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如何實現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的快速部署，這是中國移動面臨的重大課題。針對農(nóng)村地區(qū)不同地理場景對站間距要求的不同，提出相應(yīng)的增強覆蓋解決方案，并對不同的方案進行現(xiàn)網(wǎng)驗證，提出的基于與GSM共站建設(shè)的覆蓋增強方案均達到了方案的預期效果。

TD-LTE 農(nóng)村覆蓋 增強覆蓋方案 16T16R 高增益天線 RS Power Boosting

1 前言

2014年5月河南移動在全省范圍內(nèi)實現(xiàn)了TD-LTE商用，預計到2014年底，TD-LTE客戶將超越300萬，越來越多的人將感受到4G撲面而來的驚喜和美好。河南是全國人口大省，也是農(nóng)業(yè)大省，如何讓4G的發(fā)展快速惠及廣大農(nóng)村地區(qū)，助力河南信息化新農(nóng)村建設(shè)，成為河南移動的一項重要使命。TD-LTE與GSM共站建設(shè)是快速部署廣大農(nóng)村4G網(wǎng)絡(luò)的最快捷方式，而面臨的問題是TD-LTE的1.9GHz頻段的傳播能力弱于GSM的900MHz的傳播能力。如何針對不同的場景，制定相應(yīng)的覆蓋解決方案，實現(xiàn)TD-LTE的快速部署，成為河南移動研究的重大課題。

2 農(nóng)村場景覆蓋邊緣場強規(guī)劃建議和鏈路預算

中國移動4G一期主城區(qū)覆蓋邊緣場強覆蓋及驗收指標為-100dBm，影響農(nóng)村與城市室外RSRP規(guī)劃和驗收指標的2個因素分別是干擾余量和穿透損耗，預計干擾余量差異2dB，穿透損耗差異6dB，因此農(nóng)村場景下邊緣場強的規(guī)劃標準建議為-108dBm。針對農(nóng)村的三大典型場景：平原、丘陵、山區(qū)，基于保障速率和邊緣場強建議進行鏈路預算，結(jié)果如表1所示：

表1 不同場景下最大覆蓋半徑一覽

傳輸

速率

覆蓋

目標 UL 128kbps

DL 1024kbps UL 256kbps

DL 1024kbps UL 2048kbps

DL 1024kbps RSRP>

-108dBm

平原/km 3.05 2.63 2.63 2.6

丘陵/km 2.65 2.29 2.29 2.3

山區(qū)/km 2.46 2.12 2.12 2.1

基于業(yè)務(wù)速率和邊緣電平，各場景鏈路預算的覆蓋半徑分別為：平原2.6km，丘陵2.3km，山區(qū)2.1km。

3 農(nóng)村地區(qū)平原場景TD-LTE覆蓋方案分析

根據(jù)上章節(jié)鏈路預算的結(jié)論，TD-LTE在農(nóng)村平原場景的覆蓋半徑為2.6km，考慮到站間小區(qū)間需要一定的重疊覆蓋，從而保證覆蓋的連續(xù)性，所以建議站間距取覆蓋半徑的1.5倍，即在3.9km以內(nèi)的站間距下可以保證TD-LTE的業(yè)務(wù)速率要求。

通過對河南農(nóng)村地區(qū)平原場景GSM站間距的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)目前有85%的區(qū)域平均站間距小于3.9km，剩余15%的區(qū)域平均站間距大于3.9km，即平原場景85%的區(qū)域TD-LTE采用常規(guī)覆蓋方案與GSM共站可以滿足業(yè)務(wù)需求，剩余區(qū)域需要增加站點來解決。由于新站點的獲取及建設(shè)成本高、建設(shè)周期長，對TD-LTE的快速部署影響很大，因此對基于TD-L與GSM共站建設(shè)的TD-LTE覆蓋增強方案的探索就顯得尤為重要。

4 農(nóng)村覆蓋方案驗證

本次河南信陽移動針對不同的場景分別驗證了常規(guī)覆蓋方案、16T16R覆蓋增強方案、RS Power Boosting覆蓋增強方案、高增益天線覆蓋增強方案，下面對各方案的驗證情況進行總結(jié)。

