TD-LTE网络规划优化指导手册.pdf
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1、 中国移动通信集团 山东有限公司TD-LTE网络规划优化指导手册 山东移动网络部 2013年10月14日 目 录 第一章.TD-LTE 宏站规划.7 1.概述.7 2.TD-LTE 宏站规划原则.7 3.TD-LTE 宏站规划需求分析.8 3.1 网络需求分析.8 3.1.1 覆盖需求.8 3.1.2 容量需求.9 3.2 站址规划.9 3.2.1 站间距规划.10 3.2.2 站址选取.10 3.3 天面规划.11 3.3.1 天线选取.11 3.3.2 天馈建设.12 3.3.3 与其它系统隔离度.13 3.4 无线规划.15 3.4.1 PCI 规划.15 3.4.2 TA 规划.16
2、4.TD-LTE 宏站规划一般流程.17 4.1 总体审核方法.18 4.1.1 审核对象.18 4.1.2 审核流程.18 4.2 逐小区的分析方法.18 4.2.1 高干扰源小区的分析.19 4.2.2 被干扰小区的分析.22 4.2.3 弱覆盖小区的分析.22 4.3 规划方案调整后的审核.23 5.特色场景覆盖案例.23 5.1 4 种典型场景解决方案.23 5.2 城区覆盖场景.27 5.2.1 高站影响案例及解决思路.27 5.2.2 低站影响案例及解决思路.31 5.2.3 规划中典型问题处理案例.33 5.2.3 宏站天馈建议.38 5.3 公交路线.40 5.4 高速公路.4
3、1 5.4.1 高速公路网络特点.42 5.4.2 高速场景面临的主要问题.42 5.4.3 高速公路场景的网络规划.43 5.5 隧道.45 5.6 海面覆盖.46 第二章.TD-LTE 室分规划.47 1.概述.48 2.TD-LTE 室分规划原则.48 2.1 室分总体规划原则.48 2.2 室分分场景规划原则.49 2.3 室分单双流规划原则.50 2.1.1 MIMO 双流新建.51 2.1.2 MIMO 一路新建一路改造.51 2.1.3 SIMO 单路改造.52 3.TD-LTE 室分需求分析.53 3.1 容量需求.53 3.2 覆盖需求.55 3.3 馈线改造.56 3.4
4、输入功率.56 3.5 隔离度要求.57 3.6 切换带规划.60 4.TD-LTE 室分规划一般流程.61 4.1 梳理高流量区域.61 4.2 规划单双路.61 4.3 整改原有室分,避免简单合路.61 4.4 整改室分器件.62 4.5 开展干扰排查.62 4.6 频点规划.62 第三章.TD-LTE初始优化.63 1.概述.63 2.初始优化预检查.63 3.单站验证.65 3.1 单站验证的目的.65 3.2 单站验证前的准备.66 3.2.1 基站后台工程师准备.66 3.2.2 测试工程师准备.66 3.3 单站验证的步骤.66 3.4 单小区性能测试.67 3.4.1 单用户多
5、点吞吐量和小区平均吞吐量测试.69 3.4.2 单用户峰值吞吐量测试.70 3.4.3 单用户 Ping 包时延测试.71 3.4.4 控制面时延测试.71 4.簇优化.72 4.1 簇优化的前提和输入信息.73 4.1.1 分簇.73 4.1.2 选择可以进行优化的簇.74 4.1.3 配置簇内站点的邻区等参数.74 4.1.4 获取输入文档及电子地图.74 4.1.5 确认簇状态.74 4.1.6 规划测试路线.74 4.1.7 测试工具准备和检查.75 4.2 簇优化主要内容.75 4.2.1 覆盖优化.75 4.2.2 干扰优化.76 4.2.3 切换优化.77 4.2.4 掉线率和接
