lte技术优势与无线网络规划--毕业设计论文.doc

毕业设计（论文）题目：LTE 技术优势与无线网络规划学生：郑志明指导老师：院系：信息科学与工程学院专业：通信工程班级：学号：2015 年 6 月福建工程学院本科毕业设计（论文）作者承诺保证书本人郑重承诺：本篇毕业设计（论文）的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。学生签名：年月日福建工程学院本科毕业设计（论文）指导教师承诺保证书本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核，且提交的毕业设计（论文）终稿与上传至“大学生论文管理系统”检测的电子文档相吻合，未发现弄虚作假、抄袭的现象，本人愿承担指导教师的相关责任。指导教师签名：年月日I目录目录第一章绪论.11.1 设计背景.11.2 国外 LTE 无线网络现状.11.3 国内 LTE 无线网络现状.21.4 设计方向.31.4.1.设计重点.31.4.2.设计内容.3第二章LTE 基本原理及其优势.42.1 LTE 的基本原理.42.1.1 什么是 LTE 技术.42.1.2 LTE 的系统框架.42.2LTE 的技术优势.52.3LTE 的关键技术.72.3.1OFDM.72.3.2MIMO.82.4LTE-TDD 模式与 LTE-FDD 模式技术的比较.10第三章LTE 无线网络规划基础.123.1 LTE 网络规划的目标.123.2 LTE 无线网络规划的流程.123.3 网络需求分析.123.4 网络规模估算.143.4.1 覆盖估算.143.4.2 容量规划.153.5 站点选择和站点勘察.163.5.1 站点选择.163.5.2 站点勘察.17第四章LTE 无线网络规划与仿真结果分析.19II4.1仿真环境与数据概况.194.1.1项目概况及网络现状.194.1.2规划原则.204.1.3规划目标.204.1.4规划条件及参数设置.204.2仿真验证及分析.244.2.1仿真结果.244.2.2仿真结果汇总.314.3无线参数规划-PCI 规划.35第五章总结与展望.385.1 论文工作总结.385.2下一步的研究工作.38致 谢.39参考文献.40IIIIIILTE 技术优势与无线网络规划摘要4G 时代正悄然走进，LTE 技术的覆盖已如茶如火的持续蔓延着，第三代的移动通信系统已然满足不了人们对数据业务的追求，LTE 作为 3G 与 4G 之间的过度技术，在容量和带宽上能够在一定的程度上满足人们的需求。所以如何部署一个精良的 LTE 网络是在网络实施建设之前一个重要的步骤，网络规划的好坏会影响到基站建设的周期，对投资风险也起到非常重要的作用。本文着重阐述了 FDD-LTE 无线网络规划的步骤及其内容，首先从 LTE 的理论及其关键技术进行概要的介绍，对 FDD-LTE 系统进行无线网络规划，针对某地区提出相应的需求分析，对网络规模估算、站址选择和站点勘察等方面的影响因素给出了分析和合理化的建议。为了验证得出站点的规模及指标，本文通过选用 9955 V7.1.2 的 LTE FDD 模块作为规划仿真系统，对某地区的站点进行仿真验证，根据仿真结果给出建议。关键字：FDD-LTE、网络规划、规划仿真IVTHEADVANTAGES OF LTE TECHNOLOGYANDWIRELESS NETWORK PLANNINGAbstractWith the coming of 4G age,the coverage of LTE technology is becoming larger.The mobilecommunication system of the third generation cannot satisfy peoples pursuit for data business,while LTE,asthe transition technology between 3G and 4G,can satisfy peoples need in capacity and band width to someextent.Therefore,how to deploy a superior LTE network is an important step before the construction ofnetwork.Besides,how to plan