王建偉

（廊坊開(kāi)發(fā)區(qū)大地宏基科技發(fā)展有限公司，河北 廊坊060000）

0 引言

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重點(diǎn)是覆蓋規(guī)劃，容量仿真和參數(shù)規(guī)劃三個(gè)環(huán)節(jié)。TD-LTE-Advanced（LTE-Advanced TDD制式）是中國(guó)繼TDSCDMA之后，提出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代移動(dòng)通信技術(shù)。它吸納了TD-SCDMA的主要技術(shù)元素，體現(xiàn)了我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)界在寬帶無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域的最新自主創(chuàng)新成果。

1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的流程

1.1 覆蓋規(guī)劃

1）TD-LTE覆蓋能力與設(shè)備性能系統(tǒng)帶寬，小區(qū)的用戶數(shù)，天線模式，調(diào)度算法，邊緣用戶所分配到的RB數(shù)，小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)算法，多天線技術(shù)選取有很大的關(guān)系；

2）室外覆蓋的策略，可以采用雙流波束賦形技術(shù)，它是TD-LTE的多天線增強(qiáng)型技術(shù)，是TD-LTE建網(wǎng)的主流技術(shù)，結(jié)合了智能天線波束賦形技術(shù)與MIMO空間復(fù)用技術(shù)，大大的提升了吞吐量，提升了覆蓋半徑，有效的降低了小區(qū)間的干擾；

3）室內(nèi)分布系統(tǒng)的策略，一是針對(duì)現(xiàn)有的室內(nèi)分布系統(tǒng)采用單纜分布實(shí)現(xiàn)MIMO方案?？梢詫D-LTE的一個(gè)通道與原系統(tǒng)末端合路，并單獨(dú)增加一個(gè)LTE通道，原來(lái)的天線更換為現(xiàn)在的雙極化吸頂天線，就可以實(shí)現(xiàn)單用戶的MIMO，工程施工量相對(duì)較小。因此，雙極化吸頂天線的性能很大程度上影響了系統(tǒng)的性能，需嚴(yán)格控制天線質(zhì)量和各種參數(shù)值。

二是采用上下行分纜實(shí)現(xiàn)MIMO方案。將TD-LTE MIMO兩個(gè)通道信號(hào)分別與分纜方式的室分系統(tǒng)的Tx與Rx進(jìn)行末端合路，構(gòu)成單用戶MIMO模式。該方案無(wú)需對(duì)原室內(nèi)分布系統(tǒng)進(jìn)行任何改動(dòng)，成本相對(duì)較低；

4）覆蓋規(guī)劃的方法，一是鏈路預(yù)算，主要考慮系統(tǒng)資源配置，包括載波帶寬時(shí)隙配比，天線類(lèi)型，邊緣MCS，信道接收機(jī)解調(diào)門(mén)限和干擾余量等，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中前反向信號(hào)傳播途徑中各種影響因素進(jìn)行考察，對(duì)系統(tǒng)的覆蓋能力進(jìn)行估計(jì)，獲得保持一定通信質(zhì)量下鏈路所允許的最大傳播損耗。二是RS信號(hào)進(jìn)行覆蓋性能預(yù)測(cè)；三是上下行控制信道的覆蓋性能進(jìn)行預(yù)測(cè)；四是根據(jù)使用的區(qū)域邊緣業(yè)務(wù)速率，評(píng)定有效的覆蓋范圍。

室外覆蓋的估算過(guò)程，上行下分別進(jìn)行計(jì)算，先計(jì)算發(fā)端EIRP，接著計(jì)算收端天線入口所需要的最低接收電平，兩者相減（考慮相應(yīng)的余量）得到路徑損耗，再根據(jù)傳播模型計(jì)算成本出相應(yīng)的上、下行小區(qū)半徑；比較上下行半徑，取較小值作為實(shí)際小區(qū)的半徑（鏈路預(yù)算完成）根據(jù)小區(qū)半徑計(jì)算站點(diǎn)覆蓋面積。所需站點(diǎn)數(shù)=規(guī)劃目標(biāo)區(qū)域面積/單基站覆蓋面積。下圖說(shuō)明了三種形式的站的覆蓋面積。

