CN107995627A - 一种fdd-lte小区物理随机接入信道规划方法 - Google Patents

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Abstract

一种FDD‑LTE小区物理随机接入信道规划方法，包括规划LRSI码配置方式的步骤、规划物理随机接入信道频域位置范围的步骤、规划物理随机接入信道格式的步骤、规划物理随机接入信道配置索引的步骤和规划小区LRSI码复用度的步骤，可快速精准规划FDD‑LTE小区物理随机接入信道，解决物理随机接入信道的接入碰撞问题，提升网络规划效率和用户接入成功率，实现不同厂商融合组网的统一规划，解决边界接入信道规划冲突问题，实现不同覆盖距离以及不同移动速度小区接入信道统一规划。

Description

一种FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法
技术领域:
本发明涉及通讯领域，尤其涉及无线通讯技术技术，特别是一种FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法。
背景技术：
随着LTE移动网络快速发展，站址越来越密集，LTE无线网络规划工作日趋复杂。
现有技术中，当用户接入网络的时候均需要使用一个物理随机接入信道，物理随机接入信道由每个基站负责分配，物理随机接入信道内容含有频域、时域、码域3方面的信息。同一基站下或同一区域下的不同用户使用相同的物理随机接入信道(频域、时域、码域)会产生接入失败。因此需要预先规划物理随机接入信道的频域、时域、码域信息。其中，
1)频域规划是指PRACH Frequency Offset(Physical Radom Access ChannelFrequency Offset,物理随机接入信道频域偏置)规划,PRACH Frequency Offset的取值范围0～94，一般LTE移动网络由不同的厂商设备组成，每个厂商各自规划物理随机接入信道，为了避免厂商边界出现干扰，不同厂商使用不同的PRACH Frequency Offset值，如厂商A使用6，厂商B使用90，依次类推。通常情况下，一个本地网下同一厂商的PRACH FrequencyOffset取相同的值。
2)码域规划是指每个基站(或扇区)事先分配一个LRSI(Logical Root SequenceIndex，逻辑根序列索引)码，用户需要接入网络时，根据当时的基站提供的LRSI码进行偏移产生一次接入探针。LRSI码是产生物理接入信道接入探针依据，根据3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴项目)规范，LRSI码的基本数量有838个，取值范围0～837。
每个LTE扇区有64个接入探针，这64个接入探针互相正交，探针由838个LRSI逻辑根序列索引码进行循环移位产生，移位大小根据小区覆盖距离不同而不同，基站的覆盖半径不同，可用LRSI码数量不同，因此码域规划主要是根据每个基站的覆盖半径来确定使用哪些LRSI码。3GPP规范定义了16种ZCZC(Zero Correlation Zone Configuration，零相关区域配置)，即16种基站覆盖半径，ZCZC、基站的覆盖半径和LRSI码可用数量(即复用度)见表1。从表中看到，只有当基站的覆盖半径小于1公里，基站可以顺序使用0～837LRSI码。ZCZC、基站的覆盖半径和LRSI码的关系如下表所示：
一个移动本地网络由成千上万个基站，而LRSI码的数量最多只有838个，而且大部分情况下838个LRSI码不能全用，因此LRSI码需要重复使用，间隔一定距离后相同的LRSI码可以重复使用。如图1所示。因此每个基站的LRSI码需要事先规划，以确保物理位置相邻(信号覆盖重叠相邻)基站的LRSI码不同。因此对全网的基站进行统一LRSI码规划是个非常重要，只有正确合理的规划才能确保相邻小区的LRSI码不同而避免接入冲突。
图1中一个三叶草形状表示一个基站，一个扇形表示一个扇区，一般一个基站由三个扇区组成。扇区一般用1、2、3表示、扇区有方向，标准方位是0、120、240度。
LRSI码可以一个基站一个，也可以一个扇区一个
3)时域规划有两方面，一是PRACH format(Physical Radom Access ChannelFormat,物理随机接入信道格式)规划，不同的小区覆盖半径，接入信息到达基站的时间不同，因此物理接入信道格式不同，3GPP定义了5种接入信道格式(0～4)，格式4为TDD-LTE设计。PRACH format和小区覆盖半径的关系见表2。一般LTE小区的覆盖半径小于15KM，因此大部分的小区物理随机接入信道使用PRACH format格式0。PRACH format和小区覆盖半径的关系如下表所示：
PRACH format 循环前缀Tcp 接入序列Tseq 保护间隔 总时长 小区半径
0 3168*Ts(103.15微秒) 24576*Ts(800微秒) 96.88微秒 1毫秒 14.5
1 21204*Ts(684.38微秒) 24576*Ts(800微秒 515.63微秒 2毫秒 77.3
2 6240*Ts(203.13微秒) 2*24576*Ts(1600微秒 196.88微秒 2毫秒 29.5
3 21204*Ts(684.38微秒) 2*24576*Ts(1600微秒 196.88微秒 3毫秒 100.2
时域规划的另一方面是PRACH Configuration Index(Physical Radom AccessChannel Configuration Index，物理随机接入前导配置索引)规划，PRACH ConfigurationIndex取值范围0～63，定义用户接入时使用哪个子帧。
LTE信道帧结构是10ms，每个子帧1ms，对PRACH format格式0，1ms只许一个用户发起接入请求，一个10ms容许最大可以有10个用户发起接入。一般网络很少在每个子帧都可以发起接入信息。话务量小的基站用户使用发起接入的次数少，可以使用接入信道容量较少的PRACH Configuration Index＝3、4、5，话务量高的的基站用户使用发起接入次数多，可以使用PRACH Configuration Index 11、12、13。PRACH Configuration Index和接入信道容量的关系如下表所示：
现有技术中，小区物理随机接入信道的规划方法不理想，因此，难以确保相邻小区或者信号互相重叠的小区的物理随机接入信道序列不同，导致小区间用户接入互相碰撞，影响通信质量。
发明内容：
本发明的目的是提供一种FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，所述的这种FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法要解决现有技术中小区间用户接入互相碰撞的技术问题。
本发明的这种FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，包括一个规划LRSI码配置方式的步骤、一个规划物理随机接入信道频域位置范围的步骤、一个规划物理随机接入信道格式的步骤、一个规划物理随机接入信道配置索引的步骤和一个规划小区LRSI码复用度的步骤，在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择每个小区配置一个LRSI码的方法或者每个基站配置一个LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道频域位置范围的步骤中，从0～94的数值范围内选定一个物理随机接入信道频域位置，在同一本地网部署有一个以上厂商提供的信号设备时，针对每个厂商提供的信号设备各自选取一个物理随机接入信道频域，任意两个物理随机接入信道频域均保持有差值，在所述的规划物理随机接入信道格式的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于15KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 0，在小区覆盖范围半径大于15KM且小于或者等于29KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 2，在小区覆盖范围半径大于29KM且小于或者等于77KM时，采用物理随机接入信道PRACH format1，当小区覆盖范围半径大于77KM且小于或者等于100KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 3，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，在0～63的范围内选取物理随机接入信道配置索引值，在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，对于室内覆盖基站，在0～837的数值范围内选用LRSI码，在小区覆盖范围半径小于或者等于1.5KM时，在0～837的数值范围内选择偶数作为LRSI码，在小区覆盖范围半径小于或者等于5KM时，在0～837的数值范围内选择4的整数倍数作为LRSI码。
