LONAST3013C010 TDLTE组网参数规划.docx
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LONAST3013C010TDLTE组网参数规划
TD-LTE组网参数规划
课程目标:
●了解LTE组网参数规划的主要内容
●了解LTEeNodeBID、CellID规划原则
●掌握TAC规划方法
●掌握邻区、频率、PCI规划方法与规划要求
●掌握PRACH信道规划原则
●掌握CCIA技术原理与规划方法
目录
第1章组网参数规划配置1
1.1ECGI1
1.2ENodeBID1
1.2.1概述1
1.2.2分配原则1
1.3CellID2
1.3.1概述2
1.3.2分配原则2
1.4TrackingAreaCode3
1.4.1概述3
1.4.2分配原则6
1.5PhysicalCellID8
1.5.1概述8
1.5.2分配原则8
1.5.3Netmax界面9
1.5.4网管界面10
1.6PRACH规划12
1.6.1概述12
1.6.2分配原则12
1.6.3Netmax界面14
1.6.4网管界面16
1.7邻区规划17
1.7.1概述17
1.7.2分配原则17
1.7.3Netmax界面18
1.7.4网管界面19
1.8频率规划20
1.8.1概述20
1.8.2ICIC分类21
1.8.3Netmax界面23
1.8.4网管界面24
1.9CCIA25
1.9.1概述25
1.9.2分配原则26
1.9.3CNP界面27
1.9.4网管界面27
第2章小结29
第一章组网参数规划配置
一.1ECGI
ECGI=PLMN+CellIdendity
PLMN=MCC+MNC
MCC是移动用户所属国家代号,占3位,取值范围0-999
MNC移动网络码,占2~3位,取值范围0-999
CellIdendity=eNBID+CellId
CellIdendity包含28bit信息,前20bit用于eNBID,后8bit用于CellId
一.2ENodeBID
一.2.1概述
ENodeB标识,取值范围0-1048575,与PLMN、CellId共同构成ECGI;CellIdendity中包括28bit信息,前20bit是eNodeBID,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。
一.2.2分配原则
需要考虑不同运营商的实际情况进行。
1.小型网络
如果一个运营商只获取一个小型网络,可以从0开始顺序编号
2.通用网络
通用网络,使用ABCDEF
AB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
3.大网络规模
对于中移,需要考虑全国网络的分配,不同城市之间需要协调分配
如果是全国城市综合考虑,对于ABCDEF这一段分配
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,小的城市的站点规模并不大,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,比如9用作表示拉远站点
当ABCDEF不够用时,
(1)考虑使用6位以下编号ABCDE,可以有10万个编号可用,从0到99999
(2)考虑使用7位编号,ABCDEFG,还有48575个编号可用,预留500个编号,还有48000个左右可用
4.共用网络
比如对于Hi3G,需要考虑跟FDD共用(如果方案已定不需要修改)
可以按照如下方案,使用ABCDEF共6位表示
(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
一.3CellID
一.3.1概述
对应于ECGI中CellIdendity的最低8bit。
该参数与eNodeBIndex、PLMN一起构成ECGI,用于在PLMN内唯一标识一个小区,该参数在eNodeBIndex中保持唯一即可。