the network better has a great influence in the period of base-stationconstruction and plays a very important role in investment risk.This essay focus on the steps and contents of the panning of FDD-LTE wireless networks.Firstly,there isa brief introduction on the theory of LTE and its key technologies and then we have a wireless networks planon FDD-LTE system.Whats more,Analysis and reasonable suggestions will be given on the estimation ofnetwork,station stand choice and site survey according to corresponding demand analysis from a certainarea.In order to work out the site size andindex,this essay will have a simulation on the site of a certainarea by choosing LTE FDD module of 9955 V7.1.2 as the planning simulation system and then suggestionswill be made according to the simulation results.Key words:FDD-LTE;network planning;planning simulation1第一章绪论1.1 设计背景通信的发展历程及速度不可谓不快，同时伴随着各种通信设备的升级换代和人们对网络的使用程度的加强，众多的用户也对个人通信技术的数据业务的要求也越来越高，如网页浏览、视频传输等需求的提高，人们对当前的 3G 已然呈现不满足的状态，同时，随着基于 OFDM 技术的 WiMAX 系统的迅速崛起，以及最大系统带宽扩展的需求，迫使3GPP 开始对 UMTS 系统的长期演进技术的研究，即 LTE(Long Term Evolution，长期演进)。对 LTE 网络应该是要满足人们各种业务的需求，因此想要一个高质量、投入的建设成本低且能够应对网络网规复杂性的网络，必须要规划好网络，以实现 LTE 和其他制式网络的融合发展，但这一过程将面临很多考验。目前，运营商、设备商等其他在产业链内的各方商家为了应对这个考验，在 LTE 网络的建设行动上已经落实实施当中。1.2 国外 LTE 无线网络现状目前在 112 个国家已经有 331 个 LTE 商用网络建设完成，而在全球共遍布在 144 个国家的 508 家营运商正在对 LTE 技术进行投资，其中 9 个国家中有 52 家营运商对 LTE 网络进行试验，另外 135 个国家有 456 家运营商对 LTE 网络的部署进行承诺。韩国、美国、日本是目前 LTE 比较发达的国家。欧洲所使用制式是：FDD-LTE。是全球最早实现商用 FDD-LTE 网络的地区，不过欧洲很多国家但为了收回 3G 的投资，所以并未大规模推广 FDD-LTE 网络的建设，导致用户数增长缓慢。美国所使用制式是：FDD-LTE。美国是 LTE 用户数最多的一个国家，从 2010 年底美国在 38 个城市区域内启动 LTE 网络商用的服务，当时成为 FDD-LTE 覆盖面最广、用户数和设备最多的国家。早在 2012 年美国第一大运营商 Verizon 的 LTE 网络在全美地区的基站覆盖程度度达到了大约 2/3，并且在 2014 年底亚洲和欧洲 LTE 用户数的总和比美国的 LTE 用户数更少。拉丁美洲所使用的制式是：TD-LTE、FDD-LTE。在 2011 年 12 月，该地区哥伦比亚、智利、巴西等国 LTE 网络已实现商用。2011 年 12 月，哥伦比亚电信运营商在南美第一2个 FDD-LTE 商用网络启用，巴西的电视运营商 SKY 在拉丁美洲的第一个 TD-LTE 商用网络启用。