兴竹基站LTE建设分析.docx

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兴竹基站LTE建设分析

苏州信息职业技术学院

毕业设计报告（论文）

系别：

通信与信息工程系

专业：

通信技术

班级：

G110403

学生姓名：

赵亮

学生学号：

G11040328

设计（论文）题目：

兴竹基站LTE建设

指导教师：

钱天翔

起讫日期：

2013.10.3~2014.6.6

兴竹基站LTE建设

摘要：

LTE（LongTermEvolution,长期演进）技术是3G的演进，并非人们普遍误解的4G技术，而是介于3G和4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。

LTE系统部署灵活，支持多种宽带，能够实现上行50M、下行100M的业务承载能力，在数据流量较大的3G核心区域部署LTE，逐步替代3G进而实现LTE的覆盖。

不久我们可以在手机终端、上网终端实现网速飞快发展。

作为无线网络技术的LTE发展前景很好，中国三大运营商紧跟时代潮流的脚步，也在积极大力发展和推动4G网络探究、部署、建设的步伐。

本文首先介绍LTE技术发展状况、特征以及LTE关键技术等。

以电信兴竹基站LTE建设为例子，从站点的安装到站点的开通最后到站点告警的处理。

通过理论规划分析和实际案例实施，更好的了解LTE站点设备安装和站点开通流程。

关键词：

LTE技术LTE建设无线网络

目录

第1章绪论1

1.1LTE发展状况1

1.2LTE技术特征2

1.3LTE关键技术3

第2章建设规划步骤5

2.1站点选址6

2.2现场工勘8

第3章建设方案实施分析9

3.1站点施工安全9

3.2设备领取10

3.3拆箱验货10

3.4设备预安装、整体安装10

3.5开站和告警处理12

第4章设备安装规范12

4.1线缆布放规范12

4.2室内天线安装规范13

4.3有源设备安装规范14

结论15

致谢15

参考文献15

第1章绪论

1.1LTE发展状况

LTE目前已经得到了拥有最多运营商的GSM协会的支持，各主流运营商也纷纷表态选择LTE。

美国AT&T首先表示它将采用LTE技术。

AT&T移动通信事业部执行长Ralph de la Vega表示，对于AT&T而言，LTE技术将是符合逻辑的选择，未来几年视情况将投入LTE网路建设。

2007年9月，英国沃达丰宣布其LTE计划，沃达丰CEO Arun Sarin表示：

“我们将从HSPA到LTE，而Verizon则从EV－DO到LTE。

LTE的部署将会在3～4年后。

”2007年11月，GSM协会选择了LTE标准，并声称全球有超过700家GSM运营商会首选这一标准。

2007年12月，美国第二大移动运营商Verizon Wireless宣布将采用LTE构建4G技术平台，并计划展开测试。

2008年2月15日，中国移动总裁王建宙在巴塞罗那举行的2008年3GSM大会上表示，中国移动将携手英国沃达丰、美国Verizon加入LTE的测试。

日本最大的移动运营商NTT DoCoMo则可能成为首家大规模部署LTE的移动运营商。

目前，DoCoMo正在积极推动提高日本手机宽带服务速度计划，并期望LTE能够担当起这一重任。

对于DoCoMo而言，部署LTE的优势在于其可以运行于现有的3G网络上。

现在，DoCoMo已经启动了对LTE的测试，并选择了LTE合作伙伴。

在全球移动运营商的普遍支持下，LTE展现了美好的未来。

来自市场研究公司Juniper Research的研究报告称，2012年全球LTE服务用户将达到2400万，LTE将成为移动宽带技术中长期的继任者。

运营商普遍选择LTE为全球移动通信产业指明了技术发展的方向，设备制造商纷纷加大在LTE领域的投入，从而推动LTE不断前进，使LTE的商用相比其他竞争技术更加令人期待。