6、通率优化.77 4.2.5 告警和硬件故障排查.78 4.3 簇优化验收指标要求.78 4.3.1 全网覆盖测试.78 4.3.2 网络质量测试.79 4.4 簇优化案例.87 4.4.1 海望角度假村越区覆盖.87 4.4.2 南海路中段弱覆盖.88 4.4.3 南海路与莱阳路路口高干扰.90 4.4.4 武昌路由南向北行驶区域吞吐量低.91 4.4.5 文登路掉话.93 第四章.D 频段异频组网方案.95 1.同频组网方案分析.95 2.异频组网方案研究.99 3.异频组网应用效果.101 4.小结.106 第一章第一章.TD-LTE 宏站规划宏站规划 1.概述概述 依据各地市网络规模规划
7、预算,综合考虑业务密度等因素规划建网的区域。在规划建网区域内优先以原有的2G/3G站址进行TD-LTE的共站址的建设,但要满足TD-LTE的网络结构、站间距、高度等要求,另外要注意原有的2G/3G站点的传输、机房、天面等要有富裕的建设空间。对于不适合共站址建设的站点和无2G/3G站址的站点覆盖的区域要进行TD-LTE新建站址。站址位置确认后要根据实际情况进行2/8天线、MIMO、传输等配置。对于一些覆盖难度较大的区域可以考虑建设拉远、Small Cell等方式进行解决。2.TD-LTE 宏站规划原则宏站规划原则 各地市网络部需提早介入,综合使用LTE规划仿真数据、基于2G/TD的MR、扫频和路
8、测数据的LTE网络结构预估等多种手段,对LTE规划方案进行逐小区、逐基站的分析,确保LTE规划方案具备合理的网络结构,力争从源头规避网络结构问题。无线网建设原则分为指标要求和基站建设原则,指标方面包括:覆盖指标(目标覆盖区域内公共参考信号接收功率(RSRP)-100dBm的概率达到95%)、基站间距(密集城区每平方公里不小于7个基站,一般城区每平方公里不小于4个站)、性能指标(TD-LTE室外采用同频组网,按照邻小区负载50%的条件下,无线接通率95%;掉话率95%;单小区的下行平均吞吐量20Mbps)、边缘速率(邻小区负载50%,用户均匀分布情况下)城区大部分场景的室外边缘用户上下行速率25
9、6kbps/1Mbps,少量场景室外边缘用户上下行速率128kbps/512kbps,室内分布系统边缘用户上下行速率512kbps/2Mbps)。基站建设原则包括站型配置(宏站原则采用三扇区配置,站型配合为S111,平均吞吐量60Mbps/基站)、天线(2.6G室外天馈系统)。3.TD-LTE 宏站规划需求分析宏站规划需求分析 LTE宏站规划主要包括网络需求分析、站址规划、天面规划以及无线规划四个方面。3.1 网络需求分析网络需求分析 需求分析主要包括覆盖、容量、传输资源的需求,以及其他需求(主要包括电源、抱杆、线缆、防雷等配套设施)。3.1.1 覆盖需求覆盖需求 理论依据:理论依据:宏基站覆
10、盖区域可以结合GSM网络、TD-SCDMA网络数据业务密度进行分析确定,数据业务密度判定方法如下:假定各小区的数据业务密度记为Di,城市全网平均数据业务密度为D 若(Di/D)2,则该小区为1级热点小区;若2(Di/D)1.5,则该小区为2级热点小区;若1.5(Di/D)1,则该小区为3级热点小区;若1(Di/D)0.5,则该小区为4级热点小区;若Di/D20的小区,为可能性较大、风险较高的高干扰源小区。计算时,需在该小区的过覆盖影响小区列表中,剔除被干扰的室分小区 MR过覆盖影响小区数算法(已在网优平台实现)A小区干扰B小区的同频相关系数=(B小区测量A小区期间,收到的包含A小区测量结果、且
