关于TD-LTE无线网络规划设计与优化方法分析

关于TD-LTE无线网络规划设计与优化方法分析

简锦安

广东海格怡创科技有限公司510627

摘要：本文主要简述了TD-LTE无线网络规划，并分析了TD-LTE无线网络规划设计要点，及TD-LTE网络基础优化。

关键词：TD-LTE；无线网络；规划设计；优化方法

在移动互联网、智能手机、上网本和平板电脑的快速发展和推动下，越来越多的移动通信用户逐渐发展成为移动互联网用户，从而推动了移动数据流量的爆发性增长。TD-LTE是一种融合了互联网与移动通信特点而发展起来的创新技术，是目前在中国通信行业广泛兴起的新型时分技术。目前，随着TD-LTE在全国范围内的商用，必将进一步推进TD-LTE产业链特别是各类TDD制式的终端产品快速走向成熟，TD-LTE也将成为未来通信领域的总体发展趋势。

一、TD-LTE无线网络规划

（一）TD-LTE无线网络的规划要求

TD-LTE主要提供高速移动数据业务接入，所提供的业务对网络传输速度要求较高，规划时一般通过小区边缘用户速率指标来衡量，通常取1Mbits/250kbtis。覆盖指标方面，通过RSRP和RSSINR指标来衡量。为提高数据吞吐量，需要借助于MIMO技术，从中选择适宜的MIMOTM模式，使之数据吞吐量得以提升。

（二）TD-LTE无线网络的规划流程及内容

基于以上TD-LTE无线网络规划要求，TD-LTE规划基本流程主要包括：需求分析、网络规模估算、站址规划、网络仿真、无线参数规划（如图1所示）。

(1)需求分析阶段：拟定建网总体策略；制定网络规划指标，包括覆盖指标、容量指标、质量指标和成本目标；收集地理环境、交通、人口经济、现有网络运营数据等基础资料，进行业务预测分析。

(2)网络规模估算阶段：本阶段的主要目的是对基站数量、容量配置、传输需求作一个粗略估计。本阶段的主要工作主要包括：传播模型校正；进行上、下行链路预算得出允许的最大空间路径损耗，结合传播模型得出小区覆盖半径，再根据覆盖区域面积从覆盖角度估算所需基站站点数；确定小区边缘用户速率指标，小区VoIP语音用户数，结合前面的业务预测结果，从容量方面进行基站站点数估算。比较覆盖和容量两方面所得到的基站数量，选择其中较大者作为初步规划的基站数量，并对基站的容量进行配置，最后计算每个基站所需要的传输资源。

(3)站址规划：本阶段的主要工作是对潜在站址进行机房、天面初步勘察，筛选出可利用的站址资源，确定具体的站点布局。

(4)网络仿真：将规划站址的工程参数输入仿真软件，设置相关系统、设备参数，进行覆盖仿真。输入用户分布、业务速率等进行蒙特卡洛容量仿真。根据仿真结果情况，对规划站点进行调整，如修改工程参数、增加删除站点等。

(5)参数规划：结合仿真情况，输出网络频率、小区PCI、邻区、TA(跟踪区)等规划结果。

二、TD-LTE无线网络规划设计要点

（一）覆盖规划要点

1、无线类型

对于LTE网络来说,不同的传输模式其网络覆盖能力差异比较大,且适应的环境也不同。在进行无线网络覆盖规划时,需要根据所选天线传输模式来调整网络覆盖性能。

2、发射功率

TD-LTE网络中,可以应用1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz以及20MHz六种宽带配置方案。但是为满足实际建网需求,为提高网络性能,基本上只选择用10MHz与20MHz两种。其中,20MHz宽带配置方案,基站最大发射功率为40W(46dBm),上行终端最大发射功率为O.2W(23dBm)。一般不考虑多小区间千扰时,设备发射功率越大,则小区覆盖面积越大。但是实际规划时,需要注意TD-LTE网络多为同频组网方式,这样设备发射功率越大,则会存在越严重的基站覆盖问题,增大小区间的千扰,进而会对网络覆盖与容量性能产生影响。因此需要根据实际情况来确定设备发射功率,尤其是对于小区密集的城区环境,要合理确定设备发射功率大小。

