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文档简介

TDD-LTE关键技术

TimeDivisionDuplexingLongTermEvolutionDriticalTechnologyTDD-LTE关键技术

TimeDivisionDupl1TDDLTE关键技术培训教材2黔南移动TDD-LTE现网所使用的频段频率频点号频段指示(BAND)带宽F频段1880-1900MHz(中心频率1890),移频1885.4-1905.438350,移频后384043920MHZE频段2320-2340(中心频率2330)389504020MHZD频段2575-2595MHz379003820MHZ=10*(1895.4-1880)+38250=38404黔南移动TDD-LTE现网所使用的频段频率频点号频段指示(B3LTE频段划分E-UTRAOperatingBandUplinkDownlinkDuplexModeFUL_low[MHz]NOffs-ULRangeofNULFUL_high[MHz]FDL_low[MHz]NOffs-DLRangeofNDLFDL_high[MHz]119201800018000–185991980211000–5992170FDD218501860018600–1919919101930600600-11991990FDD317101920019200–199491785180512001200–19491880FDD417101995019950–203991755211019501950–23992155FDD58242040020400–2064984986924002400–2649894FDD68302065020650–2074984087526502650–2749885FDD725002075020750–214492570262027502750–34492690FDD88802145021450–2179991592534503450–3799960FDD91749.92180021800–221491784.91844.938003800–41491879.9FDD1017102215022150–227491770211041504150–47492170FDD111427.92275022750–229491452.91475.947504750–49491500.9FDD126982301023010–2317971672850105010–5179746FDD137772318023180–2327978774651805180–5279756FDD147882328023280–2337979875852805280–5379768FDD…

177042373023730–2384971673457305730–5849746FDD188152385023850–2399983086058505850–5999875FDD198302400024000–2414984587560006000–6149890FDD208322415024150-2444986279161506150-6449811FDD211447.92445024450–245991462.91495.964506450–65991510.9FDD…

3319003600036000–36199192019003600036000–361991920TDD3420103620036200–36349202520103620036200–363492025TDD3518503635036350–36949191018503635036350–369491910TDD3619303695036950–37549199019303695036950–375491990TDD3719103755037550–37749193019103755037550–377491930TDD3825703775037750–38249262025703775037750–382492620TDD3918803825038250–38649192018803825038250–386491920TDD4023003865038650–39649240023003865038650–396492400TDDLTE频段划分E-UTRAOperatingBandU4OFDM原理OFDM即正交频分多路复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing),与传统的多载波调制(MCM)相比,OFDM调制的各个子载波间可相互重叠,并且能够保持各个子载波之间的正交性。OFDM原理OFDM即正交频分多路复用(Orthogonal5OFDM原理OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流,在N个子载波上同时进行传输。这些在N子载波上同时传输的数据符号,构成一个OFDM符号。BandwidthOFDM原理OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行6多址方式概述LTE采用OFDMA(正交频分多址:OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess)作为下行多址方式LTE采用DFT-S-OFDM(离散傅立叶变换扩展OFDM:DiscreteFourierTransformSpreadOFDM)、或者称为SC-FDMA(单载波FDMA:SingleCarrierFDMA)作为上行多址方式多址方式概述LTE采用OFDMA(正交频分多址:Orthog7多天线技术分集增益:利用多个天线提供的空间分集,可以改进多径衰落信道中传输的可靠性。阵列增益:通过预编码或波束成形技术,集中一个或多个指定方向上的能量,允许不同方向上的多个用户同时获得服务。空间复用增益:利用空间信道的强弱相关性,在多个相互独立的空间信道上,传递不同的数据流,从而提高数据传输的峰值速率。多天线技术分集增益:利用多个天线提供的空间分集,可以改进多径8下行MIMO(多入多出)技术LTE系统基本天线配置为:2*2下行MIMO技术主要包括:空间分集

利用空间信道的弱相关性,结合时间/频率上的选择性,为信号的传递提供更多的副本,提高信号传输的可靠性,从而改善接收信号的信噪比。空间复用也是利用空间信道的弱相关性,通过在多个相互独立的空间信道上传递不同的数据流,从而提高数据传输的峰值速率。波束成形利用空间信道的强相关性,利用波的干涉原理产生强方向性的方向图,从而提高信噪比,增加系统容量或覆盖范围。下行MIMO(多入多出)技术LTE系统基本天线配置为:2*29上行MIMO技术基本天线配置为:1*2与下行相同,也包括空间分集和空间复用上行MIMO技术基本天线配置为:1*210LTE传输模式1.TM1,

单天线端口传输:主要应用于单天线传输的场合

2.TM2,

开环发射分集:不需要反馈PMI,适合于小区边缘信道情况比较复杂,干扰较大的情况,有时候也用于高速的情况,

分集能够提供分集增益

3.TM3,开环空间复用:不需要反馈PMI,合适于终端(UE)高速移动的情况

4.TM4,闭环空间复用:需要反馈PMI,适合于信道条件较好的场合,用于提供高的数据率传输

5.TM5,MU-MIMO传输模式(下行多用户MIMO):主要用来提高小区的容量

6.TM6,闭环发射分集,闭环Rank1预编码的传输:需要反馈PMI,主要适合于小区边缘的情况

7.TM7,Port5的单流Beamforming模式:主要也是小区边缘,能够有效对抗干扰

8.TM8,双流Beamforming模式:可以用于小区边缘也可以应用于其他场景

9.TM9,

传输模式9是LTE-A中新增加的一种模式,可以支持最大到8层的传输,主要为了提升数据传输速率LTE传输模式1.TM1,

单天线端口传输:主要应用于单天11小区间干扰抑制技术

在LTE的研究过程中,主要讨论了三种小区间干扰抑制技术:小区间干扰随机化、小区间干扰消除和小区间干扰协调。

▷小区间干扰随机化主要利用了物理层信号处理技术和频率特性将干扰信号随机化,从而降低对有用信号的不利影响,相关技术已经标准化;