韩国所使用的制式是：FDD-LTE。据说韩国的网速是全球最快之一，2011 年 7 月 韩国 LTE 市场正式启动，并在 2012 年年底，韩国的 LTE 用户数已超 1600 万(总人口约 5000万)。1.3 国内 LTE 无线网络现状目前 LTE 网络在国内已经开始快速发展，但是网络运营在建设初期还有很多困难需要解决。2011 年，中国移动在国内七个主要城市部署了 1200 多个基站的试验网，作为全球规模最大的 TD-LTE 试验网，通过测试对 LTE 的各方面的能力进行验证，其中主要包括TD-LTE 的技术、站点规模和组网方式以及网络运营等方面，试用过程中众多商用问题得到解决。2012 年，中国移动在 10 个主要城市建设了超过 2 万多个 TD-LT E 的基站，以此来不断扩大 TD-LTE 体验用户规模。不过各运营商之间网络制式的不同，三大运营商对 LTE 的网络持有不同的态度，使得在 LTE 网络建设的策略方案上也是各不一样。中国移动在 2014 年 6 月已建设 4G 基站约31.8 万个，并在 2014 年年底建成超过 50 万个 LTE 基站。由于 FDD 拍照还没发下来的缘故，中国电信和中国联通在 LTE 网络的发展方面上与中国移动的 TD-LTE 规模和推广上存在着较多的差距。不过在 2015 年 2 月 27 日，联通和电信也领到了 FDD 牌照，从而拥有了 TDD 和 FDD 两张 4G 牌照，这将使得中国联通和中国电信在 LTE 无线网络的建设有着强有力的竞争力，也将使三大运营商之间的竞争更加激烈从而促进 LTE 网络的发展。在 LTE 网络建设的初期，可能会造成网速不理想或者用户的体验不佳等原因，主要问题是网络建设的速度、优化的力度以及产业链的成熟度和 LTE 技术自身等都与国外有着差距。被业内专家认为 LTE 网络建设中的难题主要有两点，一个是 LTE 网络的建站难度大，因为不同地区地貌以及室内室外分布的情况都不一样，而另一则是新增的 LTE 站点与现网协同发展问题比较多。31.4 设计方向1.4.1.设计重点针对宁德地区的联通 FDD-LTE 无线规划，以覆盖目标、容量目标、质量目标为重点。掌握运营商的具体要求，了解现网信息包括站点信息，热点覆盖区域,并充分利用原有 2G、3G 站点使得网络规划能够达到成本最优的原则。1.4.2.设计内容根据室外覆盖规划的原则以及建设的规范，针对宁德市蕉城区的 FDD-LTE 无线网络规划，制定详细的方案步骤和仿真测试验收规范，完成宁德蕉城区 FDD-LTE 无线网络规划工程项目的可行性的需求分析、站点选择及勘察、规划仿真测试、无线参数的规划等工程任务。4第二章LTE 基本原理及其优势2.1 LTE 的基本原理2.1.1 什么是 LTE 技术LTE(Long Term Evolution,长期演进)技术是 3G 技术的演进，在 2004 年 3GPP 的多伦多会议之后开始试用起来。其实 LTE 并不是人们普遍认为的 4G 技术，它是 3G 跨到 4G技术之间的一个过渡技术。1但是，与其说是“Eovlution”（演进），更不如说是“Revolution”（革命）。LTE 技术相对于 3G 技术发生了革命性的变化，不管是在无线接口的技术上还是在网络的组网架构上。LTE 主要有以下几个主要技术特点：（1）能够更好地利用频率资源并且支持成对对称或非对称频谱，在 1.25MHz20MHz 之间的带宽上能够灵活配置。（2）降低了系统的等待时间，用户平面等待时间低于 5ms 的单向传输，控制平面从空闲状态到活动状态等待时间低于 50ms，从驻留状态到激活状态的等待时间小于 100 ms。（3）业务数据峰值的速率更高：在 20MHz 频谱带宽能够提供 100Mbps 的下行、50Mbps 的上行峰值速率，FDD 制式在 220MHz 的带宽下能够提供下行峰值速率为150Mbps 业务峰值速率。（4）对于速度大于 350 公里/小时的最低限度的用户支持 100kbps 的接入服务。（5）在结构上进行了简化，取消了无线网络控制器（RNC）节点，取消电路域（CS）。不过 LTE 技术在实现以上系统技术目标的同时，还得降低系统复杂性和组网成本。2.1.2 LTE 的系统框架LTE的系统构架由演进后的核心网EPC和演进后的接入网E-UTRAN两个部分组成，如图 2-1 所示。5图 2-1 LTE 系统框架与 3G 系统的网络架构相比，LTE 接入网中 eNodeB 是唯一的逻辑节点，逻辑节点数量减少使 LTE 网络架构更加倾向于扁平化。