精細化的TD—LTE無線網規劃仿真技術探討

【摘要】基于TD-LTE無線網絡規劃設計的特點和難點，主要針對覆蓋需求分析、頻率規劃方案、無線網絡仿真方案、天饋建設方案、室內覆蓋建設方案等多個網絡規劃設計的重要環節，提出了精細化的規劃設計流程和方法，為TD-LTE無線網絡規劃設計和建設管理人員提供了參考建議。

【關鍵詞】TD-LTE 無線網 精細化 規劃仿真

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：B 文章編號：1006-1010（2014）-16-

[Abstract]Considering the characteristics and difficulties of TD-LTE wireless network planning and designing， the elaborative flow and design method of planning and designing are proposed in the light of coverage demand analysis， frequency planning， wireless network simulation scheme， antenna construction and indoor coverage construction. This paper presents the personnel of TD-LTE wireless network planning， designing and management with important references.

[Key words]TD-LTE wireless network elaborative planning and simulation

1 概述

TD-LTE是我國擁有自主知識產權的主流準4G網絡制式，無線網絡采用了全新的扁平化設計，并采用了OFDM、MIMO等關鍵技術，能夠為用戶提供100Mbps的理論峰值下載速率或超過20Mbps的實際平均下載速率，將是我國下一代通信網絡的主力網絡制式。2011至2012年，中國移動在少數典型城市開展了TD-LTE試驗網建設，側重功能驗證和規模試驗；而2013年，中國移動在全國更多的大中型城市開展了TD-LTE規模商用網絡建設，TD-LTE產業鏈也得到了更好的發展。

TD-LTE的無線網絡規劃設計具有覆蓋需求分析要求高、同頻組網對網絡結構的要求高、F頻段干擾協調難度大、室內分布建設方案復雜等特點。本文主要結合TD-LTE試驗測試和規劃建設經驗，針對多個網絡規劃設計的重要環節提出了精細化的規劃設計流程和方法，從而為TD-LTE無線網絡規劃設計和建設實施提供參考。

2 覆蓋需求分析

TD-LTE網絡主要提供高速移動數據業務，其覆蓋區域應當是有高速數據業務需求的區域，室外和室內覆蓋需求均要按此原則制定。

2.1 室外覆蓋需求

合理的覆蓋區域的確定應兼顧現網高流量區域分析和市場業務發展需求分析，覆蓋區域規劃流程和方法如下：

（1）根據現網業務密度分布情況確定覆蓋區域

通過現網業務密度分析找出有高速數據業務需求的區域，是TD-LTE室外覆蓋區域確定的重點。移動運營商一般都同時運營2G/3G/WLAN網絡，因此可結合三張已有網絡的數據流量分布情況，綜合分析得出建議的TD-LTE室外覆蓋區域。在規劃分析時，需要通過2G/3G宏站流量密度圖、2G/3G室內覆蓋基站流量分布圖、WLAN AP流量分布圖共同確定現網數據業務熱點區域，優先考慮室外熱點區域和室內熱點區域重合的區域。

（2）根據城市建設和市場業務發展需求確定覆蓋區域

應根據城市規劃建設和人口遷徙情況，結合市場業務策略，確定新興的覆蓋區域以及需要重點加強覆蓋的區域。

（3）將以上確定的覆蓋區域疊加分析，即可得到最佳的覆蓋目標區域。

覆蓋區域規劃流程如圖1所示：

2.2 室內覆蓋需求

TD-LTE室內覆蓋基站原則上應確保建設在室外覆蓋區域以內，避免出現孤島站影響用戶體驗。根據目標用戶、終端和重點推廣的業務特點，將TD-LTE重點室內應用場景分為3類，具體如表1所示：