室內(nèi)覆蓋鏈路預(yù)算分成無(wú)線傳播部分和有線分布系統(tǒng)兩部分。室內(nèi)覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)的確定需要同時(shí)考慮兩個(gè)方面：一方面邊緣場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)滿足連續(xù)覆蓋業(yè)務(wù)的最小接收信號(hào)強(qiáng)度（需要考慮所承載業(yè)務(wù)的接收靈敏度、不同場(chǎng)景的慢衰落余量、干擾余量、人體損耗等因素），另一方面應(yīng)大于室外信號(hào)在室內(nèi)的覆蓋強(qiáng)度，即：設(shè)計(jì)余量，其典型經(jīng)驗(yàn)值為5～8dB（不同的場(chǎng)景要求會(huì)有差異，比如辦公樓、酒店余量可以適當(dāng)取大一些，相反停車(chē)場(chǎng)可以適當(dāng)小一些）。

目前室內(nèi)傳播模型應(yīng)用較廣的有：Keenan-Motley模型和ITURP.1238室內(nèi)傳播模型，我們使用ITU-R P.1238室內(nèi)傳播模型，公式為：

其中，f頻率MHz，d移動(dòng)臺(tái)與發(fā)射機(jī)間的距離，穿透損耗系數(shù)，慢衰落余量。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)有線部分的分布損耗是指從信號(hào)源到天線輸入端的損耗，包括饋纜傳輸損耗、功分器耦合器的分配損耗和介質(zhì)損耗（插入損耗）三部分；

5）覆蓋規(guī)劃的要點(diǎn)是傳播模型校正。不同頻段傳播校正結(jié)果差異主要體現(xiàn)在傳播模型的K1參數(shù)上，其中GSM900比TD1880頻段路損均值低12dB左右，比TD-LTE2.6路損均值低16.77dB左右。另外，高頻段的信號(hào)波動(dòng)性大于低頻信號(hào)。針對(duì)不同城市，典型的地物地貌，必須進(jìn)行專項(xiàng)的傳播模型校正，確保覆蓋規(guī)劃的精準(zhǔn)性。

1.2 容量規(guī)劃

1）系統(tǒng)容量規(guī)劃的方法，系統(tǒng)仿真和實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法，得到小區(qū)吞吐量和小區(qū)邊緣吞吐量；

2）TD-LTE容量規(guī)劃，是在一定網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件下，對(duì)網(wǎng)絡(luò)承載能力的規(guī)劃，重點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)仿真。 網(wǎng)絡(luò)仿真整體的流程和TD-SCDMA規(guī)劃仿真沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，但是仿真的實(shí)現(xiàn)是有明顯的區(qū)別的，其中核心區(qū)別是各種業(yè)務(wù)速率、調(diào)制方式并不固定，都需要基于用戶分布和用戶信道實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)度，以獲得網(wǎng)絡(luò)容量的實(shí)際情況。所以TD-LTE容量規(guī)劃必須通過(guò)仿真獲得。

1.3 參數(shù)規(guī)劃

1）頻率規(guī)劃核心思想是頻率復(fù)用。頻率復(fù)用距離以內(nèi)的小區(qū)使用不同頻點(diǎn)，避免同頻干擾；頻率復(fù)用距離以外的小區(qū)可使用相同頻點(diǎn)，提高頻譜效率。

同頻組網(wǎng)的特點(diǎn)是頻率利用率高，小區(qū)間的干擾強(qiáng)，邊緣性能差，干擾抑制也是很困難的。所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，我們要做好干擾抑制，具體的我們可以通過(guò)如下方法：干擾隨機(jī)化通過(guò)比如加擾、交織，跳頻、擴(kuò)頻、動(dòng)態(tài)調(diào)度等方式，使系統(tǒng)在時(shí)間和頻率兩個(gè)維度的干擾平均化；干擾消除利用干擾的有色特性，對(duì)干擾進(jìn)行一定程度的抑制，即：通過(guò)UE的多個(gè)天線對(duì)空間有色干擾進(jìn)行抑制，波束成形是一種，在空間維度，通過(guò)估計(jì)干擾的空間譜特性，進(jìn)行多天線抗干擾合并；在頻率維度，通過(guò)估計(jì)干擾的頻譜特性，優(yōu)化均衡參數(shù)，進(jìn)行單天線抑制如：IRC；干擾協(xié)調(diào)對(duì)小區(qū)邊緣可用的時(shí)頻資源作一定的限制，正交化或半正交化，是一種主動(dòng)的控制干擾技術(shù)，理想的協(xié)調(diào)，分配正交的資源，但這種資源通常有限；非理想的協(xié)調(diào)，控制干擾的功率，降低干擾，如：SFR。異頻組網(wǎng)的特點(diǎn)是頻率利用率低，但是干擾比較弱，邊緣性能很好，干擾抑制也比較容易，因此也是備受青睞的。在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，需要合理的進(jìn)行頻率規(guī)劃，確保網(wǎng)絡(luò)的干擾最小，同樣由于頻帶資源受限，也要做好干擾控制與頻帶使用的平衡問(wèn)題。

