LTE FDD网络规划与设计

目　录

第1章　概述　1
1.1　移动通信技术发展　1
1.1.1　移动通信发展史　1
1.1.2　3G的应用　5
1.1.3　未来移动通信趋势　6
1.2　LTE的发展　8
1.2.1　标准化组织　8
1.2.2　LTE标准进展　10
1.2.3　LTE业务与应用　12
1.2.4　LTE商用进展　13
1.2.5　LTE产业发展　14
1.3　LTE无线网络规划与设计特点　14
1.3.1　需求分析　14
1.3.2　覆盖规划与链路预算　15
1.3.3　容量规划与规模估算　16
1.3.4　性能仿真　16
1.3.5　参数规划　17

理论篇

第2章　EPC网络　21
2.1　引言　21
2.2　EPC架构及功能　22
2.2.1　网络架构　22
2.2.2　网元功能　26
2.2.3　接口协议　31
2.2.4　系统标识　38
2.3　典型流程　39
2.3.1　EPS状态管理　39
2.3.2　移动性管理　41
2.3.3　会话管理流程　62
2.4　EPS承载与QoS机制　64
2.4.1　EPS承载　64
2.4.2　QoS　66
2.4.3　QoS参数的映射　68
2.5　安全机制　69
2.5.1　安全架构　69
2.5.2　密钥和鉴权　70
2.5.3　EPS系统密钥体系结构　73
2.6　容灾机制　74
2.6.1　MME Pool概念　74
2.6.2　功能及特点　75
2.7　策略控制与计费(PCC)　76
2.7.1　PCC架构、功能实体与接口　76
2.7.2　PCC的作用及规则　81

第3章　E-UTRA网络　84
3.1　引言　84
3.2　LTE网络架构模型　84
3.2.1　网络结构　84
3.2.2　空中接口高层协议　85
3.2.3　E-UTRAN用户面和控制面的无线协议架构　86
3.3　LTE关键技术　88
3.3.1　OFDM　88
3.3.2　MIMO　91
3.3.3　链路自适应　93
3.3.4　小区间干扰抑制　95
3.4　LTE物理层规范　97
3.5　LTE帧结构　98
3.6　物理层的资源调度单位　100
3.6.1　空间资源调度　100
3.6.2　RE与RB　101
3.6.3　REG与CCE　102
3.7　物理信道　103
3.7.1　上行物理信道　103
3.7.2　下行物理信道　106
3.8　信道映射　113
3.8.1　上行信道映射　114
3.8.2　下行信道映射　114
3.9　编码、扰码与调制　114
3.9.1　信道编码　114
3.9.2　扰码　115
3.9.3　信号调制　115
3.10　物理层过程　116
3.10.1　小区搜索　116
3.10.2　随机接入　117
3.10.3　功率控制　118
3.11　无线资源管理　120
3.11.1　分组调度管理　120
3.11.2　切换管理　121
3.11.3　接入控制　121
3.12　LTE-Advanced关键技术及演进　122
3.12.1　LTE-Advanced的演进方向　122
3.12.2　载波聚合　123
3.12.3　Relay　126
3.12.4　CoMP　128

第4章　承载网　131
4.1　引言　131
4.2　多业务传送平台(MSTP)　131
4.2.1　MSTP定义　131
4.2.2　MSTP技术发展阶段　131
4.2.3　MSTP技术优势　132
4.2.4　MSTP关键技术　132
4.3　波分复用系统　133
4.3.1　波分复用技术的概念　133
4.3.2　波分复用技术的优点　134
4.3.3　DWDM技术简介　134
4.4　光传送网(OTN)　136
4.4.1　OTN技术背景　136
4.4.2　OTN技术相关标准　137
4.4.3　OTN关键技术　138
4.4.4　OTN技术特色　144
4.5　分组传送网(PTN)　147
4.5.1　PTN的实现技术　147
4.5.2　MPLS-TP标准中的关键问题　147
4.5.3　PTN的应用前景展望　149
4.6　IP化无线接入网(IPRAN)　149
4.6.1　IPRAN承载网技术主要特点　149
4.6.2　IPRAN技术本质和优势　150