4.1 TD-LTE常規(guī)覆蓋方案驗證

（1）測試區(qū)域介紹

光山縣44個站點、平均站間距大于3.5km，小于3.9km，平均站高42m。

（2）配置介紹

F頻段，8T8R，20MHz BW，3：1配比，特殊子幀配比為3：9：2。

（3）測試方法

①TD-LTE網(wǎng)絡(luò)空擾，2部測試終端分別進行單用戶同時上傳和下載業(yè)務(wù)以指定車速（中速）遍歷測試區(qū)域80%以上道路，支路、村鎮(zhèn)內(nèi)道路等占比50%以上；

②移動過程中，TD-L終端記錄RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、天線模式、MCS、占用RB數(shù)、單雙流比例、上下行吞吐量等參數(shù)，遍歷測試時間不少于45分鐘；

③如果發(fā)生掉線或切換失敗，記錄掉線點/切換失敗點的位置，包括距離基站的距離、掉線點/切換失敗點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、掉線/切換失敗點CRS RSRP、CRS-SINR；

④在下行50%模擬加擾下，重復步驟①～③。

（4）拉網(wǎng)測試結(jié)果

常規(guī)覆蓋方式下不同干擾加載測試結(jié)果對比和常規(guī)覆蓋方式下空載網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果分別如圖1、圖2所示。

圖2 常規(guī)覆蓋方式下空載網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果

90%比例的RSRP都大于-105dBm，全網(wǎng)拉網(wǎng)平均下載速率大于30Mbps，邊緣下載速率大于15Mbps，整體覆蓋水平良好。

4.2 TD-LTE覆蓋增強方案驗證——16T16R

（1）原理：下行同一個小區(qū)采用2個8通道RRU，TD-L可以實現(xiàn)下行16通道發(fā)射或單制式單RRU功率最大化發(fā)射，以滿足農(nóng)村廣覆蓋場景下行功率的需求。上行2個8通道RRU（TD-L/TD-S）采用最大比合并接收實現(xiàn)上行16通道接收，提升TD-S/TD-L上行覆蓋能力。

（2）基于EPA5信道、MCS15、12RB仿真8R和16R的接收能力如下，16T16R增強型方案SINR結(jié)果如圖3所示：

圖3 16T16R增強型方案SINR結(jié)果

仿真結(jié)果表明：單小區(qū)場景下，16R相對8R上行基站接收信噪比提升3dB左右，通過鏈路預算可得上行覆蓋提升20%左右。endprint

下行按照RSRP大于-108dBm仿真不同下行發(fā)射功率對應(yīng)的小區(qū)覆蓋半徑，單小區(qū)不同發(fā)射功率與覆蓋半徑趨勢如圖4所示。

仿真結(jié)果表明：單小區(qū)場景下，16T相對8T下行功率提升3dB，通過鏈路預算可得下行覆蓋能力提升20%左右。

（3）測試區(qū)域介紹

選擇信陽光山臥龍臺周邊農(nóng)村起伏較緩的丘陵。

（4）配置介紹

F頻段，16T16R，20MHz BW，3：1配比，特殊子幀配比為3：9：2。

（5）測試方法

1）單站拉網(wǎng)測試：

①測試車攜帶測試終端2部、GPS接收設(shè)備及相應(yīng)的路測系統(tǒng)，2部測試UE分別發(fā)起上傳（full buffer上傳）和下載業(yè)務(wù)；

②選擇3個小區(qū)，基站天線模式設(shè)置為自適應(yīng)，依次只鎖定一個小區(qū)，關(guān)閉周圍LTE同頻鄰區(qū)，即在孤站環(huán)境下，分別在天線主瓣方向進行拉遠測試，記錄所有有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的上下行吞吐量、記錄點距離基站的距離、CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和速率統(tǒng)計；

③在服務(wù)小區(qū)天線主瓣方向拉遠至掉話，如果發(fā)生掉線，記錄掉線點位置，包括距離基站的距離和掉線點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度；

④在掉線點處向服務(wù)小區(qū)基站方向直線移動，每次移動20m，每個測試點發(fā)起業(yè)務(wù)隨機接入不少于20次，接通率大于95%的測試點作為可接入網(wǎng)絡(luò)的測試點，在可接入點定點測試5分鐘，記錄可接入點距離基站的距離、可接入點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、可接入點的CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和平均速率；