能够减少终端在呼叫建立的等待时间以及用户数据的传输的延时，在网络建设的运维成本和建设成本也相对的降低了。2.2LTE 的技术优势TD-SCDMA（中国）、WCDMA（欧洲）、CDMA2000(美国)、WiMAX 这几种技术是国际上公认的 3G 标准。3GPP 长期演进的(LTE)项目是 3GPP 启动的最大的新技术研发项目，这种以 OFDM/FDMA 为核心的技术已经被列为 4G 技术。LTE 技术是 3G 技术的演进，它改进并增强了 3G 的空中接入技术，采用 OFDM 和 MIMO 关键技术作为其无线网络演进的唯一标准。2LTE 不仅简化了结构，系统性能方面也有较大程度提升，LTE 与 3G 技术的对比如表1-1 所示：6表 1-1LTE 与 3G 技术指标对比表中可以看出，相对于 3G 技术，LTE 的技术优势主要有：（1）由于正交频分复用和多输入输出两个关键技术的引进，LTE 的传输速率得到了质的提升，TD-LTE 的下行峰值速率达到 100Mbps、上行为 50Mbps，而 FDD-LTE 在 220MHz 的带宽下下行速率可达到 150Mbps。（2）LTE 技术的频谱效率和系统容量高，AMC（Adaptive Modulation Coding，自适应调制编码）和 HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest，混合自动重传请求），OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)技术的引入，使LTE 的频谱效率比 3G 系统有明显的改善。同时采用 MIMO 技术，在占用一样频带的情况下，各发射天线能够同时地发送信号，这不仅能够提升频谱的效率而且对系统容量的容量也有很大的提升。（3）分组域服务为 LTE 的主要目标，在整个网络架构的系统将基于分组交换进行业务。技术指标3GLTEWCDMACDMA2000TD-SCDMA语音和各种1x：语音和各种语音和各种速率数语音和各种速率数据业务定位速率数据业务 速率数据业务据业务业务；取消 CS 域，D0：数据业务CS 域业务在 PS 域实现（VoIP）关键技术扩频、码分多码分多址；EVD智能天线；接力切OFDMA、MIMO址O 前反向 HAR换；软件无线电Q19201980MHz19201980MHz18801920MHz现有 2G、3G 和 3G21102170MHz21102170MHz20102025MHz扩展频段工作频率核心频段核心频段核心频段信道带宽5MHz1.25MHz1.6MHz1.420MHz用户速率支持 64/128/381x：153.6/307.2支持 64/128/384kbit100Mbit/s(2x2 天线)（下行）4kbit/skbit/s/s;HSDPA:EVDO Rev.A:TD-HSDPA:2.8Mbit/s14.4Mbit/s3.1Mbit/s用户速率HSUPA:5.76M1x:153.6kbit/s（上行）bit/sEVDO Rev.A:TD-HSDPA:1.6Mbit/s50Mbit/s（2x1 天线）1.8Mbit/s7（4）LTE 系统带宽灵活的部署，可以从 1.4MHz 至 20MHz 的带宽进行配置同时也支持成对和非成对频谱的分配，以保证 LTE 网络的灵活部署。（5）降低了系统的等待时间，用户平面等待时间低于 5ms 的单向传输，控制平面从空闲状态到活动状态等待时间低于 50ms，从驻留状态到激活状态的等待时间小于 100 ms。（6）在已有的 3G 系统及非 3GPP 规范的系统之间的运行，LTE 也有很好的向下兼容性，系统之间能够较好地协同运作。3在技术上 LTE 不再采用软切换形式，LTE 在上行链路和下行链路都摒弃了宏分集合并技术，也就是采用快速小区选择的（即快速硬切换）方法。2.3LTE 的关键技术2.3.1OFDMOFDM即正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing），OFDM 的基本原理是把高速传输的数据流转换成多个低速的数据流，并在多个子载波上并行传输多个低速数据流的数据符号4，如图 2-2 所示。建立在快速傅立叶反变换（IFFT,InverseFastFourier Transform）和快速傅立叶变换（FFT,Fast Fourier Transform）来实现 OFDM 的调制和解调。