在商用产品推出方面：

按照3GPP制订的工作计划，LTE于2008年或2009年推出商用产品。

与此对应，设备制造商纷纷计划推出可商用LTE产品计划。

其中，华为于2009年正式推出基于多制式基站的LTE商用产品，并在全球开始部署LTE商用网络；北电于2008年推出LTE相关产品，以满足2010年前后大规模商业部署LTE网络的需要；NEC有关LTE服务于2009年下半年至2010年推出，因而积极准备相关网络及终端产品；大唐则与爱立信在LTE领域展开合作，重点研发LTE/TDD技术，并可实现热点地区覆盖。

在应用测试方面：

LTE应用测试进展顺利。

2007年11月，阿尔卡特朗讯和LG电子通过采用前者的LTE解决方案和后者的LTE试验终端，成功地完成了LTE呼叫测试。

这是LTE商业化进程中的一个重要里程碑。

紧随其后，诺基亚在德国柏林完成了世界上首例在市区环境中对LTE的多用户野外试验，证实3GPP标准技术能够满足LTE的性要求，表明LTE从实验室向正式商用又迈进了一步。

1.2LTE技术特征

LTE（LongTermEvolution,长期演进）项目是3G的演进，LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。

在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。

改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。

LTE的主要技术特征3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能力”等方面对LTE进行了详细的描述。

与3G相比，LTE具有如下技术特征：

（1）通信速率有了提高，下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。

（2）提高了频谱效率，下行链路5（bit/s）/Hz，（3--4倍于R6HSDPA）;上行链路2.5（bit/s）/Hz，是R6HSU-PA2--3倍。

（3）以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。

（4）QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证实时业务（如VoIP）的服务质量。

（5）系统部署灵活，能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽，并支持“paired”和“unpaired”的频谱分配。

保证了将来在系统部署上的灵活性。

（6）降低无线网络时延：

子帧长度0.5ms和0.675ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达U-plan<5ms，C-plan<100ms。

（7）增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。

如MBMS（多媒体广播和组播业务）在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。

（8）强调向下兼容，支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。

与3G相比，LTE更具有技术优势，具体体现在：

高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容。

3GPP对LTE项目的工作大体分为两个时间段：

（1）2005年3月到2006年6月为SI（StudyItem）阶段，完成可行性研究报告；

（2）2006年6月到2007年6月为WI（WorkItem）阶段，完成核心技术的规范工作。

在2007年中期完成LTE相关标准制定（3GPPR7），在2008年或2009年推出商用产品。

就目前的进展来看，发展比计划滞后了，但经过3GPP组织的努力，LTE的系统框架大部分已经完成。

LTE采用的结构：

LTE采用由NodeB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的要求。

与传统的3GPP接入网相比，LTE减少了RNC节点。

名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。

1.3LTE关键技术

LTE的关键技术，说到关键技术，主要还是物理层的关键技术，LTE在物理了OFDM和MIMO等技术，极大地提高了系统的系统和吞吐量。

（1）网络构架

3GPP LTE接入网在能够有效支持新的物理层传输技术的同时，还需要满足低时延、低复杂度、低成本的要求。

原有的网络结构显然已无法满足要求，需要进行调整与演进。

2006年3月的会议上，3GPP确定了E-UTRAN的结构，接入网主要由演进型eNodeB（eNB）和接入网关（aGW）构成，这种结构类似于典型的IP宽带网络结构，采用这种结构将对3GPP系统的体系架构产生深远的影响。

eNodeB是在NodeB原有功能基础上，增加了RNC的物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、移动性管理和inter-cell RRM等功能。

