中国移动NBIoTLTEFDD网.docx
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中国移动NBIoTLTEFDD网
FDD-LTE/NB-IoT网络规划方案审核指导意见
一、编写目的
二、
以“大连接”战略为导向,借助2017蜂窝物联网引入契机,中国移动900M优质频率也迎来重耕的重要机遇。
为了解决TD-LTE现网深度覆盖不足、VoLTE弱覆盖、上行业务能力瓶颈等问题,LTEFDD网络建设将做好全面准备,促进未来T/F融合4G网络发展。
遵循FDD/蜂窝物联网目标网规划“以终为始,一步规划、分步实施”总体思路。
网络运维部门需要在目标网规划阶段提早介入网络质量把控,对网络规划建设方案进行全面审核,为未来的网络运营、优化、维护奠定良好基础。
三、规划覆盖目标
四、
规划目标
本次物联网一期工程建设包括全国346个城市NB-IOT以及38重点城市FDD功能储备,NB-IOT城区覆盖原则上要达到100%,本期工程原则上对县城、乡镇及农村不做要求,若本期工程方案涉及以上区域,需要统计覆盖比例,并说明提供覆盖的原因,如工业园区、高校、农业园等有需求场景,以备审核;原则上本期工程建设FDD900+NB-IOT,如涉及FDD1800建设需说明原因,以备审核。
规划原则
FDDLTE900MHz未来将被定位为4G打底网,解决目前上行受限瓶颈、深度覆盖不足、VoLTE弱覆盖等多项难题。
因此,FDDLTE规划要遵循“以终为始,一步规划、分步实施”总体思路,利用现有GSM900/1800、TD-LTE全量站址资源,按照FDDLTE900MHz频段/20MHz带宽,按上下行速率不低于95%的比例可达到1Mbps/4Mbps的原则进行总体规划,详细规划原则可参考规划仿真审核细则。
网络运维部门在进行总体规划方案审核过程中,要严格杜绝采用利旧现网GSM900MHz站址进行1:
1简单改造方案。
五、FDD-LTE规划方案审核细则
六、
1、站点规模
2、
(1)审核原则
LTEFDD900MHz作为4G主力底层覆盖网络,目标网方案要实现全省主城区、一般城区、县城城区、乡镇镇区的室外连续覆盖,农村区域覆盖应至少达到2G覆盖水平(包括2G使用直放站覆盖的区域)。
FDD网络提供高速数据业务,VoLTE业务覆盖能力达到或超过GSM语音业务覆盖能力。
规避GSM网络结构问题导致覆盖范围收缩,需在GSM站址基础上增加站址。
(2)审核对象
以地市为单位,按FDDLTE900MHz目标网规划为审核目标,原则上本期工程规划只包含城区场景,如包含郊区、农村场景需单列并说明。
相关指标计算针对FDDLTE900MHz目标网规划站址以及对应的同覆盖区域的GSM900MHz宏站,本章节审核不涉及室分站点。
1、LTEFDD900MHz目标网规划站址数与GSM现网900M宏站站址数比例;
2、与GSM现网900M宏站共站比例,即利用GSM站址比例;
3、与TD-LTE共站比例,即利用其它站址比例;
4、新址建站比例;
(3)审核方法
审核对象
计算方法
区间或门限
1
(FDD站点数/GSM现网900M宏站站址数量(不含室分站))*100%
[90%,200%]
2
与GSM现网900M宏站共站的FDD站点数/FDD站点总数量*100%
根据实际情况
3
与TD-LTE共站的FDD站点数/FDD站点总数量*100%
根据实际情况
4
新站址建站FDD站点数/FDD站点总数量*100%
原则上本期工程不允许新建站址
注1:
本期工程规划原则上只包含城区场景,如涉及如郊区、农村、高铁、矿区、美食美景等特殊场景需单独统计并说明原因。
注2:
如涉及纯新建站址,需明确说明原因,如新区跟进、新增交通干线等(铁塔建),原则上仅新增覆盖区域可新建站址。
3、单站建设方案
4、
(1)审核原则
从单站角度有三种建设方式:
GSM升级,利旧GSMRRU、天线,新增BBU或基带板,开通NB-IoT或LTEFDD软件功能;TD-LTE升级(共模),利旧TD-LTE基带板,新增RRU、天线,开通NB-IoT或LTEFDD软件功能;新建方式,新建RRU、天线、BBU基带板等,开通NB-IoT和LTEFDD软件功能。
工程实施方案示意图如下:
如果利用GSM基站进行升级建设FDDLTE,或者新建方式但是与GSM共天线共RRU,GSM和FDDLTE(NB)将无法独立优化。
实测密集城区FDD(NB)与GSM独立优化的需求比例达到90%。
为实现GF独立优化、且FDDLTE达到性能最佳,现网重点场景,特别是业务热点场景,FDDLTE与GSM天馈系统应优先独立部署。
技术方案
网络优化
GSM升级方案①
与GSM独立优化能力较差
新建方案
独立天线独立RRU部署②
与GSM具备独立优化能力较好
与GSM共天线共RRU③
与GSM独立优化能力较差
独立电调天线与GSM共天线独立RRU④
与GSM可独立优化下倾角
与TD-LTE共天线⑤
与GSM具备独立优化能力较好
1GSMM时器),确保终端可以回到空闲态。
景需单独统计并说明原因。
GSM升级方案
2
i.改部署方式部署方式部署方式:
利旧现有GSM系统硬件(包括天馈系统),对GSM软件版本进行升级即可满足支持NB-IOT、FDDLTE等制式和功能
ii.
iii.优势:
具有升级成本低、无需硬件替换、对现网影响较小等优势;然而,现网可支持GSM升级硬件占比较低(多为近几年替换的较新产品)
iv.
v.不足:
由于未新增任何硬件,升级后FDDLTE、NB-IOT、GSM等多制式需共天馈、共RRU部署,无法满足独立优化需求
vi.
3独立天线独立独立天线独立天线独立RRU部署
4
i.部署方式:
利旧现网GSM900/1800或TD-LTE站址,完全独立新建FDDLTE900(NB)硬件,包括RRU、天线等,并根据需求加载FDDLTE或NB-IOT软件功能
ii.
iii.优势:
由于FDDLTE(NB)与GSM天馈系统完全独立,可满足FDDLTE(NB)、GSM独立优化需求;不必对GSM现网改造,对GSM网络质量无影响
iv.
v.不足:
成本较高,包括新建FDDLTE(NB)主设备、新增天面铁塔租金等成本均将提升
vi.
5与GSM共天线共RRU
6
i.部署方式:
利旧现有GSM900站址,新建可支持FDDLTE、NB-IOT、GSM多模基站(多制式完全共硬件,包括RRU、天馈等)替换原GSM老旧硬件,从而部署FDDLTE(NB)
ii.
iii.优势:
较方式②节约天面资源和铁塔租金成本
iv.
v.不足:
多制式共天馈,FDDLTE(NB)与GSM工参无法独立调整,联合优化困难;需对现有GSM基站进行替换,替换过程中存在影响G网质量风险
vi.
7独立电调天线与GSM共天线独立RRU
8
i.部署方式:
利旧现有GSM900站址,将原GSM900MHz两通道天线换成可支持独立电调的4端口天线,新增FDDLTE(NB)RRU设备,与原GSM900MHzRRU各站两通道,共用4端口独立电调天线
ii.
iii.优势:
较方式②节约天面资源和铁塔租金成本,FDDLTE(NB)与GSM下倾角可通过独立电调天线独立调整,在多制式联合优化方面具有一定优势
iv.
v.不足:
只有4通道独立电调天线,考虑到GSM需占用2通道,则FDDLTE(NB)仅能以2T2R方式部署,较2T4R上行覆盖增益受到影响;同时,需对2G现网进行改造,存在影响2G质量风险
vi.