一.3.2分配原则
一个ENodeB内保持唯一即可。
默认
从0开始,0、1、2分别表示三个小区,多于3个小区,顺序进行编号即可
室内站点可以从100开始编号
如果考虑不同厂商、不同制式之间共用,可以按照如下规则:
(1)0开始可以作为室外站点小区编号
(2)100开始作为室内站点小区编号起始点
(3)200开始作为异厂商小区编号起始点
一.4TrackingAreaCode
一.4.1概述
TAC是PLMN内跟踪区域的标识,用于UE的位置管理,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。
TA包括的小区很多可能导致寻呼成本高,TA包括的小区很少可能导致位置更新成本高。
TAC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TAlist的配置共同考虑。
TA(TraceArea),与2G/3G的LA和RA相似,在LTE阶段,CN对小区仍不可见(小区只是接入网的概念),CN只对TA可见。
一个TA对应一个或多个小区。
CN的寻呼在TA内(或TAList内)进行寻呼,eNB通过TA和小区的对应关系,在对应的小区内进行寻呼。
在LTE中引入了TAList的概念,在TAlist边界才会发起TAU,所以这样做的好处是能够减少TAU数量。
当然会造成寻呼负荷增加,LTE系统的寻呼能力高,这样突发性的大量寻呼对LTE系统造成的负担有待进一步评估。
TA大小应该比RA类似甚至更小(一个TAlist和一个RA相当)。
目前默认TAlist下一个TA即可。
后续有应用场景时再单独考虑。
一.4.1.1寻呼过程
UE使用P-RNTI周期监听PDCCH来了解PDSCH上是否有寻呼。
如果有,则解码PDSCH上承载的PCH的寻呼消息,从解码后的寻呼信息中查看是否有针对该UE的寻呼记录。
每个寻呼消息中包含一个寻呼记录列表(PagingRecordList),该列表包含所有此次被寻呼的UE记录,每条寻呼记录含有用于寻呼的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。
图11IMSI结构
如上图所示,IMSI是一个不超过15位的十进制数的标识,主要由手机国家编码(MCC2字节)、手机网络编码(MNC2字节)和手机用户标识号(MSIN4字节)三部分组成,即不超过8字节。
S-TMSI由MME编码(MMEC8bits)和M-TMSI(32bits)组成,因此它的长度为5字节。
如果使用S-TMSI进行寻呼,每个寻呼记录长度约为5字节。
如果使用IMSI寻呼,每个寻呼记录长度约为8字节。
取平均以7个字节作为寻呼一个UE的大小来估算。
PCH使用QPSK调制,它通过PDSCH传输。
考虑到寻呼信息的设计方便,将最大寻呼记录定为16,一次寻呼消息最多可以包含16条UE记录,也就是说每次最多16个UE可以被同时寻呼。
一.4.1.2寻呼时机
寻呼时机的确定由帧级参数PF(PagingFrame)和子帧级参数PO(PagingOccasion)共同确定。
为了避免被寻呼的UE都集中在同一时段发起随机接入,同时也避免过长的寻呼消息,势必需要将被寻呼的UE进行分组,最理想的情况是将UE在寻呼时段内均匀分布,这样可以有效利用无线资源。
当使用寻呼DRX时,每个UE在一个周期内只有一次被寻呼的机会。
PF通过下式来确定:
SFNmodT=(TdivN)*(UE_IDmodN)公式1.41
PO通过下式来确定,其中i_s对应的PO值在TDD的映射分别如表1.4-1所示:
i_s=floor(UE_ID/N)modNs公式1.42
两公式中具体参数取值范围规定如下:
●寻呼DRX周期T:
32,64,128,256无线帧
●广播寻呼组计数nB:
4T,2T,T,1/2T,1/4T,1/8T,1/16T,1/32T.