aGW可以看作是一个边界节点，作为核心网的一部分。

但在如何处理小区间干扰协调、负载控制等问题上各成员还存在分歧，是采用RRM Server进行集中式管理，还是采用分散管理，尚未达成一致。

（2）基本的传输技术和多址技术

之前提到了3GPP RAN1工作组，它是专门负责物理层传输技术的甄选、评估和标准制定的。

在对各公司提交的候选方案进行征集后，确定了以OFDM为物理层基本传输技术方案。

实际上在确定这个方案的时候，3GPP内部分为两大阵营：

支持OFDM的和支持CDMA的。

支持CDMA的公司主要考虑的是后向兼容性，支持OFDM的公司主要是考虑到某些公司对于CDMA技术的垄断性把持。

在选择OFDM作为物理层基本传输技术的同时，大家对OFDM的具体实现上还存在分歧：

一部分公司认为上行的峰平比较大，对终端的寿命和耗电量有很高的需求，由此建议上行采用低峰平比的单载波技术；另一部分公司则认为在上行也可采用滤波、循环削峰等方法有效降低OFDM峰均比。

最后，经过激烈的讨论的艰苦的融合，3GPP最终选择了大多数公司支持的方案，下行OFDM；上行SC-FDMA。

下行用OFDM是大家没有意见的，下面我们来聊聊上行。

上行SC-FDMA信号可以用“频域”和“时域”两种方法生成，频域生成方法又称为DF扩展OFDM（DFT-S-OFDM）；时域生成方法又称为交织FDMA（IFDMADFT-S-OFDM技术技术是在OFDM的IFFT调制之前对信号进行DFT扩展，这样系统发射的是时域信号，从而可以避免OFDM系统发送频域信号带来的PAPR问题。

另外在是否采用宏分集问题上也产生了激烈的争论。

由于同步方面的问题，对于LTE的单播业务将不采用下行宏分集，但是在多小区广播业务的时候，可以通过采用较大的循环前缀，解决小区间的同步问题，实现下行宏分集。

对于上行宏分集的看法，大家却有分歧。

这是缘于宏分集是和软切换在一起考虑的，我们知道OFDM是实际上可以看作是FDMA的方式，而软切换对于CDMA来说是利大于弊，但是对于FDMA系统来说呢，很多人认为是弊大于利。

另外软切换也需要一个中心节点来控制，考虑到网络结构扁平化，分散化的发展趋势，3GPP组织在2005年12月经过“示意性”的投票，决定LTE系统暂不考虑宏分集技术。

（3）物理层技术

OFDM技术是LTE系统的技术基础与主要特点，OFDM系统参数设定对整个系统的性能会产生决定性的影响，其中载波间隔又是OFDM系统的最基本参数，经过理论分析与仿真比较最终确定为15kHz。

上下行的最小资源块为375kHz，也就是25个子载波宽度，数据到资源块的映射方式可采用集中（localized）方式或离散（distributed）方式。

循环前缀Cyclic Prefix（CP）的长度决定了OFDM系统的抗多径能力和覆盖能力。

长CP利于克服多径干扰，支持大范围覆盖，但系统开销也会相应增加，导致数据传输能力下降。

为了达到小区半径100Km的覆盖要求，LTE系统采用长短两套循环前缀方案，根据具体场景进行选择：

短CP方案为基本选项，长CP方案用于支持LTE大范围小区覆盖和多小区广播业务。

MIMO作为提高系统输率的最主要手段，也受到了各方代表的广泛关注。

LTE已确定MIMO天线个数的基本配置是下行2×2、上行1×2，但也在考虑4×4的高阶天线配置。

另外，LTE也正在考虑采用小区干扰抑制技术来改善小区边缘的数据速率和系统容量。

下行方向MIMO方案相对较多，根据2006年3月雅典会议报告，LTE MIMO下行方案可分为两大类：

发射分集和空间复用两大类。

目前，考虑采用的发射分集方案包括块状编码传送分集（STBC, SFBC），时间（频率）转换发射分集（TSTD，FSTD），包括循环延迟分集（CDD）在内的延迟分集（作为广播信道的基本方案），基于预编码向量选择的预编码技术。

