及其安全;跟踪区域(TrackingArea)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
SAE-GW
SAE-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
UEIP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
HSS
HSS用于存储用户签约信息的数据库。主要功能包括:
✓存储用户相关的信息
✓签约数据管理和鉴权,如用户接入网络类型限制、用户APN信息、
计费信息管理
✓支持多种卡类和多种方式的鉴权
✓与不同域和子系统中的呼叫控制和会话管理实体互通等
CG
3GPPR8版本EPC架构中计费节点为S-GW和P-GW,S-GW产生的计费信息类似于SGSN;P-GW产生的计费信息类似于GGSN。计费点将计费话单送至计费网关CG,由CG完成计费话单的检错、纠错和话单的合并,并完成话单格式的转换,然后将计费话单以标准格式送至运营公司的计费系统。
DNS
为EPC核心网网元和终端提供域名解析功能。
大唐移动TD-LTE设备简介
需添加设备能力、参数详细说明
覆盖解决方案
典型场景划分
典型场景就是将具有相似无线传播环境和业务类型的一类区域的化化分为一种典型场景。各种场景的分析基本应该涵盖绝大多数网络中遇到的实际环境。场景划分太粗会造成规划误差较大;而场景划分太细会增大规划的复杂度和每种场景的适用范围。所以针对不同的规划需求有不同的场景划分方案。
根据参考文献《TD业务覆盖场景研究与分析》,典型场景可以划分为密集城区,普通城区,郊区,农村,公路/干道和室内环境6种类型。对于每种场景,其详细的参数描述在一下章节中详细讨论。
密集城区
密集城区,其特征主要体现在密集两个字上面。建筑物无论是否规则排布,相互之间几
乎都是紧邻在一起。密集城区的划分原则如表5-1。
表5-1密集城区场景描述
典型场景
uu
1ZX
包含地物类型
CBD中心商务区
DENSEURBAN密集城区
非规则地形
DENSEBLOCK
BUILDING密集成排建筑
特征描述
金融区,中心商务区,建筑物
Incar:5dB
15~20dB视具体情况而定
建筑物排布不规则,高度密集,间隙小。
建筑物排布规则,高度密集,间隙小。
穿透损耗
Incar:5dB
15~20dB视具体情况而定
Incar:5dB
15~20dB视具体情况而定
普通城区
普通城区与密集城区的差别主要在建筑物的密度上。从航拍图片上来看,无论是规则还是不规则排布的建筑物,相互之间一般有比较清晰的街道或者绿地将建筑物相互之间区分开来。普通城区的划分原则如表5-2。
表5-2 普通城区场景描述
典型场景
普通城区
包含地物类型
BLOCKBUILDING
成排建筑物
MEANURBAN
普通城区非规则地形
特征描述
规则排布的建筑物,相互之间的空场或者绿地相互分隔开。高度达到30米。
通过较大块
建筑物平均
不规则排布的建筑物。通过不规则的街道排布或者绿地可以将建筑物相互之间很明显的区分开。
穿透损耗
Incar:5dB
12~16dB视具体情况而定
Incar:5dB
12~16dB视具体情况而定
阴影衰落标准差
表普通城区场景描述
在郊区环境下,建筑物的排布非常稀疏,同时多以低矮建筑物为主。另外在城区和郊区中的一些大面积绿地或者空场,也属于郊区环境。因此,相对来说,环境较为开阔。郊区的
划分原则如表5-3o
表5-3郊区场景描述
郊区
典型场景
包含地物类型
OPENINURBAN
城区开阔地(无植
被)
PARK城区开阔地
(有植被)
RESIDENTIAL
(郊区小别墅群落)
INDUSTRIAL
(工业园区)
MIXED
SUBURBAN
郊区非规则地形
密集城区、普通城区凡是有植被的空场
和居民区附近的一或者开阔地,包括
特征描述
些空场或者开阔地公园、高尔夫球场没有任何植被。墓地以及其他的一
一般情况下指的是在郊区的一些小别墅居住区这些小另墅区一般战地面积不大,楼层也不高周围有大块的绿地包围。建筑物平均高度低于15米。
这里主要是指工业
园区和城区环境厂