11、A小区场强绝对值-B小区场强绝对值-12dB的测量报告数量)/(B小区测量A小区期间收到的测量报告总数);当A小区干扰B小区的同频相关系数大于3%,则定义为A小区过覆盖影响B小区;统计被A过覆盖影响的小区个数,则得到A过覆盖影响小区数。4.2.1.3.2 2G MR 常规测量常规测量的的 TA 分析分析 TA超远话务比例2%的小区,为可能性较大、风险较高的高干扰源小区 2%的门限为建议值,各省可根据实际情况调整;TA超远话务比例=超过标准TA值的采样点/TA值总采样点;标准TA值建议在密集市区为3,市区为5,郊区为15,各省可根据实际情况调整。平均TA值超过(站间距/550米)的小区,为可能性
12、较大、风险较高的高干扰源小区。4.2.1.3.3 2G 高风险小区的数据源选择高风险小区的数据源选择 900M小区和1800M小区共站、同向覆盖(方位角相同或相差很小)时,若1800M小区周围连续覆盖,则可选择1800M小区的MR过覆盖影响小区数和TA作为数据源,并去掉900M小区。若1800M小区周围不连续覆盖,则不建议选择该1800M小区作为数据源。1800M小区周围是否形成连续覆盖的判断方法:通过地图,凭经验人工判断 该小区与1800M邻区间的切换次数占比超过50%(建议值,各省可根据实际情况调整),计算时,需删掉与共址900M和1800M小区间的切换次数 4.2.2 被干扰小区的分析被
13、干扰小区的分析 被干扰小区的分析目标:分析哪些小区的SINR不能达到设计要求。通过LTE规划仿真数据、以及设计院的LTE预规划软件进行分析(基于TD MRO、TD扫频和路测数据)。若SINR-3dB的占比大于5%,则该LTE规划小区或该TD小区升级的LTE小区为受干扰的小区。4.2.3 弱覆盖小区的分析弱覆盖小区的分析 弱覆盖小区的分析目标:分析哪些小区的RSRP不能达到设计要求。通过LTE规划仿真数据、设计院的LTE预规划软件(基于TD MRO、TD扫频和路测数据)和2G MR数据进行分析,判断RSRP是否达到设计要求。4.2.3.1 规划仿真数据规划仿真数据 LTE规划仿真不设置室内穿透损
14、耗的前提下,若RSRP-100dBm(F频段)或-98dBm(D频段)的占比大于5%,则该LTE规划小区为弱覆盖小区。4.2.3.2 TD 扫频或路测数据扫频或路测数据 通过设计院的LTE预规划软件,基于TD扫频或路测数据分析LTE的RSRP,若RSRP-100dBm(F频段)或-98dBm(D频段)的占比大于5%,则该TD小区升级的LTE小区为弱覆盖小区。4.2.3.3 TD MR 数据数据 通过设计院的LTE预规划软件,基于TD MRO数据分析LTE的RSRP,若RSRP-113dBm的占比大于5%,则该TD小区升级的LTE小区为弱覆盖小区。备注:由于不少TD MR是发生在室内,而且是用户
15、直接感知的,故用-113dBm而不是-100dBm(F频段)或-98dBm(D频段)作为弱覆盖判断门限。4.2.3.4 2G MR 常规测量数据常规测量数据 基于2G MR的服务小区电平测量结果,若2G Rxlev140,避免主瓣透过建筑缝隙打到金湖路上。B小区方向角为240,朝向西南方向,该区域内大部分正在施工,覆盖目标有限,主要覆盖为周边几栋较高建筑;因该方向有海洋宾馆站A小区覆盖,尽量避免该站信号覆盖到徐州路上,现价段下可以考虑将B小区方向角改为240-290度,覆盖西北方向居民小 区,或者保持B小区原有方向角不变的情况下,尽量调整下倾角,控制主瓣覆盖范围,必要时在对面建筑建起之前暂时关
