符新 周巍 張立武 王洪梅

【摘要】 不同運(yùn)營商可能采用不同的網(wǎng)絡(luò)策略或者部署計(jì)劃。對于已有2G（GSM）或者3G（TD-SCDMA）的運(yùn)營商，通常會傾向于使用共站址設(shè)計(jì)和共天線的方案，從而達(dá)到快速部署網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營商也可能要求針對LTE覆蓋邊界服務(wù)受限區(qū)域，使用戶回退到2G和3G網(wǎng)絡(luò)，針對這樣的要求，對相關(guān)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)需要進(jìn)行仔細(xì)研究，如系統(tǒng)間干擾、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的劃分、多天線配置等，以保證覆蓋強(qiáng)度、控制干擾、提高系統(tǒng)容量。

【關(guān)鍵詞】 LTE 共址 預(yù)測

一、前言

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)采用了OFDM、MIMO、AMC及64QAM等技術(shù)及同頻組網(wǎng)方式，其網(wǎng)絡(luò)性能（吞吐量、可接入性、接通率、掉線率）是否理想，主要取決于SINR指標(biāo)。要提高SINR，系統(tǒng)內(nèi)干擾控制十分重要，而系統(tǒng)內(nèi)干擾主要是由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理、重疊覆蓋過大、鄰區(qū)個(gè)數(shù)過多帶來的干擾，因此TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的其中一個(gè)重點(diǎn)任務(wù)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析。

針對目前已存在的2/3G網(wǎng)絡(luò)，如何在此基礎(chǔ)上進(jìn)行LTE建設(shè)，需要進(jìn)行縝密的研究分析，以確定網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和質(zhì)量要求。根據(jù)GSM的現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行站址規(guī)劃，可以最有效地利用現(xiàn)有站址、減少選站周期、降低成本。在LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開始之前，需要對基站工參和站址數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化的規(guī)劃，即將優(yōu)化工作提至工程建設(shè)之前，可以確保網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的質(zhì)量，為日后的優(yōu)化工作奠定堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

二、基于現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)預(yù)測TD-LTE指標(biāo)的方法

緊扣TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃最為關(guān)鍵的兩個(gè)指標(biāo)（RSRP和RS-SINR），從弱覆蓋、重疊覆蓋和干擾源三個(gè)方面進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評估，全面分析現(xiàn)網(wǎng)站點(diǎn)結(jié)構(gòu)問題。影響RSRP的因素主要是弱覆蓋，所以評估RSRP是否達(dá)標(biāo)，需要找出反應(yīng)該小區(qū)弱覆蓋的比例，目的是找出弱覆蓋問題小區(qū)；影響RS-SINR的因素包括重疊覆蓋和干擾源，其中重疊覆蓋反應(yīng)了服務(wù)小區(qū)存在強(qiáng)干擾信號的比例，目的是找出受到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)影響的小區(qū)，干擾源反應(yīng)了某小區(qū)對網(wǎng)絡(luò)的干擾水平，發(fā)現(xiàn)高干擾小區(qū)，目的是找出引起結(jié)構(gòu)問題的高干擾小區(qū)。（圖1）

基于上述評估方法，LTE規(guī)劃時(shí)需秉承“以終為始”的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃思路，在規(guī)劃中引入基于現(xiàn)網(wǎng)性能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的合理性提供更多的定量分析。由于LTE主要承載高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此規(guī)劃時(shí)不能只關(guān)心覆蓋門限值，應(yīng)盡量提高全網(wǎng)范圍內(nèi)的SINR，為用戶提供更高的速率，提升用戶感知。因?yàn)楫?dāng)信號強(qiáng)度達(dá)到基本門限后，SINR是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的決定因素，相應(yīng)的對干擾抑制及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要求也就更高。

本文可以根據(jù)2G現(xiàn)網(wǎng)移動(dòng)通信用戶通話時(shí)的相關(guān)測量數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)、簡單、有效、準(zhǔn)確地評估TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?；舅悸肥牵夯?G現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)，對基于現(xiàn)網(wǎng)升級的LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)估，評估現(xiàn)網(wǎng)哪些站址可用于建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)。實(shí)施中只要采集相關(guān)測量數(shù)據(jù)MRR和NCS就可以對小區(qū)覆蓋進(jìn)行評估，不受地域及其他因素的影響，使運(yùn)營商及時(shí)了解基站情況，及時(shí)判斷基站問題，有效進(jìn)行LTE選址工作。

NCS的測量對于發(fā)現(xiàn)過覆蓋風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)效果明顯，而MRR則主要用于弱覆蓋高風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的查找。為準(zhǔn)確評估TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可采取二維評估形式，一是體現(xiàn)干擾源數(shù)量，二是體現(xiàn)干擾信號強(qiáng)度。

三、基于現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)預(yù)測TD-LTE指標(biāo)的具體實(shí)施方式