多载波调制（MCM，Multi-Carrier Modulation）与 OFDM 相比，不同之处在于 OFDM 调制出的各个子信道之间在频谱上可相互叠加，在调制出的各个子信道之间能够保持正交性，如图 2-3 所示。图 2-2 OFDM 频谱8图 2-3 OFDM 信号的频谱在 LTE 系统中正交频分多址（OFDMA）作为下行多址的方式,单载波频分多址（SC-FDMA，Single-carrier Frequency-Division MultipleAccess）作为 OFDM 上行的传输技术。使用 OFDM 的多址系统的主要优点是：在窄带宽可以发送大量数据，算法简单并且易于实现。5OFDM 针对频率选择性衰落和窄带的干扰有很好的防护作用，因为 OFDM 是多载波传输，干扰是载体的一小部分，而这些子信道还可以采用纠错码进行纠错。OFDM系统可以使用不同数量的子信道来实现上行和下行让非对称传输，提升信道利用率。尽管 OFDM 优点很多但是也存在着不足：鉴于载波频和相位噪声偏对 OFDM 系统影响比较大，如果多个信号相位相同的子载波重复在一起，会导致信号的功率比平均的功率大得多，使得存在较大的峰均比（PAPR,Peak-to-Average Power Ratio），这样终端在做上行业务时会增加终端设备的功放成本和耗电，这也要求发射机功放的线性度很高，因此在上行传输技术采用 SC-FDMA 技术。2.3.2MIMO多输入输出（MIMO,Multiple Input Multiple Output）指使用多个相关或者不相关的发送天线或者接收天线的技术，并通过融合信息处理技术来提升系统容量，达到质量最优的技术的集合。MIMO 技术通常的分为传输分集、空间复用、波束赋形 3 种技术类型。1.传输分集MIMO 技术的传输分集主要是通过多天线发送或接收同一信号，使接收端能够在任何时候都能得到信号比较强的副本，以此来提高接受信号的信噪比及可靠性。92.空间复用MIMO 技术的基本出发点是通过在不同的天线上发送相互独立的信号，达到 MIMO系统的高频谱利用率和高数据率。LTE 下行可以同时支持单用户 MIMO(SU-MIMO)和多用户 MIMO(MU-MIMO)，如图2-4 所示。其中 SU-MIMO 收到的信号全部来自同一个终端的天线，而 MU-MIMO 的信号则来自不同的终端天线，即 MU-MIMO 可以比 SU-MIMO 获得更多的用户分集增益,MU-MIMO 比 SU-MIMO 更容易获得信道之间的独立性。在 LTE 系统的上行中仅支持 MU-MIMO 这一种 MIMO 模式。图 2-4 SU-MIMO 和 MU-MIMO3.波束赋形当系统在检测到有移动设备接入时，多根天线对输出信号的相关性进行相位的加权，会产生一个具有指向用户终端的波束，将信号往指定波束方向上传输，这不仅将信号、数据更集中于传输方向上6，同时也有效的降低了其他用户对信号的干扰，确保用户可以收到一个良好质量的信号，如图 2-5 所示。波束赋形技主要用在下行业务传输的方向上，上行方向虽然支持 MU-MIMO，但是对每一个设备终端来看，其本质上与单天线的传输没有区别。10图 2-5 波束赋形2.4LTE-TDD 模式与 LTE-FDD 模式技术的比较尽管 LTE-TDD 与 LTE-FDD 采用的关键技术基本上是一致的，但在很多方面存在着一定的差异，下面简要对比下两种模式的异同点，如图 2-9 所示。FDDFDD 上下行数据同时传输TDDTDD 上下行数据分开传输图 2-9 FDD 与 TDD 传输方式比较TDD 模式与 FDD 模式采用的双工方式是不同的。FDD(频分双工)模式就像双车道一样上行下行能够同时进行，是在通过中间有保护频段的两个分离的对称频率信道上进行接收和发送的，信号的传送在时间上是连续的，频谱采用对称的方式可以提高频谱的利用率。而在支持非对称业务数据时，频谱利用率相对 TDD 明显不足。TDD(时分双工)模式就像单车道一样，只有在“指示灯”的指挥下来进行上行和下行的业11务，而这个“指示灯”就是时间。所以 TDD 模式是用不同时间来区分发送和接收信道的，其信号的传送在时间上与 FDD 是相反的，是不连续的。TDD 模式中基站与终端设备之间必须达成同步才能顺利工作，在特定时间段内由基站发送信号给终端设备，而其余时间段内由终端设备发送信号给基站。FDD 相对 TDD 的主要优势有：1.