▷小区间干扰消除也是利用物理层信号处理技术,但是这种方法能“识别”干扰信号,从而降低干扰信号的影响;

▷小区间干扰协调技术是通过限制本小区中某些资源(如频率、功率、时间等)的使用来避免或降低对邻小区的干扰。这种从RRM的角度来进行干扰协调的方法使用较为灵活,因此有必要深入研究以达到有效抑制干扰、提高小区边缘性能的目的。小区间干扰抑制技术在LTE的研究过程中,12小区间干扰协调(ICIC)通过时间、频率、功率的协商机制达到规避干扰的目的从而改善小区边缘用户的性能根据交互信息时间的长度不同分为可能的方案有部分频率复用(FFR)软频率复用(SFR)小区间干扰协调(ICIC)通过时间、频率、功率的协商机制达到13SON功能SON(Self-OrganizedNetworks)是在LTE的网络的标准化阶段由移动运营商主导提出的概念,其主要思路是实现无线网络的一些自主功能,减少人工参与,降低运营成本。SON主要包括三大功能,分别是自配置(Self-configuration)、自优化(Self-optimization)、自愈(Self-healing)。自配置功能包括:1.自测试;2.自动获取IP地址;3.自动建立eNB与OAM系统之间的连接;4.传输自建立;5.软件自动管理;6.无线配置参数和传输配置参数的自动管理;7.自动邻区关系配置;8.自动资产信息管理;9.自配置过程的监控与管理功能。自优化功能:1.ANR(AutomaticNeighbourRelationfunction,自动邻区关系优化)2.MLB(MobilityLoadBalancingoptimisation,移动性负载均衡优化)3.MRO(MobilityRobustnessOptimisation,移动性鲁棒性优化)4.RO(RACHOptimisation,随机接入信道优化)5.ES(EnergySavings,基站节能)6.ICIC(Inter-cellInterferenceCoordination,小区间干扰协调)7.CCO(CoverageandCapacityOptimization,覆盖与容量优化)自愈功能是SON的主要功能之一。自愈的目的是消除或减少那些能够通过恰当的恢复过程来解决的故障。从故障管理的角度来看,不论是自动检测并自动清除的告警,还是自动检测但需手动清除的告警,故障网元都应对每一个检测到的故障给出相应的告警。SON功能SON(Self-Organiz14链路自适应技术链路自适应技术可以通过两种方法实现:功率控制和速率控制。下行链路自适应:自适应调制编码(AMC),通过各种不同的调制方式(QPSK、16QAM、64QAM)和不同的信道编码率来实现。上行链路自适应:包括有自适应发射带宽、发射功率控制、自适应调制和信道编码率三种方法。(UE最大发射功率:23dbm)链路自适应技术链路自适应技术可以通过两种方法实现:功率控制和15资源分组资源单位RE(ResourceElement)最小的资源单位,时域上为1个符号,频域上为1个子载波REG(ResourceElementGroup)RB(ResourceBlock)CCE(ChannelControlElement)RBG(ResourceBlockGroup)业务信道的资源单位,时域上为1个时隙,频域上为12个子载波为控制信道资源分配的资源单位,由4个RE组成为PDCCH资源分配的资源单位,由9个REG组成为业务信道资源分配的资源单位,由一组RB组成资源分组资源单位RE(ResourceElement)最16LTE物理资源——RE/RB资源单元(RE,ResourceElement)最小的资源单位,对于每一个天线端口,时域上为一个OFDM或者SC-FDMA符号,频域上为一个子载波。物理资源块(PRB)由时域上连续的多个符号,频域上连续的多个子载波组成。载波数及符号数由CP类型及子载波间隔决定。子载波间隔CP长度子载波数目符号个数RE个数15KHz常规CP12784扩展CP126727.5KHz常规CP24372定义频域上连续宽度为180kHz的物理资源称为一个资源块LTE物理资源——RE/RB资源单元(RE,Resourc17LTE支持的带宽名义带宽(MHz)1.435101520RB数目615255075100子载波数目721803006009001200实际占用带宽(MHz)1.082.74.5913.518占用带宽=子载波宽度x每RB的子载波数目xRB数目子载波宽度=15KHz每RB的子载波数目=12LTE支持的带宽名义带宽1.435101520RB数目61518无线帧结构每个10ms无线帧被分为10个子帧每个子帧包含两个时隙,每时隙长0.5ms任何一个子帧即可以作为上行,也可以作为下行#01个无线帧Tf=307200TS=10ms1个时隙Tslot=15360×TS=0.5ms#11个子帧…………#2#17#18#19无线帧结构每个10ms无线帧被分为10个子帧#01个无线帧191个子帧子帧#5DwPTSGPUpPTS…子帧#91个半帧153600TS=5ms1个子帧子帧#0DwPTSGPUpPTS30720TS…子帧#41个时隙Tslot=15360TS1个无线帧Tf=307200Ts=10ms无线帧结构每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧,每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成特殊子帧包括3个特殊时隙:DwPTS,GP和UpPTS,总长度为1ms支持5ms和10ms上下行切换点子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送1个子帧子帧#5DwPTSGPUpPTS…子帧#91个半20Uplink-downlinkconfigurationDownlink-to-UplinkSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD上下行配比方式“D”代表此子帧用于下行传输,“U”代表此子帧用于上行传输,“S”是由DwPTS、GP和UpPTS组成的特殊子帧。特殊子帧中DwPTS和UpPTS的长度是可配置的,满足DwPTS、GP和UpPTS总长度为1ms。ConfigurationNormalcyclicprefixExtendedcyclicprefixDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03101OFDMsymbols381OFDMsymbols1948321039231121014121372OFDMsymbols5392OFDMsymbols82693917102---8111---Uplink-downlinkDownlink-to-Up21RSRP和SINRRSRP(ReferenceSignalReceivingPower,参考信号接收功率)一定程度上可反映移动台距离基站的远近,因此这个KPI值可以用来度量小区覆盖范围大小。RSRP是承载小区参考信号的RE上的线性平均功率,范围:-65到-140,黔南最小接入电平-120dBm,偏移值2dB,手机需要达到-118可接入,一般城区,RSRP小于-105则认为是弱覆盖。SINR(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio信号与干扰加噪声比)信号与干扰加噪声比(SINR)是接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号(噪声和干扰)的强度的比值,一般TD-LTE要求,SINR>-3dB。RSRP和SINRRSRP(ReferenceSignal22PCI的基本概念PCI:PhysicalCellIdentifier(或PhysicallayerCellIdentity)物理小区标识用于标识小区使UE能够识别来自不同扇区的信号用于移动性管理在UE移动过程中进行切换或小区重选时辅助测量并报告扇区信号强度PCI的基本概念PCI:PhysicalCellIden23PCI的基本概念LTE系统共有504