9与TD-LTE共天线
10
i.部署方式:
利用现有TD-LTE站址,替换原TD-LTE8通道天线,使用4488或2288可独立电调天线,新建FDDLTE(NB)RRU,与现网TD-LTEF/D频段共独立电调天线
ii.
iii.优势:
FDDLTE(NB)与GSM独立部署、与TD-LTE各频段独立电调,互不影响,便于系统间联合优化;使用4488天线FDDLTE(NB)可支持2T4R,提升上行覆盖能力;较方式②节约天面资源和铁塔租金
iv.
v.不足:
需对TD-LTE现网进行改造,存在影响TD-LTE网络性能风险
vi.
在各地市建设方案中,密集城区、高校、工业园区、高流量高价值区域等重点场景,建议FDDLTE/NB可与GSM独立优化,即采用方式②、④或⑤。
(2)审核对象
1、GSM升级比例(①);
2、新建方案比例(②+③+④+⑤);
3、与GSM独立优化站点比例(②+④+⑤)(分覆盖场景);
(3)审核方法
审核对象
计算方法
区间或门限
GSM升级比例
采用GSM升级方式的FDD站点数量/FDD站点总数*100%
不做要求
新建方案比例
采用新建方案的FDD站点数量/FDD站点总数量*100%
不做要求
与GSM独立优化站点比例
与GSM独立天馈部署站点数/FDD站点总数量*100%
不低于20%
室分比例
FDD室分站点数/FDD总站点数*100%
原则上一期工程不做部署
注:
以地市为单位,以FDDLTE900MHz目标网为审核对象,原则上只包含城区场景,如涉及如郊区、农村、高铁、矿区、美食美景等特殊场景需单独统计并说明原因。
5、天线类型
6、
(1)审核原则
国电信等其他运营商已计划在FDDLTE全网部署2T4R,如果我公司部署2T2R将会带来天然的竞争劣势,2T2R较2T4R天线在上行接受增益损失约3dB、在上行业务性能方面损失约15%。
采用2T2R天线不利于未来市场竞争,因此,38重点城市城区FDDLTE优先采用2T4R/4T4R天线建设方案。
综合考虑成本和收益,升级站利旧原有RRU和天线,可采用2T2R技术;新建站原则上900MHz采用2T4R技术。
(2)审核对象
1、采用2T2R天线的站点占比;
2、采用2T4R天线的站点占比;
3、采用4T4R天线的站点占比;
(3)审核方法
审核对象
计算方法
建议区间或门限
2T2R站点比例
2T2R站点数/FDD站点总数*100%
城区不高于20%
2T4R站点比例
2T4R站点数/FDD站点总数*100%
城区不低于80%
4T4R站点比例
4T4R站点数/FDD站点总数*100%
不作要求
注:
以地市为单位,以FDDLTE900MHz目标网为审核对象,原则上只包含城区场景,如涉及如郊区、农村、高铁、矿区、美食美景等特殊场景需单独统计并说明原因。
7、网络结构
8、
(1)审核原则
LTEFDD目标网作为一张长期运营的网络,需要“以终为始”地开展网络规划,确保结构合理。
既要充分的利用现有的站点资源,又要考虑网络结构对LTE网络性能的影响。
FDD站址规划应基于GSM与TD-LTE的全站址库进行规划,尽量保证理想的网络结构,网络结构的审核内容主要包括以下几个方面:
站间距:
站间距及站址偏离距离:
在合理的站间距区间内设站,控制站间距偏移距离不多不少;既不存在弱覆盖也不带来过多的重叠覆盖。
基站站址在目标覆盖区内尽可能平均分布,尽量符合蜂窝网络结构的要求,一般要求基站站址分布与标准蜂窝结构的偏差应小于站间距的1/4;避免出现超近站和超远站。
站间距算法详见附录一。
FDD900M频段站间距要求
场景
计算站间距
站间距(米)
站址密度
(个/平方公里)
主城区
(高穿损)
0.45
