LTE網絡結構在應用中的優化仿真分析

摘 要： 分析了LTE網絡結構在應用中的優化仿真問題。在TD?LTE規劃組網中，由于網絡結構受限而產生一些問題，針對LTE網絡結構進行規劃分析，通過仿真LTE網絡結構分析其優化措施。基于TD?LTE網絡結構優化仿真中，提出有效解決方案，優化LTE網絡結構規劃思路，為城市LTE網絡建設提出新優化思路，提升LTE網絡性能，較以往網絡應用性能提升6.0%。在實際應用中優化LTE網絡結構，并通過仿真分析得出，做好LTE網絡規劃與優化工作對改善LTE網絡性能發揮了積極影響。

關鍵詞： LTE網絡； 網絡結構優化； 網絡規化； 網絡結構

中圖分類號： TN915?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）24?0066?03

Optimization simulation analysis of LTE network structure in application

CHEN Haiyan

（College of Telecommunication Engineering， Beijing Polytechnic， Beijing 100015， China）

Abstract： The optimization simulation of LTE network structure in the application is studied. In allusion to the limitation of the network structure， the planning and analysis for LTE network structure are conducted in TD?LTE planning and networking， and the optimization measures are analyzed by means of simulation of LTE network structure. Based on above， an effective solution is put forward to optimize the planning thought of LTE network structure. The new optimization method is put forward for the construction of urban LTE network to improve the performance of LTE network. Compared with the former network， its application performance is increased by 6%. The LTE network structure is optimized in the practical application. The simulation analysis result shows that the perfect planning and optimization of LTE network plays a positive impact on the improvement of LTE network performance.

Keywords： LTE network； nerwork stquctuse optimization； network planning； network structure

隨著當前我國在移動通信技術方面的快速發展，不僅移動用戶數量得到大范圍增加，且其對移動網絡的規模于應用需求也在不斷提升，建立LTE網絡，有助于改善4G時代網絡組建方案，滿足用戶業務需求。但是由于LTE網絡對系統內外干擾具有高度敏感，這加大實際中LTE網絡結構的組網規劃難度，本文針對此問題進行分析，設計仿真有效的LTE網絡結構優化方案。

1 LTE網絡

1.1 當前LTE網絡弊端

隨著當前我國移動通信系統的規模擴大，以及其復雜度的不斷增加，針對傳統的LTE網絡結構中，其已經不能有效適應當前社會網絡發展的需要；同時，優化通信系統模擬仿真技術，也越來的越受到相關人員的重視，因為在傳統通信仿真技術中，多是采取手工分析以及電路試驗兩種方法，以此來得到與真實網絡結構中十分接近的環境，但是其需耗時長，且應用的方法還比較繁雜[1]。在LTE網絡中，由于其具有同頻組網的特性，不僅導致增加網絡負荷，也會影響系統內網絡。在LTE網絡中，隨著用戶數激增，網絡性能也會受到限制。同時，針對LTE網絡結構規劃，高站網絡結構多集中在城市區域，重疊覆蓋過多，容易造成干擾。

1.2 LTE網絡結構優勢

LTE網絡可以兼容3G通信，并有助于改進4G通信。對于LTE網絡中，其鄰區列表可以通過eNodeB進行維護，有助于實現通信的ANR功能。設計應用LTE網絡結構，確保當一個移動用戶在應用服務過程中，在其從正eNodeB覆蓋區域中移動到另一覆蓋區域時，允許ANR自動建立與鄰區之間的拂去關聯[2]。針對LTE網絡規劃中，多是采用由NodeB去構成組織的單層結構，關于這種結構，不僅有利于簡化網絡以及減小數據傳輸延遲，也可以實現系統的低時延功能，具有低復雜度、設計低成本的優勢。

2 優化仿真LTE網絡問題

2.1 進行仿真規劃

在仿真LTE網絡結構的規劃中，可以將仿真規劃工具應用到優化方案中，有助于保證LTE網絡連續覆蓋。在LTE網絡同頻組網過程中，確保網絡結構合理性至關重要，加強LTE網站的高、方向角以及下傾角的規劃，不僅有助于最終保障網絡性能，也可以提升信噪比。加強LTE網絡結構規劃，確保LTE網絡具有合理的站高，是其站點在分布上盡量均勻，避免發生越區干擾[3]。因此，在本LTE網絡結構設計上，在LTE網絡的規劃初始階段，可以采用模塊化的規劃結構，便于LTE網絡調試與擴展。其LTE網絡結構圖如下所示。

