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1、,LTE无线参数规划,HOWSO TECHNOLOGIES CO.,LTD Howso Confidential,培训讲师：培训日期：,培训目标,学完本课程后，您应该能：描述LTE无线小区参数规划的影响描述LTE各类小区参数规划的规则,概述,全面考虑，精细规划,目录,ECGI 规划TA 规划PCI 规划PRACH 规划邻区规划频率规划CCIA 规划,ECGI,ECGI=PLMN+Cell Identity PLMN=MCC+MNC Cell Identity=eNodeB ID+Cell ID参数解释：ECGI：E-UTRAN Cell Global Identifier MCC是移动用户所属
2、国家代号 MNC移动网络码 Cell Identity包含28bit信息，前20bit用于eNodeB ID，后8bit用于Cell ID,System Information Block Type 1,Includes,Information Elements,是否允许UE接入小区及其它系统信息的调度信息。,ECGI,ECGI,1、MCC是移动用户所属国家代号，占3位，取值范围0-9992、MNC移动网络码，占23位，取值范围0-9993、eNodeB ID，取值范围0-1048575。用于在PLMN范围内唯一标识一个eNodeB，即在一个国家的一个运营商网络下保持唯一。规划时需要考虑不同运
3、营商的实际情况进行，可分为小型网络，通用网络，大规模网络和共用网络等几种情况4、Cell ID在一个eNodeB ID中保持唯一即可，取值范围0255,eNodeBID,1.通用网络通用网络，使用ABCDEFAB表示城市，可区分90个城市；F用于区分室内外，0表示室内，其他表示室外2.大网络规模AB表示城市，可区分90个城市，每个城市可支持9999个站点当城市大于90个时，可以将AB段的一个用于两个城市或者以上城市，这样一个城市可以支持5000或者以下站点，考虑城市多以后，可以在同省的AB下再进行分割F用于区分室内外，0表示室内，其他表示室外，特殊站型也可以考虑进行特殊标识3.共用网络比如对于
4、Hi3G，需要考虑跟FDD共用（如果方案已定不需要修改）（1）A取 1表示TDD，取5表示FDD（2）B用于表示城市（3）C可不用表示特定含义，也可以用于表示行政区（4）F用于区分室内外，0为室内站，其他为室外站,目录,ECGI 规划TA 规划PCI 规划PRACH 规划邻区规划频率规划CCIA 规划,TA规划,寻呼过程处于Idle模式下的终端，可以使用非连续接收(DRX)的方式去监听寻呼消息。终端在一个DRX的周期内，可以只在相应的寻呼无线帧上的寻呼时刻去监听PDCCH上是否携带有P-RNTI，进而去判断相应的PDSCH上是否有承载寻呼消息。如果在PDCCH上携带有P-RNTI，就按照指示的
5、PDSCH的参数去接收PDSCH物理信道上的数据；而如果终端在PDCCH上未解析出P-RNTI，可以依照DRX周期进入休眠。在一个DRX周期内，终端可以只在PO出现的时间位置上去接收PDCCH，然后再根据需要去接收PDSCH。在LTE物理层协议中，无线帧帧号重复周期是1024，每个无线帧又被分成10个子帧。因此终端需要先计算出所监听的PDCCH出现的无线帧帧号，然后再计算出无线帧帧号上的寻呼时刻(PO)，就可以精确地知道所监听的PDCCH物理信道的具体位置。,TA规划,每个寻呼消息中包含一个寻呼记录列表(Paging Record List)，该列表包含所有此次被寻呼的UE记录，每条寻呼记录含
6、有用于寻呼的UE标识P-RNTI。系统可以使用IMSI或者S-TMSI两种标识进行寻呼，具体寻呼时两者选其一。1、UE在IDLE模式下，当网络需要给该UE发送数据（业务或者信令）时，发起寻呼过程 2、当网络发生错误需要恢复时（例如S-TMSI不可用），可发起IMSI寻呼PCH通过PDSCH传输。考虑到寻呼信息的设计方便，将最大寻呼记录定为16，即每次最多16个UE可以被同时寻呼。,TA规划,TAC是PLMN内跟踪区域的标识，用于UE的跟踪管理，用于寻呼，需要在在PLMN内唯一。TAI=PLMN+TAC每一个cell必然属于一个TA，且仅属于一个TA。此参数需要考虑同一个TAC适用的小区个数。T