（二）容量规划要点

1、宽带设置

TD-LTE网络可以支持多种宽带配置,且不同配置方式支持RB数量不同,而RB配置数量与峰值速率成正比关系。这样所选宽带越大,则系统RB数量越多,相应的峰值速率也就越高,网络容量更大。因此,在对无线网络容量进行规划时,应结合宽带配置方式,来确定网络系统容量性能

2、分组调度算法

TD-LTE网络,应用的分组调度算法主要包括轮询、正比公平以及最大载千比三种。其中,轮询算法在实际应用中,具有更高的网络公平性,但是资源利用率比较低,系统吞吐量较低。正比公平算法则着重分析了用户信道条件以及用户间服务公平性,可以在系统吞吐量与服务公平性间保持平衡状态。而最大载千比算法具有最大系统吞吐量,但是公平性也最差。不同算法具有的特点不同,在网络规划设计时,对系统吞吐量与公平性侧重点差异大,需要根据实际需求来选择合适的算法。

三、TD-LTE网络基础优化

（一）TD-LTE网络优化定义

TD-LTE无线网络优化主要是通过调整各类无线系统参数和无线网络工程设计参数，从而满足现有各类业务对各种无线网络指标的要求，尽可能提升用户业务感知。由于系统对无线网络的要求总是在不断地变化，优化调整过程往往是一个周期性的过程。

根据网络建设所处阶段的不同，TD-LTE网络优化一般分为工程优化阶段和运维优化阶段。工程优化即开网优化，主要包括单站验证、簇优化、县市优化和全网优化；运维优化是指日常优化工作，是在网络运维期间的优化工作，主要工作是对投入运行的网络进行数据采集分析，找出影响网络质量的原因，使网络达到最佳的运行状态。TD-LTE网络优化目标主要有3个：最佳的系统覆盖、合理的切换带控制、最小的系统干扰。

（二）TD-LTE网络基础优化方法

TD-LTE网络优化方法主要有天馈优化、功率调整、邻区优化、小区PCI优化、重选、切换参数优化、特性算法应用等，如图2所示。这些方法相辅相成，缺一不可。

图2TD-LTE网络基础优化方法

1、天馈优化

天馈优化是TD-LTE基础优化的重点，主要通过现场调整天线的方向角、下倾角等天馈参数来改变干扰区域的各干扰信号强度，调整的原则是增强主覆盖扇区的电平，减弱其他扇区的电平，从而改变信号在该区域的分布状况，消除覆盖不合理、弱覆盖、越区覆盖、频繁切换等现象。

2、功率调整

功率调整可以和天线调整配合使用，达到小区覆盖要求、切换关系符合预期、信号质量提升的目的。

3、邻区优化

邻区优化使得站和站之间的重选、切换可以顺利进行。对全网邻区关系进行分析，对于邻区漏配、冗余小区进行调整，达到邻区关系最优化，提升切换成功率等网络指标。

4、小区PCI优化

邻区之间的PCI规划不合理，会导致邻区之间的干扰抬升，影响用户感知，通过邻区之间的PCI优化调整，提升网络整体质量。

5、重选、切换参数优化

通过调整重选参数，对用户的Idle态过程进行优化，保证用户重选和起呼过程，提升接入成功率；调整切换参数，保证用户业务的可连续性和用户感知。

6、特性算法应用

在网络基础优化完成后，可以通过特性算法提升网络整体性能，如准入控制、负载控制、抗干扰的ICIC算法、降低干扰提升用户吞吐量的BF算法等。

总结

LTE技术的应用，加速了移动通信的创新与发展。当然，要想实现基于LTE技术的4G网络良好应用，需要科学、合理地规划与设计TD-LTE无线网络，有效支持4G网络，以便用户得到更好的通信体验。无线网络质量，在很大程度取决于无线网络建设中的规划设计环节，所以，TD-LTE无线网络的规划与设计是非常重要的。

参考文献：

【1】TD_LTE无线网络规划设计与优化方法分析_郑国惠

【2】TD_LTE无线网络规划设计与优化方法分析_叶泽军

【3】浅析TD_LTE无线网络规划与设计_李可才

【4】浅谈TD_LTE无线网络规划与设计_陈燕舞