规划篇

第5章　核心网规划　155
5.1　核心网规划范围及流程　155
5.1.1　核心网规划范围　155
5.1.2　核心网规划流程　156
5.2　核心网组网方案　159
5.2.1　融合组网　159
5.2.2　LTE与2G/3G分组域互通/互操作　165
5.2.3　LTE语音业务　171
5.3　话务模型分析　178
5.3.1　信令面话务模型　178
5.3.2　用户面话务模型　179
5.4　网元设置　180
5.4.1　MME设置方案　180
5.4.2　GW设置方案　181
5.4.3　PCRF设置方案　184
5.4.4　HSS的设置方案　184
5.4.5　其他网元的设置方案　186
5.5　承载带宽需求　186
5.5.1　接口互联需求概述　186
5.5.2　带宽需求计算　186
5.6　网络组织及路由计划　189
5.6.1　核心网网络组织　189
5.6.2　核心网路由计划　190
5.7　编号计划　191
5.7.1　国际移动用户标识码(IMSI)　191
5.7.2　移动用户的ISDN号码(MSISDN)　191
5.7.3　全球唯一MME标识符(GUMMEI)　192
5.7.4　全球唯一临时标识符(GUTI)　192
5.7.5　跟踪区(TAI)　193
5.7.6　跟踪区列表(TA List)　193
5.7.7　接入点名(APN)　193
5.7.8　信令点编码　193
5.8　对现网的改造需求　194
5.8.1　电路域的改造需求　194
5.8.2　分组域的改造需求　195
5.8.3　其他改造需求　195
5.9　网络管理与计费　195
5.9.1　网络管理　195
5.9.2　计费　198
5.10　VPN划分及IP地址分配　200
5.10.1　VPN划分　200
5.10.2　IP地址分配　202

第6章　LTE无线网规划　203
6.1　无线网规划范围　203
6.1.1　规划目标　204
6.1.2　规划内容　205
6.2　无线网规划流程　207
6.2.1　规划准备阶段　208
6.2.2　预规划阶段　210
6.2.3　详细规划阶段　213
6.3　规划前期准备　214
6.3.1　工作计划制定　214
6.3.2　网络规划输入需求　215
6.3.3　基础数据收集　216
6.3.4　基础数据处理　216
6.4　传播模型选择　217
6.4.1　无线传播模型　217
6.4.2　CW测试　218
6.4.3　传播模型校正　222
6.5　链路预算　223
6.6　规划目标　225
6.6.1　覆盖指标　225
6.6.2　容量指标　225
6.6.3　质量指标　226
6.6.4　成本指标　226
6.7　覆盖规划　226
6.7.1　覆盖区域需求　226
6.7.2　覆盖区域类型和划分　227
6.7.3　覆盖场景　228
6.7.4　覆盖规划　229
6.8　容量规划　230
6.8.1　LTE的业务分类　230
6.8.2　业务预测的原则和方法　232
6.8.3　业务模型　234
6.8.4　容量规划　235
6.9　频率规划　237
6.9.1　LTE的频段分配　237
6.9.2　频率组网方案　238
6.9.3　频率规划　240
6.10　邻区规划　241
6.10.1　邻区规划思路　241
6.10.2　邻区配置原则　241
6.10.3　异系统邻区规划　242
6.11　跟踪区规划　242
6.12　码资源规划　243
6.13　规划仿真　244
6.13.1　无线仿真流程　245
6.13.2　仿真相关参数及设置　245
6.13.3　仿真运行　248
6.13.4　仿真结果分析　248
6.14　MIMO的应用原则　248
6.14.1　3GPP规范中定义的传输模式　248
6.14.2　MIMO适用场景分析　249
6.14.3　多天线应用场景　249

第7章　承载网规划　251
7.1　引言　251
7.2　LTE对承载网的要求　251
7.2.1　LTE网络的新变化　251
7.2.2　LTE对承载网的新要求　252
7.2.3　LTE基站回传IP化实现技术　254
7.3　PTN承载网解决方案　255
7.3.1　分组传送网(PTN)　255
7.3.2　PTN+CE承载方案　255
7.3.3　“PTN+L3”(静态)承载方案　258
7.3.4　“PTN+L3”(动态)承载方案　261
7.3.5　PTN承载方案分析　263
7.4　IPRAN承载网解决方案　263
7.4.1　IPRAN的技术特点　264
7.4.2　IPRAN的关键技术分析　264
7.4.3　IPRAN组网模型　266
7.4.4　IPRAN部署要点　267
7.4.5　IPRAN多业务承载方案　268
7.4.6　PTN与IPRAN技术对比分析　269
7.5　PTN与IPRAN规划与建设　270
7.5.1　PTN组网规划　270
7.5.2　IPRAN组网规划　276
7.5.3　PTN/IPRAN与MSTP建网差异和建设重点　280