16、闭B小区;C小区主要覆盖西北方向居民小区,虽然与青牧大厦同为高站,且与青牧大厦B小区覆盖范围相同,但是考虑到居民小区楼房高度相同,随着距离增大,建筑物遮挡对信号消耗越来越大,所以两个小区可分别调整下倾角,使信号覆盖200米以内居民小区。调整效果:调整效果:下图为仿真best sever对比图:仿真SINR对比图:对于高站的一般处理手段:(1)通过现场测试,对于那些处在覆盖环境较好地区的高站,通过调整天线下倾角和发射功率等手段来控制其覆盖范围;(2)对影响较大的高站小区,在不影响覆盖的情况下,考虑关闭个别越区严重的小区,减少对大网带来的干扰;(3)对于那些对覆盖有较大影响的高站,考虑更换大电调天
17、线并结合降低天线高度,解决波瓣变形问题。5.2.2 低站影响低站影响案例案例及解决思路及解决思路 低站带来的主要是覆盖问题,天线挂高不足会导致覆盖区域内信号电平较差,主要解决手段是提升天线挂高。根据仿真结果,挂高的增加覆盖面积会相应增加,挂高由15米提升至20米,增加39米的覆盖范围,由20米增加至25米,可以增加30米的覆盖范围。天线挂高15米以下的站点都应该尽量提升站高。青岛矮站处理案例:崂山区日光海岸基站,与GSM900/TD-S共站,该站点塔桅类型为灯杆美化天线,高度为5m。A:主要覆盖道路。B:主要覆盖道路和附近的楼宇小区。Best Server 及RSRP仿真图:可以看出日光海岸基
18、站的高度过低,两个小区方向都有较多的树木阻挡和吸收信号,覆盖的范围不超过200m,属于弱覆盖,建议新增灯杆。5.2.3 规划中规划中典型典型问题问题处理案例处理案例 5.2.3.1 结构性干扰结构性干扰 部分区域不能完全照搬23G网络的思路建设网络,2/3G话务量多,站点过于密集的地方 LTE站点也同样密集,导致干扰严重。如关闭前吞吐量:关闭后吞吐量明显上升:5.2.3.2 小天线造成的弱覆盖小天线造成的弱覆盖 更换前:更换后:5.2.3.3 天线天线位置不合理位置不合理造成的弱覆盖造成的弱覆盖 裕能宾馆3小区天线位置不合理,存在楼面遮挡造成信号阴影衰落严重,小区覆盖方向信号覆盖差,下图为天线
19、位置情况,天线位置为建筑楼面靠东的位置,小区覆盖裕能宾馆以西路段时由于存在40米左右楼面遮挡,信号覆盖差。优化前后 RSRP 对比:优化前后吞吐量对比,吞吐量从 14M 提升到 30M:5.2.3 宏站天馈宏站天馈建议建议 天面建设应避免天面遮挡、天线对打并注意天线隔离度等问题。天面遮挡:天线波瓣被天面遮挡,导致无法正常覆盖。天线对打:异系统天线主瓣对打,造成强干扰。天线隔离度不足:异系统天线隔离度不足,导致干扰。5.3 公交路线公交路线 公交路线是低速移动下的数据业务,重点保证连续覆盖。青岛的公交路线是在现有基站建设基础上,优化附近站点进行专属公交路线的连续覆盖,在公交车内使用MIFI或CP
20、E等设备,将4G信号转换为WLAN信号。在此以316公交路线进行举例说明。316公交线路主要覆盖青岛市市南区各大风景旅游区,由胶州湾团岛出发,沿途经过团岛湾景区、青岛湾景区、汇泉湾景区、太平湾景区和浮山湾景区,到达崂山区麦岛。线路沿途设置公交站点25个,起点站团岛,终点站海游路。316公交线路沿途站点共计36个,小区101个。经过几轮的RF优化调整,316公交线路测试情况如下:RSRP覆盖图 SINR覆盖图 建议:对于公交干线的覆盖优化,因其车速不高,与一般市区优化无异,主要是保证线路的信号连续覆盖,避免重叠覆盖和弱覆盖,已达到良好的吞吐量。5.4 高速公路高速公路 高速公路是高速移动下的数据