3 D/F頻率規劃方案

TD-LTE的室外覆蓋采用了D（1.9GHz）和F（2.6GHz）兩個頻段，頻段特性差異大且各有優劣。不同的城市應結合自身網絡和經濟發展水平，選擇合適的頻率分配規劃方案。由于多數城市將F頻段作為TD-LTE的連續覆蓋頻段，且F頻段的站點規劃主要借助仿真工具完成，因此頻率規劃的難點在于D頻段的規劃。D頻段的使用建議如下：

（1）為兼顧LTE后續容量發展需求，主城區的TD-LTE基站即使先采用F頻段組網，也應按照D頻段的站址需求進行建設，未來部分區域網絡容量壓力大時，可在基本不改動網絡結構的情況下按業務需求疊加D頻段。

（2）現網重疊覆蓋和網內同頻干擾嚴重的區域，利用干擾小的優勢采用D頻段建設4G網絡，應結合2G/3G現網物理站址布局、現網重疊覆蓋度分析、干擾排查分析這3部分工作，綜合選定D頻段的覆蓋區域。

（3）D頻段站點應盡量成片連續，減少單點插花。

4 無線網絡仿真方案

TD-LTE網絡的規劃仿真相對3G需要考慮更多因素，將網絡仿真與網絡結構分析、站點排查相結合，把網絡優化環節的部分工作提前到規劃環節同步完成。下面給出了一套精細化的TD-LTE無線網絡規劃仿真的流程和方法。

（1）現網結構分析

通過TD-SCDMA路測數據、ISCP數據，對TD-SCDMA網絡重疊覆蓋度進行分析計算，從而發現現網結構問題，將重疊覆蓋度超過5的區域作為重點分析區域。如圖2所示，紅色圈內的區域存在較多重疊覆蓋度超過5的小區。endprint

（2）站點排查及方案規劃

通過對重疊覆蓋度超過5的區域進行干擾小區分析，將干擾小區分為第一圈鄰區和非第一圈鄰區。干擾小區如果全部為第一圈鄰區，則主要通過調整工程參數方式進行整改；干擾小區存在非第一圈鄰區，則進行站點類型分析，篩查是否為高站或超近站，若為高站和超近站則主要通過調整站址（新建站點或更換站點）方式進行整改，若為其他類型站點則主要通過調整工程參數進行整改。

1）超近站點整改建議

如圖3所示，該區域重疊覆蓋度較高，原因是TD站點貴醫綜合樓與紅邊門環管中隊的距離只有不到50m，重疊覆蓋會導致TD-LTE仿真中SINR指標較差，建議關閉貴醫綜合樓TD站點，選用紅邊門環管中隊TD-SCDMA站址作為TD-LTE規劃站址。

2）高站整改建議

如圖4所示，十字路口處重疊覆蓋度較高，結合實際無線環境可分析出在該區域，民生路TD-SCDMA基站東面有阻擋，無法與老東門TD-SCDMA形成該路口的連續覆蓋，因此由天業大廈室外TD-SCDMA站點與老東門TD-SCDMA站點形成連續覆蓋。但由于天業大廈室外TD站較高，覆蓋區域較大，造成了此路口的重疊覆蓋度較高。整改建議為：下壓老東門TD-2小區下傾角4°，控制在十字路口的覆蓋；調整民生路TD-1小區方位角；下壓天業大廈室外TD-1小區下電子傾角6°。

3）新建站點建議

如圖5所示，該區域重疊覆蓋率較高，結合站點分布，可以分析出該區域無主覆蓋站點，周邊4個站點的小區都能覆蓋到該區域，PCCPCH PSCP值相當且較低，干擾較大。因此，建議在該區域新建站點1個。

（3）仿真分析

TD-LTE的規劃仿真衡量指標主要是RSRP和RS-SINR，即信號強度和干擾水平。在TD-SCDMA仿真時，由于TD-SCDMA采用了N頻段組網，對干擾水平的要求較小，因此其規劃仿真的重點是確保信號強度達標。而TD-LTE采用F或D頻段同頻組網，現網基站的站間距經過多年的建設已較密，共址建設TD-LTE時一般能夠保證RSRP的指標要求，所以TD-LTE仿真的重點是保證RS-SINR達標。以某省會城市為例，表2給出了TD-LTE規劃仿真細化方案的流程和方法：