⑤重復步驟②～④各一次，記錄相關(guān)測試數(shù)據(jù)。

2）室外覆蓋室內(nèi)測試：

①鄰區(qū)空擾情況下，UE鎖定主服務(wù)小區(qū)，在建筑物某墻外發(fā)起上傳下載定點測試，保持業(yè)務(wù)5分鐘，記錄RSRP、SINR、天線模式、MCS、占用RB數(shù)、單雙流、PUCCH調(diào)度個數(shù)、吞吐量、PCI、上行發(fā)射功率等參數(shù)；

②進入建筑物，選擇宏站信號經(jīng)過一堵墻到達測試UE點作為測試點，重復步驟①；

③選擇宏站信號經(jīng)過2堵墻到達測試UE的室內(nèi)點作為測試點，重復步驟①；

④在圖層中找出該樓宇周圍一圈鄰區(qū)（6個RSRP最高的相鄰小區(qū)），鄰區(qū)50%下行模擬加擾，上行真實加擾（每鄰區(qū)RSRP差點放置2個用戶滿Buffer上行業(yè)務(wù)），重復步驟①～③；

⑤每種電平區(qū)間重復步驟①～④。

（6）測試結(jié)果

單用戶拉遠測試結(jié)果和定點CQT測試結(jié)果如表2、表3所示：

表2 單用戶拉遠測試結(jié)果

反向接入點/m 下載速率1Mbps的點/m 上行速率256kbps的點/m

8T8R 6 200 5 960 5 823

16T16R 7 520 6 850 6 845

覆蓋半徑增益 21.30% 14.90% 17.60%

表3 定點CQT測試結(jié)果

測試條件 距離/m 下載速率/Mbps 上傳速率/Mbps

8T8R 室外 1 117 38.1 1.5

16T16R 室外 1 117 40.3 2.5

下載速率增益 5.80% 66.70%

8T8R 室內(nèi) 1 117 18.5 0.35

16T16R 室內(nèi) 1 117 30 0.95

下載速率增益 62.16% 171.4%

結(jié)論：16T16R提升覆蓋距離20%，同時上下行速率均有提升。對于某些上行受限的小區(qū)，可以使用此方案提升覆蓋。

4.3 TD-LTE覆蓋增強方案驗證——RS Power Boosting

（1）原理：RS Power Boosting是一種小區(qū)級功控方案，通過改變導頻信號與數(shù)據(jù)信號的功率比控制參數(shù)PB，在小區(qū)功率不變的情況下增強小區(qū)覆蓋。RS Power Boosting原理示意圖如圖5所示。

（2）測試區(qū)域介紹

選擇信陽光山臥龍臺周邊農(nóng)村起伏較緩的丘陵場景。

（3）配置介紹

F頻段，8T8R，20MHz BW，3：1配比，特殊子幀配比為3：9：2。

試點區(qū)域基站導頻功率（PA，PB）分別設(shè)置為（-3，1）、（-6，3），開展相關(guān)性能測試。

（4）測試方法

1）單站拉網(wǎng)測試：

①測試車輛攜帶測試終端2部、GPS接收設(shè)備及相應(yīng)的路測系統(tǒng)，2部測試UE分別發(fā)起上傳（full buffer上傳）和下載業(yè)務(wù)；

②選擇3個小區(qū)，基站天線模式設(shè)置為自適應(yīng)，依次只鎖定一個小區(qū)，關(guān)閉周圍LTE同頻鄰區(qū)，即在孤站環(huán)境下，分別在天線主瓣方向進行拉遠測試，記錄所有有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的上下行吞吐量、記錄點距離基站的距離、CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和速率統(tǒng)計；

③在服務(wù)小區(qū)天線主瓣方向拉遠至掉話，如果發(fā)生掉線，記錄掉線點位置，包括距離基站的距離和掉線點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度；

④在掉線點處向服務(wù)小區(qū)基站方向直線移動，每次移動距離20m，每個測試點發(fā)起業(yè)務(wù)隨機接入不少于20次，接通率大于95%的測試點作為可接入網(wǎng)絡(luò)的測試點，在可接入點定點測試5分鐘，記錄可接入點距離基站的距離、可接入點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、可接入點的CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和平均速率；

⑤重復步驟②～④各一次，記錄相關(guān)測試數(shù)據(jù)。

2）全網(wǎng)拉網(wǎng)測試：endprint

①TD-LTE網(wǎng)絡(luò)空擾，2部測試終端分別進行單用戶同時上傳和下載業(yè)務(wù)以指定車速（中速）遍歷測試區(qū)域80%以上道路，支路、村鎮(zhèn)內(nèi)道路等占比50%以上；