7、AC与小区的绑定关系与小区大小、是否高速小区有关，同时需要结合TA list的配置共同考虑。,TA规划,寻呼能力计算nB：广播寻呼组计数，即一个无线帧可以发起的寻呼次数，协议规定取值范围4T,2T,T,1/2T,1/4T,1/8T,1/16T,1/32T；例取值为T，则1s中可发起100次寻呼T：UE监听寻呼时刻的不连续接收循环周期，取值32,64,128,256 无线帧maxPageRec：协议中规定一次寻呼消息最多可以包含16条UE记录例，后台网管默认配置的nB为T，则寻呼能力为1600UE/s,TA划分原则,TDD-LTE跟踪区的配置划分需要考虑如下的因素:1）寻呼能力和网络容量方面的考
8、虑：根据寻呼需求、寻呼能力确定TA大小划分2）防止多模终端频繁的做IRAT小区重选和LAU/TAU的考虑3）地理位置考虑，具体见下：a、尽量将跟踪区边界避开繁华市区等话务量很大的区域，而将之设置在郊区工厂等话务量低或者低端用户区域 b、将跟踪区边界设置成与道路垂直或斜交的状态，尽量避免跟踪区重叠区设置在用户高移动性区域，这样可以避免跨跟踪区时大量的乒乓跟踪更新和乒乓切换 c、尽量避免几个跟踪区的交界处在同一个较小区域，这也将减少移动台在较小区域内在几个跟踪区之间不断跟踪更新和切换 d、划分跟踪区边界时，还要考虑到话务量的增长趋势，在跟踪区寻呼容量和话务容量的设计上，要考虑一定的扩容余量，避免跟
9、踪区频繁的划分和分裂,目录,ECGI 规划TA 规划PCI 规划PRACH 规划邻区规划频率规划CCIA 规划,PCI规划,Physical Cell ID 标识小区的物理层小区标识号，一个LTE系统共有504个physical cell id，PCI取值范围(0-503)，分成168组，每组包含3个小区ID。UE通过检测SSCH识别168个小区ID组中的哪一组，通过检测PSCH识别时该组内3个小区ID中的哪一个ID。取值范围：0-503。主同步信号承载(0-2)，辅同步信号承载(0-167)。小区搜索流程见右侧：,PCI规划,规划原则1）邻区和邻区的邻区的PCI不同2）共站邻区mod3以后不
10、等，同时考虑与邻区的mod3不等3）一定距离内PCI辅同步信号满足相关性门限4）PCI复用距离最大化,目录,ECGI 规划TA 规划PCI 规划PRACH 规划邻区规划频率规划CCIA 规划,PRACH主要用于随机接入过程中，LTE系统的随机接入作用包括：随机接入的主要作用是获取上行同步，比如初始接入以及切换中。在建立初始网络接入的时候，例如从RRC_IDLE状态过度到RRC_CONNECTED状态，随机接入还起到给UE分配一个小区唯一的标示符C-RNTI的作用。LTE系统的随机接入过程有两种方式：基于竞争和基于非竞争方式,PRACH规划,PRACH规划,随机接入过程可以分为两种类型：同步随机
11、接入（Synchronized Random Access）非同步随机接入（Non-synchronized Random Access）随机接入过程可以分为两种接入模式：竞争接入（选择前导序列）非竞争接入（UE分配专用前导序列）触发条件:RRC_IDLE初始接入；无线链路断开时初始接入；切换时需要随机接入；RRC_CONNECTED状态下，下行数据到达（上行失步）上行非同步，需要随机接入过程建立同步；RRC_CONNECTED状态下，上行数据到达，上行失步或者无PUCCH资源发送上行调度请求（Schedule Request）。竞争接入：以上5种情况都有可能；非竞争接入：仅切换和下行数据到达
12、。,RACH的5种格式及对应参数,RACH的5种格式的时域长度分别为1ms，2ms，2ms，3ms，Extend CP 0.1667ms(Normal CP 0.1427ms)应用于不同的小区范围；20M带宽LTE系统采样频率为30.72MHz，Ts为采样周期，对于Preamble format 0格式，GI的长度为(30720-Tcp-Tseq)个Ts；对于Preamble format 1、2格式，GI的长度为(2*30720-Tcp-Tseq)个Ts；对于Preamble format 3格式，GI的长度为(3*30720-Tcp-Tseq)个Ts；对于Preamble format 4