圖1 LTE鏈路結構圖

2.2 分析LTE網絡結構優化問題

對于LTE網絡結構，由于在LTE網絡中其只有504個可用的PCI碼，而對于一個商用網絡中其基站是由成千上萬個數目組成的，若干個小區又可共用一個基站，顯然LTE網絡結構中的PCI碼會被重復的進行使用。在實際優化中，需要注意避免混淆的問題，為避免PCI碼移動混淆，在LTE網絡結構優化中，可以制定PCI規劃原則，以此來保證在一層相鄰與二層相鄰的小區中，其PCI均沒有被重復的使用，即可以避免PCI分配混淆情況的出現[4]。對于LTE網絡結構中，針對相鄰地理位置小區，以及共站址異頻的小區間，通常是運用X2接口來交互傳遞小區負荷信息的。以此方式既可以完成負荷上報工作[5]，同時，對于涉及LTE和非3G網絡操作的問題，可以確保跨系統負荷信息交互接口標準化，提升LTE網絡結構性能。

2.3 LTE網絡仿真工具

在LTE網絡結構規劃中，運用Atoll仿真工具，可以通過使用高精度的數字地圖，并可結合應用三維CrossWave射線跟蹤模型，來有效提高在實際中進行LTE規劃仿真的準確性；通過應用ACP的智能優化功能，有效實現對LTE網絡結構的規劃與仿真優化工作[6]。在實際中，對于CrossWave，不僅是一種可選的高級傳播模型，同時也支持所有的小區類型[7]，可以模擬垂直衍射、水平面的導向傳播及山脈區域的傳播現象；提高在LTE網絡覆蓋與容量，提升網絡結構規劃質量。

3 分析仿真優化LTE網絡結構應用案例

3.1 LTE網絡方案

針對某大型城市4G網絡建設中，為提升其LTE網絡建設力度，加快建設TD?LTE網絡結構，可以根據移動公司的網絡設計要求，完成針對組城區中四大主體站點的網絡結構規劃工作，優化其TD?LTE網絡結構。同時，對于主城區中設計規劃面積達到158.13 km2，其中室外網絡結構規劃面積為57.29 km2，共有709個不同的網絡站點。對于在新建的LTE網絡以及擴容網絡中，能夠在現有的2G/3G站點基礎上，選擇出最佳的LTE站址建網，優化實現網絡結構規劃。

3.2 規劃LTE網絡結構

基于仿真LTE網絡結構，利用Atoll ACP功能，設置調優目標值，刪除不必要的站點，自動增補站點。還可以通過仿真分析，關閉不必要高站/矮站，或者是遷移位置，適當調整高度。對國內的某大城市中，關閉、搬遷主城區的高站，既可以根據預測結果，對城區內LTE網絡覆蓋空洞區域進行補盲操作，利用AtollACP自動調優工具，調整LTE網絡結構，使其達到相對合理的水平，優化LTE網絡結構方位角與下傾角。完成仿真模型見圖2。

圖2 仿真的模型

3.3 仿真后進行結果細節調優

針對本次LTE網絡結構中，對于主城區的4個站點，其站點高度大于50 m，屬于過高的站點。因此在仿真后發現，對于此類高站，在實際中可以通過搬遷站點、調整工參的優化手段，既可以規避干擾。通過仿真分析清楚的知道在LTE網絡結構中，物理信道承載的信號的資源分配情況，優化網絡結構規劃， 優化LTE結構仿真模型。調整方案如表1所示。

表1 調整方案

3.4 仿真結果分析

對于本次仿真分析中，其信道編碼中是采用Turbo碼的，采用調制16QAM下行鏈路，通過分析其誤碼率，得出其仿真結果圖。可以知道在Turbo碼中，其參數是由2個成員組成的RSC編碼器，通過刪余操作，可以使碼率達到[12，]再通過隨機交織器，確保分組長度達到1 024。通過本次LTE網絡結構仿真優化調整，主城區內主體的覆蓋基本在-90 dBm以上，該主城LTE網絡結構基本達到覆蓋要求。在系統的整體架構上，可以進行分組交換，通過嚴格的QoS機制的設計，不僅可以保證LTE結構網絡在實時業務服務的質量，也可以有效保證將來系統可擴展性。同時也解決了向下兼容的問題并降低了網絡時延問題，增加了小區邊界比特速率。通過仿真LTE網絡結構分析后，其網絡性能提升8.0%，在LTE網絡結構優化中，采取LTE網絡仿真分析方法，發揮積極影響，有助于進一步推動LTE發展。

4 結 語

綜上所述，在LTE網絡結構優化中，可以根據LTE技術、網絡規劃特點，采取仿真分析網絡結構規劃的方式，有效解決LTE網絡規劃問題。不僅可以在LTE網絡結構優化中應用ACP仿真特殊場景，也可以為調整和優化LTE網絡結構，提供有力保證，有助于提升LTE網絡性能，發揮積極應用價值。

參考文獻

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