5 天饋建設方案

TD-LTE的宏基站天饋建設方案是影響網絡最終質量的主要因素之一，需結合每個基站的具體情況確定。天饋建設細化方案如下：

（1）F頻段天饋建設方案

1）若前期天線為支持A+F頻段的8陣元天線，則：

◆如果網絡結構較理想且TD-LTE可以采用1：1比例升級，以及天面無法新增天饋的場景，可采用共天饋升級方式建設；

◆如果網絡結構不理想（如存在一定比例高站）或不能采用1：1比例升級的場景，建議新增F頻段獨立天饋建設。

原TD-SCDMA天線不能通過優化調整滿足TD-LTE建網要求而又不能更換，需要新建F頻段天線解決。

2）若前期天線為單A頻段天線，原則上將其更換為FAD 8陣元天線。

（2）D頻段天饋建設方案

1）首選采用新建單D/FAD頻段8陣元天線；

2）對于天面再新增天線施工困難的場景，可結合實際情況酌情適當使用帶獨立電調功能的FAD天線替換原有TD-SCDMA天線實現共天饋。

6 室內覆蓋建設方案

TD-LTE室內分布系統具有單路和雙路這2種建設方式，應結合具體的室內覆蓋物業點的業務需求及現網條件，采用合適的建設方案，具體如表3所示：

7 與TD-SCDMA協同規劃

由于TD-LTE可基于TD-SCDMA設備升級，因此需盡量利用已有的基站站址資源及TD-SCDMA設備節約投資，TD-LTE工程與TD-SCDMA工程的協同規劃和建設便非常重要，主要需注意：一方面，TD-LTE與同期進行的TD-SCDMA工程要協同考慮新建站的建設，避免投資浪費；另一方面，TD-SCDMA工程要結合TD-LTE因同頻組網而要求更高的網絡結構和站址布局，對原有不合理的TD-SCDMA站址進行搬遷調整，同步優化TD-SCDMA的網絡結構和質量。

8 總結

TD-LTE的網絡規劃設計需重點考慮覆蓋需求分析、室外頻率規劃方案、無線網絡仿真、天饋建設方案、室內覆蓋建設方案等細節內容，根據本地2G/3G網絡建設情況和業務發展需求，因地制宜地制定最優的TD-LTE規劃設計方案，為市場營銷和業務推廣奠定堅實的網絡基礎。

參考文獻：

[1] 張炎炎，孟繁麗，張新程，等. TD-LTE網絡結構評估方法研究及預規劃分析[J]. 電信工程技術與標準化， 2014（1）： 10-15.

[2] 崔航，王四海，李新，等. TD-LTE重疊覆蓋及解決方案分析[J]. 移動通信， 2013（21）： 17-21.

[3] 蔣遠，湯利民，等. TD-LTE原理與網絡規劃設計[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2012.

[4] 張華，趙旭凇，程俊強，等. TD-LTE規劃仿真方法及實例[J]. 移動通信， 2011（3）： 36-41.

[5] 趙旭凇，張新程，徐德平，等. TD-LTE無線網絡規劃及性能分析[J]. 電信工程技術與標準化， 2010（11）： 22-27.