為使本文要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合圖2進(jìn)行詳細(xì)描述。

（1）高干擾風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)的分析方法：NCS方法和MRR方法

1）干擾數(shù)據(jù)NCS處理方法

鏈路預(yù)算分析

可以將Okumura-Hata模型簡化為下面公式：

Lb=A-13.82lgHb-α（Hm）+（44.9-6.55lgHb）lgd

其中：

Lb：波傳播損耗值（dB）

A：覆蓋場景損耗參數(shù)

f：工作頻率（MHz）

Hb：基站天線有效高度（m）

Hm：移動(dòng)臺天線有效高度（m）

d：移動(dòng)臺與基站之間的距離（km）

α（Hm）：移動(dòng)臺天線高度因子α（Hm）=（1.1lgf-0.7）Hm-（1.56lgf-0.8）

對密集和一般城區(qū)，一般1800M穿損比900M大8dB；對郊區(qū)，一般1800M穿損比900M大6dB。

NCS測量門限設(shè)定

考慮以上因素，對于不同場景不同頻段下的serving cell和neighbor cell需選取不同的門限進(jìn)行處理。

具體計(jì)算方法如下：

ABSS

GSM：RX LEVEL=GSM TX Power+天線增益-饋線及接頭損耗1-Pathloss1

LTE：RSRP=LTE TX Power+天線增益-饋線及接頭損耗2-Pathloss2

上面兩式相減得到

RSRP= RX LEVEL+（LTE TX Power-GSM TX Power）+（饋線及接頭損耗1-饋線及接頭損耗2）+（Pathloss1-Pathloss2）

RELSS

當(dāng)鄰區(qū)的電平高于服務(wù)小區(qū)-9dB時(shí)，鄰區(qū)會對服務(wù)小區(qū)產(chǎn)生同頻干擾，工程上一般留3dB余量，即該差值為-12dB。由于相對門限需計(jì)算同頻干擾，因此對于不同頻段的鄰區(qū)，需根據(jù)路損差異，轉(zhuǎn)換為同頻段再做比較。

根據(jù)以上計(jì)算方法可以得到不同區(qū)域（密集城區(qū)、一般城區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村）的NCS定義門限要求。

NCS干擾小區(qū)計(jì)算方法

A小區(qū)對B小區(qū)的干擾影響系數(shù)=（B小區(qū)測量A小區(qū)期間，收到的包含A小區(qū)測量結(jié)果、且A小區(qū)場強(qiáng)絕對值-B小區(qū)場強(qiáng)絕對值≥-12dB的測量報(bào)告數(shù)量）/（測量時(shí)間內(nèi)B小區(qū)收到的測量報(bào)告總數(shù)），當(dāng)該值大于3%時(shí)，認(rèn)為A小區(qū)對B小區(qū)會產(chǎn)生同頻干擾。

根據(jù)干擾影響系數(shù)計(jì)算A小區(qū)的影響小區(qū)個(gè)數(shù)，干擾小區(qū)個(gè)數(shù)大于20時(shí)，該小區(qū)視為過覆蓋小區(qū)。對于一般城區(qū)和郊區(qū)該門限為14。

2）MRR處理方法

在小區(qū)覆蓋方向120度范圍內(nèi)，以某一寬度為單位掃描，記錄最遠(yuǎn)層三小區(qū)距離，將若干個(gè)記錄結(jié)果做比較，取最大值作為最遠(yuǎn)第三層小區(qū)的距離，并與MRR中99%的TA值相比較，考慮TA測量的誤差，當(dāng)兩者的差小于-550米時(shí)，視為該小區(qū)過覆蓋。

3）干擾高風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)篩選

條件一：NCS干擾小區(qū)數(shù)大于14；

條件二：MRR最遠(yuǎn)覆蓋距離與第三層基站距離之差大于-550米；

根據(jù)以上兩個(gè)條件，將干擾高風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)分為以下三個(gè)等級：

等級一，滿足條件一和條件二。

一個(gè)基站3個(gè)小區(qū)中有兩個(gè)小區(qū)為等級一，且每小區(qū)話務(wù)量低于整個(gè)區(qū)域平均值，不建議該站建設(shè)LTE；若同站僅有一個(gè)小區(qū)為等級一，則可通過調(diào)整工參解決。

等級二，僅滿足條件一。

此類小區(qū)可作為LTE站址，但需要合理設(shè)置基站工參。

等級三，僅滿足條件二。

此類小區(qū)需對話務(wù)數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，如無明顯過覆蓋可建設(shè)LTE。

（2）弱覆蓋數(shù)據(jù)處理方法

從MRR測量結(jié)果中可以直接得到GSM每個(gè)小區(qū)的Pathloss值，根據(jù)以下公式可以計(jì)算出LTE在該采樣點(diǎn)對應(yīng)的RSRP。

RSRP=參考信號發(fā)射功率+天線增益-Pathloss-饋線及接頭損耗-不同頻段路損差異

其中，參考信道發(fā)射功率設(shè)為15dB，天線增益為17.5dB，饋線及接頭損耗1.5dB，不同頻段路損差異取8或6dB。

當(dāng)RSRP低于-110dB的采樣點(diǎn)數(shù)占某小區(qū)總采樣點(diǎn)數(shù)5%以上時(shí)，該小區(qū)視為弱覆蓋風(fēng)險(xiǎn)小區(qū)。

四、總結(jié)

本文的目的就在于利用現(xiàn)網(wǎng)2/3G的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及測量報(bào)告，通過不同頻段差異性計(jì)算分析，得出不同場景下LTE的高風(fēng)險(xiǎn)站址篩選標(biāo)準(zhǔn)，作為精確規(guī)劃站址、準(zhǔn)確調(diào)整工參的依據(jù)，并指導(dǎo)以后的規(guī)劃及優(yōu)化工作。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] OSS系統(tǒng)中MRR和NCS進(jìn)行無線覆蓋評估的研究 陳源惠 廣東怡創(chuàng)通信有限公司 移動(dòng)通信雜志

[2]向潞璐 基于MRR的天線方位角計(jì)算與無線優(yōu)化應(yīng)用 -計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程

[3]基于NCS進(jìn)行頻率評估與優(yōu)化 《廣東通信技術(shù)》 -2014年4期 彭成干