LTE在農村場景的規劃建設與性能優化方案研究

李果

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

關鍵詞：農村場景識別;無線參數;優化調整

1 概述

隨著TD-LTE不斷投入建設，4G網絡規模迅速增長，現階段主城區網絡結構相對較成熟但在擁有10億人口的廣大農村區域LTE網絡尚未能有效連續覆蓋，伴隨著4G客戶投訴問題也不斷出現，農村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。需要從規劃、設計、建設、網絡優化角度提出面向農村客戶感知的綜合方案，主動提升現階段網絡質量。

2 農村網絡特點

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

3 農村無線場景精細化識別規劃設計策略

由于農村地形復雜多樣，如何提升不同場景的覆蓋能力成為3G網絡解決農村數據覆蓋的重要挑戰。為了提高精細規劃和優化的精確性，基于每個小區覆蓋范圍內的地形、地貌特征，識別出小區所處的地理環境，將農村TD網絡大致劃分為3大類場景：點（傳統農村）、線（干線），面（鄉鎮、景區、工業園區），每一類都包含了多種細化場景，詳述如下表所示：

4 農村網絡性能評估方法

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

5 農村網絡性能優化方法

5.1 優化原則

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

（2）當覆蓋半徑>3km時（如部分中部地區和西部地區），綜合考慮成本和實現復雜度，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）以及增強設備發射功率實現增強覆蓋。

（3）對于高增益天線，加寬加長方案的組網性能優于“上下排列方案”，產業支持度也好于前者（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，需同時進行其他網絡優化（如調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工程參數優化，提升覆蓋性能。

其二，采用硬件提升覆蓋性能，網絡側采用高功率RRU、16T16R、高增益智能天線、Relay，以及終端側采用高增益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），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，可以延伸掉線距離，掉線點、下行2M距離有所延伸，規劃指標-107dBm點距離提升20%。上行方面：未調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據功率下降，需要付出吞吐量下降約25%的代價。

其四、LTE網絡在RRU發射功率達到上限后，降低帶寬可以使能量集中發射，提高單位帶寬內的信號功率，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。為有效提升農村LTE深度覆蓋，吸收更多邊緣用戶使用LTE網絡，同時在用戶較少的區域增強LTE網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

本文基于當前農村覆蓋結構特點開展了面向農村場景精細化識別、4G用戶感知的評估分析及優化方法進行了探求，對量化定界感知問題、性能優化提供科學的支撐手段，希望對農村網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配置.北京：中國移動通信集團設計院有限公司，2011.