作者簡介

吳磊：學士，現任中國移動通信集團設計院有限公司重慶分公司高級咨詢設計師，長期從事GSM、TD-SCDMA、TD-LTE無線網絡規劃設計技術研究及新技術跟蹤工作。endprint

（2）站點排查及方案規劃

通過對重疊覆蓋度超過5的區域進行干擾小區分析，將干擾小區分為第一圈鄰區和非第一圈鄰區。干擾小區如果全部為第一圈鄰區，則主要通過調整工程參數方式進行整改；干擾小區存在非第一圈鄰區，則進行站點類型分析，篩查是否為高站或超近站，若為高站和超近站則主要通過調整站址（新建站點或更換站點）方式進行整改，若為其他類型站點則主要通過調整工程參數進行整改。

1）超近站點整改建議

如圖3所示，該區域重疊覆蓋度較高，原因是TD站點貴醫綜合樓與紅邊門環管中隊的距離只有不到50m，重疊覆蓋會導致TD-LTE仿真中SINR指標較差，建議關閉貴醫綜合樓TD站點，選用紅邊門環管中隊TD-SCDMA站址作為TD-LTE規劃站址。

2）高站整改建議

如圖4所示，十字路口處重疊覆蓋度較高，結合實際無線環境可分析出在該區域，民生路TD-SCDMA基站東面有阻擋，無法與老東門TD-SCDMA形成該路口的連續覆蓋，因此由天業大廈室外TD-SCDMA站點與老東門TD-SCDMA站點形成連續覆蓋。但由于天業大廈室外TD站較高，覆蓋區域較大，造成了此路口的重疊覆蓋度較高。整改建議為：下壓老東門TD-2小區下傾角4°，控制在十字路口的覆蓋；調整民生路TD-1小區方位角；下壓天業大廈室外TD-1小區下電子傾角6°。

3）新建站點建議

如圖5所示，該區域重疊覆蓋率較高，結合站點分布，可以分析出該區域無主覆蓋站點，周邊4個站點的小區都能覆蓋到該區域，PCCPCH PSCP值相當且較低，干擾較大。因此，建議在該區域新建站點1個。

（3）仿真分析

TD-LTE的規劃仿真衡量指標主要是RSRP和RS-SINR，即信號強度和干擾水平。在TD-SCDMA仿真時，由于TD-SCDMA采用了N頻段組網，對干擾水平的要求較小，因此其規劃仿真的重點是確保信號強度達標。而TD-LTE采用F或D頻段同頻組網，現網基站的站間距經過多年的建設已較密，共址建設TD-LTE時一般能夠保證RSRP的指標要求，所以TD-LTE仿真的重點是保證RS-SINR達標。以某省會城市為例，表2給出了TD-LTE規劃仿真細化方案的流程和方法：

5 天饋建設方案

TD-LTE的宏基站天饋建設方案是影響網絡最終質量的主要因素之一，需結合每個基站的具體情況確定。天饋建設細化方案如下：

（1）F頻段天饋建設方案

1）若前期天線為支持A+F頻段的8陣元天線，則：

◆如果網絡結構較理想且TD-LTE可以采用1：1比例升級，以及天面無法新增天饋的場景，可采用共天饋升級方式建設；

◆如果網絡結構不理想（如存在一定比例高站）或不能采用1：1比例升級的場景，建議新增F頻段獨立天饋建設。

原TD-SCDMA天線不能通過優化調整滿足TD-LTE建網要求而又不能更換，需要新建F頻段天線解決。

2）若前期天線為單A頻段天線，原則上將其更換為FAD 8陣元天線。

（2）D頻段天饋建設方案

1）首選采用新建單D/FAD頻段8陣元天線；

2）對于天面再新增天線施工困難的場景，可結合實際情況酌情適當使用帶獨立電調功能的FAD天線替換原有TD-SCDMA天線實現共天饋。

6 室內覆蓋建設方案

TD-LTE室內分布系統具有單路和雙路這2種建設方式，應結合具體的室內覆蓋物業點的業務需求及現網條件，采用合適的建設方案，具體如表3所示：

7 與TD-SCDMA協同規劃

由于TD-LTE可基于TD-SCDMA設備升級，因此需盡量利用已有的基站站址資源及TD-SCDMA設備節約投資，TD-LTE工程與TD-SCDMA工程的協同規劃和建設便非常重要，主要需注意：一方面，TD-LTE與同期進行的TD-SCDMA工程要協同考慮新建站的建設，避免投資浪費；另一方面，TD-SCDMA工程要結合TD-LTE因同頻組網而要求更高的網絡結構和站址布局，對原有不合理的TD-SCDMA站址進行搬遷調整，同步優化TD-SCDMA的網絡結構和質量。

