基于多維度優化分析FDD-LTE網絡的優化設計

中時訊通信建設有限公司 陳健紅

0 引言

FDD-LTE網絡具有信號強以及信號覆蓋廣等特點，能夠滿足當前的通信要求，但與此同時，這種網絡也對相關技術提出了很高要求，為了充分發揮該網絡的優勢，需要對網絡系統進行優化。由于多維度分析法能夠融入各種因素，所以該方法能夠為網絡優化提供指導，根據評估結果來進行網絡設計和優化，提升網絡通信效率。

1 FDD-LTE網絡應用現狀和優化意義

FDD-LTE網絡作為一種新的網絡形式，在很多方面與傳統網絡產生了很大區別，這種區別使FDD-LTE網絡具備更多通信優勢，滿足當代的通信要求，但是由于其采用新型的通信技術，導致其自身也存在一定問題，主要體現在以下方面：（1）干擾來源多。FDDLTE網絡采用同頻組網的模式，這種模式雖然能夠提升通信效率，但是容易造成同網絡中的信號互相干擾的形式，這種信號干擾極大降低了通信質量，另外FDD-LTE網絡也會被其它網絡干擾，故而在網絡優化時，需要對干擾進行嚴格控制。（2）網絡管理困難。在FDD-LTE網絡中增加了網絡接口，這就導致網絡運行中需要對各種設備進行維護和管理，提升工作量并提高管理難度。（3）網絡覆蓋不合理。網絡覆蓋不合理包括網絡未全面覆蓋和網絡覆蓋發生大面積重疊兩種現象，未全面覆蓋導致通信質量下降甚至完全無法通信，大面積重疊則會導致建設成本增加，并增強了網絡的內部干擾。

對FDD-LTE網絡進行優化，能夠提升網絡運行的穩定性，提升通信質量，同時能夠防止發生網絡覆蓋大面積重疊現象，減少了網路的內部干擾并降低了網絡建設成本。

2 FDD-LTE網絡的評估

2.1 RSRP斜率評估

RSRP時LTE網絡中可以代表無線信號強度的重要參數，但是在FDD-LTE網絡運行過程中，各項因素都會對RSRP產生重要影響，其中對RSRP影響最大的為站間距，所以在進行RSRP斜率評估時需要充分考慮該因素。這就要求需要對不同基站的覆蓋范圍有所了解，并在不同基站間進行多處測量，保證RSRP斜率評估的準確性，在評估時可以采用對RSRP斜率進行量化評估，通過對RSRP數值的大量分析后，工作人員可以對網絡運行的具體狀況有足夠了解，并在網絡出現問題是能夠及時將問題解決。另外，針對大城市中FDD-LTE網絡RSRP斜率的評估，可以通過線性回歸擬合方程進行RSRP斜率的評估，這種方式能夠直接反映網絡的運行情況，同時還能夠對網絡中的故障進行體現，另外還能直接體現該地區的網絡覆蓋率，為工作人員提供指導。

2.2 站間距評估

站間距在整個網絡建設中占據重要位置，合理的站間距設計能夠降低網絡建設成本，另外站間距將之間影響網絡的覆蓋情況，并對通信質量也有一定影響，所以優化前需要對站間距進行評估，其中站間距計算公式為：

其中L為站間距，S為區域總面積，n為區域內站點數，通過該公式能夠確定合適的站間距，但是需要注意的是，該公式只能提供平面距離數值，在基站建設時，需要按照當地地理環境進行站間距的優化設計，另外在基站建設時，還要對該區域的未來規劃有所了解，劃定出相關規劃區域，并對基站數目進行適當減小，在保證網絡覆蓋率的情況下，降低基站數目能夠節約網絡建設成本以及降低網絡的重疊率。

2.3 重疊率評估

網絡重疊率時FDD-LTE網絡中的重要指標，由于高重疊率會導致網絡內部干擾加重，對于高重疊率的網絡來說，即使優化PCI（物理小區標識）也不能達到很好的效果，所以需要盡量降低網絡重疊率。在重疊覆蓋率評估過程中，主要采用樣本檢測方法，當該地區信號數量不小于三個時，確定該地區發生網絡重復覆蓋現象，為了能夠量化網絡重復覆蓋現象，引入干擾貢獻度概念，計算公式如下：

在該公式中，φi代表小區的干擾權重，Si代表不同區域面積，Mr為干擾貢獻度，通過該公式可以算出該區域內覆蓋重疊情況，其中干擾貢獻度數值越大，越需要對該區域進行優化。通常情況下，對于所有區域來說，該指標通常是固定的，但是在城市網絡建設中，該指標可以適當放大。