个PCI(0–503)分为168组、每组3个

:扇区的PCI

:PCI组的ID(编号0~167)

:组内物理层ID(编号0~2)LTE系统使用

来构造主同步信号(PSS,Primarysynchronizationsignal)序列,以供UE在搜索小区的时候进行时隙的同步。PCI的基本概念LTE系统共有504个PCI(0–24同步信号主同步信号PSS在DwPTS上进行传输DwPTS上最多能传两个PDCCHOFDM符号(正常时隙能传最多3个)只要DwPTS的符号数大于等于9,就能传输数据(参照上页特殊子帧配置)UpPTS可以发送短RACH(做随机接入用)和SRS(Sounding参考信号,详细介绍见后)因为资源有限(最多仅占两个OFDM符号),UpPTS不能传输上行信令或数据同步信号主同步信号PSS在DwPTS上进行传输UpPTS可以25PCI的MOD3干扰LTE系统中,相邻小区PCI的MOD3、MOD6、MOD30、MOD50相同,会对主同步信号、小区专用参考信号、上行解调参考信号、物理格式指示信道造成干扰,现网中MOD3干扰最常见,很容易影响业务。如果两个相邻小区有相同的PCI,将会导致UE不能区分这两个小区,并导致邻区之间的干扰无法随机化。因此,需要保证PCI具有一定的复用距离,否则,特别是对于宏小区来说,影响到的终端用户的数量会很多。PCI在规划过程中采用下面的原则:1.不能出现PCI冲突及混淆(一般2公里以内不应出现同频同PCI的情况)。2.邻区以及邻区的邻区不能出现相同PCI,否则也会影响业务的正常进行,切换成功率下降,所以要注意删除超远邻区和冗余邻区。3.相同PCI复用距离尽可能的远,如果在复用距离内,由于某种原因导致出现相同的PCI,在此情况下,则查找使用过的PCI集合中距离最远的且满足相关性的PCI进行分配。4.如果基站有超过3个小区的情况,按照如下方式处理:将该基站虚拟地分成多个基站,其中每个基站包含不超过三个小区,然后对这几个基站进行PCI分配。PCI的MOD3干扰LTE系统中,相邻小区26PCI的MOD3干扰截取现网独山城区基站说明:PCI规划过程中,已尽量规避MOD3干扰,不让MOD3相同的小区对打,但两个异频段的相邻小区,可以MOD3相等。PCI的MOD3干扰截取现网独山城区基站说明:27PCI的MOD3干扰【问题描述】在九华中路测试中,UE驻留在新都快捷酒店_1(频点:38050,PCI:51),RSRP:-74dbm左右,SINR:5db左右,下载速率:7Mbps左右。【问题分析】分析路测数据,覆盖该路段的小区为新都快捷酒店_1和盛峰商贸_3,二者的PCI分别为51和18,经计算,两小区间存在模三冲突。【解决措施】将盛峰商贸_2与盛峰商贸_3的PCI对调。【处理效果】调整PCI后,模三冲突问题得到较好解决,下载速率明显提升。PCI的MOD3干扰【问题描述】28RS参考信号功率、PA、PB

由于LTE下行采用OFDMA技术,一个小区内发送给不同UE的下行信号之间是相互正交的,因此不存在CDMA系统因远近效应而进行功率控制的必要性。就小区内不同UE的路径损耗和阴影衰落而言,LTE系统完全可以通过频域上的灵活调度方式来避免给UE分配路径损耗和阴影衰落较大的RB,这样,对PDSCH采用下行功控就不是那么必要了。另一方面,采用下行功控会扰乱下行CQI测量,影响下行调度的准确性。因此,LTE系统中不对下行采用灵活的功率控制,而只是采用静态或半静态的功率分配。

系统中可以通过配置RS功率、PA(PDSCH与小区RS的功率偏差)、PB(天线端口信号功率比),以达到优化性能、降低干扰的目的。当PA、PB分别为(-6,3)、(-4.77,2)、(-3,1)、(0,0)时功率利用率可达100%。RS参考信号功率、PA、PB由于LTE下29重叠覆盖同频组网的情况下,重叠覆盖,对网络的下行速率影响严重。可通过降低RS参考信号功率、调整站高、调整天线方位角或下倾角等方式来减少重叠覆盖。

如图,在该点测试,RSRP:-71,SINR:25左右,但因为同频强信号干扰,平均下行速率只有31Mbps。通过调整邻区方位角,让邻小区不覆盖到该点后,平均下载速率达到59.6。

重叠覆盖同频组网的情况下,重叠覆盖,对网络30LTE的网络架构MME/S-GWMME/S-GWX2S1移动性管理服务网关MME/SGW与eNodeB的接口EPCE-UTRANeNodeB间的接口NodeBRNC+=eNodeBEPSeNodeBX2X2eNodeBeNodeBUuLTE的网络架构MME/S-GWMME/S-GWX231SGi