8 總結

TD-LTE的網絡規劃設計需重點考慮覆蓋需求分析、室外頻率規劃方案、無線網絡仿真、天饋建設方案、室內覆蓋建設方案等細節內容，根據本地2G/3G網絡建設情況和業務發展需求，因地制宜地制定最優的TD-LTE規劃設計方案，為市場營銷和業務推廣奠定堅實的網絡基礎。

參考文獻：

[1] 張炎炎，孟繁麗，張新程，等. TD-LTE網絡結構評估方法研究及預規劃分析[J]. 電信工程技術與標準化， 2014（1）： 10-15.

[2] 崔航，王四海，李新，等. TD-LTE重疊覆蓋及解決方案分析[J]. 移動通信， 2013（21）： 17-21.

[3] 蔣遠，湯利民，等. TD-LTE原理與網絡規劃設計[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2012.

[4] 張華，趙旭凇，程俊強，等. TD-LTE規劃仿真方法及實例[J]. 移動通信， 2011（3）： 36-41.

[5] 趙旭凇，張新程，徐德平，等. TD-LTE無線網絡規劃及性能分析[J]. 電信工程技術與標準化， 2010（11）： 22-27.

作者簡介

吳磊：學士，現任中國移動通信集團設計院有限公司重慶分公司高級咨詢設計師，長期從事GSM、TD-SCDMA、TD-LTE無線網絡規劃設計技術研究及新技術跟蹤工作。endprint

（2）站點排查及方案規劃

通過對重疊覆蓋度超過5的區域進行干擾小區分析，將干擾小區分為第一圈鄰區和非第一圈鄰區。干擾小區如果全部為第一圈鄰區，則主要通過調整工程參數方式進行整改；干擾小區存在非第一圈鄰區，則進行站點類型分析，篩查是否為高站或超近站，若為高站和超近站則主要通過調整站址（新建站點或更換站點）方式進行整改，若為其他類型站點則主要通過調整工程參數進行整改。

1）超近站點整改建議

如圖3所示，該區域重疊覆蓋度較高，原因是TD站點貴醫綜合樓與紅邊門環管中隊的距離只有不到50m，重疊覆蓋會導致TD-LTE仿真中SINR指標較差，建議關閉貴醫綜合樓TD站點，選用紅邊門環管中隊TD-SCDMA站址作為TD-LTE規劃站址。

2）高站整改建議

如圖4所示，十字路口處重疊覆蓋度較高，結合實際無線環境可分析出在該區域，民生路TD-SCDMA基站東面有阻擋，無法與老東門TD-SCDMA形成該路口的連續覆蓋，因此由天業大廈室外TD-SCDMA站點與老東門TD-SCDMA站點形成連續覆蓋。但由于天業大廈室外TD站較高，覆蓋區域較大，造成了此路口的重疊覆蓋度較高。整改建議為：下壓老東門TD-2小區下傾角4°，控制在十字路口的覆蓋；調整民生路TD-1小區方位角；下壓天業大廈室外TD-1小區下電子傾角6°。

3）新建站點建議

如圖5所示，該區域重疊覆蓋率較高，結合站點分布，可以分析出該區域無主覆蓋站點，周邊4個站點的小區都能覆蓋到該區域，PCCPCH PSCP值相當且較低，干擾較大。因此，建議在該區域新建站點1個。