3 FDD-LTE網絡的優化設計

3.1 物理小區標識優化

物理小區標識（PCI）優化能夠提升網速，并且降低掉線現象的發生幾率，所以在FDD-LTE網絡建設時，需要對PCI進行設計和優化，當前的網絡建設中，在網絡覆蓋率較低的地區通常采用點云庫進行通信網絡架構，由于點云庫自身帶有干擾調節的能力，所以廣泛用于PCI中，而在PCI優化中，主要是針對點云庫的優化。點云庫優化主要包括以下內容：（1）點云庫分布。在網絡運行中，同一網絡區域的點云庫需要具有差異性，防止網絡隱形過程中點云庫間形成信號干擾。（2）導頻位置設計。FDD-LTE網絡中大量使用OFDM技術，在使用過程中，OFDM中的載波是相互正交的，這種技術能夠降低傳輸信號間的干擾情況，并且能夠提升通信頻帶的利用率，為了防止不同OFDM傳輸信號間發生干擾，需要使導頻位置呈交錯分布狀態。（3）點云庫種類。在點云庫布置時，有時會采用兩個以及多個點云庫協同工作的形式，但是這些點云庫工作時容易形成相互間的干擾，所以需要對點云庫的種類進行區分，區分標準為3后面的余數不同[1]。（4）其余優化設計。其余優化設計主要涉及網絡覆蓋重疊率優化，這種方式能夠取得顯著效果。

3.2 無線參數優化

為了提高FDD-LTE網絡的信號傳輸質量以及信號傳輸速度，需要對網絡中的無線參數進行優化，網絡參數優化涉及以下方面：（1）切換參數優化。在切換參數優化過程中，需要對周邊的網絡覆蓋情況進行了解，并了解網絡切換次數，通過修改參數的方式實現參數優化。例如在某區域中一企業處于網絡重疊覆蓋區域內，并且該企業網絡切換過快，導致通信質量下降，要改變這一現狀，可以通過提高“-a3-offset”、“-Hysteresis”以及“-TimeToTrigger”這三個參數的形式，提升網絡切換難度并降低網絡切換次數，提升網絡質量。（2）PCL參數優化。PCL參數優化主要涉及編程過程中各種參數改變和優化，提升PCL的性能，實現無線參數的優化目的。（3）接入參數優化。接入參數優化能夠大幅提升網絡的質量，使FDD-LTE網絡能夠更好運行。在各項參數優化過程中，需要充分考慮該區域內的網絡現狀，在優化前需要進行模擬測試，保證各項參數能夠滿足網絡的使用要求，在此基礎上提升網絡性能[2]。

3.3 干擾優化

FDD-LTE網絡在運行過程中涉及多種干擾，這些干擾對網絡的通信質量和通信效率造成了很大影響，所以需要采取相關措施實現網絡的干擾優化，降低甚至消除各類干擾，干擾優化主要涉及以下方面：（1）網絡內部干擾優化。網絡內部干擾來源很多，其中最主要也是影響最大的為網絡覆蓋重疊造成的干擾，所以對網絡內部干擾進行優化時，需要最大程度避免網絡中出現覆蓋重疊現象，要滿足這一要求，首先考慮的是網絡線路以及基站位置的變更，降低重疊率，但是通常情況下基站位置無法發生改變，所以主要優化措施是對網絡內部的各種設備和儀器進行優化，在該過程中需要對內部的各類儀器進行監測和修復，降低內部干擾。（2）外部干擾。外部干擾相對來說較為復雜，由于外界干擾來源眾多，所以在優化中首先需要采用相關設備對干擾源進行調查和檢測，其次是根據干擾源的種類和來源采取相應措施降低以及消除外部干擾[3]。

3.4 重疊率優化

重疊率優化能夠在很大程度上消除網絡中的內部干擾，所以在網絡建設以及優化過程中，重疊率優化都需要被引起足夠重視，重疊率優化涉及以下方面：（1）站間距優化。在網絡系統建設前需要進行基站位置設計和確定，在設計時需要充分考慮站間距對覆蓋重疊率的影響，設計人員通過計算以及基站位置的合理選擇將網絡中的覆蓋重疊率降到最低，提升網路偶讀通信質量。（2）無線參數更改。網絡無線參數能夠對網絡的通信質量造成很大影響，究其原因是導致網絡發生覆蓋重疊現象，所以需要按照實際情況進行無線參數的修改，降低重疊率。

3.5 容量優化

相較于傳統網絡，FDD-LTE由于采用PDSCH業務，導致網絡管理的工作量加大，同時也提升了網絡管理難度，并且FDD-LTE網絡作為一個動態系統，信道業務會對網絡容量造成一定程度上的影響。除此之外，資源分配情況、系統配置情況等因素都會在一定程度上影響網絡容量，對通信質量造成破壞，所以需要進行網絡容量優化。在進行容量優化時，需要考慮用戶的活躍數量，從而對網絡系統的吞吐量進行計算和分析，優化內容包括上下行時隙比例、MIMO系統、網絡干擾情況以及計算調度情況進行考慮，將這些因素與其余各項要求相結合，達到容量優化的目的。

4 結論

綜上所述，FDD-LTE網絡技術由于其自身優勢，目前已經開始被大量建設，但是網絡運行中存在一些問題，需要通過多維度評估后對這些問題進行解決，評估主要涉及站間距評估、RSRP斜率評估以及重疊率評估三個方面。優化過程則主要包括站間距優化、無線參數優化以及干擾優化等方面，從而讓網絡系統更好運行。