其中预编码技术已被确定为多用户MIMO场景的传送方案。

高峰值传送输率是LTE下行链路需要解决的主要问题。

为了实现系统下行100Mbps峰值速率的目标，在3G原有的QPSK、16QAM基础上，LTE系统增加了64QAM高阶调制。

LTE上行方向关注的首要问题是控制峰均比，降低终端成本及功耗，目前主要考虑采用位移BPSK和频域滤波两种方案进一步降低上行SC-FDMA的峰均比。

LTE除了继续采用成熟的Turbo信道编码外，还在考虑使用先进的低密度奇偶校验（LDPC）码。

第2章建设规划步骤

对电信兴竹基站进行LTE建设时，需要考虑以下几个方面，覆盖区域、配电方式、现场工勘、工程材料预算、作出设计图纸、安装规范等。

规划设计的流程如图2.1所示：

图2.1网络规划设计流程图

2.1站点选址

选取的兴竹基站不是新建的机房，而是在利用原有的机房内新加LTE的设备。

可能这个机房的产权不是电信的，但本着节约资源的考虑利用率最大的原则所以共享机房。

2.1.1覆盖区域

根据无锡电信LTE网络的设计与规划，兴竹基站覆盖的区域是兴竹村庄、街道等周围。

天线安装室外铁塔上是一种理想的信号覆盖。

其作用有一下几点；

*越过中低层建筑的阻挡，填补网络盲区，扩展网络容量

*有效的覆盖周边信号

2.1.2配电方式

华为设备是-48V直流输入，一般机房都满足直流接入的条件。

但有些拉远场景可能现场只有交流供电，没有直流电源。

所以根据场景和现场条件选择合适的接电方式。

正常场景：

直接从直流电源柜取电。

（大于等于16A的空开）

拉远场景现场又没有直流电源：

通过交转直电源模块取电。

每个站点设计方案大同小异，况且现场的实际情况不同。

根据实际需求选取合适的供电方式，没有特殊要求情况以正常场景居多。

2.1.3预算材料

按站点对LTE所需要安装的有源器件、无源器件、天线等工程设备材料预算如下表示。

序号

设备材料名称规格及型号

单位

数量

备注

1

室外天线

副

3

华为、京信或通宇

2

1/2超柔跳线

米

18

有3米定长

3

1/2超柔跳线头（公头，母头）

只

12

4

电调

个

3

华为或京信

5

AISG线

只

3

或配延长线

6

SBT

米

5

和电调连接不需要延长线

7

RRU3638

个

3

2T2R

8

光模块6G

个

6

RRU和基带板用

9

光模块1.25G

个

1

BBU用

10

铠甲光纤-单模-2芯

根/米

70

按实际发

11

华为BBU3900

台

1

12

LBBP基带板

块

1

光口用0,2,4

12

GPS全向天线

套

1

同步时钟

14

跳纤-LC/PC-LC/PC-单模-G.652-2mm-20m-PVC-黄色

根

2

传输和BBU之间

15

DCDU-12B

台

1

按设计发

16

MPW800（220VACto48VDC）电源模块

个

3

一般场景拉远用

17

华为BBU3900电源线

米

10

蓝黑线

18

RRU电源线

米/根

70

按实际

19

波纹管

米

8

20

黄绿接地线16平方

米

20

表2.2材料清单预算

2.2现场工勘

（1）获得详细的基站图纸。

包括现有设备的立面图、设备机柜、电源柜、备用蓄电池的位置并在上面标注客户BBU安装在机柜内的具体位置及设计的取电空开位置，还有LTE天线辐射面的方位角机械下倾角。