（3）仿真分析

TD-LTE的規劃仿真衡量指標主要是RSRP和RS-SINR，即信號強度和干擾水平。在TD-SCDMA仿真時，由于TD-SCDMA采用了N頻段組網，對干擾水平的要求較小，因此其規劃仿真的重點是確保信號強度達標。而TD-LTE采用F或D頻段同頻組網，現網基站的站間距經過多年的建設已較密，共址建設TD-LTE時一般能夠保證RSRP的指標要求，所以TD-LTE仿真的重點是保證RS-SINR達標。以某省會城市為例，表2給出了TD-LTE規劃仿真細化方案的流程和方法：

5 天饋建設方案

TD-LTE的宏基站天饋建設方案是影響網絡最終質量的主要因素之一，需結合每個基站的具體情況確定。天饋建設細化方案如下：

（1）F頻段天饋建設方案

1）若前期天線為支持A+F頻段的8陣元天線，則：

◆如果網絡結構較理想且TD-LTE可以采用1：1比例升級，以及天面無法新增天饋的場景，可采用共天饋升級方式建設；

◆如果網絡結構不理想（如存在一定比例高站）或不能采用1：1比例升級的場景，建議新增F頻段獨立天饋建設。

原TD-SCDMA天線不能通過優化調整滿足TD-LTE建網要求而又不能更換，需要新建F頻段天線解決。

2）若前期天線為單A頻段天線，原則上將其更換為FAD 8陣元天線。

（2）D頻段天饋建設方案

1）首選采用新建單D/FAD頻段8陣元天線；

2）對于天面再新增天線施工困難的場景，可結合實際情況酌情適當使用帶獨立電調功能的FAD天線替換原有TD-SCDMA天線實現共天饋。

6 室內覆蓋建設方案

TD-LTE室內分布系統具有單路和雙路這2種建設方式，應結合具體的室內覆蓋物業點的業務需求及現網條件，采用合適的建設方案，具體如表3所示：

7 與TD-SCDMA協同規劃

由于TD-LTE可基于TD-SCDMA設備升級，因此需盡量利用已有的基站站址資源及TD-SCDMA設備節約投資，TD-LTE工程與TD-SCDMA工程的協同規劃和建設便非常重要，主要需注意：一方面，TD-LTE與同期進行的TD-SCDMA工程要協同考慮新建站的建設，避免投資浪費；另一方面，TD-SCDMA工程要結合TD-LTE因同頻組網而要求更高的網絡結構和站址布局，對原有不合理的TD-SCDMA站址進行搬遷調整，同步優化TD-SCDMA的網絡結構和質量。

8 總結

TD-LTE的網絡規劃設計需重點考慮覆蓋需求分析、室外頻率規劃方案、無線網絡仿真、天饋建設方案、室內覆蓋建設方案等細節內容，根據本地2G/3G網絡建設情況和業務發展需求，因地制宜地制定最優的TD-LTE規劃設計方案，為市場營銷和業務推廣奠定堅實的網絡基礎。

參考文獻：

[1] 張炎炎，孟繁麗，張新程，等. TD-LTE網絡結構評估方法研究及預規劃分析[J]. 電信工程技術與標準化， 2014（1）： 10-15.

[2] 崔航，王四海，李新，等. TD-LTE重疊覆蓋及解決方案分析[J]. 移動通信， 2013（21）： 17-21.

[3] 蔣遠，湯利民，等. TD-LTE原理與網絡規劃設計[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2012.

[4] 張華，趙旭凇，程俊強，等. TD-LTE規劃仿真方法及實例[J]. 移動通信， 2011（3）： 36-41.

[5] 趙旭凇，張新程，徐德平，等. TD-LTE無線網絡規劃及性能分析[J]. 電信工程技術與標準化， 2010（11）： 22-27.

作者簡介

吳磊：學士，現任中國移動通信集團設計院有限公司重慶分公司高級咨詢設計師，長期從事GSM、TD-SCDMA、TD-LTE無線網絡規劃設計技術研究及新技術跟蹤工作。endprint