350-450
5-7个基站
主城区
(低穿损)
0.54
450-550
4-6个基站
一般城区
0.66
550-700
3-5个基站
县城城区
0.8
650-850
2-4个基站
乡镇及农村
按需配置
站高:
避免高站带来的重叠覆盖。
建议室外宏基站挂高控制在20~40m,大于50m的站点原则上不得入网;部分高站大下倾角情况合理放宽到65m,需对于特殊场景覆盖逐点说明,不纳入站高审核统计范围。
方向角:
主要通过设置主瓣方向、同一基站不同扇区之间保持合理的夹角来实现合理的小区覆盖。
小区天线主瓣方向应尽量覆盖业务需求区域。
同一基站不同扇区之间保持合理的夹角(一般情况下应大于90度),实现小区间完美镶嵌,减少重叠,消除黑洞。
下倾角:
在站高确定的情况下,通过调整下倾角合理地控制小区覆盖范围。
当可能产生越区覆盖时,优先通过降低站高收缩覆盖范围,并计算此时应满足的最小天线倾角;部分高站大下倾角情况合理放宽到35度,需对于特殊场景覆盖逐点说明,不纳入下倾角审核统计范围。
发射功率:
合理地设置发射功率值,控制小区范围。
(2)审核对象:
1、站间距
2、站高
3、方向角
4、下倾角
(3)审核方法
审核对象
计算方法
门限
覆盖场景
备注
平均站间距
见附录一
全场景
见上表内容
超近站比例
不高于1%
(对于特殊场景覆盖应逐点说明,不纳入统计范围)
城区
城区:
小于100米
超远站比例
不高于2%
(对于特殊场景覆盖应逐点说明,不纳入统计范围)
城区
城区:
大于700米
超高站占比
不高于3%
(对于特殊场景覆盖应逐点说明,不纳入统计范围)
城区
1、大于50米
2、站址的实际高度超过理想高度1.5倍
超低站占比
不高于2%
(对于特殊场景覆盖应逐点说明,不纳入统计范围)
城区
1、低于10米
方向角不合格比例
一般项
城区
同站2小区方位角小于65度
总下倾角不合格比例
一般项
(对于特殊场景覆盖应逐点说明,不纳入统计范围)
城区
小于3度或者大于15度
机械下倾角不合格比例
一般项
城区
大于10度
9、规划仿真结果
10、
(1)审核原则
仿真地图:
采用5M或20M精度数字地图。
仿真指标:
RSRP、RS-SINR规划指标见表。
覆盖指标
(覆盖概率95%)
路面覆盖场景
主城区高穿损(17dB)
主城区低穿损(14dB)
一般城区(郊区)(14dB)
县城及乡镇(12dB)
RSRP(dBm)
≥-85
≥-88
≥-88
≥-90
SINR(dB)
≥-3
≥-3
≥-3
≥-3
注:
以地市为单位,以FDDLTE900MHz目标网为审核对象,原则上只包含城区场景,如涉及如郊区、农村、高铁、矿区、美食美景等特殊场景需单独统计并说明原因。
(2)审核对象
1、使用地图类型、精度是否合理,是否为3D地图
2、各覆盖场景的指标、主城区分网格指标;
(3)审核方法
判断是否达标,如不达标需进行整改。
(4)闭环后评估
建立闭环后评估流程,对已完成开站流程区域,开站后评估测试,基于测试及系统侧统计指标综合评估,确保覆盖水平达到预期规划。
七、NB-IoT审核细则
八、
1、站点规模
2、
(1)审核原则
NB-IoT初期规划建议按照与FDD900M1:
4的方式实现室外连续覆盖,局部可根据深度覆盖需求的不同,调整NB-IoT与FDD900M比例至1:
2或者1:
1。
NB-IOT一期工程原则上覆盖全国所有地市的城区范围,原则上不对郊区、农村等场景进行覆盖,如有相关规划需求需说明,以备审核。
(2)审核对象
1、NB站点数量
2、NB与FDD站点比例
(3)审核方法
审核对象
计算方法
区间或门限
NB与FDDLTE900MHz站点比例
