LTE在農(nóng)村場(chǎng)景的規(guī)劃建設(shè)與性能優(yōu)化方案研究

李果

摘 要：本文在介紹農(nóng)村場(chǎng)景下TD-LTE無線傳播特性和組網(wǎng)原則的基礎(chǔ)上，闡述了對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化方案和效果。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村場(chǎng)景識(shí)別;無線參數(shù);優(yōu)化調(diào)整

1 概述

隨著TD-LTE不斷投入建設(shè)，4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模迅速增長(zhǎng)，現(xiàn)階段主城區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)較成熟但在擁有10億人口的廣大農(nóng)村區(qū)域LTE網(wǎng)絡(luò)尚未能有效連續(xù)覆蓋，伴隨著4G客戶投訴問題也不斷出現(xiàn)，農(nóng)村LTE客戶感知存在較多問題，服務(wù)商往往在被動(dòng)解決客戶投訴，服務(wù)相對(duì)滯后。需要從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化角度提出面向農(nóng)村客戶感知的綜合方案，主動(dòng)提升現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

2 農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

廣大農(nóng)村分布著聚居區(qū)、點(diǎn)狀輻射分散居住區(qū)、廠區(qū)、文旅小鎮(zhèn)、重點(diǎn)景區(qū)等客戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)敏感區(qū)域，場(chǎng)景多變;隨著產(chǎn)業(yè)遷移和新農(nóng)村建設(shè)，重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人口聚居區(qū)等局部熱點(diǎn)區(qū)域仍然存在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題導(dǎo)致的質(zhì)量劣化問題;農(nóng)村業(yè)務(wù)密度整體上低于城市、但覆蓋面廣、整體業(yè)務(wù)占比不低、涉及站點(diǎn)量大、數(shù)據(jù)量大，業(yè)務(wù)負(fù)荷不均衡;農(nóng)村4G基站大多為共址、孤站，未形成連續(xù)覆蓋，導(dǎo)致農(nóng)村TDL網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣度不足、分流比較低;農(nóng)村集市、慶祝、重大節(jié)日等活動(dòng)，短期內(nèi)業(yè)務(wù)聚集，形成業(yè)務(wù)熱點(diǎn)潮汐效應(yīng)，投訴高發(fā)，客戶滿意度在該區(qū)域整體要求較高。

3 農(nóng)村無線場(chǎng)景精細(xì)化識(shí)別規(guī)劃設(shè)計(jì)策略

由于農(nóng)村地形復(fù)雜多樣，如何提升不同場(chǎng)景的覆蓋能力成為3G網(wǎng)絡(luò)解決農(nóng)村數(shù)據(jù)覆蓋的重要挑戰(zhàn)。為了提高精細(xì)規(guī)劃和優(yōu)化的精確性，基于每個(gè)小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的地形、地貌特征，識(shí)別出小區(qū)所處的地理環(huán)境，將農(nóng)村TD網(wǎng)絡(luò)大致劃分為3大類場(chǎng)景：點(diǎn)（傳統(tǒng)農(nóng)村）、線（干線），面（鄉(xiāng)鎮(zhèn)、景區(qū)、工業(yè)園區(qū)），每一類都包含了多種細(xì)化場(chǎng)景，詳述如下表所示：

4 農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估方法

采用包含“網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)干擾、網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)性能、CSFB感知”的基于客戶感知的LTE六維分析法，查找出網(wǎng)絡(luò)短板，制定可行的、有針對(duì)性的面向農(nóng)村用戶網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

5 農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化方法

5.1 優(yōu)化原則

（1）在覆蓋半徑<3km的區(qū)域（如中、東部地區(qū)），F(xiàn)頻段8通道宏站基本方案即能滿足規(guī)劃指標(biāo)。

（2）當(dāng)覆蓋半徑>3km時(shí)（如部分中部地區(qū)和西部地區(qū)），綜合考慮成本和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，建議應(yīng)用高增益天線（更空曠的地貌下高增益智能天線的覆蓋范圍可進(jìn)一步提升）以及增強(qiáng)設(shè)備發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)覆蓋。

（3）對(duì)于高增益天線，加寬加長(zhǎng)方案的組網(wǎng)性能優(yōu)于“上下排列方案”，產(chǎn)業(yè)支持度也好于前者（前者已有多家廠家支持），因此在實(shí)際建設(shè)時(shí)推薦“加寬加長(zhǎng)”方案。

（4）對(duì)于超遠(yuǎn)站間距的覆蓋，可能需要考慮將高增益天線以及16T16R結(jié)合起來，或者考慮Relay等方案。

（5）對(duì)所評(píng)估出的容量不足場(chǎng)景，啟動(dòng)負(fù)荷均衡策略并進(jìn)行擴(kuò)容，基于話務(wù)預(yù)測(cè)模型，提前做資源擴(kuò)充和應(yīng)急預(yù)案。

（6）下行功率增強(qiáng)方案在站點(diǎn)相對(duì)密集區(qū)域可能由于重疊覆蓋問題的加劇造成SINR下降，需同時(shí)進(jìn)行其他網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化（如調(diào)整下傾角避免重疊覆蓋等）。

5.2 具體方案

其一，通過場(chǎng)景化精細(xì)化RF工程參數(shù)優(yōu)化，提升覆蓋性能。

其二，采用硬件提升覆蓋性能，網(wǎng)絡(luò)側(cè)采用高功率RRU、16T16R、高增益智能天線、Relay，以及終端側(cè)采用高增益CPE等解決方案，大幅度綜合提升整體覆蓋率。

其三，當(dāng)需覆蓋半徑超過3km，通過軟件特性功能提升導(dǎo)頻功率（Pa/Pb配置由（-3，1）設(shè)為（-6，3）），導(dǎo)頻功率提升3dB，最大允許路損增加3dB（單小區(qū)），下行覆蓋半徑可提高約20%。實(shí)測(cè)效果顯示，下行方面：PDCCH受限，提升功率有利于PDCCH的解調(diào)，可以延伸掉線距離，掉線點(diǎn)、下行2M距離有所延伸，規(guī)劃指標(biāo)-107dBm點(diǎn)距離提升20%。上行方面：未調(diào)整前上行有余量情況下，下行功率提升后上行理論會(huì)略有改善，上行256k距離略有改善，可接入點(diǎn)距離也略有延伸。RS功率增強(qiáng)方案由于數(shù)據(jù)功率下降，需要付出吞吐量下降約25%的代價(jià)。

其四、LTE網(wǎng)絡(luò)在RRU發(fā)射功率達(dá)到上限后，降低帶寬可以使能量集中發(fā)射，提高單位帶寬內(nèi)的信號(hào)功率，如20W的RRU在20MHz時(shí)每MHz功率為1W，將帶寬降低至10MHz后，每MHz功率可以提升至2W，提升一倍。為有效提升農(nóng)村LTE深度覆蓋，吸收更多邊緣用戶使用LTE網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在用戶較少的區(qū)域增強(qiáng)LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍及覆蓋效果，開展了降帶寬提覆蓋試驗(yàn)，覆蓋提升效果明顯。

6 結(jié)語

本文基于當(dāng)前農(nóng)村覆蓋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開展了面向農(nóng)村場(chǎng)景精細(xì)化識(shí)別、4G用戶感知的評(píng)估分析及優(yōu)化方法進(jìn)行了探求，對(duì)量化定界感知問題、性能優(yōu)化提供科學(xué)的支撐手段，希望對(duì)農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作提供有益幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]張生.無線場(chǎng)景自動(dòng)識(shí)別及參數(shù)配置.北京：中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，2011.