復(fù)雜城市環(huán)境LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法研究

蒲鋮

【摘要】 以重慶市某運(yùn)營(yíng)商LTE實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)規(guī)劃方法創(chuàng)新和仿真方法的研究，得出LTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和容量的規(guī)劃及仿真方法供參考。

【關(guān)鍵詞】 LTE 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 容量 規(guī)劃 仿真

LTE網(wǎng)絡(luò)采用正交頻分多址接入技術(shù)（OFDMA），OFDMA技術(shù)利用頻率之間的正交性作為區(qū)分用戶(hù)的方式，將用戶(hù)的信息承載在相互正交的不同的載波上，可以有效的對(duì)抗頻率選擇性衰落，具有很高的頻譜使用效率。同時(shí)，當(dāng)相鄰小區(qū)覆蓋良好（RSRP指標(biāo)良好），但重疊覆蓋情況較多時(shí)，用戶(hù)會(huì)受到其它小區(qū)的干擾，當(dāng)其它小區(qū)干擾加劇，會(huì)造成當(dāng)個(gè)用戶(hù)的信號(hào)干擾噪聲比（SINR）下降，使用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量較差、吞吐量降低，從而造成整個(gè)小區(qū)或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的總體服務(wù)質(zhì)量下降、吞吐量降低。因此，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)合理規(guī)劃站點(diǎn)、合理設(shè)置各基站無(wú)線參數(shù)，從而保證網(wǎng)絡(luò)總體覆蓋良好（RSRP指標(biāo)良好），同時(shí)滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)總體質(zhì)量良好（SINR指標(biāo)良好），保障是LTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和容量的根本，也是貫穿TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的核心內(nèi)容。

一、利用3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃

重慶市城區(qū)是著名的山城，地形十分復(fù)雜，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃難度很大。在此條件下，如何合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的難點(diǎn)。在前期對(duì)重慶城區(qū)傳播模型進(jìn)行測(cè)試和研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了利用3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋數(shù)據(jù)，按站點(diǎn)計(jì)算TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況的方法，并通過(guò)仿真工具進(jìn)行驗(yàn)證和動(dòng)態(tài)調(diào)整的一整套的規(guī)劃流程和方法。具體方法如下：

1.1 利用3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行站點(diǎn)規(guī)劃

（1）提取3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋數(shù)據(jù)。

由于重慶市區(qū)無(wú)線環(huán)境復(fù)雜，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在大量的反射和繞射情況，單基站覆蓋距離需要考慮多徑效應(yīng)等因素，使用傳統(tǒng)分場(chǎng)景鏈路預(yù)算方法，無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況。考慮到3G系統(tǒng)在相同環(huán)境下同樣存在反射、繞射和多徑效應(yīng)等情況，可在現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，推算LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋距離。在網(wǎng)管平臺(tái)提取覆蓋數(shù)據(jù)，可統(tǒng)計(jì)出各種覆蓋距離的接入次數(shù)。將接入次數(shù)最多的的合理距離確定3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋距離（此覆蓋距離包含多徑效應(yīng)）。

（2）根據(jù)3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋數(shù)據(jù)及校正后的LTE傳播模型，推算各利舊基站LTE系統(tǒng)覆蓋距離。根據(jù)3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋距離、3G網(wǎng)絡(luò)功率、LTE系統(tǒng)發(fā)射功率、LTE饋線和3G系統(tǒng)饋線的差值等參數(shù)，根據(jù)校正后的各場(chǎng)景的傳播模型，可推算出LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋距離。

（3）將各利舊基站的無(wú)線參數(shù)和覆蓋距離等信息，利用專(zhuān)業(yè)軟件，確定LTE系統(tǒng)利用3G網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)建設(shè)時(shí)是否能滿(mǎn)足覆蓋需求，并規(guī)劃出新增的站點(diǎn)。利用以上的方法，我們可以對(duì)現(xiàn)有3G基站進(jìn)行規(guī)劃，確定現(xiàn)有3G基站是否可作為L(zhǎng)TE基站，初步確定LTE基站重要的無(wú)線參數(shù)，同時(shí)梳理出現(xiàn)有3G基站之外的新建LTE基站。