13、格式，GI的长度为(5120-Tcp-Tseq)个Ts,RACH信号格式,RACH规划,后续涉及一些表格仅为举例，完整表格见协议,PRACH分配原则,PRACH格式选择：综合PRACH占用资源以及常见宏蜂窝覆盖范围和特性，初始网络配置参数使得尽量选择为Format 0。PRACH根序列选择原则：（1）共站小区，邻区以及邻区的邻区之间根序列不同（2）复用根序列的小区之间尽量满足复用距离（3）高速场景选择循环偏移小的根序列 高速场景循环偏移不宜过大，用于解决频偏造成的循环移位对峰值检测的影响，协议中给出了推荐值,RACH规划主要输入参数,以下是PRACH 规划时需要填入的信息：小区终端的平均移动速
14、度CellUEAvgSpeed：50（非高速公路等场景）小区终端移动速度门限UESpeedThrdRa：120小区半径CellRadius：推荐按照，5KM基于非竞争每秒随机接入次数NumContFreeRA：50基于竞争每秒随机接入次数NumContRA：50小区期望的随机接入冲突概率RACollProb：1%物理小区标识PhyCellId：根据PCI算法分配上下行配置UlDlConfig：根据实际分配，2:2（配置1）/3:1（配置2）小区半径门限CellRadiusThr:推荐 5.5KM天线端口数Antenna Port Number：一般为2，根据实际分配IOT抬升Prach Noi
15、se：4dBEnable GroupB：False,PRACH主要输出参数,随机接入循环偏移类型RaNcsType：根据UE移动速度，确定是高低速场景前导格式Preamble Format：根据小区半径和半径门限确定是5种格式中的哪一种前导序列的循环偏移NcsPrach：根据RaNcsType、Preamble Format、信道场景（室外选择NLoS，室内选择LOS）、小区半径确定基于非竞争的前导序列个数64-NumRAPreambles：根据基于非竞争的每秒随机接入的次数NumContFreeRA、每秒的随机接入的时隙个数RASlot确定基于非竞争的前导序列个数64-NumRAPreamb
16、les；总的接入前导64个，则基于竞争的前导序列个数NumRAPreambles=64-（64-NumRAPreambles）随机接入配置序列PrachConfIndex：基于竞争的每秒随机接入的次数NumContRA、小区期望的随机接入冲突概率RACollProb以及基于竞争的前导序列个数NumRAPreambles的取值范围进行查表得到每秒的随机接入的时隙的个数RASlot，再根据Preamble Format、UlDlConfig最终确定NumRAPreambles的取值。随机接入逻辑根序列配置LogicalRootSequenceNumber：根据NcsPrach、速度场景确定每个前导
17、中的Ncs、根u个数；每个小区都选择连续的根，当知道第一个根，就可以知道其余的根,规划结果示例1,Ncs configuration,Logical root sequence number,PRACH Configuration Index,P0PRACH,本页结果为配置1（2：2配置）下结果示意,规划结果示例2,Ncs configuration,Logical root sequence number,PRACH Configuration Index,P0PRACH,本页结果为配置2（3：1配置）下结果示意,目录,ECGI 规划TA 规划PCI 规划PRACH 规划邻区规划频率规划CC
18、IA 规划,邻区规划,Max Inter-eNodeB Distance（m）:配邻区时的必选项，考虑的基站的最远距离。Indoor Distance Threshold(m):室内小区配置室内小区的距离门限，在这个距离范围内的都会配上。Neighbors Distance Weight Coefficient:邻区配置时室内外邻区基本半径的倍数。Adaptive step：选择自适应方式删除超过邻区最大个数邻区的步长。Force Symmetry：互配邻区。Treatment Options for Beyond The Number of Neighbors：Reserve/Adaptiv