21、业务,需要解决高速移动下导致的多普勒效应以及频繁切换问题,重点是合理规划站址。TD-LTE作为下一代移动通信技术的主流技术,已经开展了规模组网测试。高速公路作为一种典型的应用场景,在高速运动引入的多普勒频移、频繁切换、穿透损耗等方面都比城区环境面临更大挑战。本文对高速公路场景下TD-LTE组网覆盖方案进行了介绍,包括网络规划、关键技术应用、网络优化以及高速场景网络性能等几方面,为后续的TD-LTE高速场景组网积累经验和提供参考。5.4.1 高速公路网络特点高速公路网络特点 (1)移动速度快,平均速度能够达到80-160km/h。(2)地形复杂多变,机房和配套设施解决困难。(3)不同季节树木影响
22、差距较大 (4)连续带状结构,属于典型的覆盖受限系统。(5)话务量一般偏低,但对经过密集住宅区的路段同时需要考虑话务承受问题。5.4.2 高速场景面临的主要问题高速场景面临的主要问题 (1)高速移动引起的多普勒频移 当多普勒效应达到一定程度时,将会致使一个OFDM符号时间内的监测信道 产生畸变,诸如正弦信号的扭曲。这种信道变化通常会破坏OFDM子载波间的正交性,从而导致子载波间干扰(ICI)。一旦发射机和接收机之间出现频率偏移,在接收端将无法得到整数倍的正弦信号循环,最终也会导致不同频率的正弦信号失去正交性。(2)频繁切换 高速公路移动通信网沿着高速公路建设,由于高速行驶,会导致终端频繁跨越小
23、区,在不同基站小区间频繁发生重选或切换,容易导致业务掉线和脱网,从而导致用户感知下降。(3)穿透损耗和阴影衰落 由于终端主要分布在高速移动的车辆中,车体对无线信号具有一定的穿透损耗,不同类型的车穿透损耗不同,一般在812dB。此外,一些高速公路旁还会种植绿化树木,从而对无线信号在高速公路的覆盖带来遮挡,形成阴影衰落,这种损耗一般在35dB。要使TD-LTE系统在高速公路场景能具有很好的无线覆盖和业务体验,必须通过网络规划或技术手段解决上述问题。5.4.3 高速公路场景的网络规划高速公路场景的网络规划 (1)高速组网策略 采用TD-LTE室外宏基站对高速公路沿线进行覆盖,两个扇区背向覆盖,分布覆
24、盖基站位置两侧的高速路。在经过市区或者居民区,第三扇区进行覆盖。在高速公路弯道处进行选址时,建议站点位于弯道凹面一侧,以增大入射角,减少频偏。基站距离高速路建议在100米以内。(2)小区合并 为了避免频繁切换和重选,使用多站址小区合并技术增加单小区的覆盖区域半径,减少小区间的切换和重选。将单站的两个RRU进行合并 (3)频率使用规划 高速公路场景下存在严重的多普勒频移,且要克服车体穿透损耗,这两个指标都与使用的频率有关,频率越低,多普勒频移越小,穿透损耗也越小,从而系统的性能会越好;反之,则越差。因此在进行高速公路场景组网覆盖时,要尽可能采用低频段进行覆盖,建议使用F频段设备。(4)邻区规划
25、由于高速公路主要是采用线状覆盖,在进行邻区规划时,尤其是对只覆盖高速的小区,适当减少邻区数量,添加在高速公路沿线上本小区及两侧的邻区,这样可以减少终端的测量时间,增加切换的准确性和及时性。(5)天线选择及应用 公网情况下,一般采用智能天线,若只覆盖高速公路,可视现场情况采用窄波瓣的高增益双极化定向天线,增加覆盖距离。天线的主瓣方向沿高速线路方向形成覆盖,下倾角视现场情况作调整;通过BBU+RRU的方式使同一站点的不同天线,甚至不同发射点的天线隶属于相同的小区,在保证覆盖的同时,减少越区切换/重选次数。5.5 隧道隧道 隧道内设备建设困难,需要重点考虑建设方式。隧道内的信号传播特性:(1)隧道内
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