TD-LTE 6扇區(qū)組網(wǎng)研究

顧一泓，陸學(xué)兵，李欽竹

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司蘇州分公司，蘇州 215021）

在TD-LTE的建設(shè)和優(yōu)化上，面臨著深度覆蓋和性能的瓶頸。一方面快速建網(wǎng)以后面臨局部區(qū)域深度覆蓋難題，進(jìn)一步規(guī)劃建設(shè)站點(diǎn)困難更大，另一方面，快速建網(wǎng)以后面臨局部區(qū)域深度覆蓋難題，進(jìn)一步規(guī)劃建設(shè)站點(diǎn)困難更大。本文創(chuàng)新研究了TD-LTE 6扇區(qū)組網(wǎng)方式，解決組網(wǎng)難題，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

1 技術(shù)原理

應(yīng)用扇區(qū)軟劈裂技術(shù)，如圖1所示，通過(guò)8T天線(xiàn)通道的基帶加權(quán)，形成多個(gè)波束，每個(gè)波束一個(gè)小區(qū)，每小區(qū)8通道。將軟劈裂技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)網(wǎng)中，即將原65°扇區(qū)分裂成2個(gè)36°扇區(qū)，在同一個(gè)RRU、同一個(gè)天線(xiàn)上建立兩個(gè)異頻的TD-LTE小區(qū)，不需額外新增硬件資源。然后利用TDD特有的智能天線(xiàn)波束賦形能力，通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)幅度和相位權(quán)值，將2小區(qū)方位角各偏置一定角度進(jìn)行覆蓋（如：±30°）。

圖1 扇區(qū)劈裂示意圖

如圖2所示，將傳統(tǒng)3扇區(qū)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閱握?扇區(qū)模式，可提升網(wǎng)絡(luò)資源利用效率。針對(duì)完全融合3扇區(qū)20 MHz網(wǎng)絡(luò)及未來(lái)規(guī)模組網(wǎng)的需求，本案例優(yōu)先采用3扇區(qū)20 MHz+10 MHz的頻率方案，使試點(diǎn)區(qū)域與原20 MHz帶寬組網(wǎng)的現(xiàn)網(wǎng)完全融合。

圖2 3扇區(qū)變革6扇區(qū)示意圖

不同的天線(xiàn)廠(chǎng)家和型號(hào)，需對(duì)應(yīng)不同的天線(xiàn)權(quán)值。針對(duì)本文試點(diǎn)的天線(xiàn)，通過(guò)多次天線(xiàn)波束仿真驗(yàn)證，最終選取了一組最優(yōu)的天線(xiàn)權(quán)值，6扇區(qū)天線(xiàn)權(quán)值設(shè)置如表1所示，設(shè)置ABC小區(qū)天線(xiàn)權(quán)值+30°，DEF小區(qū)天線(xiàn)權(quán)值-30°。

表1 天線(xiàn)權(quán)值表

2 6扇區(qū)組網(wǎng)使用場(chǎng)景分析及效果驗(yàn)證

2.1 F頻段6扇區(qū)（15 MHz+15 MHz)規(guī)模組網(wǎng)提升覆蓋

瀏河鎮(zhèn)位于江蘇省太倉(cāng)市東部，一方面選址建設(shè)難，另一方面在郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)場(chǎng)景需解決如何快速低成本建網(wǎng)和提升居民小區(qū)深度覆蓋的問(wèn)題。在太倉(cāng)區(qū)域連片的7個(gè)基站（21個(gè)小區(qū)）開(kāi)啟6扇區(qū)功能，主輔小區(qū)均采用15 MHz帶寬、40 W功率配置。測(cè)試時(shí)將3扇區(qū)方位角全部調(diào)整為0°/120°/240°，測(cè)3扇區(qū)時(shí)關(guān)閉DEF小區(qū)，ABC小區(qū)不設(shè)置天線(xiàn)權(quán)值，測(cè)6扇區(qū)時(shí)DEF打開(kāi)，設(shè)置ABC小區(qū)天線(xiàn)權(quán)值+30°，DEF小區(qū)天線(xiàn)權(quán)值-30°。

6扇區(qū)不設(shè)置Pa/Pb與原3扇區(qū)拉網(wǎng)對(duì)比：整體區(qū)域拉網(wǎng)測(cè)試空閑態(tài)平均RSRP提升1.61 dBm、平均SINR提升0.59 dB，業(yè)務(wù)態(tài)平均RSRP提升3.7 dBm，平均SINR提升0.08 dB。

設(shè)置Pa/Pb后，空閑態(tài)平均RSRP提升6.21 dBm、平均SINR提升1.68 dB，業(yè)務(wù)態(tài)平均RSRP提升3.08 dBm，平均SINR提升0.67。提升前后數(shù)據(jù)對(duì)比如表2所示。

表2 6扇區(qū)提升效果

2.2 F頻段6扇區(qū)（20 MHz +10 MHz)局部組網(wǎng)解決居民區(qū)深度覆蓋

選取常熟縣核心城區(qū)的典型的密集居民小區(qū)場(chǎng)景，目前該區(qū)域TD-LTE站點(diǎn)密度已不足500 m，再新規(guī)劃站點(diǎn)非常困難，且由于小區(qū)物業(yè)原因無(wú)法進(jìn)去做室分，多位居民投訴LTE信號(hào)差。在投訴區(qū)域選取了3個(gè)居民區(qū)的弱覆蓋站點(diǎn)進(jìn)行了6扇區(qū)測(cè)試，3個(gè)基站為：報(bào)慈浜、城北食府、桃源樓。

在居民區(qū)內(nèi)道路上，隨機(jī)選擇6個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)試。從CQT測(cè)試結(jié)果看，信號(hào)差點(diǎn)的RSRP和SINR都有不同程度的提升。提升前后數(shù)據(jù)對(duì)比如表3所示，效果圖如圖3﹑圖4所示。

表3 居民區(qū)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升效果

從外場(chǎng)DT測(cè)試結(jié)果看，占在6扇區(qū)覆蓋平均RSRP和平均SINR均提升，邊緣覆蓋明顯改善。回訪(fǎng)用戶(hù)，用戶(hù)反饋原來(lái)手機(jī)只有1格信號(hào)，甚至有時(shí)占不到4G網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在信號(hào)能穩(wěn)定在2～3格，感知提升了。

3 結(jié)束語(yǔ)

圖3 扇區(qū)測(cè)試結(jié)果

圖4 扇區(qū)（開(kāi)啟功率增強(qiáng)）測(cè)試結(jié)果

覆蓋問(wèn)題一直是TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨的主要問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，弱覆蓋問(wèn)題主要應(yīng)通過(guò)在弱覆蓋區(qū)域進(jìn)行站點(diǎn)增補(bǔ)解決，然而在密集市區(qū)，新建站將愈加困難。并且隨著鐵塔公司成立，3家運(yùn)營(yíng)商的基站資源逐步交給鐵塔公司統(tǒng)一租賃，站點(diǎn)趨于同質(zhì)化，移動(dòng)原來(lái)站點(diǎn)多覆蓋廣的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越小。本文研究的F頻段6扇區(qū)組網(wǎng)技術(shù)，在原站點(diǎn)上即可提升覆蓋，實(shí)現(xiàn)了站點(diǎn)低成本建設(shè)與快速部署，解決了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)下的覆蓋難題。同時(shí)在F頻段30 MHz的背景下，是以最小代價(jià)提升覆蓋水平的方案，是特定背景下的優(yōu)選組網(wǎng)方式，可提升TD-LTE的競(jìng)爭(zhēng)能力，增強(qiáng)用戶(hù)感知。