基于多維度評估的FDD-LTE無線網絡技術應用與設計

劉志科

【摘要】 FDD-LTE無線網絡信號穿透力弱，應用需求用戶較多，傳統2/3G網絡優化方法不適用于FDD-LTE無線網絡，因此導致4G移動通信網絡數據傳輸、語言通信能力較弱，論文引入了多維度評估思想，實施快速鄰區規劃、網絡結構評估和單站性能評估等多個方面進行無線網絡優化，提高FDD-LTE通信傳輸能力，也為網絡優化開辟了新思路，未來可以從更多的維護優化網絡，改進網絡性能。

【關鍵詞】 多維度評估 FDD-LTE 網絡優化 無線網絡

一、引言

隨著FDD-LTE無線網絡的大規模建設和應用，4G通信用戶已經數以億計，其可以為通信用戶提供了強大的數據傳輸、語音通信功能。FDD-LTE網絡是一個應用場景復雜，信號穿透力較弱，高頻段覆蓋能力弱，組網存在的問題日益突出[1]。為了提高FDD-LTE通信性能，運營商組建了專業的無線網絡優化部門和團隊，采取了多種優化手段對網絡進行優化分析，或引入多樣化組網模式，比如利用皮基站、微基站和飛基站構建一個層次化、多樣化、異構型的TD-LTE網絡，優化網絡覆蓋范圍和性能，進一步解決網絡干擾、覆蓋不足的問題[2]。

盡管FDD-LTE無線網絡優化手段較多，但是許多優化人員依然保持傳統GSM、WCDMA、CDMA2000等2/3G網絡的優化思維，不能夠適應FDD-LTE網絡具體應用需求，造成網絡數據、語言傳輸信號覆蓋不足，亟需引入多維度評估分析方法，從快速鄰區規劃、網絡結構評估和單站性能評估等方面進行優化，進一步改進FDD-LTE無線網絡通信性能[3]。

二、常規FDD-LTE無線網絡優化手段存在問題

FDD-LTE無線網絡優化中，由于SINR較差、重疊覆蓋度較高、覆蓋分布不足，因此容易導致FDD-LTE無線網絡信號弱，不能夠滿足移動通信用戶需求。通過對網絡優化工具和方法進行分析，發現網絡優化效果不好的原因如下：

（1）FDD-LTE無線網絡建設過程較為粗放，基站建設選址倉促，規劃時間不足，站址選擇不科學，因此FDDLTE無線覆蓋信號存在漏洞[4]。

（2）FDD-LTE是最新的4G移動通信網絡，使用時間較短，網絡優化人員尚未徹底轉變思路，依然采用傳統2G/3G網絡優化思路，側重于信號覆蓋強度優化內容，忽略了提升SINR質量[5]。

目前，FDD-LTE 4G網絡與2G/3G網絡并存，各個網元之間存在海量的規劃數據和測試數據，因此僅僅依賴網優分析人員的力量進行分析，效率非常低下，難以滿足多張網絡并存優化需求，因此亟需采用多維度評估分析方法，改善網絡優化效果，以便提高FDD-LTE通信傳輸性能[6]。

三、多維度評估分析法

FDD-LTE移動通信利用基站發射信號為用戶提供數據、語音傳輸網絡，由于這些網絡應用環境較為復雜，比如高樓大廈的阻隔、遠距離分布的用戶等，都給移動通信網絡造成了嚴重阻礙，因此為了保證移動通信網絡的覆蓋性能，需要根據用戶通信需求實施動態的網絡優化[7]。網絡優化是一個非常系統的工程，無線網絡優化時，網友技術員需要充分的了解無線網絡組網結構、通信性能和存在的問題，這也是網絡優化的第一步。因此，不同的無線網絡存在的問題可以從不同的維度進行評估和分析，進一步改進網絡優化結果，精準的對網絡實施優化，保證網絡擁有一個最優化的通信傳輸狀態，論文結合筆者多年多年的網絡優化工作實踐，從快速鄰區規劃與優化、網絡結構評估、單站性能評估等三個維護進行優化，進一步改進FDD-LTE網絡通信性能。

四、多維度評估與優化

4.1 快速鄰區規劃與優化

鄰區規劃與優化是無線網絡優化的重要內容之一，優化技術員需要不定期的檢查鄰區，發現問題，刪冗補缺。比如某一個基站新開通時，網絡規劃數據不能夠及時的提供；基站拆除時，被拆除的站點與周邊基站的鄰區關系無法及時的更新；基站升級時，路由數據無法同步更新，這些都需要采取快速鄰區規劃與優化，保障鄰區完整性。對于FDD-LTE網絡來講，鄰區如果存在某些卻嚇你，則無線網絡通信將會產生SINR信號質量差、通信路段存在若電平現象，因此不管是采用片區優化或簇優化，都需要保證基站鄰區的完整性和準確性。快速鄰區規劃與優化措施包括很多，可以從基礎鄰區表的鄰區檢查和批量路測數據鄰區查漏等維度進行優化。FDD-LTE網絡全網鄰區實施定期檢查較好的辦法時比對現網鄰區和基礎林區表，仔細查看存在缺漏的鄰區，并且針對這個需求使用VBA創建一個無線網絡通信傳播模型，有效計算每一個基站周邊的關聯度，關聯度高的可以作為一個候選鄰區，不需要采用二維、三維地圖，因此只需要輸入相關的小區坐標、方向的工參表就可以快速生成規劃區域的基礎鄰區表。鄰區規劃的方法包括人工規劃、自動工具規劃，這些工具方法均存在與FDD-LTE網絡實際需求不相符的問題，因此需要根據路測數據補充鄰區，以便能夠更好的優化網絡覆蓋，批量路測數據鄰區查漏可以針對Log日志文件進行批量分析，使用自動化分析工具進行處理，大大的提高鄰區規劃查漏效率。