②移動過程中，TD-L終端記錄RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、天線模式、MCS、占用RB數(shù)、單雙流比例、上下行吞吐量等參數(shù)，遍歷測試時間不少于45分鐘；

③如果發(fā)生掉線或切換失敗，記錄掉線點/切換失敗點的位置，包括距離基站的距離、掉線點/切換失敗點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、掉線/切換失敗點CRS RSRP、CRS-SINR；

④在下行50%模擬加擾下，重復步驟①～③。

（5）測試結(jié)果

RS Power Boosting功能開啟前后對比如圖6所示。

單小區(qū)拉遠測試：鎖定小區(qū)拉遠，RS Power Boosting覆蓋距離相比8T8R提升21%；組網(wǎng)測試結(jié)果表明，由于RS功率抬升，導致PDSCH SINR下降，整網(wǎng)平均速率下降9.6%。

結(jié)論：對于某些特定小區(qū)，如果需要提升覆蓋半徑，可以單獨開啟RS Power Boosting。

4.4 TD-LTE覆蓋增強方案驗證——高增益天線

（1）原理：農(nóng)村覆蓋場景基站采用的天線增益越大覆蓋越好，具體鏈路預算結(jié)果如圖7所示。

（2）測試介紹

選擇信陽光山臥龍臺周邊農(nóng)村起伏較緩的丘陵場景，采用15.5dBi天線與14dBi天線進行了覆蓋對比測試。

（3）配置介紹

F頻段，8T8R，20MHz BW，3：1配比，特殊子幀配比為3：9：2。

測試結(jié)果：單小區(qū)拉遠測試中，高增益天線平均電平提升1.7dB，覆蓋距離增加13%。

（4）測試方法

1）單站拉網(wǎng)測試：

①測試車攜帶測試終端2部、GPS接收設(shè)備及相應(yīng)的路測系統(tǒng)，2部測試UE分別發(fā)起上傳（full buffer上傳）和下載業(yè)務(wù)；

②選擇3個小區(qū)，基站天線模式設(shè)置為自適應(yīng)，依次只鎖定一個小區(qū)，關(guān)閉周圍LTE同頻鄰區(qū)，即在孤站環(huán)境下，分別在天線主瓣方向進行拉遠測試，記錄所有有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的上下行吞吐量、記錄點距離基站的距離、CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和速率統(tǒng)計；

③在服務(wù)小區(qū)天線主瓣方向拉遠至掉話，如果發(fā)生掉線，記錄掉線點位置，包括距離基站的距離和掉線點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度；

④在掉線點處向服務(wù)小區(qū)基站方向直線移動，每次移動20m，每個測試點發(fā)起業(yè)務(wù)隨機接入不少于20次，接通率大于95%的測試點作為可接入網(wǎng)絡(luò)的測試點，在可接入點定點測試5分鐘，記錄可接入點距離基站的距離、可接入點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、可接入點的CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和平均速率；

⑤重復步驟②～④各一次，記錄相關(guān)測試數(shù)據(jù)。

2）室外覆蓋室內(nèi)測試：

①鄰區(qū)空擾情況下，UE鎖定主服務(wù)小區(qū)，在建筑物某墻外發(fā)起上傳下載定點測試，保持業(yè)務(wù)5分鐘，記錄RSRP、SINR、天線模式、MCS、占用RB數(shù)、單雙流、PUCCH調(diào)度個數(shù)、吞吐量、PCI、上行發(fā)射功率等參數(shù)；

②進入建筑物，選擇宏站信號經(jīng)過一堵墻到達測試UE點作為測試點，重復步驟①；

③選擇宏站信號經(jīng)過2堵墻到達測試UE的室內(nèi)點作為測試點，重復步驟①；

④在圖層中找出該樓宇周圍一圈鄰區(qū)（6個RSRP最高的相鄰小區(qū)），鄰區(qū)50%下行模擬加擾，上行真實加擾（每鄰區(qū)RSRP差點放置2個用戶滿Buffer上行業(yè)務(wù)），重復步驟①～③；

