張進福臺灣大學:電信工程學研究所陳雨含Chen, Yu-HanYu-HanChen2010-07-012018-07-052010-07-012018-07-052009U0001-2807200917312700http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/188267本研究的目的在於探討在3G與LTE環境下高樓層站台的頻率規劃方式，希冀藉此找出合適的佈建策略，並對系統品質進行優化。為了達到目的，我們首先針對3G高樓層站台佈建分析優缺點，提出使用第三載波的策略，再調整跨頻率細胞重選（IFCR, Inter-frequency Cell Reselection）與跨頻率交遞（IFHO, Inter-frequency Handover）參數，確保系統的QoS品質。LTE環境下我們考慮軟性頻率重用（SFR-Soft Frequency Reuse）以改善基地台細胞邊緣用戶訊雜比（SINR），結合單位時間內細胞重選次數之參數來判斷用戶速度，依據速度分為高速/中速/低速三個群組，對應不同換手判斷條件，藉此縮短換手時間，減少換手（Handover）次數，以期能減低換手失敗率（Handover Failure Rate）來提高通話完成率（Call Completed Rate）。LTE高樓層站台涵蓋重疊造成與3G類似的干擾問題，我們提出回授用戶的平均SINR來動態調整細胞中心範圍之策略，藉此降低每個細胞間用戶使用軟性頻率重用時的同載波干擾，以提升系統效能。The objective of this thesis is to discuss the method of frequency planning for high building BTS in 3G and LTE mobile system. We want to find the purpose network planning strategy and optimize the system performance. In order to reach the goal, we analyzed the advantages and disadvantages of 3G’s high building BTS at first. The proposed method is using the third carrier frequency. Then we adjust the parameter of inter-frequency cell-reselection and inter-frequency handover to ensure the good QoS.To improve the SINR of those users in the cell edge border, soft frequency resue (SFR) must be considered in LTE. We decide the user’s speed for 3 schemes-high speed / medium speed / normal according to the number of cell reselection in unit time. For different speed we give it the corresponding handover decision criteria to shorten the handover’s time. So that we can reduce the handover failure rate and raise the call completed rate.In LTE, high building BTS also have the same coverage overlap problem as in 3G. We propose the feedback cell center user’s average SINR strategy to adjust the border of cell center. This method can reduce the inter-channel interference caused by overlapping with neighboring cells. Therefore the system performance is improved.目錄試委員審定書 i謝 iii要 vbstract vii一章 緒論 1.1 前言 1.2 現代行動通訊系統發展 1.2.1 第一代行動通訊（1G） 2.2.2 第二代行動通訊（2G） 3.2.3 第三代行動通訊（3G） 6.2.4 第四代（下一代）行動通訊（4G） 8.3 3GPP的規格演進 9.3.1 R99版本 10.3.2 R4版本 11.3.3 R5版本 12.3.4 R6版本 13.3.5 R7版本 14.3.6 R8版本 15.3.7 R9版本 16.4 LTE簡介（R8） 16.4.1 LTE需求指標 17.4.2 LTE系統架構 18.4.3 LTE 頻帶分配 20.4.4 下行傳輸技術：正交分頻多工技術簡介（OFDM） 22.4.5 上行傳輸技術：單載波FDMA（SC-FDMA） 27.4.5 LTE Home eNB技術 28.4.6 SAE系統架構演進 29.5 研究動機 30.6 論文架構 31二章 3G環境下高樓層站台頻率規劃與佈建策略 32.1 3G系統頻率規劃 33.2 3G高樓層站台佈建策略 34.2.1 使用波束集中天線 35.2.2 天線角度與RF參數調整 36.2.3 使用第三載波（不同頻率） 37.3 使用第三載波策略評估 38.3.1 規劃策略分析 38.3.2 涵蓋結果分析 39.4 鄰近細胞設定 45.5 細胞重選Cell Reselection參數設定與優化 46.4.1 細胞重選機制 46.4.2 參數優化 48.4.3 實際測量結果 48.5 細胞交遞Handover參數設定與優化 49.5.1 細胞交遞機制 49.5.2 參數設定與優化 51.5.3 實際測量結果 54.6 本章小結 （Conclusion） 55三章 LTE環境下軟性頻率重用與速度決策方法 57.1 蜂巢式無線通訊系統 （Cellular Wireless Communication System） 58.2 同頻道干擾（Co-Channel Interference） 59.3 LTE 頻率重用方法（Frequency Reuse） 61.4 LTE 細胞交遞機制 65.5 結合軟性頻率重用與速度決策之交遞策略 69.6 模擬參數 72.7 模擬結果分析 73.8 本章小結 （Conclusion） 76四章 LTE環境下高樓層站台頻率規劃策略與優化 78.1 LTE 高樓層站台的軟性頻率重用 78.2 LTE鏈路預算 79.3 軟性頻率重用動態區域調整方式 82.4 模擬參數設定 84.5 模擬結果分析 85.7 本章小結 （Conclusion） 87五章 全文總結與未來展望 88.1 各章節回顧 88.2 未來研究方向 89考文獻 91目錄 1 行動通訊網路的發展趨勢 2 2 行動通訊技術的發展演進 9 3 行動通訊與無線網路的競爭目標 9 4 3GPP版本的演進 10 5 LTE整體系統架構 19 6 E-UTRAN與EPC的功能區分 20 7 通道頻寬與傳輸頻寬的定義 22 8 OFDM技術示意圖 23 9 傳統FDM 與OFDM 的頻譜比較圖 24 10 OFDM調變解調系統 25 11 OFDM之保護區段 26 12 LTE上行傳輸方式的SC-OFDM技術 28 13 LTE HeNB的網路架構圖 29 14 LTE HeNB的介面示意圖 29 15 SAE架構 （TR23.882） 30 16 高樓層站台示意圖 32 17 GSM與3G重用因子的比較 33 18 頻寬為15MHz的CDMA分碼多工技術 34 19 高樓層站台干擾-訊號強度RSCP 35 20 高樓層站台干擾-訊號品質Ec/No 35 21 低/高增益天線的場型比較 36 22 3G頻譜為15MHz的頻率規劃 37 23 高樓層站台使用第三載波（F3） 39 24 高樓層站台預期涵蓋範圍 40 25 第一載波F1的訊號強度 RSCP 41 26 第三載波F3的訊號強度 RSCP 41 27 第一載波F1的訊號品質 Ec/No 42 28 第三載波F3的訊號品質 Ec/No 42 29 第一載波F1的網路訊號強度RSCP 43 30 第三載波F3的網路訊號強度RSCP 44 31 第一載波F1的網路訊號品質Ec/No 45 32 第三載波F3的網路訊號品質Ec/No 45 33 各細胞涵蓋範圍 46 34 設定F33443325 bytesapplication/pdfen-US3GLTE高樓層站台頻率規劃軟性頻率重用High Building BTSFrequency PlanningSFRthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/188267/1/ntu-98-P96942002-1.pdf