4.2 網絡結構評估

FDD-LTE無線網絡組網結構是通信傳輸質量保證的即使，針對站間距進行有效的評估，可以提出采用多樣化異構網絡類型，進一步改進網絡性能。站間距評估對于網絡通信質量存在嚴重的營銷，站間距增大導致信號覆蓋較弱，站與站之間覆蓋重疊度較小，保障小區準確切換，因此降低基站傾角，可以降低小區在切換點附近衰減降低。但是由于FDD-LTE網絡基站在建設時受到地理分布區域的影響，比如山體、樓棟、公園、河流和湖泊等都會影響基站建設，直接影響站間距評估結果。為了能夠有效的優化網絡結構，可以使用規劃最近站距平均值和測試點典型采樣距離等評估方法。規劃最近站平均值可以計算每一個基站與最近基站之間的距離，所有站距離可以使用平均值進行計算。測試點典型采樣距離可以輸出每一個采樣點、基站間距離，取平均值計算網絡評估值。針對網絡結果進行評估之后，可以使用多樣化異構網絡優化通信性能。目前，FDD-LTE采用相同的基站類型、傳輸機制、相對規則等組網通信網絡，因此不同的小區采用了相同的頻率資源。同構網絡雖然可以降低投資成本，實現網絡快速組網，但是在某些局部區域連續覆蓋能力不足，并且容易產生同頻干擾、交叉覆蓋等問題，并且同構網絡的拓撲結構較為單一，造成相鄰區信號無法控制，系統連續覆蓋質量較差，為了解決FDD-LTE同構網絡存在問題，需要在宏基站覆蓋的邊角部署一些輕型、微型基站，實現混合分層部署，以便實現多基站協同覆蓋，形成一個異構網絡，為移動通信提供中繼能力。目前，FDD-LTE異構分層網絡采用的基站主要包括皮基站、微基站、Relay站和飛基站。皮基站可以通過有線連接到核心網，通常部署于綜合性體育場館、購物廣場、火車站等人群密集的地區，補充宏基站覆蓋效果不佳、性能不足的問題。微基站利用八通道天線、雙通道天線接受和發射信號，部署于城區密集大型住宅區域，可以強化室內深層覆蓋。飛基站可以通過有線連接到核心網，部署于以家庭為單位的室內通信環境。Relay站可以通過無線介質回傳到宿主基站，可以解碼、轉發數據信息，不需要光纖傳輸數據。

4.3 單站性能評估

FDD-LTE網絡優化時優化人員需要充分的掌握每一個基站的覆蓋情況，因此單站性能評估可以檢測一個基站是否合格，評估維度包括遠近比、場景采樣。

（1）遠近比評估。一般地，RSRP隨著距離增大逐漸衰減，計算小區區間的RSRP平均值，可以獲取基站近處[0m，120m]范圍的RSRP平均值和遠處（120m，300m]范圍的RSRP平均值，進而評估遠近比，根據遠近比評估單站性能，優化網絡。

（2）場景采樣評估。單站驗證可以測試某一個場景的速率，并且設置一定的門限值，如果測試單站速率達到這個值，就可以認為單站性能達到了標準，比如規定FDDLTE基站的上下行PDCP層的平均速率要求不能夠低于45/85Mbit/s，但是如果基站的下載速率在一個SINR很高的環境下達到了85Mbit/s，這個基站依然不合格，需要進行優化。

五、結束語

FDD-LTE是目前最為先進的一種無線通信網絡，其可以為移動用戶提供數據通信、語音傳輸功能。隨著FDDLTE網絡基站的大規模建設，網絡覆蓋面積越來越大，很多城區、農村都已經開始使用FDD-LTE網絡，但是也給網絡優化帶來了新的困擾。論文提出了一種基于多維度評估的網絡優化方法，可以解決宏基站覆蓋存在的死角、偏角問題，構建一個完整的、連續的、信號強的網絡模型，合理規劃站點布局，提高FDD-LTE網絡傳輸性能。

參 考 文 獻

[1] 楊永禎. FDD-LTE網絡DT測試下載速率提升淺析[J]. 移動通信， 2015， 39（22）：14-18.

[1] 郭致毅. FDD/TDD LTE無線網絡智能優化作業工單系統[J]. 電信技術， 2015， 14（3）：28-30.

[3] 文志成， 亓新峰. FDD LTE無線性能與影響因素分析[J]. 信息通信技術， 2013， 17（2）：70-74.

[4] 周東波. FDD-LTE網絡優化關鍵問題的研究[J]. 信息化建設， 2015， 32（12）：114-115.

[5] 周愛群. 淺談FDD-LTE無線網絡的多場景覆蓋解決辦法[J]. 中國新通信， 2015， 17（19）：87-87.

[6] 安子巖. 長春電信LTE無線網絡規劃研究與實踐[J]. 中國新通信， 2014， 21（13）：22-23.

[7] 常艷生， 趙芳. FDD-LTE與WCDMA網絡融合分析[J]. 互聯網天地， 2013， 21（2）：112-114.