（2）测区基站通信铁塔的高度以及到机房接入设备距离，室外走线架到馈窗的距离估测所需线缆长度和馈线卡的数量；

（3）记录需要接地设备到接地位置的距离和方向统计接地线的长度；

（4）确定安装BBU机柜等设备布放位置，预估布放光缆、电源线的长度；

（5）结合现有设备安装结构确定线缆走线方式及所需长度丈量；

（6）选取适合GPS全向天线的安装地点并估测所需RG8U线的用量长度。

第3章建设方案实例分析

3.1站点施工安全

登高中的安全：

（1）登高时塔上人员要佩戴安全带；

（2）塔下人员要佩戴安全帽；

（3）登高时避免同时在塔下面作业，以免工具掉落砸伤；

（4）从塔下穿过时要注意观察上方是否有物品坠落；

（5）高处作业时，要注意工作摆放的位置，尽量的远离建筑物边缘。

吊装中的安全：

（1）吊装时，塔下禁止站人；

（2）尽量两个人同时拉绳索,以免一人不慎松开绳索造成设备损坏人员受伤；

（3）注意正确的捆扎设备方式,要将设备整个捆绑而不能只绑手柄处；

（4）当塔上掉物时，应迅速提示大家闪避。

关于电的安全：

（1）禁止触碰电源；

（2）安装蓄电池时，防止正负极短接；

（3）在蓄电池架和电源柜上作业时，不要携带金属物品，防止跌入电源柜；

（4）布放电源线时，要把电源线的裸露金属用绝缘胶布包好。

机房中注意的安全：

（1）禁止触碰与安装无关的设备及线缆；

（2）禁止在机房中抽烟、喝水；

（3）在布线架上作业时，要戴安全帽并脚踩不同的铁片，以免摔碰；

（4）使用梯子时，必须有人扶，并且尽量不要站在最顶端；

（5）使用工具时，要小心割手，如美工刀、斜口钳等。

设备安全问题：

（1）严禁裸手接触设备板件的元器件；

（2）摆放货物必须符合包装标识规定，如怕水、易碎、向上、堆码层数、防冲击等，严禁使货物受潮、遭受重压或重击；

（3）不触碰任何与工作无关的设备。

3.2设备领取

（1）货物的发放

根据电信对货物管理的要求，货物的发放必须由华为督导，工程监理，电信仓库管理员三方同时在场才可以发放货物。

如果有一方缺席或不在场的话都不允许发放货。

（2）货物的领取

施工队当天安装站点的设备全都是当天从无锡电信仓库现场领取的。

且遵从先来先领，依次排队，井然有序的领取原则。

这样主要还是为了货物的安全和易于管理等方面的考虑。

施工队领取设备前要先领取当天施工计划和安装站点的设计图纸，发货人员按照各个施工队的站点设计图纸进行货物的配发。

配发之后待领货人员确认签字三方人员也要签字确认。

3.3拆箱验货

开箱验货需要工程督导和客户同时在场完成。

当开箱验货完毕后，应当由客户根据验货情况在装箱单上签字，货物正式移交给客户，货物的保管责任为客户。

工程完工后，工程督导要将客户签字后的装箱单反馈给办事处文档信息管理员。

若发现有缺货、错货、多发、货物破损等事件，工程督导与客户应将问题记录在《工程备忘录》中，工程督导填写《货物问题反馈表》反馈给工程负责人。

注意：

开箱验货的时候应该带上防静电手腕等

3.4设备预安装、整体安装

当到达指定安装站点时施工人员需要对设备进行预安装。

如，天线端跳线的连接、电调的安装及电调处的电调线的连接。

所接口处需要进行防水处理，根据华为的安装规范，防水需要进行“1+3+3”处理（一层绝缘胶带，三层胶泥，三层绝缘胶带）。

天线扇区的区分：

色环的缠绕第1扇区用红色，第2扇区用黄色，第3扇区用蓝色，其中主集缠两道，分集缠一道；FDDLTE在3G基础上各多缠绕一道白色标签，TDDLTE在3G基础上各多缠绕两道白色标签。