⑤每種電平區(qū)間重復步驟①～④。

（5）測試結(jié)果

單小區(qū)拉遠測試：高增益天線覆蓋距離增加13%。高增益天線覆蓋距離示意如圖8所示：

圖8 高增益天線覆蓋距離示意

單小區(qū)定點測試：4個測試點，高增益天線的室內(nèi)、外，上、下行速率均有提升，具體如表4所示：

表4 單小區(qū)不同增益天線下業(yè)務(wù)速率對比

距離/km 地點 增益14dBi

天線 增益15.5dBi

天線 速率提升

百分比

吞吐率/Mbps 吞吐率/Mbps

1.9 室內(nèi)/室外下載 41.1/55.76 51/58.6 24%/5%

室內(nèi)/室外上傳 2.88/7.63 3.5/7.9 21.5%/3.5%

2.7 室內(nèi)/室外下載 12.51/24.7 12.8/29.9 2.3%/21%

室內(nèi)/室外上傳 1.19/2.18 2.4/3.6 101.7%/65.1%

結(jié)論：對于農(nóng)村地區(qū)站間距較大的區(qū)域，可以采取高增益天線方案進行覆蓋，既能提升覆蓋半徑，又能提升室內(nèi)覆蓋性能。

5 結(jié)束語

信陽移動對各覆蓋方案的驗證表明，站間距3.9km以內(nèi)的覆蓋區(qū)域，TD-LTE與GSM共站建設(shè)時覆蓋效果能達到中國移動規(guī)劃要求；采用16T16R增強覆蓋方案能提升20%覆蓋，采用RS Power Boosting增強覆蓋方案能提升20%覆蓋，采用15.5dBi高增益天線方案能提升13%覆蓋。以農(nóng)村地區(qū)1 000個GSM站點為例，采用常規(guī)覆蓋方案需要新增150個TD-LTE站點可實現(xiàn)有效覆蓋，采用增強方案（16T16R+高增益天線）僅需新建64個站點即可實現(xiàn)TD-LTE的有效覆蓋。同一場景不同增強型覆蓋方式下站點需求一覽如表5所示。

由表5可以看出，覆蓋提升可以極大的減少TD-LTE新建站點數(shù)量，從而節(jié)約建設(shè)成本，并實現(xiàn)TD-LTE農(nóng)村覆蓋的快速部署。

參考文獻：

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[5] 顧軍，盛韌. LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃技術(shù)研究[J]. 中興通訊技術(shù)， 2011（1）： 53-56.endprint

①TD-LTE網(wǎng)絡(luò)空擾，2部測試終端分別進行單用戶同時上傳和下載業(yè)務(wù)以指定車速（中速）遍歷測試區(qū)域80%以上道路，支路、村鎮(zhèn)內(nèi)道路等占比50%以上；

②移動過程中，TD-L終端記錄RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、天線模式、MCS、占用RB數(shù)、單雙流比例、上下行吞吐量等參數(shù)，遍歷測試時間不少于45分鐘；

③如果發(fā)生掉線或切換失敗，記錄掉線點/切換失敗點的位置，包括距離基站的距離、掉線點/切換失敗點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、掉線/切換失敗點CRS RSRP、CRS-SINR；

④在下行50%模擬加擾下，重復步驟①～③。

（5）測試結(jié)果

RS Power Boosting功能開啟前后對比如圖6所示。

單小區(qū)拉遠測試：鎖定小區(qū)拉遠，RS Power Boosting覆蓋距離相比8T8R提升21%；組網(wǎng)測試結(jié)果表明，由于RS功率抬升，導致PDSCH SINR下降，整網(wǎng)平均速率下降9.6%。

結(jié)論：對于某些特定小區(qū)，如果需要提升覆蓋半徑，可以單獨開啟RS Power Boosting。

4.4 TD-LTE覆蓋增強方案驗證——高增益天線

（1）原理：農(nóng)村覆蓋場景基站采用的天線增益越大覆蓋越好，具體鏈路預算結(jié)果如圖7所示。

（2）測試介紹

選擇信陽光山臥龍臺周邊農(nóng)村起伏較緩的丘陵場景，采用15.5dBi天線與14dBi天線進行了覆蓋對比測試。

（3）配置介紹

F頻段，8T8R，20MHz BW，3：1配比，特殊子幀配比為3：9：2。

測試結(jié)果：單小區(qū)拉遠測試中，高增益天線平均電平提升1.7dB，覆蓋距離增加13%。

（4）測試方法

1）單站拉網(wǎng)測試：

①測試車攜帶測試終端2部、GPS接收設(shè)備及相應(yīng)的路測系統(tǒng)，2部測試UE分別發(fā)起上傳（full buffer上傳）和下載業(yè)務(wù)；