在信号的传送方面，传送相同的数据时频分双工所用的时间明显比时分双工方式更久，但在功率损耗方面，频分双工消耗的功率就比时分双工小得多。2.上行方面由于 TDD 系统受限，所以 FDD 基站的覆盖范围比 TDD 基站的覆盖范围明显范围更广；3.在 TDD 模式中，信号的发送和接收都是在同一频谱上，所以无法对信号进行干扰隔离，系统内与系统之间会存在干扰；但频分双工模式相对时分双工模式也存在不足之处，由于频分双工需要对称的频谱，部分零散频谱资源不能为频分双工所用造成频谱的浪费，时分双工模式能够方便地配置FDD-LTE 系统不易使用的零散频谱，能够有效的提高频谱的利用率，时分双工模式能够使接收终端的复杂性有效的降低。12第三章LTE 无线网络规划基础3.1 LTE 网络规划的目标LTE 网络规划设计目标是在网络规模和质量与成本之间达到平衡，满足当各种业务的需求，具有良好服务质量的通信网络。在符合国家相关条例及符合当地的实际情况下，应当充分利用目前存在的资源，控制网络质量、确保系统用户的容量，是建设一个具有一定规模且可靠、安全的网络的保障。3.2 LTE 无线网络规划的流程一个完整的网络规划流程主要包括：网络需求分析、网络规模估算、站址的规划和选择、无线网络仿真以及无线参数的设计7，如图 2-1 所示。图 2-1 无线网络规划基本流程3.3 网络需求分析随着移动网络的发展，人们对网络的依赖程度不可同日而语，越来越多的数据业务的需求，人们对网络的要求明显提高了。所以本次项目工程将详细制定一个详细的需求分析。13区域划分：通常根据建筑物的平均高度、建筑物之间的距离、天线的挂高与建筑物之间的高度差、街道的密集程度、建筑的材质等各种因素，可以将网络覆盖区划分为密集市区、市区、郊区、县城、乡镇等不同的地理区域如图 2-2 所示。其中 1 为密集城区，经济情况相对其他区域会更发达些，在该区域主要分布着高层建筑物，地形地貌也相对平均；2 为一般城区，在建筑物的高度和居民的集中度都达到了整个地区的平均水平；3为郊区，处在城区与农村之间，建筑物的密集程度在规划整个区域处在平均水平以下；4为农村，几乎没有大型的建筑物，地形开阔且宽广。图 2-2 蕉城区区域划分市场定位和业务预测：通过与建设方访谈沟通拟定建设方的市场发展的计划，结合之前的 2、3G 网络情况，找到合理的市场定位。根据划分的不同区域，有针对性的对各个区域确定覆盖需求、质量要求和业务的类型。对现有的移动用户进行统计分析，语音业务比较平坦，数据业务以指数形式增长，可以根据 2G 和 3G 业务分布进行预测，这对 LTE网络后期的发展有着指导意义。现有网络情况资料：对于叠加建网，即运营商在此之前已经建设其他制式的移动网络，在规划网络之前需要收集尽可能全的现网资料，以便后期能够避免对现有网络资源和不同系统之间的相互干扰，现有网络的资料也能够对业务预测提供方便。143.4 网络规模估算3.4.1 覆盖估算LTE 网络覆盖的基础是合理确定基站扇区边缘数据业务速率。相对于 3G 网络，LTE网络取消了电路域的业务，保留分组域业务，不同目标速率的解调门限不同，使得覆盖半径也不同，所以要确定有效的覆盖范围，就要确定边缘用户的最低速率需求。8此外LTE 系统的资源调度比较复杂，小区间的干扰也会影响 LTE 的覆盖性能。LTE 的链路的总预算需要确定上述存在的因素，才能得出系统允许的最大路径损耗。LTE 链路预算分为上、下行链路预算，其基本原理如图 2-3 所示。本次使用的是标准传播模型（SPM 模型）作为无线网络规划工具的传播模型。SPM 是建立在COST231-Hata 经验模型的基础上，从原理图可以简单的算出：MAPL（最大路径损耗）发射端 EIRP（有效全向辐射功率）增益损耗工程余量接收端接收灵敏度图 2-3 上/下行链路估算基本原理15在 LTE 链路预算的过程中，发射功率和资源对基站发射功率增大的同时的覆盖产生影响，虽然覆盖也在加强，但干扰将被增强。在边缘业务速率确定的情况下，子帧 RB 的数量占用更多的资源，基站的覆盖范围将更广。3.4.2 容量规划在 LTE 网络的容量规划一般是按照以下的流程进行的，如图 2-4 所示。其中，主要对业务模型和单站平均吞吐量进行分析。图 2-4 LTE 容量规划流程图话务模型及需求分析：分析用户的需求和话务模型，用户数、BHSA(忙时会话试呼数)、忙时激活率、业务速率等。1.