NB站点数量/FDDLTE900MHz站点数量
不高于1:
1,不低于1:
4(城区)
注:
以地市为单位,以NB-IOT一期工程规划网络为审核对象,原则上只包含城区场景,如涉及如郊区、农村、高铁、矿区、美食美景等特殊场景需单独统计并说明原因。
3、单站建设方案
4、
(1)审核原则
1、NB-IoT在建设方式、天馈选型的基本原则,参考FDD-LTE单站建设方案。
此外,原则上NB-IoT不单独纯新建站点,以GSM升级、GSM/TD-LTE共站新建为主。
2、具体站址的规划,以GSM900/GSM1800+TD-LTE全量站址作为NB-IoT的站点备选库。
GSM900/GSM1800/TD-LTE共站址场景,在满足规划目标需求前提下,优选GSM900,次选GSM1800,再次选TD-LTE(要求同厂家),最后考虑TD-LTE共站新建(异厂商)。
3、室分系统建设,根据物联网业务发展的实际需求部署,原则上不允许在无业务的场景中部署。
(2)审核对象
1、GSM升级比例;
2、新建方案比例;
3、与GSM独立优化站点比例(分覆盖场景);
4、室分比例
(3)审核方法
审核对象
计算方法
区间或门限
GSM升级比例
采用GSM升级方式的NB站点数量/NB站点总数*100%
不做要求
新建方案比例
采用新建方案的NB站点数量/NB站点总数量*100%
不做要求
与GSM独立优化站点比例
与GSM独立天馈部署站点数/与GSM共站站点数*100%
不低于20%
室分比例
NB室分站点数/NB总站点数*100%
按需部署,不做要求
注1:
以地市为单位,以NB-IOT一期工程规划网络为审核对象,原则上只包含城区场景,如涉及如郊区、农村、高铁、矿区、美食美景等特殊场景需单独统计并说明原因;
注2:
NB-IOT的相关建设方式定义同FDDLTE。
5、天线类型
6、
NB-IoT天线选项不做特殊要求,2T2R天线即可满足业务需求;对部分重要站点,网络结构复杂或者独立优化要求高的站点,在条件允许情况下,部署独立天馈或独立电调天线。
7、网络结构
8、
(1)审核原则
NB-IOT目标网作为一张长期运营的网络,需要“以终为始”地开展网络规划,确保结构合理。
既要充分的利用现有的站点资源,又要考虑网络结构对性能的影响。
网络结构的审核内容主要包括以下几个方面:
站间距:
站间距及站址偏离距离:
在合理的站间距区间内设站,控制站间距偏移距离不多不少;既不存在弱覆盖也不带来过多的重叠覆盖。
基站站址在目标覆盖区内尽可能平均分布,尽量符合蜂窝网络结构的要求,一般要求基站站址分布与标准蜂窝结构的偏差应小于站间距的1/4;避免出现超近站和超远站。
NB站间距要求
区域
理论计算站间距
站间距(米)
主城区(高穿损)
841
700-850
主城区(低穿损)
1021
850-1050
一般城区
1238
1050-1300
县城及乡镇
1511
1300-1600
农村
按需配置
站高:
避免高站带来的重叠覆盖。
建议室外宏基站挂高控制在20~40m,大于50m的站点原则上不得入网;部分高站大下倾角情况合理放宽到65m,需对于特殊场景覆盖逐点说明,不纳入站高审核统计范围。
方向角:
原则上以GSM或者TDL站点规划为准,对网络结构影响重大站点,可部署独立天馈或者独立电调天馈
下倾角:
原则上以GSM或者TDL站点规划为准,对网络结构影响重大站点,可部署独立天馈或者独立电调天馈。
(2)审核对象:
1、站间距
2、站高
3、方向角
4、下倾角
(3)审核方法
审核对象
计算方法
门限
覆盖场景
备注
站间距
泰森多边形法及方向角法
全场景
见上表内容
超近站比例
不高于5%
