4G網絡分場景規劃與建設策略研究

摘 要：為實現4G網絡規劃的精細化，文章首先為分場景規劃制定了指標體系，然后在此基礎上依據不同場景的傳播模型特性進行了分場景站間距要求的分析，最后經多場景測試驗證了分場景站間距要求的合理性。

關鍵詞：4G網絡；分場景；傳播模型

4G網絡工程需要達到較高的網絡性能和網絡部署效率標準。為實現標準的達到和網絡規劃的精細化，一套合理科學的分場景規劃指標體系需要被制定，這也是4G網絡工程建網目標實現的技術基礎。要達到精細規劃的要求，可以以數字地圖信息實現的不同覆蓋區域的精細化分類為基礎來研究差異化傳播模型，并依照網絡建設需求，制定分場景規劃指標體系，提出站間距的合理要求，從而使建設方案與場景最大程度相符合，保證各場景規劃的網絡質量。

1 4G網絡的分場景規劃

1.1 網絡規劃中的弊端關于傳統傳播模型

在網絡規劃中，傳播模型主要運用于預規劃、模型校正與網絡仿真三個環節中，網絡規劃流程如圖1所示。

在預規劃環節，運用傳統的COST231-Hata傳播模型預測單站覆蓋半徑，核算目標覆蓋區域內基站建設規模。COST231-Hata傳播模型適用于大于1km的大區制系統和2GHz以下頻率，在數百米內其準確性變低。同時，傳統模型顆粒度較大，無法為細分場景提供更精細的傳播預測。統一、簡化的傳統模型只能提供平均站間距而無法充分體現場景差異性，覆蓋規劃準確性不足。

在模型校正及網絡仿真環節，站址排查后在仿真工具輸入可用基站信息，校正的模型對其進行覆蓋預測，并通過迭代計算調整基站及參數，最后輸出詳細站址規劃信息。模型校正中一般運用SPM傳播模型，憑經驗選擇主城區、一般城區、郊區等典型場景進行模型校正。這種校準場景選擇方法場景劃分較粗且無量化標準，因而無法達到網絡規劃的精細化。

1.2 4G網絡規劃場景劃分

在基于覆蓋的無線網絡站址、站間距規劃中，傳播損耗和信號衰落是要考慮的主要因素。信號衰落主要是受到散射、衍射和反射的影響，隨著距離的變化，信號的衰落速度和絕對值會由于上述三種傳播自身特點和不同比例的組合而大不相同。而地形、街道寬度、周圍建筑物密集程度、建筑物高度、建筑物分布情況等傳播環境的不同，也會造成散射、衍射和反射不同比例的疊加，信號衰落的頻度和深度也會受到影響。所以要在無線規劃對不同場景下的電波傳播環境進行充分的評估，以便準確合理地計算路徑損耗。

要獲得不同場景下更準確的差異化模型的傳播，需要在準確分析各場景的傳播環境和無線特點的基礎上進行細分。依據數據分析發現，傳播特性與區域內建筑物及高建筑物占比密切相關，場景內散射，衍射和反射現象的嚴重性，無線傳播的復雜性和路徑的損耗都會隨著區域內建筑物及高建筑物占比的增高而加大，反之亦然，因此可將這兩個指標當作依據來劃分場景。

在多種建筑物分布情況及其對應的模型進行統計和分析的基礎上，文章將規劃場景細分為五類，并相應地制定了判斷標準，如表1。

在網絡規劃中，要先將規劃區域依據建筑物與高建筑物比例歸類到對應的場景，然后運用該場景下的傳播模型進行覆蓋預測，核算站間距規劃要求。

1.3 分場景規劃指標體系

在網絡規劃中，要明確制定一定區域覆蓋概率下的最小接收電平門限指標值，即系統允許接入的最低電平要求。依據TD-LTE系統設備參數并結合測試數據，可以得到參考信號接收功率（RSRP）要求大于等于-113dBm。

由于室外宏站覆蓋室內的需求，需要折算到室外連續覆蓋的指標。F頻段室外覆蓋室內場景的淺層穿透損耗值約為10～13dB，D頻段的約為12～15dB。

TD-LTE作為面向PS業務的網絡，用戶速率與RS-SINR之間的關聯性很強，所以要明確滿足特定速率要求的邊緣用戶RS-SINR指標。通過不同城市、不同場景、不同加載比例以及不同廠家設備下的大量數據看出RS-SINR與業務速率（100RB）之間CDF達到某一門限的比例具有較穩定的對應關系，即存在較強的相關性。同時，網絡規劃通常按照50%負荷考慮，因此，SINR及邊緣業務速率分別為-3dB和1Mbit/s（50%負荷/50RB）。

2 分場景建設策略研究

2.1 測算不同分場景的站間距

以分場景傳播模型校正為基礎，運用鏈路預算法進行各場景覆蓋預測得到的站間距要求。

2.2 測試驗證站間距要求的合理性

本系統依照精細化場景劃分標準和工程計算對應的站間距要求進行了測試以驗證站間距要求的合理性。其中D頻段按覆蓋區域內95%概率高于-98dBm，F頻段按覆蓋區域內95%概率高于-100dBm考量。

總之，為避免單一和經驗化的傳統模型在實際網絡預測中誤差較大的弊端，文章對場景進行合理地細分以選擇更有效、準確的傳播模型，并對不同目標覆蓋區域實現了差異化的規劃方案，提出了合理的站間距要求。希望本研究可以對精確規劃和建網有一定的現實指導意義，進而能在保障網絡質量的前提下降低建網成本。

參考文獻

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