基于仿真的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃與優(yōu)化解決方案

孫平

【摘要】 當(dāng)今社會，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，移動網(wǎng)絡(luò)已不再是一個陌生的名詞，越來越多的人開始關(guān)注網(wǎng)絡(luò)。日常生活中，人們通過手機上網(wǎng)瀏覽資訊、查閱資料、收發(fā)郵件、業(yè)務(wù)溝通等，開拓視野的同時，改變了原有的生活、工作、學(xué)習(xí)方式。然而新業(yè)務(wù)不斷的涌現(xiàn)，用戶規(guī)模越來越大，移動網(wǎng)絡(luò)面臨著更高的承載能力和服務(wù)能力，基于這種情況下，如何為更多移動用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)成為移動網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前急需解決的問題。本文提出LTE網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)的策略，首先闡述了LTE網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)內(nèi)容，從中針對LTE規(guī)劃組網(wǎng)當(dāng)中受限于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)帶來的新問題，提出基于仿真的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和優(yōu)化方案，以期保障移動網(wǎng)絡(luò)性能得到提升，給用戶帶來良好體驗的LTE精品網(wǎng)絡(luò)。

【關(guān)鍵詞】 LTE網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)規(guī)劃 優(yōu)化 方案

LTE網(wǎng)絡(luò)代表著4G時代的到來，如何構(gòu)建一張高質(zhì)量的LTE網(wǎng)絡(luò)成為業(yè)界共同關(guān)注的話題，尤其是在用戶對4G服務(wù)質(zhì)量要求日益提升的情況下，所以，作為一名移動網(wǎng)絡(luò)工作人員，要想實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)運營健康、良好發(fā)展的目標(biāo)，做好LTE網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工作意義重大。但由于LTE網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)內(nèi)外干擾具有高度敏感性，這就加大了網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)的難度，下文針對這一問題做了詳細(xì)論述，內(nèi)容如下：

一、LTE網(wǎng)絡(luò)

關(guān)于LTE網(wǎng)絡(luò)可從兩大方面了解：一方面，優(yōu)越性。LTE網(wǎng)絡(luò)在兼容3G通信的同時還可以改進4G通信。該網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，大部分采用的是單層結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)由NodeB去構(gòu)成組織，有利于簡化網(wǎng)絡(luò)，加快數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)系統(tǒng)低延時功能；另一方面，局限性。隨著移動用戶的不斷增加，傳統(tǒng)LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足用戶需求，不能保證移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。是因為此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有同頻組網(wǎng)的特性，運行過程中不僅影響系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，而且會增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，使得網(wǎng)絡(luò)性能嚴(yán)重受限。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)里面存在很多高站，尤其是人流量比較大的地方，容易干擾信號，不利于SINR的提升。所以，針對這一局限性，提出基于仿真LTE網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)的策略。

二、仿真的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的第一步，對于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量及后期擴容等都有直接影響。做好LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃應(yīng)遵循這兩大原則，第一，科學(xué)規(guī)劃。建立在準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)需求分析上，從覆蓋目標(biāo)、社會環(huán)境、業(yè)務(wù)質(zhì)量、容量目標(biāo)等多方面入手，經(jīng)綜合分析后，合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；第二，精心設(shè)計，在設(shè)計過程中必須與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，避免后期用戶投訴帶來的負(fù)面影響。另外，還要考慮承載網(wǎng)和光纖網(wǎng)絡(luò)對LTE網(wǎng)絡(luò)的承載能力，確保LTE基站設(shè)備的放置與承載網(wǎng)和光纖網(wǎng)的能力相匹配。為此，提出嵌入LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃與優(yōu)化方案，通過組間合理的LTE網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)其優(yōu)越性能。詳細(xì)如下圖1：

具體是將Atoll仿真工具引入到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，利用高精度數(shù)字地圖、ACP智能優(yōu)化功能和Cross Wave三維射線跟蹤模型，保證LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真的準(zhǔn)確性和合理性。其中ACP能夠提高在網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量方面的質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃中站點選擇的難度。Cross Wave是Atoll中一個可選的高級傳播模型，它支持所有無線技術(shù)，主要模擬垂直衍射、水平面的導(dǎo)向傳播和山脈區(qū)域的反射傳播這三種現(xiàn)象。總之，在仿真LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃中，有必要將仿真規(guī)劃工具應(yīng)用到具體方案中，達到保證網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋的目的，還有在對LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，可采用模塊化的規(guī)劃設(shè)計方法，便于后期網(wǎng)絡(luò)調(diào)試和進一步擴展。詳細(xì)流程如下圖2所示：

