LTE在農(nóng)村場景的規(guī)劃建設與性能優(yōu)化方案研究

李果

摘 要：本文在介紹農(nóng)村場景下TD-LTE無線傳播特性和組網(wǎng)原則的基礎上，闡述了對無線網(wǎng)絡性能優(yōu)化方案和效果。

關鍵詞：農(nóng)村場景識別;無線參數(shù);優(yōu)化調(diào)整

1 概述

隨著TD-LTE不斷投入建設，4G網(wǎng)絡規(guī)模迅速增長，現(xiàn)階段主城區(qū)網(wǎng)絡結構相對較成熟但在擁有10億人口的廣大農(nóng)村區(qū)域LTE網(wǎng)絡尚未能有效連續(xù)覆蓋，伴隨著4G客戶投訴問題也不斷出現(xiàn)，農(nóng)村LTE客戶感知存在較多問題，服務商往往在被動解決客戶投訴，服務相對滯后。需要從規(guī)劃、設計、建設、網(wǎng)絡優(yōu)化角度提出面向農(nóng)村客戶感知的綜合方案，主動提升現(xiàn)階段網(wǎng)絡質(zhì)量。

2 農(nóng)村網(wǎng)絡特點

廣大農(nóng)村分布著聚居區(qū)、點狀輻射分散居住區(qū)、廠區(qū)、文旅小鎮(zhèn)、重點景區(qū)等客戶業(yè)務體驗敏感區(qū)域，場景多變;隨著產(chǎn)業(yè)遷移和新農(nóng)村建設，重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人口聚居區(qū)等局部熱點區(qū)域仍然存在網(wǎng)絡結構問題導致的質(zhì)量劣化問題;農(nóng)村業(yè)務密度整體上低于城市、但覆蓋面廣、整體業(yè)務占比不低、涉及站點量大、數(shù)據(jù)量大，業(yè)務負荷不均衡;農(nóng)村4G基站大多為共址、孤站，未形成連續(xù)覆蓋，導致農(nóng)村TDL網(wǎng)絡覆蓋廣度不足、分流比較低;農(nóng)村集市、慶祝、重大節(jié)日等活動，短期內(nèi)業(yè)務聚集，形成業(yè)務熱點潮汐效應，投訴高發(fā)，客戶滿意度在該區(qū)域整體要求較高。

3 農(nóng)村無線場景精細化識別規(guī)劃設計策略

由于農(nóng)村地形復雜多樣，如何提升不同場景的覆蓋能力成為3G網(wǎng)絡解決農(nóng)村數(shù)據(jù)覆蓋的重要挑戰(zhàn)。為了提高精細規(guī)劃和優(yōu)化的精確性，基于每個小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的地形、地貌特征，識別出小區(qū)所處的地理環(huán)境，將農(nóng)村TD網(wǎng)絡大致劃分為3大類場景：點（傳統(tǒng)農(nóng)村）、線（干線），面（鄉(xiāng)鎮(zhèn)、景區(qū)、工業(yè)園區(qū)），每一類都包含了多種細化場景，詳述如下表所示：

4 農(nóng)村網(wǎng)絡性能評估方法

采用包含“網(wǎng)絡覆蓋、網(wǎng)絡結構、網(wǎng)絡干擾、網(wǎng)絡容量、網(wǎng)絡性能、CSFB感知”的基于客戶感知的LTE六維分析法，查找出網(wǎng)絡短板，制定可行的、有針對性的面向農(nóng)村用戶網(wǎng)絡優(yōu)化手段，提升網(wǎng)絡質(zhì)量。

5 農(nóng)村網(wǎng)絡性能優(yōu)化方法

5.1 優(yōu)化原則

（1）在覆蓋半徑<3km的區(qū)域（如中、東部地區(qū)），F(xiàn)頻段8通道宏站基本方案即能滿足規(guī)劃指標。

（2）當覆蓋半徑>3km時（如部分中部地區(qū)和西部地區(qū)），綜合考慮成本和實現(xiàn)復雜度，建議應用高增益天線（更空曠的地貌下高增益智能天線的覆蓋范圍可進一步提升）以及增強設備發(fā)射功率實現(xiàn)增強覆蓋。

（3）對于高增益天線，加寬加長方案的組網(wǎng)性能優(yōu)于“上下排列方案”，產(chǎn)業(yè)支持度也好于前者（前者已有多家廠家支持），因此在實際建設時推薦“加寬加長”方案。

（4）對于超遠站間距的覆蓋，可能需要考慮將高增益天線以及16T16R結合起來，或者考慮Relay等方案。

（5）對所評估出的容量不足場景，啟動負荷均衡策略并進行擴容，基于話務預測模型，提前做資源擴充和應急預案。

（6）下行功率增強方案在站點相對密集區(qū)域可能由于重疊覆蓋問題的加劇造成SINR下降，需同時進行其他網(wǎng)絡優(yōu)化（如調(diào)整下傾角避免重疊覆蓋等）。

5.2 具體方案

其一，通過場景化精細化RF工程參數(shù)優(yōu)化，提升覆蓋性能。

其二，采用硬件提升覆蓋性能，網(wǎng)絡側(cè)采用高功率RRU、16T16R、高增益智能天線、Relay，以及終端側(cè)采用高增益CPE等解決方案，大幅度綜合提升整體覆蓋率。

其三，當需覆蓋半徑超過3km，通過軟件特性功能提升導頻功率（Pa/Pb配置由（-3，1）設為（-6，3）），導頻功率提升3dB，最大允許路損增加3dB（單小區(qū)），下行覆蓋半徑可提高約20%。實測效果顯示，下行方面：PDCCH受限，提升功率有利于PDCCH的解調(diào)，可以延伸掉線距離，掉線點、下行2M距離有所延伸，規(guī)劃指標-107dBm點距離提升20%。上行方面：未調(diào)整前上行有余量情況下，下行功率提升后上行理論會略有改善，上行256k距離略有改善，可接入點距離也略有延伸。RS功率增強方案由于數(shù)據(jù)功率下降，需要付出吞吐量下降約25%的代價。

其四、LTE網(wǎng)絡在RRU發(fā)射功率達到上限后，降低帶寬可以使能量集中發(fā)射，提高單位帶寬內(nèi)的信號功率，如20W的RRU在20MHz時每MHz功率為1W，將帶寬降低至10MHz后，每MHz功率可以提升至2W，提升一倍。為有效提升農(nóng)村LTE深度覆蓋，吸收更多邊緣用戶使用LTE網(wǎng)絡，同時在用戶較少的區(qū)域增強LTE網(wǎng)絡覆蓋范圍及覆蓋效果，開展了降帶寬提覆蓋試驗，覆蓋提升效果明顯。

6 結語

本文基于當前農(nóng)村覆蓋結構特點開展了面向農(nóng)村場景精細化識別、4G用戶感知的評估分析及優(yōu)化方法進行了探求，對量化定界感知問題、性能優(yōu)化提供科學的支撐手段，希望對農(nóng)村網(wǎng)絡建設工作提供有益幫助。

參考文獻：

[1]張生.無線場景自動識別及參數(shù)配置.北京：中國移動通信集團設計院有限公司，2011.