●寻呼组计数N:
min(T,nB)
●子帧寻呼组计数Ns:
max(1,nB/T)
●UE_ID:
IMSImod1024
观察公式1.43可知,当nB不大于T时,每个寻呼帧(PF)只有一次寻呼机会(PO)。
而nB大于T时,每个寻呼帧可以有2次或4次寻呼机会,对应的nB值分别为2T和4T。
nB直接决定了寻呼周期T内能够发起寻呼的次数,随着每个无线帧可用于寻呼子帧数的增加,寻呼能力也相应增加。
nB的最大值4T决定了一个无线帧内最多可以发起4次寻呼。
考虑到T的最大值为256个无线帧,对应周期内的寻呼机会共有1024次,这是目前协议支持的一个周期内最多的寻呼机会。
表11TDD(所有上下行模式)寻呼子帧映射关系
Ns
POwheni_s=0
POwheni_s=1
POwheni_s=2
POwheni_s=3
1
0
N/A
N/A
N/A
2
0
5
N/A
N/A
4
0
1
5
6
上表列出了TDD可用的寻呼子帧。
TDD由于存在多种上下行子帧分配,为避免高层发送信令指示具体寻呼子帧位置,优先使用#0和#5子帧,因为它们总是下行的,其次考虑#1和#6特殊子帧中的DwPTS,因此中每帧中最多4个寻呼子帧。
TDD中DwPTS/GP/UpPTS的长度如下表所示,从该表中可知DwPTS的长度至少为3个OFDM符号,其中前两个用于PDCCH,第三个用于主同步信号。
配置0和5的DwPTS的长度均为3个OFDM符号,这比较适合人口密度较低的宏小区。
除此以外,DwPTS有6到9个OFDM符号可用于PDSCH。
表12TDD中DwPTS/GP/UpPTS的长度
一.4.1.3最大寻呼能力
系统最大的寻呼能力和nB参数配置有关,如下表所示:
表13一秒内寻呼UE个数与nB关系
nB
4T
2T
T
1/2T
1/4T
1/8T
1/16T
1/32T
每秒最多可寻呼UE个数
400*16
200*16
100*16
50*16
25*16
12.5*16
6.25*16
3.125*16
可以看出1/2T的时候可以达到800次/秒,1/4T时可以达到400次/秒,具体可以根据不同的城区环境、寻呼需求来确定。
一.4.2分配原则
一.4.2.1TA划分考虑因素
1.移动台角度
如果TAC覆盖范围过小,则移动台发生位置更新的过程将增多,从而增加了系统中的信令流量;反之,位置区覆盖范围过大,则网络寻呼移动台的同一寻呼消息会在许多小区中发送,会导致PCH信道负荷过重。
2.地理位置因素
尽量利用移动用户的地理分布和行为进行TAC区域划分,达到在位置区边缘位置更新较少的目的。
在高话务的大城市,如果存在两个以上的位置区,可以利用市区中山体、河流等地形因素来作为位置区的边界,减少两个位置区下不同小区的交叠深度。
如果不存在这样的地理环境,位置区的划分尽量不要以街道为界,边界不要放在话务量很高的地方(比如商场)。
一般要求位置区边界不与街道平行或垂直,而是斜交。
在市区和城郊交界区域,一般将位置区的边界放在外围一线的基站处,而不是放在话务密集的城郊结合部,避免结合部用户频繁位置更新。
一.4.2.2相关参数配置原则
目前协议对每个小区关于寻呼DRX的设置参数一共有两个:
缺省寻呼DRX周期(defaultPagingCycle)和广播寻呼组计数(nB)。
这两个参数都在系统消息SIB2中指定。
PO和PF都通过这两个参数以及UE_ID来共同确定。
这里使用的寻呼周期为小区广播的缺省寻呼DRX周期和UE特定寻呼DRX周期中更小的一个。
之所以引入UE特定寻呼DRX周期,是考虑到接入E-UTRAN的终端有不同种类。
有些终端(如配有LTE数据卡的笔记本电脑)对电池消耗更加敏感,而有些终端(如LTE手机)则希望能尽快被寻呼,因此目前的协议支持UE特定寻呼周期。
与缺省寻呼DRX周期相比,它是一个可选项。
观察公式1.4-1可知,T/N将寻呼周期分组,它的取值范围是1、2、4、8、16、32,对应的就是寻呼组的个数。