S4

S3

S1-MME

PCRFS7

S6a

HSSS10

UEGERAN

UTRAN

SGSN

LTE-Uu

E-UTRAN

MMES11

S5

ServingGateway

PDN

Gateway

S1-U

Operator'sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)Rx+

网络结构扁平化

E-UTRAN只有一种网元—E-NodeB

全IP媒体面控制面分离与传统网络互通SGiS4S3S1-MMEPCRFS7S6aHS32LTE的网元功能e-NodeB的主要功能包括:无线资源管理功能,即实现无线承载控制、无线许可控制和连接移动性控制,在上下行链路上完成UE上的动态资源分配(调度);用户数据流的IP报头压缩和加密;UE附着状态时MME的选择;实现S-GW用户面数据的路由选择;执行由MME发起的寻呼信息和广播信息的调度和传输;完成有关移动性配置和调度的测量和测量报告。MME的主要功能包括:

NAS(Non-AccessStratum)非接入层信令的加密和完整性保护;AS(AccessStratum)接入层安全性控制、空闲状态移动性控制;EPS(EvolvedPacketSystem)承载控制;支持寻呼,切换,漫游,鉴权。S-GW的主要功能包括:分组数据路由及转发;移动性及切换支持;合法监听;计费。P-GW的主要功能包括:分组数据过滤;UE的IP地址分配;上下行计费及限速。LTE的网元功能e-NodeB的主要功能包括:MME的主要功33CSFB网络架构▶联合附着/联合位置更新为了进行语音业务、短信收发,必须搭建EPC和GSM电路域的桥梁,主要是通过SGs接口实现的,用户在附着网络时,MME和MSCServer需要对该用户的SGs连接进行维护。在E-UTRAN开机驻留的UE,开机后发起联合附着流程。由MME通过SGs接口完成UE在EUTRAN/GERAN核心网的位置更新流程,使得UTRAN/GERAN核心网感知到UE的位置。CSFB网络架构▶联合附着/联合位置更新34发起CSFB呼叫或接受寻呼

R8RRC重定向测量选取回落的2G小区测量选取回落的2G小区读目标小区广播消息完成驻留并建立通话CSFB流程部分终端采用单卡双待模式,可以同时在4G和2/3G同时驻留,这类手机进行语音呼叫时,没有CSFB流程。TA:TrackingArea,跟踪区。TA是LTE系统为UE的位置管理新设立的概念。类似于GSM系统里的位置区。UE开机附着时,MME为UE分配一个TAL(跟踪区列表),现网一般一个TAL只包含一个TAC(跟踪区码),EPC中存在TAL-LAC-MSC的对应关系,现网4G基站的TAC等于同覆盖2G基站的LAC,当4G基站的TAC和2G的LAC不一致时,UE回落到2G小区后会先进行位置区更新流程。连接态的UE,回落到2G进行语音通话时,数据业务需执行挂起,通话结束后,通过TAU流程返回LTE网络并恢复数据业务。发起CSFB呼叫或接受寻呼R8RRC重定向测量选取回落的35常见的CSFB失败原因由于CSFB要先附着,后给核心网发送NAS消息请求扩展服务,所以得先排除LTE基站存在设备异常、附着异常等情况,在排除这些情况之下,常见的CSFB失败原因有:

1.没有按照规定方案配置CSFB系统优先级。

2.CSFB功能开关没有打开。

3.配置的回落频点异常,导致UE回落时没有合适的GSM小区接入。

4.回落到的2G小区后,接续过程中信令中断或频繁切换,需根据实际情况,优化配置的回落频点或2g小区的性能。

5.没有引入MTRF(移动终端漫游转发)机制时,UE跨MSC池回落,终端注册在LA1(对应msc1,msc1在mscpool1里面),做被叫回落时,选择接入GSM小区为LAC2(对应MSC2,MSC2在MSCPOOL2里),导致回落失败。

6.手机终端设置黑名单或来电防火墙引起CSFB被叫失败。被叫UE如果设置了黑名单或来电防火墙可能导致UE回ALERTING后立即发DISCONNECT,携带原因值userbusy。

7.回落2G后发生LAC改变,导致回落后先进行位置更新,再进行主被叫流程,造成增加2S左右的延迟,定时器超时导致回落失败。

8.回落到伪基站导致回落失败,回落到伪基站后,CI、LAC等信息在现网工参里都找不到相应的信息。常见的CSFB失败原因由于CSFB要先附着,后给核心网发送N36CSFB案例▶投诉现象:瓮安用户拨打10086投诉,自己所在的位置能用4G上网,但是无法拨打和接听电话,用户手动关闭手机的4G开关后能通话没有问题。▶后台排查过程:查询用户占用4WA_ZhongPing2_1,查询该2G基站和附近的4G基站无告警,且指标良好,查询该地4G基站CSFB开关为打开,系统优先级正常,CSFB优先级正常,但配置的2G频点中没有4WA_ZhongPing2_1的主频点40。▶解决过程:通过网管添加频点40,并同步基站数据后,回访用户,让用户尝试几次,过几分钟再联系用户,用户表示已经恢复正常使用。当遇到4G无法拨打电话时,需要先确定用户从何时开始出现的现象,周围用户是否也有同样的情况,需要查询4G和共覆盖的2G基站是否有告警,如果有影响业务的告警需及时处理,如果没有,需要分析4G和2G的指标,是否有干扰,接入是否正常,是否存在弱覆盖,如果都正常的话,需要排查4G的参数是否配置正确,重点核查TAC、系统优先级、CSFB回落优先级、GERAN载频配置里配置的频点是否正常。CSFB案例▶投诉现象:瓮安用户拨打10086投诉,自己所在37下行同步上行同步:

UE在随机接入信道上发送preamble码

eNodeB根据preamble码的到达位置,将调整信息反馈给UE

UE根据该信息进行后续的发送时间调整。

下行同步:下行同步在小区搜索过程中实现。UE通过检测小区的主要同步信号,以及辅助同步信号,实现与小区的时间同步。

LTE同步下行同步上行同步:下行同步:LTE同步38小区搜索是UE接入网络,为用户提供各种业务的基础根据同步信号获得下行时间同步根据同步信号获得下行频率同步根据同步信号获得CELLID、系统带宽、天线配置等相关信息读取小区广播信息小区搜索小区搜索是UE接入网络,为用户提供各种业务的基础根据同步信39上行随机接入的目的是UE获得与基站的上行时间同步,为业务数据传输提供基础UE高层UE物理层eNodeB发送preamble码的请求preamble码的索引preamble码的发送功率相关的RA-RNTI上行随机接入资源配置检测到含有RA-RNTI的PDCCH随机接入请求preamble码序列随机接入请求响应时间同步等信息发送preamble码的请求响应相应的DL-SCH中的传输块物理层主要过程—上行随机接入上行随机接入的目的是UE获得与基站的上行时间同步,为业务数据40LTE小区合并

在LTE系统中,为减少相邻小区间的干扰和减少邻近小区切换,可以将若干小区组建为超级小区。其优势在于解决上述两点问题,但引入的缺点是降低了容量。因此在此高话务保障覆盖区域,首先建议对超级小区进行拆分处理,提升容量。小区合并主要应用于高铁和室分场景,增加了覆盖面积,减少了超闲小区。

一个超级小区有一个主小区和多个辅小区,都发送同一个PCI的信号,在配置无线参数时,辅小区不配置邻区、测量参数,统计不到指标。LTE小区合并在LTE系统中,为减少相邻小41LTE重选时的测量▶同频小区测量如果当前服务小区信号质量很好,Srxlev值大于同频测量启动门限SIntraSearch,UE不进行同频小区测量。如果当前服务小区的Srxlev值小于或等于同频测量启动门限SIntraSearch,UE将进行同频小区测量。▶异频/异系统小区测量异频和异系统小区测量启动的规则如下:如果异频或异系统小区拥有比当前服务小区更高的优先级,不管服务小区质量如何,UE都将对它们进行测量。如果异频小区的优先级低于或等于当前服务小区,异系统小区的优先级低于当前E-UTRAN小区时,有以下两种情况:如果当前服务小区信号质量很好,Srxlev值大于异频/异系统测量启动门限SNonIntraSearch,则UE不对异频或异系统小区进行测量。如果当前服务小区的Srxlev值小于或等于异频/异系统测量启动门限SNonIntraSearch,则UE将对异频或异系统小区进行测量。Srxlev=电平rsrp+最小接入电平-偏移-补偿量LTE重选时的测量▶同频小区测量Srxlev=电平rsrp+42LTE重选▶同频/同优先级异频的小区重选小区重选通过小区重选规则来确定是否重选该小区。小区重选规则用于在同频或同优先级小区选择时,UE比较邻区信号质量是否高于当前小区信号质量。对满足小区选择规则的小区,UE才会根据小区重选规则对其进行评估。对服务小区的信号质量等级R_s和邻区的信号质量等级R_n计算公式如下:R_s=Qmeas,s+QhystR_n=Qmeas,n-CellQoffset其中,Qmeas,s:UE测量的服务小区的RSRP值,单位为dBm。Qhyst:在eNodeB侧配置的服务小区的重选迟滞值,单位为dB,黔南为4dB。Qmeas,n:UE测量的邻区的RSRP值,单位为dBm。CellQoffset:在eNodeB侧配置的邻区偏置值,单位为dB。在小区重选时间Tresel内,邻区的信号质量等级一直高于当前服务小区信号质量等级,且UE在当前服务小区驻留超过1s,将会触发UE重选到新的小区。当有多个邻区的信号质量等级大于服务小区的信号质量等级时,UE将会对信号质量等级最高的小区做重选。LTE重选▶同频/同优先级异频的小区重选43LTE重选对高优先级小区重选对于高优先级异频/异系统小区,UE将一直对这些高优先级异频/异系统小区保持测量。在设定的小区重选迟滞时间内,被评估的邻区Srxlev值大于高优先级重选门限ThreshXHigh,终端将重选到高优先级小区。对低优先级小区重选对于低优先级异频/异系统小区,一旦当前小区信号低于Snonintraserach门限,UE将一直对这些低优先级异频/异系统小区保持测量。在以下条件都满足时,小区重选将选择低优先级异频小区或低优先级异系统小区:高优先级异频小区或高优先级异系统小区不满足高优先级小区重选的条件。在设定的小区重选时间内,服务小区的Srxlev值小于服务频点低优先级重选门限ThrshServLow。在设定的小区重选时间内,被评估的邻区Srxlev值大于低优先级重选门限ThreshXLow。LTE重选对高优先级小区重选44LTE连接态互操作事件A1:服务小区比绝对门限好。用于停止正在进行的异频/IRAT测量,在RRC控制下去激活测量间隙。