三、優(yōu)化解決方案

LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，其目的是提高用戶業(yè)務(wù)感知速率。在保證覆蓋連續(xù)的前提下，最大限度控制系統(tǒng)內(nèi)的同頻干擾，平衡覆蓋區(qū)域，提高移動網(wǎng)絡(luò)性能。目前LTE網(wǎng)絡(luò)采用的是同頻組網(wǎng)，小區(qū)之間的干擾比較嚴(yán)重，且LTE的下載速率與下行的信噪比成直線關(guān)系存在，所以，在對LTE網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化時，可通過獲取比較高的中高端SINR比例，來提升下載速率。網(wǎng)絡(luò)正常運行過程中，結(jié)構(gòu)規(guī)劃決定著SINR，而SINR又直接影響著網(wǎng)路性能。可見，做好LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃與優(yōu)化是提升網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵。具體策略是：以基站的高度、方向角和下傾角為重點，利用ACP智能預(yù)測及仿真，控制SINR的性能指標(biāo)，控制基站之間的重疊覆蓋范圍。研究過程中得出：高站仿真SINR變化趨勢圖，如下圖3。

由圖可知：基站數(shù)在不斷增加時，RSRP大于-90dBm比例呈遞增趨勢，而SINR大于0比例呈下降趨勢。另外，站點增加的高度與RSRP和SINR呈正比例存在，高度越大，其變化就越大。最終得出：高站與網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)之間有直接的影響，只有合理控制高站數(shù)量，才不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)后期擴容不利影響。優(yōu)化方案中，另一大問題是：近站仿真。建議利用AtollACP智能功能進行方案優(yōu)化，調(diào)整高方位角和下傾角，并對預(yù)測覆蓋空洞部分進行補盲處理，確保網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理。案例分析：某城市在進行4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，需要對原有LTE網(wǎng)絡(luò)進行擴容，選擇最佳LTE基站，實現(xiàn)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃的目的。優(yōu)化過程中對主城區(qū)的4個站點進行優(yōu)化、調(diào)整，最終得到的仿真LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型如下表1：

通過優(yōu)化調(diào)整后，主城區(qū)內(nèi)主體覆蓋基本能保證在-90dBm以上，能夠達到覆蓋要求及標(biāo)準(zhǔn)。另外，在對系統(tǒng)整體架構(gòu)進行優(yōu)化時，可采用分組交換的形式，嚴(yán)格把握Qos機制的設(shè)計，做到因地制宜利用各類資源，根據(jù)特定場景選擇最合適的設(shè)備形態(tài)來進行針對性覆蓋，這樣能夠有效保證LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高質(zhì)量業(yè)務(wù)服務(wù)，而且對系統(tǒng)后期擴容也有一定的積極作用。由此可見，科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和精心設(shè)計是LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵，除此之外，還需要相關(guān)工作人員以科學(xué)的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)保證后期大量且細(xì)致的工作，能夠在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護、等各個環(huán)節(jié)中不斷努力，完成仿真的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃，構(gòu)建一個可以滿足用戶需求不斷增長的、高質(zhì)量、高品質(zhì)的LTE網(wǎng)絡(luò)，提升網(wǎng)絡(luò)性能，推動LTE網(wǎng)絡(luò)更好的發(fā)展。

結(jié)束語：綜上所述，LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃與優(yōu)化是一個系統(tǒng)性工程，由早期的規(guī)劃、設(shè)計到最后的建設(shè)、維護和優(yōu)化等環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員務(wù)必要重視每一個環(huán)節(jié)，這樣才能打造一張滿足運營商業(yè)務(wù)發(fā)展需要的精品網(wǎng)絡(luò)，才能給用戶帶來良好體驗的精品網(wǎng)絡(luò)。LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對未來LTE網(wǎng)絡(luò)性能有著決定性作用，此外，還需要對影響LTE網(wǎng)絡(luò)運行的相關(guān)因素進行定量分析，幫助網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)工作順利開展。此外，筆者希望更多有關(guān)人士參與到基于仿真的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃與優(yōu)化解決方案研究當(dāng)中來，促進LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作優(yōu)質(zhì)、高效地開展，為提升社會信息化總體水平奠定良好的基礎(chǔ)。

參 考 文 獻

[1]張恒，張磊.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對LTE網(wǎng)絡(luò)性能影響分析及規(guī)劃優(yōu)化應(yīng)用[J].郵電設(shè)計技術(shù)，2015（10）：07-10.

[2]賈全，劉詩虎.基于射線跟蹤傳播模型的仿真在城區(qū)LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的應(yīng)用研究[J].中國新通信，2014（18）：59-60.

[3]黃勁安.基于Crosswave射線追蹤模型的TD-lte規(guī)劃仿真[J].移動通信，2014（24）：76-81.