保证N不大于T就能让每个UE在T时间内都能被寻呼一次。
通过UE_IDmodN将UE均匀分配到每个寻呼组中。
1.nB配置原则:
nB参数的配置,与本区域的话务模型相关,话务模型包括原始呼叫话务量和切换造成的呼叫话务量,初始配置建议1/2T
2.T配置原则:
与业务的QoS需求相关,T参数直接和业务呼叫建立延迟相关,延迟太大,影响业务的QoS需求
与UE电力消耗相关,在满足业务的QoS需求的前提条件下,T不易太小
高密度业务负荷区域,需要比较小的T
初始配置建议:
64
一.5PhysicalCellID
一.5.1概述
标识小区的物理层小区标识号:
一个LTE系统共有504个physicalcellid,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)。
在特定的地理区域内,各个小区的PCI各不相同,PCI可以作为一个很好的小区标识相互区分,并同时用于小区特定加扰、securitykey的生成等等。
Physicalcellid在同一个地区同一个频点内需要尽量保持唯一,同一个频点不同PLMN的情况(边界)也需要保持唯一,否则可能出现PCI冲突(具有相同PCI的小区出现同覆盖区域)或者PCI混淆(某小区存在两个或以上具有相同PCI邻区)。
一个MacroeNB通常有三个小区,建议
分别取0、1和2,这样相邻小区主同步信道可以尽量相互区分开来。
PCI在网络中主要用于小区搜索过程中,具体的小区搜索流程如下:
小区搜索通过若干下行信道实现,包括同步信道(SCH)、广播信道(BCH)和下行参考信号(RS)。
SCH又分成主同步信道(PSCH)和辅同步信道(SSCH),BCH又分成主广播信道(PBCH)和动态广播信道(DBCH)。
除PBCH是以正式“信道”出现的,PSCH和SSCH是纯粹的L1信道,不用来传送L2/L3控制信令,而只用于同步和小区搜索过程;DBCH最终承载在下行共享传输信道(DL-SCH),没有独立的信道。
下面为小区搜索流程:
检测PSCH,用于获取5ms时钟,并获得小区ID组内的具体小区ID
检测SSCH,用于获得无线帧时钟,小区ID组,BCH天线配置
检测下行参考信号,用于获取BCH天线配置,是否采用位移导频
读取BCH,用于获取其他小区信息
一.5.2分配原则
1.目前软件中PCI分配按照如下原则进行:
(1)共站小区PCI不同
(2)邻区和邻区的邻区PCI不同
(3)同一个站点的小区PCI之间保证模三不等,本小区与最近邻区尽量模三不等。
(4)复用PCI的两个小区之间距离尽量远
(5)复用距离内小区需要PCI复用时,按照如下原则
根据优先级复用:
当任何一个M集合中的PCI分配完,比如分配到小区Z需要复用时,根据矩阵I和F选择已分配PCI的所有小区中离Z小区优先级最低的小区的PCI进行复用,依次类推其他未分配小区的PCI分配
2.使用中,一般情况下推荐按照如下选用原则使用PCI:
(1)预留9个PCI用于CSG小区(目前特指HeNBs)。
(PCI:
495~503)
(2)预留21个PCI用于室内覆盖及微基站系统。
(PCI:
474~494)
(3)预留9个给增加的宏站。
(PCI:
465~473)
(4)其他PCI用于宏站:
0~464
(5)另外,对于厂家边界,给出预留的策略,建议是不同厂家通过预留不同的PCI来规避边界问题,需要跟相应设备厂商进行协商。
(6)本地环境不同载频可以用相同的PCI
一.5.3Netmax界面
在NetMAX中有如下界面:
图12PCI规划参数配置界面
说明:
AngleToDistanceRatio:
将角度转换为距离时,乘以此值,以扩大小区正对时的优先级。
目前默认即可,用于与ReuseDistance结合考虑。
ReuseDistance(m):
在该距离内的PCI不允许复用。
.
AvailablePCI:
本次PCI规划时的所有可用PCI
SelectedPCI:
本次PCI规划时,所选择的PCI.