业务模型分析表 3-1 给出的是 TD-LTE 的模型，是在 3G 的基础上加以推算得出来的，且目前 LTE的话务模型处于初期阶段，也因 LTE 网络支持的业务众多，不同业务的模型也是不一样的。因此从 TD-LTE 的单用户业务模型可以对 FDD-LTE 单用户业务模型给出建议如下。LTE 手机用户：40Kbit/s。LTE 卡类用户：200Kbit/s。上下行流量比例：1:4.忙时激活比：20%。16表 3-1TD-LTE 用户业务模型表业务类型业务名称下行带宽要求（kbps）手机终端卡类终端业务比例数据流量（kbps）业务比例数据流量（kbps）音视频节目手机视频节目流媒体（普通屏幕）80010%80高清视频节目流媒体（大屏幕，或手机投影仪）160010%160视频通话标清视频通话80010%80中高速上网手机上网浏览40070%280电脑的移动上网100080%800视频监控视频监控6410%6.4家庭监控80010%800业务体验综合要求（kbps）520966.4业务占空比10%20%激活用户宽带业务综合模型（kbps）55193.22.单站平均吞吐量在 FDD-LTE 系统中，每个基站所能够承载的最大理论吞吐量一般无法直接算出来，只能在一定的网络配置进行仿真，得出基站每个扇区能够承载容量的大小。9根据 TD-LTE的实测数据看（20MHz 带宽，DL:UL=2：2），下行的最大吞吐量达到 80Mbit/s,平均吞吐量大约为 20Mbit/s，可以假设 FDD-LTE 系统的极限吞吐量为 20Mbit/s（210Mbit/s），空口利用率取 70%，则每扇区的空口容量承载能力为 14Mbit/s，即容量规划站点数=每用户吞吐量用户数/单站平均吞吐量。网络规划估算的最终规划结果应该取覆盖规划站点数与容量规划站点书之间的最大站点数为规模估算的结果。3.5 站点选择和站点勘察网络规划在进行站点规划时一般是通过预估算确定需要投入新站点区域小区的覆盖能力以及容量，再通过现场的勘察确定站的合理的位置。3.5.1 站点选择从基站的建设角度上看，覆盖与质量是主要的，这也是站点选择的重点。一般针对不同的区域划分有不同的标准。17针对市区来说，大型建筑物比较多，居民点密集程度也较为集中，人们对业务的需求也更加迫切。所以这种区域往往是无线衰耗大，基站的覆盖半径一般在 300400m 左右，而且涉及到一些新建站点，这类站点一般需要租房或者租场地，想要让站点处在预规划好的位置往往比较困难，不过可以通过附近区域建站，再修改站点的参数进行调整，以此来弥补站址偏差带来的不足。对于郊区、县城以及一些比较繁华的乡镇等区域，这类区域没有像市区那样有较多的大型建筑物，取而代之的是建筑物的密集程度不如市区，人口的密集程度大约在整个地区的平均水平，所以站点的规模不算很大。新建站点一般是信号补点，基站的覆盖半径要比市区的覆盖半径大一般在 1.5km,不过具体问题还需具体分析。对于农村以及一些需要大面积覆盖的区域，这类区域几乎没有密集建筑物，人口密集度也没达到平均水平，所以基站的的建设主要是以覆盖能力为主。站点一般设置在地理位置比较高的地方且不宜离覆盖范围的距离太近，因为天线的位置高在覆盖的近区内会存在覆盖阴影，常见的一般以铁塔站为主，塔下的信号往往不是特别理想。这类区域应该以具体地形地貌具体有针对性的采取相应的措施。3.5.2 站点勘察站点的勘察包括站点周围环境情况勘察、天线挂高的设置、站点经纬度的记录、天线下倾角设计和天线方位角的打向等10，站点的勘察流程，如图 2-5 所示。图 2-5 站点勘测流程18（1）获取经纬度信息：在机房无遮挡、宽阔的地方进行测量，利用 GPS 设备对卫星进行锁定，必须同时锁定 4 颗卫星以上的信号，等 GPS 显示的读数稳定后再记录下经纬度；（2）环境勘察：观察并记录基站周围环境情况，判断并记录基站周围是否有高大建筑物的阻挡，是否有大面积的水面、树林等。对站点的周围环境，以正北方向为 0，从 0开始隔 30拍一张照片，并命名照片，如图 2-6 所示；（3）天馈系统勘察：对天线所处的位置进行详细的记录，天线位置与其他营运商系统的天线应当有充分的隔离，避免天线互对造成干扰，在有其他系统共站时，应考虑其他系统的干扰因素，一般水平隔离 2m，垂直隔离 1m。（4）天线挂高：天线挂高是从地面到天线中心位置的高度，不同地区的天线挂高有不同的要求，市区一般在 3040m 左右，郊区及乡村以铁塔天线挂高为主，此类区域以基站覆盖范围为主要目标。