②選擇3個小區(qū)，基站天線模式設(shè)置為自適應(yīng)，依次只鎖定一個小區(qū)，關(guān)閉周圍LTE同頻鄰區(qū)，即在孤站環(huán)境下，分別在天線主瓣方向進行拉遠測試，記錄所有有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的上下行吞吐量、記錄點距離基站的距離、CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和速率統(tǒng)計；

③在服務(wù)小區(qū)天線主瓣方向拉遠至掉話，如果發(fā)生掉線，記錄掉線點位置，包括距離基站的距離和掉線點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度；

④在掉線點處向服務(wù)小區(qū)基站方向直線移動，每次移動20m，每個測試點發(fā)起業(yè)務(wù)隨機接入不少于20次，接通率大于95%的測試點作為可接入網(wǎng)絡(luò)的測試點，在可接入點定點測試5分鐘，記錄可接入點距離基站的距離、可接入點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、可接入點的CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和平均速率；

⑤重復步驟②～④各一次，記錄相關(guān)測試數(shù)據(jù)。

2）室外覆蓋室內(nèi)測試：

①鄰區(qū)空擾情況下，UE鎖定主服務(wù)小區(qū)，在建筑物某墻外發(fā)起上傳下載定點測試，保持業(yè)務(wù)5分鐘，記錄RSRP、SINR、天線模式、MCS、占用RB數(shù)、單雙流、PUCCH調(diào)度個數(shù)、吞吐量、PCI、上行發(fā)射功率等參數(shù)；

②進入建筑物，選擇宏站信號經(jīng)過一堵墻到達測試UE點作為測試點，重復步驟①；

③選擇宏站信號經(jīng)過2堵墻到達測試UE的室內(nèi)點作為測試點，重復步驟①；

④在圖層中找出該樓宇周圍一圈鄰區(qū)（6個RSRP最高的相鄰小區(qū)），鄰區(qū)50%下行模擬加擾，上行真實加擾（每鄰區(qū)RSRP差點放置2個用戶滿Buffer上行業(yè)務(wù)），重復步驟①～③；

⑤每種電平區(qū)間重復步驟①～④。

（5）測試結(jié)果

單小區(qū)拉遠測試：高增益天線覆蓋距離增加13%。高增益天線覆蓋距離示意如圖8所示：

圖8 高增益天線覆蓋距離示意

單小區(qū)定點測試：4個測試點，高增益天線的室內(nèi)、外，上、下行速率均有提升，具體如表4所示：

表4 單小區(qū)不同增益天線下業(yè)務(wù)速率對比

距離/km 地點 增益14dBi

天線 增益15.5dBi

天線 速率提升

百分比

吞吐率/Mbps 吞吐率/Mbps

1.9 室內(nèi)/室外下載 41.1/55.76 51/58.6 24%/5%

室內(nèi)/室外上傳 2.88/7.63 3.5/7.9 21.5%/3.5%

2.7 室內(nèi)/室外下載 12.51/24.7 12.8/29.9 2.3%/21%

室內(nèi)/室外上傳 1.19/2.18 2.4/3.6 101.7%/65.1%

結(jié)論：對于農(nóng)村地區(qū)站間距較大的區(qū)域，可以采取高增益天線方案進行覆蓋，既能提升覆蓋半徑，又能提升室內(nèi)覆蓋性能。

5 結(jié)束語

信陽移動對各覆蓋方案的驗證表明，站間距3.9km以內(nèi)的覆蓋區(qū)域，TD-LTE與GSM共站建設(shè)時覆蓋效果能達到中國移動規(guī)劃要求；采用16T16R增強覆蓋方案能提升20%覆蓋，采用RS Power Boosting增強覆蓋方案能提升20%覆蓋，采用15.5dBi高增益天線方案能提升13%覆蓋。以農(nóng)村地區(qū)1 000個GSM站點為例，采用常規(guī)覆蓋方案需要新增150個TD-LTE站點可實現(xiàn)有效覆蓋，采用增強方案（16T16R+高增益天線）僅需新建64個站點即可實現(xiàn)TD-LTE的有效覆蓋。同一場景不同增強型覆蓋方式下站點需求一覽如表5所示。