Click
(GISandGISLinkagebutton),canlinkwithGIS
Checkbox:
当其为被选中时,该条PCI不会被应用到现网中;反之,其将应用到现网中。
在鹰眼图下方有一个Property的标签,选择该标签页下的PCI项,查看当前的PCI规划结果。
一.5.4网管界面
用Netmax完成PCI规划后,可通过模板导出规划结果,然后通过模板将规划结果导入网管,网管根据规划结果自动进行更新。
模板网管导入界面:
图13参数导入
进入模板导入导出界面后,选择Operation\ConfigDataImport,并选择无线参数进行导入:
图14无线参数导入
服务小区PCI配置界面:
图15PCI配置
一.6PRACH规划
一.6.1概述
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
随机接入应用场景,都可以触发基于竞争的随机接入过程。
在这个过程中,UE随机的选择一个前导序列,可能导致多个UE同时选择相同的前导序列发送,结果发生碰撞,接下来需要一个竞争解决过程来处理。
基于非竞争
对于随机接入应用的场景中,需要在RRC_CONNECTED态接收新的下行数据以及切换这两个场景,eNodeB可以通过分配一个特定的前导序列给UE,来避免竞争,保证切换的成功率。
一.6.2分配原则
目前PRACH有如下5种格式,其中格式4为TDDLTE专用,其主要特点为占用资源少,在TDD的UPPTS上发送,目前网络情况下,可以配置默认参数,让室内外尽量使用配置0,即格式1;
表14PRACH格式
Preambleformat
Tcp(Ts)
Tseq(Ts)
0
3168
24576
1
21024
24576
2
6240
2*24576
3
21024
2*24576
4(framestructuretype2only)
448
4096
图16PRACH格式
1.主要输入参数及推荐默认参数
(1)小区终端的平均移动速度CellUEAvgSpeed:
50
(2)小区终端移动速度门限UESpeedThrdRa:
120
(3)小区半径CellRadius:
5KM
(4)基于非竞争的每秒随机接入的次数NumContFreeRA:
100
(5)基于竞争的每秒随机接入的次数NumContRA:
300
(6)小区期望的随机接入冲突概率RACollProb:
1%
(7)物理小区标识PhyCellId:
根据PCI算法分配
(8)上下行配置UlDlConfig:
根据实际分配,默认2:
2
(9)小区半径门限CellRadiusThr:
5.5KM
2.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PreambleFormat:
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、PreambleFormat、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-NumRAPreambles;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PreambleFormat、UlDlConfig最终确定NumRAPreambles的取值。
随机接入逻辑根序列配置RootSequenceStartNumber:
根据NcsPrach、速度场景确定每个前导中的Ncs、根u个数;每个小区都选择连续的根µ,当知道第一个根µ,就可以知道其余的根µ
根据步骤1推荐的默认参数,可以得到在默认参数下的PRACH输出参数如下:
按照如上参数设置后,PRACH相关最终选择的参数如下:
(1)随机接入循环偏移类型RaNcsType=FALSE
(2)前导格式PreambleFormat=0
(3)前导序列的循环偏移NcsPrach=9
(4)基于竞争的前导序列个数NumRAPreambles=60
(5)随机接入配置序列PrachConfIndex=15
3.分配原则
格式选择:
初始网络配置参数使得尽量选择为Format0
PRACH选择原则,下面原则已经包含在算法中:
(1)选择满足速度要求的根μ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)
(2)邻区之间根μ尽量不同
一.6.3Netmax界面
下面为Netmax中涉及的分配界面:
图17PRACH参数
说明:
CellRadius(m):
小区半径,范围是0-100Km.
CellUEAverageSpeed(Km/h):
UE的平均速度
UESpeedThreshold(Km/h):
UE速度的最大值
CollisionProbability(%):
冲突概率
NumberofDedicatedRandomAccess(Times/s):
基于非竞争的每秒随机接入的次数
NumberofNon-dedicatedRandomAccess(Times/s):
基于竞争的每秒随机接入的次数
Reusedistance(m):
复用距离
CellRadiusThreshold(m):
小区半径的门限,用于区分高低速小区,默认取值5.5
AntennaPor
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