设计篇

第8章　核心网设计　285
8.1　引言　285
8.2　核心网设计要求　287
8.2.1　工程总体概况　287
8.2.2　网络现状　287
8.2.3　业务预测与建设需求　289
8.2.4　工程建设方案　290
8.2.5　网络组织　291
8.2.6　路由选择及编号计划　291
8.2.7　业务带宽和信令链路带宽计算　291
8.2.8　网管和计费　294
8.2.9　设备平面布置及安装连接　295
8.2.10　系统选型及设备介绍　296
8.2.11　割接方案　296
8.2.12　同步方式　296
8.2.13　其他　296
8.3　配套设计要求　297
8.3.1　机房　297
8.3.2　电源　298
8.3.3　传输　299
8.3.4　空调　299
8.3.5　防雷和接地　300
8.3.6　消防　301

第9章　LTE室外宏站设计　302
9.1　室外宏站勘察设计特点　302
9.2　站址勘察　302
9.2.1　预规划　302
9.2.2　现场调查　304
9.2.3　站址选择　305
9.3　宏基站设计　309
9.3.1　设备选择　309
9.3.2　设备配置　315
9.3.3　覆盖区设计　315
9.3.4　与异系统共址建设时的干扰测算　319
9.4　机房工艺　321
9.4.1　机房工艺要求　321
9.4.2　设备安装　323
9.4.3　走线架与馈线安装　324
9.5　天馈系统设计与安装　327
9.5.1　天线安装要求　327
9.5.2　室外线缆布放要求　328
9.5.3　室外天馈系统接地　328
9.6　基站配套设计　328
9.6.1　新建基站配套电源　329
9.6.2　旧址共享基站配套电源　331
9.6.3　蓄电池　331
9.6.4　RRU基站配套电源　332
9.6.5　微蜂窝基站配套电源　332
9.6.6　无线基站天支配套　333
9.6.7　无线基站天面塔架改造原则　333
9.6.8　塔桅的改造需求　336
9.7　防雷与接地　337
9.7.1　接地系统简介　337
9.7.2　移动通信基站的联合接地系统　338
9.7.3　移动通信基站的防雷与接地　340

第10章　LTE室内分布系统设计　345
10.1　引言　345
10.2　室内分布系统　346
10.2.1　信号源　346
10.2.2　室内分布系统　349
10.2.3　LTE对室内分布系统的要求　356
10.3　多网合一的室内分布系统建设　360
10.3.1　异系统共址建设　360
10.3.2　多系统共用分布系统　363
10.3.3　现有室内分布系统的改造　365

第11章　承载网设计　369
11.1　引言　369
11.2　PTN系统设计　369
11.2.1　业务流向和业务需求预测　369
11.2.2　网络组织　370
11.2.3　通路组织　372
11.2.4　网管系统设计　374
11.2.5　同步系统设计　378
11.2.6　公务系统设计　379
11.3　IPRAN系统设计　379
11.3.1　业务需求分析　379
11.3.2　IPRAN网络总体建设思路　380
11.3.3　IPRAN组网方案　381
11.3.4　路由组织　381
11.3.5　割接原则　383
11.3.6　通信系统　384
11.3.7　OSS集成方案　384
11.3.8　时间同步解决方案　385
11.3.9　IPRAN运维解决方案　388

实践篇

第12章　LTE设计案例　393
12.1　项目概述　393
12.1.1　项目背景　393
12.1.2　容量目标　393
12.1.3　业务目标　393
12.2　无线网规划　393
12.2.1　LTE覆盖规划　393
12.2.2　LTE容量规划　398
12.2.3　LTE设备选型　400
12.2.4　LTE仿真　401
12.3　室外宏站设计　407
12.3.1　室外基站设置原则　407
12.3.2　室外基站建设方案　408
12.4　室内分布系统设计　408
12.4.1　项目概况　408
12.4.2　设计思路　409
12.4.3　设计方案　409
12.5　核心网设计　413
12.5.1　建设目标　413
12.5.2　方案设计思路　413
12.6　传送网设计　418
12.6.1　PTN设计案例　418
12.6.2　IPRAN设计案例　423

后记　428
缩略语　429
参考文献　438