A2:服务小区比绝对门限差。指示当前频率的较差覆盖,可以开始异频/IRAT测量,在RRC控制下激活测量间隙。

A3:邻小区比(服务小区+偏移量)好。用于切换。

A4:邻小区比绝对门限好。可用于负载平衡,与移动到高优先级的小区重选相似。

A5:服务小区比绝对门限1差,邻小区比绝对门限2好。可用于负载平衡,与移动到低优先级的小区重选相似。Mn:邻区电平值,Ofn:邻区频率偏置,Ocn:邻区特定偏置,Hys:A3迟滞Ms:本小区电平,Ofs:本小区频率偏置,Ocs:本小区特定偏置,Off:A3偏置LTE连接态互操作事件A1:服务小区比绝对门限好。用于停止正45LTE互操作同优先级高优先级低优先级LTE互操作同优先级高优先级低优先级46LTE指标RRC连接建立成功率:反映eNB或者小区的UE接纳能力,RRC连接建立成功意味着UE与网络建立了信令连接。RRC连接建立成功率=RRC连接建立成功次数/RRC连接建立尝试次数×100%E-RAB建立成功率:指eNB成功为UE分配了用户平面的连接,反映eNB或小区接纳业务的能力。E-RAB建立成功率=(E-RAB建立成功数目(所有QCI)/E-RAB建立请求数目(所有QCI)/)*100%无线接通率:反映小区对UE呼叫的接纳能力,直接影响用户对网络使用的感受。无线接通率=E-RAB建立成功率×RRC连接建立成功率(业务相关)×100%RRC连接异常掉话率:对处于RRC连接状态的用户,存在由于eNB异常释放UERRC连接的情况,这种概率表示基站RRC连接保持性能,一定程度上反映用户对网络的感受。RRC连接异常掉话率=异常原因导致的RRC连接释放次数/(RRC连接建立成功次数+RRC连接重建立成功次数)×100%E-RAB掉话率:反映系统的业务保持能力,是用户直接感受的重要性能指标之一。E-RAB掉话率=(eNB请求释放的按原因分类的E-RAB(QCI=1~9)数目(不包括用户未激活UserInactivite)/((E-RAB(QCI=1~9)建立成功数目+小区切换入E-RAB(QCI=1~9)数目)+当前存在的ERAB))×100%LTE指标RRC连接建立成功率:反映eNB或者小区的UE接纳47LTE指标eNB内切换成功率:反映了eNB内小区间同频切换的成功情况,保证用户在移动过程中使用业务的连续性,与系统切换处理能力和网络优化有关,用户可以直接感受。eNB内同频切换出成功率=eNB内小区间同频切换出执行成功次数/eNB内同频切换出请求次数×100%eNB内同频切换入成功率=eNB内小区间同频切换入执行成功次数/eNB内同频切换入请求次数×100%eNB内异频切换出成功率=eNB内小区间异频切换出执行成功次数/eNB内异频切换出请求次数×100%eNB内异频切换入成功率=eNB内小区间异频切换入执行成功次数/eNB内异频切换入请求次数×100%系统间切换成功率(LTE<->GSM):反映了LTE系统与GSM系统之间切换的成功情况,对于网规网优有重要的参考价值。也是用户直接感受的性能指标。表征了无线系统网络间切换(LTE<GSM)的稳定性和可靠性,也一定程度反映出LTE/GSM组网的无线覆盖情况。系统间小区切换出成功率LTE->GSM=系统间分组域切换出成功率(EPS->GSM)=(1-系统间分组域切换出失败次数(EPS->GSM)/系统间分组域切换出请求次数(EPS->GSM))×100%系统间小区切换入成功率GSM->LTE=系统间分组域切换入成功率(GSM->EPS)=(系统间分组域切换入成功次数(GSM->EPS)/系统间分组域切换入请求次数(GSM->EPS))×100%LTE指标eNB内切换成功率:反映了eNB内小区间同频切换的48LTE指标Attach时延:UE完成网络注册需要的时间,是衡量用户网络接入时延感受的重要指标之一,从随机接入开始到rrc重配完成,100ms以内。UE从Idle态到Active态转换时延:表示UE从idle态转换到active态的时间,直接影响呼叫(E-RAB)建立、TAU等过程的时延,是衡量用户网络接入时延感受的重要指标之一。用户面时延:包括空口时延、EPC时延(到PGW)和E2E时延(到对端)三部分。上行误块率:PUSCH信道误块率是反映无线接口信号传输质量的重要指标,是进行很多无线资源管理控制的依据,影响着系统的切换、功控、接纳等方面的性能。该指标体现了网络覆盖情况,还体现了组网干扰状况,是网络规划质量和相关算法质量的一个间接反映指标。上行误块率=(收到的上行传输块CRC错误个数/收到的上行传输块总数)×100%下行误块率:PDSCH信道误块率是反映无线接口信号传输质量的重要指标,是进行很多无线资源管理控制的依据,影响着系统的切换、功控、接纳等方面的性能。该指标体现了网络覆盖情况,还体现了组网干扰状况,是网络规划质量和相关算法质量的一个间接反映指标。下行误块率=(收到的下行传输块CRC错误个数/收到的下行传输块总数)×100%流量指标:由于系统的每层向下封装,越是下层,冗余的信息越多,所以应用层的流量最小。

LTE指标Attach时延:UE完成网络注册需要的时间,是衡49案例分析案例分析50谢谢聆听谢谢聆听51演讲完毕,谢谢观看!演讲完毕,谢谢观看!52TDD-LTE关键技术

TimeDivisionDuplexingLongTermEvolutionDriticalTechnologyTDD-LTE关键技术

TimeDivisionDupl53TDDLTE关键技术培训教材54黔南移动TDD-LTE现网所使用的频段频率频点号频段指示(BAND)带宽F频段1880-1900MHz(中心频率1890),移频1885.4-1905.438350,移频后384043920MHZE频段2320-2340(中心频率2330)389504020MHZD频段2575-2595MHz379003820MHZ=10*(1895.4-1880)+38250=38404黔南移动TDD-LTE现网所使用的频段频率频点号频段指示(B55LTE频段划分E-UTRAOperatingBandUplinkDownlinkDuplexModeFUL_low[MHz]NOffs-ULRangeofNULFUL_high[MHz]FDL_low[MHz]NOffs-DLRangeofNDLFDL_high[MHz]119201800018000–185991980211000–5992170FDD218501860018600–1919919101930600600-11991990FDD317101920019200–199491785180512001200–19491880FDD417101995019950–203991755211019501950–23992155FDD58242040020400–2064984986924002400–2649894FDD68302065020650–2074984087526502650–2749885FDD725002075020750–214492570262027502750–34492690FDD88802145021450–2179991592534503450–3799960FDD91749.92180021800–221491784.91844.938003800–41491879.9FDD1017102215022150–227491770211041504150–47492170FDD111427.92275022750–229491452.91475.947504750–49491500.9FDD126982301023010–2317971672850105010–5179746FDD137772318023180–2327978774651805180–5279756FDD147882328023280–2337979875852805280–5379768FDD…