(对于特殊场景覆盖应逐点说明,不纳入统计范围)
城区
城区:
小于500米
超高站占比
不高于1%
(对于特殊场景覆盖应逐点说明,不纳入统计范围)
城区
1、大于50米
2、站址的实际高度超过理想高度1.5倍
超低站占比
不高于1%
(对于特殊场景覆盖应逐点说明,不纳入统计范围)
城区
1、低于15米
方向角不合格比例
考虑到共天馈场景,不做要求
城区
同站2小区方位角小于65度
总下倾角不合格比例
考虑到共天馈场景,不做要求
城区
小于3度或者大于15度
机械下倾角不合格比例
考虑到共天馈场景,不做要求
城区
大于10度
9、规划仿真结果
10、
(1)审核原则
仿真地图:
采用5M精度数字地图。
传播模型:
经过扫频数据进行模型校正。
仿真对象:
GSM900/1800+TD-LTE全量站址作为备选站点。
仿真指标:
NRSRP、NRS-SINR规划指标见表。
覆盖指标
(覆盖概率95%)
路边覆盖场景
主城区
(高穿损)
主城区
(低穿损)
一般城区
(郊区)
县城及乡镇
NRSRP(dBm)
≥-84
≥-87
≥-87
≥-90
NRS-SINR(dB)
≥-3
≥-3
≥-3
≥-3
(2)审核对象
1、使用地图类型、精度是否合理,是否为3D地图
2、各覆盖场景的指标、主城区分网格指标;
3、仿真传播模型是否经过扫频数据校正
(3)审核方法
判断是否达标,如不达标需进行整改。
(4)闭环后评估
建立闭环后评估流程,对已完成开站流程区域,开站后评估测试,基于测试及系统侧统计指标综合评估,确保覆盖水平达到预期规划。
九、典型审核案例
一十、
1、新址建设规划案例
2、
某城市FDD方案中存在107个新建站,原因如下:
新建站原因
新建站数
原因一:
城中村改造
69
原因二:
新区,目前还在站址规划阶段
29
原因三:
遗留的疑难站点
3
原因四:
现网街道站使用较多,拟用宏站替代
6
原因二,新区、目前还在站址规划阶段示例如下:
某城市奥体中心为新区,现网GSM和TDL均未规划完全,在FDD规划时采用了新建站的方式。
站点分布情况(黄色为存量站,红色为新建站)
3、原有GSM系统独立天馈改造案例
4、
NB-IOT改造前:
GSM900M系统主设备采用华为BTS3900设备,射频单元采用BTS3900内置的900MRFU载频板,天馈部分GSM900M及DCS1800M系统共用一副双频四口天线,LTE-F/D独立天馈,电源侧BTS3900内置DCDU-01给设备供电。
NB-IOT改造后:
GSM900M系统主设备利旧BTS3900设备中的BBU单元,拆除原有设备内部的900MRFU射频单元,NB-IOT系统共用900M系统BBU单元,新增NB-IOT系统的主控板及基载版,室外新增华为2台RRU3959射频单元;电源部分BBU侧替换老旧电源或风扇并扩容1块电源模块,DCDU-01替换为DCDU-12B;天馈侧原900M/1800M共用双频四口模块天线替换为900M/1800M/NB-IOT共用华为多端口独立电调天线(俗称2L2H天线),LTE-F/D独立天馈。
主设备改造前后情况(左:
改造前;右:
改造后)
天线改造前后情况(左:
改造前;右:
改造后)
5、原有多系统共天馈改造案例
6、
NB-IOT改造前:
GSM900M系统主设备采用华为BTS3900设备,射频单元采用BTS3900内置的900MRFU载频板,天馈部分GSM900M、DCS1800M、LTE-F系统共用一副三频六口天线,LTE-D独立天馈、电源侧BTS3900内置DCDU-01给设备供电。
NB-IOT改造后:
GSM900M系统主设备利旧BTS3900设备中的BBU单元,拆除原有设备内部的900