由表5可以看出，覆蓋提升可以極大的減少TD-LTE新建站點數(shù)量，從而節(jié)約建設(shè)成本，并實現(xiàn)TD-LTE農(nóng)村覆蓋的快速部署。

參考文獻：

[1] 中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng). TD-LTE農(nóng)村覆蓋解決方案，全面提升用戶感知[EB/OL]. （2014-09-09）. http：//labs.chinamobile.com/news/lte/108708.

[2] 張良德. LTE覆蓋性能分析[J]. 信息通信， 2012（5）： 238-239.

[3] 張建國. TD-LTE系統(tǒng)覆蓋距離分析[J]. 移動通信， 2011（10）： 26-29.

[4] 李新. TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋特性淺析[J]. 電信科學， 2009（1）： 43-47.

[5] 顧軍，盛韌. LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃技術(shù)研究[J]. 中興通訊技術(shù)， 2011（1）： 53-56.endprint

①TD-LTE網(wǎng)絡(luò)空擾，2部測試終端分別進行單用戶同時上傳和下載業(yè)務(wù)以指定車速（中速）遍歷測試區(qū)域80%以上道路，支路、村鎮(zhèn)內(nèi)道路等占比50%以上；

②移動過程中，TD-L終端記錄RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、天線模式、MCS、占用RB數(shù)、單雙流比例、上下行吞吐量等參數(shù)，遍歷測試時間不少于45分鐘；

③如果發(fā)生掉線或切換失敗，記錄掉線點/切換失敗點的位置，包括距離基站的距離、掉線點/切換失敗點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、掉線/切換失敗點CRS RSRP、CRS-SINR；

④在下行50%模擬加擾下，重復步驟①～③。

（5）測試結(jié)果

RS Power Boosting功能開啟前后對比如圖6所示。

單小區(qū)拉遠測試：鎖定小區(qū)拉遠，RS Power Boosting覆蓋距離相比8T8R提升21%；組網(wǎng)測試結(jié)果表明，由于RS功率抬升，導致PDSCH SINR下降，整網(wǎng)平均速率下降9.6%。

結(jié)論：對于某些特定小區(qū)，如果需要提升覆蓋半徑，可以單獨開啟RS Power Boosting。

4.4 TD-LTE覆蓋增強方案驗證——高增益天線

（1）原理：農(nóng)村覆蓋場景基站采用的天線增益越大覆蓋越好，具體鏈路預算結(jié)果如圖7所示。

（2）測試介紹

選擇信陽光山臥龍臺周邊農(nóng)村起伏較緩的丘陵場景，采用15.5dBi天線與14dBi天線進行了覆蓋對比測試。

（3）配置介紹

F頻段，8T8R，20MHz BW，3：1配比，特殊子幀配比為3：9：2。

測試結(jié)果：單小區(qū)拉遠測試中，高增益天線平均電平提升1.7dB，覆蓋距離增加13%。

（4）測試方法

1）單站拉網(wǎng)測試：

①測試車攜帶測試終端2部、GPS接收設(shè)備及相應(yīng)的路測系統(tǒng)，2部測試UE分別發(fā)起上傳（full buffer上傳）和下載業(yè)務(wù)；

②選擇3個小區(qū)，基站天線模式設(shè)置為自適應(yīng)，依次只鎖定一個小區(qū)，關(guān)閉周圍LTE同頻鄰區(qū)，即在孤站環(huán)境下，分別在天線主瓣方向進行拉遠測試，記錄所有有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的上下行吞吐量、記錄點距離基站的距離、CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和速率統(tǒng)計；

③在服務(wù)小區(qū)天線主瓣方向拉遠至掉話，如果發(fā)生掉線，記錄掉線點位置，包括距離基站的距離和掉線點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度；

④在掉線點處向服務(wù)小區(qū)基站方向直線移動，每次移動20m，每個測試點發(fā)起業(yè)務(wù)隨機接入不少于20次，接通率大于95%的測試點作為可接入網(wǎng)絡(luò)的測試點，在可接入點定點測試5分鐘，記錄可接入點距離基站的距離、可接入點位置與服務(wù)小區(qū)天線法線方向的水平角度、可接入點的CRS RSRP、CRS-SINR、Data-SINR、Rank和平均速率；