注意：

色环只需要缠绕在天线到RRU端跳线的两端。

RRU接地线：

RRU上塔前RRU侧接地线和接地端子连接好；RRRU端的光模块插在RRU“0”口上，“1”口是级联所用。

连接好上述几处的安装，基本就要进行设备的吊装及整体安装。

包括LTE天线，RRU吊装，RRU电源线，光缆。

天线安装时根据设计图纸调动每个扇区天线方位角及机械下倾角；RRU塔上安装首先接地端得接牢靠。

第二，RRU电源线屏蔽层通过压线端子接地。

第三，天线下端的跳线按主集和分集依次接到RRU的“A”口和“B”口。

还有从电调端的电调线也要接到RRU的“RET”口，接好后也需要对RRU端的接口进行防水处理（同样也是“1+3+3”）。

待塔上安装的RRU电源线、光纤连接好后需要对各种线缆贴标签，粘贴正确贴好标签后需要拍照；

从塔上下来的RRU电源线、光缆在走线架上需要通过配发的卡子把线缆固定住卡好好线缆路由排好。

RRU电源线在进入馈窗处，通过配发的接地夹与馈窗处1米内接地排接地，这就是RRU电源线的接地也是重要的接地部分。

电源线、保护地线的余长应被剪除，不能盘绕。

光缆有多余的必须盘好固定在机房外面。

机房内的设备安装主要BBU和线缆。

如，电源线、保护地线与信号线（GPS跳线、光纤、传输尾纤）通过走线架布线时间距不小于30mm布放。

BBU安装位置和电源取电空开位置根据设计图纸进行安装和连接，BBU到IPRAN之间的传输尾纤连接正确。

如果现场与设计图纸有不同的地方，需向监理反映，监理再向设计院沟通；室内所有线缆绑扎后的扎带必须齐根剪平不拉尖且用白色扎带；设备接地牢固可靠；BBU侧光纤左出线，电源线右出线。

制作粘贴电缆标签时两端的标签正确、清晰可见、方向一致、整齐美观。

设备安装好之后，需要对设备进行加电。

通信设备的加电流程包括:

1、加电申请2、检查连线3、加电后检查电压4、对设备加电时，从下到上，逐框加电。

3.5开站和告警处理

上述所有步骤都是为了站点的开通做出准备的，此方站点在上述安装步骤中已经完成。

接下来就是施工队把BBU的ESN号和对应站点名报给后台开站人员。

后台工作人员通过网管远程搜素此站点，确认传输是否通且进行相应的数据配置，最后远程进行数据导入，导入成功后，在进行其它步骤的操作之后站点就开通了。

站点开通后通过网管查看告警。

一般告警分为硬件告警和软件告警，正常硬件告警需要施工人员和网管一起配合处理。

如：

驻波比，收发光，GPS收星等某些参数不在合理范围内，网管会有告警。

后台工作人如果发现有这些告警会及时通知现场施工人员配合他们处理。

因为这些告警基本上都是由施工人员安装工艺不规范造成的。

软件告警的处理需要更高的技术，造成原因一般由于参数设置错误或其他原因等。

举例，告警原因及处理方法：

驻波比（正常值小于1.5）异常原因：

由于天线或RRU端的跳线接头未接好，接口上的太紧或太松。

也有可能是跳线的损坏；处理方法把接口拆了重新再安装一下或直接换根跳线。

注：

告警故障处理是个难点需要不断学习和提升

第4章设备安装规范

工程施工必须以设计院设计图纸为依据；规范并且依据图纸施工，现场有不符的向监理提出，由监理向设计院指出设计与现场不符且拿出新的设计方案保证工程质量。

4.1线缆布放规范

序号

室外设备安装规范

1

光缆、电源线路由规范，扎带绑紧走线时离有3-5厘米的间距，整齐美观且无干扰。

2

光缆和电缆不能有破损、断裂、中间接头，万一有破损应换新的。

3

光缆接头保持无灰尘不用时保护帽应盖好。

4

在安装前光缆应做导通测试，确保光纤是好的。

5

各种线缆不能布放于设备散热口，容易造成火灾事故等。

6

室外线缆绑扎间距均匀、松紧适度、线扣整齐，剪扎带时应多留3-5毫米余量。

防止热胀冷缩扎带崩开。

7

RRU与天线连接的跳线接头，应做防水密封处理。

规范要求（1+3+3）

8

（1）室外走线从馈线