（5）天线方位角及下倾角：方位角是指天线主瓣水平指向，一般指向需要覆盖区域的方向，以正北为准，进行测量并记录，根据基站预期覆盖及挂高等情况综合考虑，下倾角的值一般为：天线挂高/10+1。图 2-6 勘察照片整理19第四章LTE 无线网络规划与仿真结果分析4.1仿真环境与数据概况4.1.1项目概况及网络现状本次工程主要对宁德市蕉城区联通项目 FDD-LTE 网络建设的规划以及仿真进行介绍。蕉城区本次规划范围约为 63.4 平方公里，规划的目标主要是蕉城城区、蕉城漳湾马山村、蕉城漳湾苗圃等区域，总人口约为 4347 万人。规划区域 google earth 地图,如图 4-1 所示。图 4-1规划区域 Google Earth 地图蕉城区作为宁德市的一个城区，大部分居民、学生都聚集在蕉城区。根据数据统计，大部分人所使用的通信业务类型，除了语音业务外，数据流量占了很大的比例，其中为学生使用较多。随着通信行业的不断发展，人们的消费能力也逐渐的提高，在此城区的数据业务增长的潜力也比较大，所以联通 FDD-LTE 无线网络的建设比较符合当地情况。目前蕉城区联通的室外站点共有 148 个，本次规划站点数 49 个，为室外站点。204.1.2规划原则基站站点在规划时应优先考虑站点覆盖的有效性，使得能够尽量保持蜂窝的拓扑结构，在条件允许的情况下，应该充分利用现有的 2G、3G 站点资源11，避免新增站点过多，使工程的建设难度加大，同时可以节约成本，方便网络运营的管理。本区域网络规划中室外站点采用的频段是 band3，为国际主流的 1800MHz 频段，具体就是 1710-1785MHz（上行），18051880MHz（下行）。扇区的配置大部分采用三扇区配置进行覆盖。部分采用四扇区配置进行覆盖。由于原有 2G、3G 的站点规划与本次规划原则大部分是一致的，所以优先考虑与现网 WCDMA 共址建设的方案，部分站点为新增站点，对一些盲点进行补充覆盖。4.1.3规划目标1.指标要求对于室外站点覆盖数据业务热点的区域，每个区域的覆盖程度要实现室外成片连续覆盖。（1）公共参考信号接收功率 RSRP 大于-100dBm 的目标覆盖区域应占 95%以上。（2）目标覆盖区域内 95%以上的 RS-SINR -3dB。（3）邻小区 50%负载情况下，小区边缘单用户上下行速率达到 1Mbps/4Mbps。2.弱覆盖调整原则（1）电平值 RSRP=-700.51163.1Best RSRP(RS EPRE)Level(DL)(dBm)=-804.156825Best RSRP(RS EPRE)Level(DL)(dBm)=-9011.928871.8Best RSRP(RS EPRE)Level(DL)(dBm)=-10015.83695.3Best RSRP(RS EPRE)Level(DL)(dBm)=-10516.310498.1Best RSRP(RS EPRE)Level(DL)(dBm)=-11016.589299.826统计图表如图 4-6 所示：图 4-6 RSRP 统计图表从统计看，RSRP 大于等于-100dBm 的区间占 95.3%，满足规划指标的 95%RSRP 覆盖要求。2.RS SINR 覆盖SINR 表征了导频信号的接收载干比，体现了无线干扰的水平。是考察 LTE 系统的干扰水平的一个非常重要的指标。覆盖良好的网络中 RSRP 和 SINR 都应保持在较好的水平上。在全网小区 50%加载下，对仿真区域内的 RS SINR 预测结果如图 4-7 所示：图 4-7 RS SINR 预测结果27统计表格如表 4-6 所示：表 4-6SINR 分布结果NameSurface(Km2)%Focus ZoneRS SINR 016.561299.6Reference Signal C/(I+N)Level(DL)(dB)=240.51123.1Reference Signal C/(I+N)Level(DL)(dB)=210.96885.8Reference Signal C/(I+N)Level(DL)(dB)=181.55769.4Reference Signal C/(I+N)Level(DL)(dB)=152.303213.9Reference Signal C/(I+N)Level(DL)(dB)=123.3320Reference Signal C/(I+N)Level(DL)(dB)=94.837629.1Reference Signal C/(I+N)L