低矮。如:上海徐汨搦区宜山路附近或者金桥一带的工业园「区。建筑物高度低
20米。
离散、不规则排布建筑物或者居民区,相互之间回隔很大。
穿I12~16dB 12~16dB
***具体情况而定 视具体情况而定
损
耗
I12~16dB
视具体情况而定
12~16dB视具体情12~16dB
况而定 视具体情况而定
阴影衰落标准差
以往的网络建设中,由于建网成本的限制,农村多以公路、铁路、国道等为重点覆盖目标,周围的村庄和乡镇以及开阔地带的覆盖要求会低一些。由于公路/干道会在后面的章节中作专门描述,因此这里的农村覆盖场景描述将不包括公路/干道方面的覆盖。
农村的划分原则如表5-4。
表5-4农村场景描述
典型场景
农村
包含地物类型
OPENLAND
田野、荒地
VILLAGE
乡村
RURAL
农村非规则地形
特征描述
典型农村环境,远离市区,有着大块大块的土地
郊区中一些非常小型的建筑群落,如:小的村庄等
典型农村环境,偶尔出现一些稀疏的建筑物,如:仓库,农场等。
穿透损耗
Outdoor:0
Indoor:5dB
Indoor:5dB
阴影衰落标准差
0
交通干道
这里的公路/干道主要考虑在覆盖其他场景时无法兼顾,或者需要特定解决方案的部分。公路/干道的划分原则如表5-5。
表5-5公路/干道场景描述
山区环境主要对应国内、外一些多山的环境,其地形起伏较大,对无线信号的阻挡非常严重。这些环境下的覆盖目标主要是绕山而行的一些公路以及周边的一些小村庄。在站址选择方面,站址多数选择在山顶或者半山腰。其传输、电源等问题解决起来比较困难,并且多数情况下还需要建设铁塔。山区场景的划分原则如表5-6。
表5-6山区场景描述
典型场景
旅游景点
包含地物类型
HillyTerrian
丘陵地形
sightseeinginHT
山区旅游景点
特征描述
普通丘陵环境
名山大川,峡谷漂流。
穿透损耗
Incar:5dB
deepIndoor:8dB
阴影衰落标准差
室内覆盖场景的划分原则如表5-7。
表5-7室内场景描述
典型场景
室内
包含地物类型
宾馆、饭店、写字楼、大型商场、机场、火车站、会展中心、主要党政机关、企事业单位办公大楼、集贸市场、地下超市、地铁。
特征描述
一般按照其特征,大致可以划分为如下的三类:
1、 开阔,人群密集,穿透损耗小;如:集贸市场和大型商场;
2、 隧道,地铁,电梯;
3、 宾馆,酒店,写字楼;
穿透损耗
3dB(lighttextile)—>13〜20dB(blockwalls)
同时考虑墙壁和楼板的穿透损耗。其中:墙壁的损耗典型值为
~,楼板损耗待定
传播模型校正
传播模型是移动通信网小区规划的基础,传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理,运营商是否比较经济合理的投资且满足了用户的需求。下面介绍传播模型校正的流程以及具体按照此流程给出一个南京地区传播模型校正的方案。
传播模型校正的过程如下:
前期准备工作
站址选择和路线确定
站点架设和数据采集
数据处理
模型校正和结果输出
生成报告
由于模型校正涉及到CW测试和数据软件处理等工作,为了保证模型校正的准确度,在项目开始之前,要做如下准备工作。
软硬件的准备工作:
发射机:能够进行发射连续波(CW)的发射机,要求发射机的最大输出功率不小于
43dBm(20W),且在D频段内可自由设置频率
接收机:能够进行RF射频接收的宽带扫频接收机,能完成干扰测试和CW波的数据采集,要求对CW波的接收灵敏度不低于一120dBm
发射天线:要求采用全向垂直极化天线,要求提供完整的天线参数包括天线方向图
GPS接收机:提供准确的定位信息,要求GPS接收机具有较高的灵敏度,并能提供相应的通信接口
数字地图:更新期限为1年内,城区地图精度要求达到20m或更高,郊区农村的地图精度达到50m以上,并且地图上的地物类型比较齐全
软件:Span规划软件,要求工作站的配置不低于1GHz的CPU和512M的RAM;路测软件,要求具有良好的人机界面,能完成接收机、GPS接收机的管理,并具备强大的后台数据处理功能
其他辅助测试工具:手提电脑、频谱分析仪、驻波分析仪、数码相机和指南针等,帮助完成相应的测试工作。