19、e Adjustments：超过邻区最大个数时有的处理方式，保留/自适应删除部分邻区，主要是按照距离进行删除。,邻区规划,邻区规划的目的在于保证在小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区，以保证通话质量和整网的性能。一般按照如下原则进行分配：1.地理位置上直接相邻的小区一般要作为邻区；2.邻区一般都要求互为邻区；在一些特殊场合，可能要求配置单向邻区。3.邻区适当原则。邻区不是越多越好，也不是越少越好。应该遵循适当原则。太多，可能会加重手机终端测量负担。太少，可能会因为缺少邻区导致不必要的掉话和切换失败。初始配置推荐在16个以内。4.邻区应该根据路测情况和实际无线环境而定。尤其对于市郊和郊
20、县的基站，即使站间距很大，也尽量把要把位置上相邻的作为邻区，保证能够及时做可能的切换。,目录,ECGI 规划TA 规划PCI 规划PRACH 规划邻区规划频率规划CCIA 规划,ICIC概述,在某些子频带上的频率复用因子为1，而在另外一些子频带上的频率复用因子大于1,对某些子频带上的功率只是部分减少，而不是完全限制使用。因此对于SFR，需要调节某些子带上的功率,对时频资源的使用和发射功率的限制以PRB为单位，全频率复用（RF=1/RF=3），频率复用系数为1/3，没有频谱资源的划分，所有小区使用所有的频率资源。,部分频率复用Fractional Frequency Reuse,软频率复用Sof
21、t Frequency Reuse,全频率复用Full Frequency Reuse,频率,功率,频率,功率,小区一,小区二,小区三,频率规划,LTE一般为同频网络，比如整个网络使用20M带宽，此时通过给不同小区分配不同的频带来规避上述的小区间干扰（ICIC），原则是保证相干情况很大的两个小区，尽量不要使用相同的频率资源。目前频率分配按照四种频率分配方式进行规划，分别是：Based On Same-FrequencyBased on SFR(Non Exclusive IC)Based on SFR(Exclusive IC)Based on Differ-Frequency。,频率规划,静
22、态ICIC实现方式,静态的SFR 将整个频带平分为3个部分，如下左图，f1、f2和f3为三个小区的外环。静态FFR 是将整个频段分为4个部分，实际相当于SFR的f1平分为3分，分别作为三个小区的外环，这样边缘用户在资源上跟中心用户分开，降低了邻区旁瓣用户对本小区中心用户的干扰，具体如上右图所示。,SFR,FFR,目录,ECGI 规划TA 规划PCI 规划PRACH 规划邻区规划频率规划CCIA 规划,CCIA规划,CCIA（Control Channel Interference Avoiding）对控制信道引入干扰规避，主要通过将不同小区的边缘UE调度时刻在时域上错开，以及对边缘用户和中心用
23、户的调度和HARQ反馈进行功率控制来减小控制信道的干扰，从而满足特殊场景下控制信道的解调要求。时域错开：指将不同小区边缘用户调度对应的控制信道在时域完全错开，使之不会出现小区间边缘用户对边缘用户的情况，即一个小区在调度其边缘用户的时刻（子帧位置）其相邻小区只能调度其中心用户。功率控制：RS信号发射功率固定，中心用户发射相对RS较小的功率，边缘用户发射相对RS较大的功率，这样可以在保证中心用户的解调性能的基础上降低其对边缘用户的干扰，提高边缘用户的解调性能，进而达到整体解调性能的提升。,CCIA原理示意图,CCIA,4倍复用拓扑图,3倍复用拓扑图,CCIA规划,规划原则目前CCIA在CNP规划软
24、件中实现的主要思想如下：1、对于每一个小区，其边缘用户调度相关的PDCCH/PCFICH和PHICH等控制信道利用大功率在分配的“边缘子帧”上发送；而中心用户调度相关的控制信道利用较小的功率发送。2、相邻的各个小区的“边缘子帧”在时域上完全错开，即本小区的“边缘子帧”对应于邻小区的“中心子帧”。3、通过控制“边缘子帧”和“中心子帧”的发射功率差来控制与边缘用户调度相关控制信道的最低解调SINR门限。4、需要对每一个小区内的用户进行类别划分，边缘用户只能在边缘子帧上调度；中心用户可以在任何子帧位置上调度。5、开启CCIA：CEU功率保持与未开启CCIA时的功率不变。CCU功率=CEU功率 CEU2CCU Offset；RS信号功率=CEU功率 CEU2RS Offset注意：由于TDD LTE时序关系，CCIA只能在配置2、4、5中应用，如果是配置0和配置6，不具备使用CCIA条件。,感谢聆听,