177042373023730–2384971673457305730–5849746FDD188152385023850–2399983086058505850–5999875FDD198302400024000–2414984587560006000–6149890FDD208322415024150-2444986279161506150-6449811FDD211447.92445024450–245991462.91495.964506450–65991510.9FDD…

3319003600036000–36199192019003600036000–361991920TDD3420103620036200–36349202520103620036200–363492025TDD3518503635036350–36949191018503635036350–369491910TDD3619303695036950–37549199019303695036950–375491990TDD3719103755037550–37749193019103755037550–377491930TDD3825703775037750–38249262025703775037750–382492620TDD3918803825038250–38649192018803825038250–386491920TDD4023003865038650–39649240023003865038650–396492400TDDLTE频段划分E-UTRAOperatingBandU56OFDM原理OFDM即正交频分多路复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing),与传统的多载波调制(MCM)相比,OFDM调制的各个子载波间可相互重叠,并且能够保持各个子载波之间的正交性。OFDM原理OFDM即正交频分多路复用(Orthogonal57OFDM原理OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流,在N个子载波上同时进行传输。这些在N子载波上同时传输的数据符号,构成一个OFDM符号。BandwidthOFDM原理OFDM的基本原理是将高速的数据流分解为N个并行58多址方式概述LTE采用OFDMA(正交频分多址:OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess)作为下行多址方式LTE采用DFT-S-OFDM(离散傅立叶变换扩展OFDM:DiscreteFourierTransformSpreadOFDM)、或者称为SC-FDMA(单载波FDMA:SingleCarrierFDMA)作为上行多址方式多址方式概述LTE采用OFDMA(正交频分多址:Orthog59多天线技术分集增益:利用多个天线提供的空间分集,可以改进多径衰落信道中传输的可靠性。阵列增益:通过预编码或波束成形技术,集中一个或多个指定方向上的能量,允许不同方向上的多个用户同时获得服务。空间复用增益:利用空间信道的强弱相关性,在多个相互独立的空间信道上,传递不同的数据流,从而提高数据传输的峰值速率。多天线技术分集增益:利用多个天线提供的空间分集,可以改进多径60下行MIMO(多入多出)技术LTE系统基本天线配置为:2*2下行MIMO技术主要包括:空间分集

利用空间信道的弱相关性,结合时间/频率上的选择性,为信号的传递提供更多的副本,提高信号传输的可靠性,从而改善接收信号的信噪比。空间复用也是利用空间信道的弱相关性,通过在多个相互独立的空间信道上传递不同的数据流,从而提高数据传输的峰值速率。波束成形利用空间信道的强相关性,利用波的干涉原理产生强方向性的方向图,从而提高信噪比,增加系统容量或覆盖范围。下行MIMO(多入多出)技术LTE系统基本天线配置为:2*261上行MIMO技术基本天线配置为:1*2与下行相同,也包括空间分集和空间复用上行MIMO技术基本天线配置为:1*262LTE传输模式1.TM1,

单天线端口传输:主要应用于单天线传输的场合

2.TM2,

开环发射分集:不需要反馈PMI,适合于小区边缘信道情况比较复杂,干扰较大的情况,有时候也用于高速的情况,

分集能够提供分集增益

3.TM3,开环空间复用:不需要反馈PMI,合适于终端(UE)高速移动的情况

4.TM4,闭环空间复用:需要反馈PMI,适合于信道条件较好的场合,用于提供高的数据率传输

5.TM5,MU-MIMO传输模式(下行多用户MIMO):主要用来提高小区的容量

6.TM6,闭环发射分集,闭环Rank1预编码的传输:需要反馈PMI,主要适合于小区边缘的情况

7.TM7,Port5的单流Beamforming模式:主要也是小区边缘,能够有效对抗干扰

8.TM8,双流Beamforming模式:可以用于小区边缘也可以应用于其他场景

9.TM9,

传输模式9是LTE-A中新增加的一种模式,可以支持最大到8层的传输,主要为了提升数据传输速率LTE传输模式1.TM1,

单天线端口传输:主要应用于单天63小区间干扰抑制技术

在LTE的研究过程中,主要讨论了三种小区间干扰抑制技术:小区间干扰随机化、小区间干扰消除和小区间干扰协调。

▷小区间干扰随机化主要利用了物理层信号处理技术和频率特性将干扰信号随机化,从而降低对有用信号的不利影响,相关技术已经标准化;

▷小区间干扰消除也是利用物理层信号处理技术,但是这种方法能“识别”干扰信号,从而降低干扰信号的影响;