1.2 利用仿真工具輔助規(guī)劃

反正工作的具體步驟如下：（1）對(duì)初步規(guī)劃的站點(diǎn)及無(wú)線參數(shù)進(jìn)行仿真，輸出初步的仿真結(jié)果。（2）將初步仿真結(jié)果和網(wǎng)絡(luò)覆蓋（RSRP≥-105dBm）及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量（RSSINR≥-3dB）的指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，確定不滿(mǎn)足要求的區(qū)域。（3）對(duì)不滿(mǎn)足要求的區(qū)域，調(diào)整規(guī)劃站點(diǎn)位置、各站點(diǎn)無(wú)線參數(shù)等，并將調(diào)整后的情況進(jìn)行再次仿真。（4）循環(huán)第“2）”和第“3）”部，直至網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量均滿(mǎn)足規(guī)劃要求為止。

二、利用仿真工具輔助規(guī)劃

LTE網(wǎng)絡(luò)有同頻組網(wǎng)，小區(qū)間干擾為主要干擾的特點(diǎn)。雖然目前有一些小區(qū)間干擾消除技術(shù)，但這些技術(shù)會(huì)帶來(lái)建設(shè)成本增加或者犧牲網(wǎng)絡(luò)其他性能等問(wèn)題。減小小區(qū)間干擾提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的根本方法是，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作中保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋的的同時(shí)，通過(guò)調(diào)整基站天線掛高、調(diào)整天性方位角及下傾角等參數(shù)，來(lái)控制小區(qū)間重疊覆蓋區(qū)域。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作中，一般采用仿真的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在LTE網(wǎng)絡(luò)仿真仿真中主要關(guān)注RSRP和RS-SINR指標(biāo)。

2.1 RSRP調(diào)整

仿真中，RSRP表現(xiàn)出的問(wèn)題，主要是局部無(wú)覆蓋或者局部弱覆蓋兩種情況。若出現(xiàn)局部區(qū)域的無(wú)覆蓋和弱覆蓋情況，根據(jù)問(wèn)題區(qū)域大小，確定是否需要增加站點(diǎn)。如問(wèn)題區(qū)域較小（小于該區(qū)域站點(diǎn)覆蓋半徑），優(yōu)先考慮調(diào)整周?chē)军c(diǎn)的天線掛高、方位角、下傾角等參數(shù)來(lái)解決問(wèn)題。如問(wèn)題區(qū)域較大（大于該區(qū)域站點(diǎn)覆蓋半徑）設(shè)置情況，可考慮新規(guī)劃站點(diǎn)，并同時(shí)調(diào)整周?chē)军c(diǎn)的天線掛高、方位角、下傾角等參數(shù)。

2.2 RS-SINR調(diào)整

仿真中，RS-SINR表現(xiàn)出的問(wèn)題，主要是局部指標(biāo)不滿(mǎn)足要求的情況（RS-SINR<-3dB）。常用的解決辦法如下：若RS-SINR不滿(mǎn)足要求是由于局部區(qū)域的無(wú)覆蓋和弱覆蓋情況導(dǎo)致，則參考RSRP調(diào)整方法。若RS-SINA不滿(mǎn)足要求是由于同一區(qū)域覆蓋信號(hào)過(guò)多的情況導(dǎo)致，則考慮調(diào)整周?chē)军c(diǎn)的天線掛高、方位角、下傾角等參數(shù)來(lái)解決問(wèn)題。并同時(shí)注意調(diào)整后的結(jié)果是否會(huì)影響RSRP的指標(biāo)。重復(fù)以上過(guò)程直至RSRP和RS-SINR指標(biāo)同時(shí)滿(mǎn)足要求為止。

三、結(jié)束語(yǔ)

在LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，通常網(wǎng)絡(luò)容量不會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸。由于其自身的技術(shù)特點(diǎn)，如何采用科學(xué)的方法合理規(guī)劃站址、設(shè)置基站無(wú)線參數(shù)等，是保障TD-LTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和容量的重要內(nèi)容。文中以重慶市某運(yùn)營(yíng)商LTE實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)為例進(jìn)行分析和探討，其方法和部分結(jié)論可用于其它地區(qū)LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)工作中。endprint