⑤重復步驟②～④各一次，記錄相關(guān)測試數(shù)據(jù)。

2）室外覆蓋室內(nèi)測試：

①鄰區(qū)空擾情況下，UE鎖定主服務(wù)小區(qū)，在建筑物某墻外發(fā)起上傳下載定點測試，保持業(yè)務(wù)5分鐘，記錄RSRP、SINR、天線模式、MCS、占用RB數(shù)、單雙流、PUCCH調(diào)度個數(shù)、吞吐量、PCI、上行發(fā)射功率等參數(shù)；

②進入建筑物，選擇宏站信號經(jīng)過一堵墻到達測試UE點作為測試點，重復步驟①；

③選擇宏站信號經(jīng)過2堵墻到達測試UE的室內(nèi)點作為測試點，重復步驟①；

④在圖層中找出該樓宇周圍一圈鄰區(qū)（6個RSRP最高的相鄰小區(qū)），鄰區(qū)50%下行模擬加擾，上行真實加擾（每鄰區(qū)RSRP差點放置2個用戶滿Buffer上行業(yè)務(wù)），重復步驟①～③；

⑤每種電平區(qū)間重復步驟①～④。

（5）測試結(jié)果

單小區(qū)拉遠測試：高增益天線覆蓋距離增加13%。高增益天線覆蓋距離示意如圖8所示：

圖8 高增益天線覆蓋距離示意

單小區(qū)定點測試：4個測試點，高增益天線的室內(nèi)、外，上、下行速率均有提升，具體如表4所示：

表4 單小區(qū)不同增益天線下業(yè)務(wù)速率對比

距離/km 地點 增益14dBi

天線 增益15.5dBi

天線 速率提升

百分比

吞吐率/Mbps 吞吐率/Mbps

1.9 室內(nèi)/室外下載 41.1/55.76 51/58.6 24%/5%

室內(nèi)/室外上傳 2.88/7.63 3.5/7.9 21.5%/3.5%

2.7 室內(nèi)/室外下載 12.51/24.7 12.8/29.9 2.3%/21%

室內(nèi)/室外上傳 1.19/2.18 2.4/3.6 101.7%/65.1%

結(jié)論：對于農(nóng)村地區(qū)站間距較大的區(qū)域，可以采取高增益天線方案進行覆蓋，既能提升覆蓋半徑，又能提升室內(nèi)覆蓋性能。

5 結(jié)束語

信陽移動對各覆蓋方案的驗證表明，站間距3.9km以內(nèi)的覆蓋區(qū)域，TD-LTE與GSM共站建設(shè)時覆蓋效果能達到中國移動規(guī)劃要求；采用16T16R增強覆蓋方案能提升20%覆蓋，采用RS Power Boosting增強覆蓋方案能提升20%覆蓋，采用15.5dBi高增益天線方案能提升13%覆蓋。以農(nóng)村地區(qū)1 000個GSM站點為例，采用常規(guī)覆蓋方案需要新增150個TD-LTE站點可實現(xiàn)有效覆蓋，采用增強方案（16T16R+高增益天線）僅需新建64個站點即可實現(xiàn)TD-LTE的有效覆蓋。同一場景不同增強型覆蓋方式下站點需求一覽如表5所示。

由表5可以看出，覆蓋提升可以極大的減少TD-LTE新建站點數(shù)量，從而節(jié)約建設(shè)成本，并實現(xiàn)TD-LTE農(nóng)村覆蓋的快速部署。

參考文獻：

[1] 中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng). TD-LTE農(nóng)村覆蓋解決方案，全面提升用戶感知[EB/OL]. （2014-09-09）. http：//labs.chinamobile.com/news/lte/108708.

[2] 張良德. LTE覆蓋性能分析[J]. 信息通信， 2012（5）： 238-239.

[3] 張建國. TD-LTE系統(tǒng)覆蓋距離分析[J]. 移動通信， 2011（10）： 26-29.

[4] 李新. TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋特性淺析[J]. 電信科學， 2009（1）： 43-47.

[5] 顧軍，盛韌. LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃技術(shù)研究[J]. 中興通訊技術(shù)， 2011（1）： 53-56.endprint