2）碼資源規(guī)劃主要是對(duì)物理小區(qū)ID進(jìn)行規(guī)劃。PCI（Physical Cell ID），即物理小區(qū)ID，是TD-LTE系統(tǒng)中小區(qū)的標(biāo)識(shí)。PCI和RS的位置有一定的映射關(guān)系：

相同PCI的小區(qū)，其RS位置一定相同，在同頻情況下會(huì)產(chǎn)生干擾，PCI不同，也不一定能完全保證RS位置不同，在同頻的情況下，如果單天線端口兩個(gè)小區(qū)PCI模6相等或兩天線端口兩個(gè)小區(qū)PCI模3相等，這兩個(gè)小區(qū)之間的RS位置也是相同的，同樣會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，導(dǎo)致SNR急劇下降；

3）鄰區(qū)規(guī)劃，保證在小區(qū)服務(wù)邊界的終端能及時(shí)切換到信號(hào)最佳的鄰小區(qū)，以保證通信質(zhì)量和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能；

4）TD-LTE參數(shù)規(guī)劃原則

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中，PCI規(guī)劃要結(jié)合頻率、RS位置、小區(qū)關(guān)系統(tǒng)一考慮，才能取得合理的結(jié)果，物理小區(qū)標(biāo)識(shí)規(guī)劃應(yīng)遵循以下原則：不沖突原則：保證同頻鄰小區(qū)之間的PCI不同；

不混淆原則：保證某個(gè)小區(qū)的同頻鄰小區(qū)PCI值不相等，并盡量選擇干擾最優(yōu)的PCI值，即PCI值模3和模6不相等；最優(yōu)化原則：保證同PCI的小區(qū)具有足夠的復(fù)用距離，并在同頻鄰小區(qū)之間選擇干擾最優(yōu)的PCI值；為避免出現(xiàn)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容引起PCI沖突問(wèn)題，應(yīng)適當(dāng)預(yù)留物理小區(qū)標(biāo)識(shí)資源。當(dāng)然針對(duì)不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備，也是需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)確定的。

2 TD-LTE規(guī)劃的關(guān)鍵問(wèn)題

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃指標(biāo)體系是決定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量最重要的因素之一，應(yīng)結(jié)合LTE技術(shù)特點(diǎn)制定科學(xué)合理的規(guī)劃指標(biāo)。TD-LTE規(guī)劃指標(biāo)體系主要包括覆蓋和容量?jī)纱箢?lèi)指標(biāo)，覆蓋指標(biāo)除關(guān)注場(chǎng)強(qiáng)指標(biāo)RSRP外還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注信干噪比RS-SINR指標(biāo)，容量指標(biāo)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注邊緣用戶速率以及小區(qū)平均吞吐量指標(biāo)。中國(guó)移動(dòng)TDD頻率規(guī)劃方案仍存在變數(shù)，不同頻率配置的組網(wǎng)方案直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際性能。TD-LTE天饋系統(tǒng)的建設(shè)存在挑戰(zhàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)布局、業(yè)務(wù)性能等都存在較大影響。從TD-SCDMA的升級(jí)演進(jìn)可實(shí)現(xiàn)快速部署LTE網(wǎng)絡(luò)，是需要重點(diǎn)驗(yàn)證的一個(gè)技術(shù)方案。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，TD-LTE是中國(guó)移動(dòng)的未來(lái)，要堅(jiān)持TDD/FDD融合的發(fā)展方向，將主要承載高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并具備承載話音業(yè)務(wù)功能。隨著OFDM技術(shù)，MIMO技術(shù)，干擾抑制技術(shù)和調(diào)度技術(shù)的完善，LTE真正走向大眾已是近在咫尺了。

［1］師樹(shù)萌.TD-LTE系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法的研究及應(yīng)用[D].北京郵電大學(xué)，2012.

［2］張斌.TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京郵電大學(xué)，2012.