进一步的，在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择每个小区配置一个LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，基站的三个扇区物理随机接入配置索引均配置为3。
或者，在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择每个基站配置一个LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，基站的三个扇区物理随机接入信道配置索引分别使用3、4、5。
进一步的，在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于1.5KM时，在0～837的数值范围内选择偶数作为LRSI码，并将选择后的LRSI码分为139组，每组各自包括3个LRSI码，每组中的LRSI码按组的顺序递增，分别为(0、2、4)、(6、8、10)….(832、834、836)。
在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于5KM时，在0～837的数值范围内选择4的整数倍数作为LRSI码，并将选择后的LRSI码分为69组，每组各自包括3个LRSI码，每组中的LRSI码按组的顺序递增，分别为(0、4、8)、(12、16、20)….(820、824、828)。
进一步的，在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，首先选择一个基站作为起始基站，先按这个基站的覆盖距离按所述的规划LRSI码配置方式分配LRSI码，然后依据该基站位置和所规划的其余站点进行距离计算，使用该经纬度和周边的基站经纬度计算距离，并按距离进行从小到大进行排序，根据每个基站类型，依次分配LRSI码(LRSI码组)，当每种类型的LRSI码(LRSI码组)用完一次后，进行第二次使用。
本发明与现有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明可快速精准规划FDD-LTE小区物理随机接入信道，解决物理随机接入信道的接入碰撞问题，提升网络规划效率和用户接入成功率，实现不同厂商融合组网的统一规划，解决边界接入信道规划冲突问题，实现不同覆盖距离以及不同移动速度小区接入信道统一规划。
附图说明
图1是现有技术中移动本地网络中基站及其扇区的分布示意图。
图2是本发明中按扇区规划物理随机接入信道方法的示意图。
图3是本发明中按基站规划物理随机接入信道方法的示意图。
具体实施方式：
本发明的FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，包括一个规划LRSI码配置方式的步骤、一个规划物理随机接入信道频域位置范围的步骤、一个规划物理随机接入信道格式的步骤、一个规划物理随机接入信道配置索引的步骤和一个规划小区LRSI码复用度的步骤，在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择每个小区配置一个LRSI码的方法或者每个基站配置一个LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道频域位置范围的步骤中，从0～94的数值范围内选定一个物理随机接入信道频域位置，在同一本地网部署有一个以上厂商提供的信号设备时，针对每个厂商提供的信号设备各自选取一个物理随机接入信道频域，任意两个物理随机接入信道频域均保持有差值，在所述的规划物理随机接入信道格式的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于15KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 0，在小区覆盖范围半径大于15KM且小于或者等于29KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 2，在小区覆盖范围半径大于29KM且小于或者等于77KM时，采用物理随机接入信道PRACH format 1，当小区覆盖范围半径大于77KM且小于或者等于100KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 3，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，在0～63的范围内选取物理随机接入信道配置索引值，在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，对于室内覆盖基站，在0～837的数值范围内选用LRSI码，在小区覆盖范围半径小于或者等于1.5KM时，在0～837的数值范围内选择偶数作为LRSI码，在小区覆盖范围半径小于或者等于5KM时，在0～837的数值范围内选择4的整数倍数作为LRSI码。
实施例1
如图2所示，在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择按扇区配置LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，基站的三个扇区物理随机接入配置索引均配置为3。
实施例2
如图2所示，在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择按基站配置LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，基站的三个扇区物理随机接入信道配置索引分别使用3、4、5。
进一步的，在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于1.5KM时，在0～837的数值范围内选择偶数作为LRSI码，并将选择后的LRSI码分为139组，每组各自包括3个LRSI码，每组中的LRSI码按组的顺序递增，分别为(0、2、4)、(6、8、10)….(832、834、836)。
在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于5KM时，在0～837的数值范围内选择4的整数倍数作为LRSI码，并将选择后的LRSI码分为69组，每组各自包括3个LRSI码，每组中的LRSI码按组的顺序递增，分别为(0、4、8)、(12、16、20)….(820、824、828)。
进一步的，在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，首先选择一个基站作为起始基站，先按这个基站的覆盖距离按所述的规划LRSI码配置方式分配LRSI码，然后依据该基站位置和所规划的其余站点进行距离计算，使用该经纬度和周边的基站经纬度计算距离，并按距离进行从小到大进行排序，根据每个基站类型，依次分配LRSI码(LRSI码组)，当每种类型的LRSI码(LRSI码组)用完一次后，进行第二次使用。
具体的，当出现2扇区时，可只分配其中的2个LRSI码。