▷小区间干扰协调技术是通过限制本小区中某些资源(如频率、功率、时间等)的使用来避免或降低对邻小区的干扰。这种从RRM的角度来进行干扰协调的方法使用较为灵活,因此有必要深入研究以达到有效抑制干扰、提高小区边缘性能的目的。小区间干扰抑制技术在LTE的研究过程中,64小区间干扰协调(ICIC)通过时间、频率、功率的协商机制达到规避干扰的目的从而改善小区边缘用户的性能根据交互信息时间的长度不同分为可能的方案有部分频率复用(FFR)软频率复用(SFR)小区间干扰协调(ICIC)通过时间、频率、功率的协商机制达到65SON功能SON(Self-OrganizedNetworks)是在LTE的网络的标准化阶段由移动运营商主导提出的概念,其主要思路是实现无线网络的一些自主功能,减少人工参与,降低运营成本。SON主要包括三大功能,分别是自配置(Self-configuration)、自优化(Self-optimization)、自愈(Self-healing)。自配置功能包括:1.自测试;2.自动获取IP地址;3.自动建立eNB与OAM系统之间的连接;4.传输自建立;5.软件自动管理;6.无线配置参数和传输配置参数的自动管理;7.自动邻区关系配置;8.自动资产信息管理;9.自配置过程的监控与管理功能。自优化功能:1.ANR(AutomaticNeighbourRelationfunction,自动邻区关系优化)2.MLB(MobilityLoadBalancingoptimisation,移动性负载均衡优化)3.MRO(MobilityRobustnessOptimisation,移动性鲁棒性优化)4.RO(RACHOptimisation,随机接入信道优化)5.ES(EnergySavings,基站节能)6.ICIC(Inter-cellInterferenceCoordination,小区间干扰协调)7.CCO(CoverageandCapacityOptimization,覆盖与容量优化)自愈功能是SON的主要功能之一。自愈的目的是消除或减少那些能够通过恰当的恢复过程来解决的故障。从故障管理的角度来看,不论是自动检测并自动清除的告警,还是自动检测但需手动清除的告警,故障网元都应对每一个检测到的故障给出相应的告警。SON功能SON(Self-Organiz66链路自适应技术链路自适应技术可以通过两种方法实现:功率控制和速率控制。下行链路自适应:自适应调制编码(AMC),通过各种不同的调制方式(QPSK、16QAM、64QAM)和不同的信道编码率来实现。上行链路自适应:包括有自适应发射带宽、发射功率控制、自适应调制和信道编码率三种方法。(UE最大发射功率:23dbm)链路自适应技术链路自适应技术可以通过两种方法实现:功率控制和67资源分组资源单位RE(ResourceElement)最小的资源单位,时域上为1个符号,频域上为1个子载波REG(ResourceElementGroup)RB(ResourceBlock)CCE(ChannelControlElement)RBG(ResourceBlockGroup)业务信道的资源单位,时域上为1个时隙,频域上为12个子载波为控制信道资源分配的资源单位,由4个RE组成为PDCCH资源分配的资源单位,由9个REG组成为业务信道资源分配的资源单位,由一组RB组成资源分组资源单位RE(ResourceElement)最68LTE物理资源——RE/RB资源单元(RE,ResourceElement)最小的资源单位,对于每一个天线端口,时域上为一个OFDM或者SC-FDMA符号,频域上为一个子载波。物理资源块(PRB)由时域上连续的多个符号,频域上连续的多个子载波组成。载波数及符号数由CP类型及子载波间隔决定。子载波间隔CP长度子载波数目符号个数RE个数15KHz常规CP12784扩展CP126727.5KHz常规CP24372定义频域上连续宽度为180kHz的物理资源称为一个资源块LTE物理资源——RE/RB资源单元(RE,Resourc69LTE支持的带宽名义带宽(MHz)1.435101520RB数目615255075100子载波数目721803006009001200实际占用带宽(MHz)1.082.74.5913.518占用带宽=子载波宽度x每RB的子载波数目xRB数目子载波宽度=15KHz每RB的子载波数目=12LTE支持的带宽名义带宽1.435101520RB数目61570无线帧结构每个10ms无线帧被分为10个子帧每个子帧包含两个时隙,每时隙长0.5ms任何一个子帧即可以作为上行,也可以作为下行#01个无线帧Tf=307200TS=10ms1个时隙Tslot=15360×TS=0.5ms#11个子帧…………#2#17#18#19无线帧结构每个10ms无线帧被分为10个子帧#01个无线帧711个子帧子帧#5DwPTSGPUpPTS…子帧#91个半帧153600TS=5ms1个子帧子帧#0DwPTSGPUpPTS30720TS…子帧#41个时隙Tslot=15360TS1个无线帧Tf=307200Ts=10ms无线帧结构每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧,每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成特殊子帧包括3个特殊时隙:DwPTS,GP和UpPTS,总长度为1ms支持5ms和10ms上下行切换点子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送1个子帧子帧#5DwPTSGPUpPTS…子帧#91个半72Uplink-downlinkconfigurationDownlink-to-UplinkSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD上下行配比方式“D”代表此子帧用于下行传输,“U”代表此子帧用于上行传输,“S”是由DwPTS、GP和UpPTS组成的特殊子帧。特殊子帧中DwPTS和UpPTS的长度是可配置的,满足DwPTS、GP和UpPTS总长度为1ms。ConfigurationNormalcyclicprefixExtendedcyclicprefixDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03101OFDMsymbols381OFDMsymbols1948321039231121014121372OFDMsymbols5392OFDMsymbols82693917102---8111---Uplink-downlinkDownlink-to-Up73RSRP和SINRRSRP(ReferenceSignalReceivingPower,参考信号接收功率)一定程度上可反映移动台距离基站的远近,因此这个KPI值可以用来度量小区覆盖范围大小。RSRP是承载小区参考信号的RE上的线性平均功率,范围:-65到-140,黔南最小接入电平-120dBm,偏移值2dB,手机需要达到-118可接入,一般城区,RSRP小于-105则认为是弱覆盖。SINR(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio信号与干扰加噪声比)信号与干扰加噪声比(SINR)是接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号(噪声和干扰)的强度的比值,一般TD-LTE要求,SINR>-3dB。RSRP和SINRRSRP(ReferenceSignal74PCI的基本概念PCI:PhysicalCellIdentifier(或PhysicallayerCellIdentity)物理小区标识用于标识小区使UE能够识别来自不同扇区的信号用于移动性管理在UE移动过程中进行切

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