Claims (6)

1.一种FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，其特征在于：所述的包括规划方法包括一个规划LRSI码配置方式的步骤、一个规划物理随机接入信道频域位置范围的步骤、一个规划物理随机接入信道格式的步骤、一个规划物理随机接入信道配置索引的步骤和一个规划小区LRSI码复用度的步骤，在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择每个小区配置一个LRSI码的方法或者每个基站配置一个LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道频域位置范围的步骤中，从0～94的数值范围内选定一个物理随机接入信道频域位置，在同一本地网部署有一个以上厂商提供的信号设备时，针对每个厂商提供的信号设备各自选取一个物理随机接入信道频域，任意两个物理随机接入信道频域均保持有差值，在所述的规划物理随机接入信道格式的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于15KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 0，在小区覆盖范围半径大于15KM且小于或者等于29KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 2，在小区覆盖范围半径大于29KM且小于或者等于77KM时，采用物理随机接入信道PRACH format 1，当小区覆盖范围半径大于77KM且小于或者等于100KM时，采用物理随机接入信道格式PRACH format 3，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，在0～63的范围内选取物理随机接入信道配置索引值，在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，对于室内覆盖基站，在0～837的数值范围内选用LRSI码，在小区覆盖范围半径小于或者等于1.5KM时，在0～837的数值范围内选择偶数作为LRSI码，在小区覆盖范围半径小于或者等于5KM时，在0～837的数值范围内选择4的整数倍数作为LRSI码。
2.如权利要求1所述的FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，其特征在于：在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择每个小区配置一个LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，基站的三个扇区物理随机接入配置索引均配置为3。
3.如权利要求1所述的FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，其特征在于：在所述的规划LRSI码配置方式的步骤中，选择每个基站配置一个LRSI码的方法，在所述的规划物理随机接入信道配置索引的步骤中，基站的三个扇区物理随机接入信道配置索引分别使用3、4、5。
4.如权利要求1所述的FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，其特征在于：在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于1.5KM时，在0～837的数值范围内选择偶数作为LRSI码，并将选择后的LRSI码分为139组，每组各自包括3个LRSI码，每组中的LRSI码按组的顺序递增，分别为(0、2、4)、(6、8、10)….(832、834、836)。
5.如权利要求1所述的FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，其特征在于：在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，在小区覆盖范围半径小于或者等于5KM时，在0～837的数值范围内选择4的整数倍数作为LRSI码，并将选择后的LRSI码分为69组，每组各自包括3个LRSI码，每组中的LRSI码按组的顺序递增，分别为(0、4、8)、(12、16、20)….(820、824、828)。
6.如权利要求1所述的FDD-LTE小区物理随机接入信道规划方法，其特征在于：在所述的规划小区LRSI码复用度的步骤中，首先选择一个基站作为起始基站，先按这个基站的覆盖距离按所述的规划LRSI码配置方式分配LRSI码，然后依据该基站位置和所规划的其余站点进行距离计算，使用该经纬度和周边的基站经纬度计算距离，并按距离进行从小到大进行排序，根据每个基站类型，依次分配LRSI码(LRSI码组)，当每种类型的LRSI码(LRSI码组)用完一次后，进行第二次使用。
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