FDD-LTE室分深度覆蓋及4G網絡優化設計探討

周 民

（中國鐵塔股份有限公司漢中市分公司 陜西 漢中 723000）

1 引言

隨著社會的發展，數據通信業務量迅速增長，用戶需求多樣化特征越來越明顯，移動通信網絡的發展水平已經跟不上時代的需要。傳統的室外宏基站覆蓋室內的方案無法滿足4G通信網絡深度覆蓋的要求。通過LTE網絡的建設，實現針對用戶業務需求的精確統計，進而實現室分功能的針對性設計，優化室分覆蓋，最終完成FDD-LTE室分深度覆蓋并實現對4G網絡的優化，具有顯著的現實價值。

2 FDD-LTE 室分深度覆蓋的建設方案分析

LTE網絡的損耗和快衰落問題較為突出，通過室分系統的建設來優化LTE網絡室分覆蓋深度是一項具有可行性的技術方案。FDD-LTE室分結構如圖1所示。

圖1 FDD-LTE 室分結構示意圖

2.1 近區室內覆蓋

近區室內覆蓋主要是通過基站進行覆蓋，由于近區的數據獲取相對較為容易實現，系統建設周期短，因而近區室內覆蓋的建設和維護成本較低，適用于多層的小型建筑物內的應用。但是，基站所處的位置、基站容量以及周邊建筑物等因素會對網絡的覆蓋效果形成較大的干擾，因此在設計階段需要充分考慮基站密度和數據業務需求量，通過合理地布局降低附近建筑物對覆蓋效果的影響[1]。

2.2 中區室內覆蓋

中區室內覆蓋方式與近區室內覆蓋存在一定的相似性，通過采用LTE、Pico等型號的小型基站設備加上有源天線的布置在高層建筑場景中建立一體化基站產品，從而優化中區室內網絡的覆蓋。這種方案能夠有效降低中區室內覆蓋系統的建設施工難度，還可以有效控制資金投入。

2.3 遠區室內覆蓋

中區室內覆蓋和近區室內覆蓋主要是通過采用小基站實現網絡盲區的覆蓋與室外宏基站的覆蓋，遠區室內覆蓋方案則具有一定的特殊性。遠區室內覆蓋主要以LTE室分深度覆蓋的形式，加上MIMO的應用來提高系統容量，進而達到用戶的數據業務需求。MIMO無線通信系統能夠實現極高的頻譜利用效率，通過對現有頻譜資源與空間資源的充分利用，能夠得到顯著的可靠性和有效性增益，但是MIMO系統的建設在一定程度上使得發送端和接收端數據處理變得更加復雜。需要注意的是，遠區室內覆蓋既要解決信號覆蓋深度的問題，也需要充分論證系統建設方案的成本因素、施工難度等，以保證方案具有充分的可行性。

3 FDD-LTE 網絡的優化分析

3.1 FDD-LTE網絡優化的基本思路

網絡的優化第一步需要采集網絡運行數據以充分獲取當前網絡的運行狀態，以便查找網絡運行中可以優化的部分；第二步，通過統計分析，進行網絡運行中存在問題的篩選，找出其中的關鍵項目，針對關鍵問題制定針對性的優化方案，并細化優化措施；最后，按照既定的優化方案和工作計劃進行FDD-LTE網絡的優化。此外，網絡優化完成后需要進行優化效果的驗證，對比當前網絡實際的運行效果與預期運行效果之間的差異，通過對比分析完成進一步的方案修正。FDD-LTE網絡的優化工作可以按照簇優化→單站優化→網絡系統優化的順序逐級展開，具體來說，網絡的優化主要通過合理配置參數、規范和改善設備安裝工藝以及優化設備調試運行等工作入手，最終實現提高網絡運行質量，強化網絡維護可操作性的效果[2-3]。

3.2 干擾優化

干擾優化分為內部干擾與外部干擾。其中，內部干擾的優化主要是通過分析干擾指標、告警指標以及KPI等查找對室分系統造成干擾的內部因素；外部干擾的判斷需要統計上行高干擾度超過門限值的變化規律，并分析上行干擾的變化和話務量之間的聯系，若上行干擾的變化和話務量之間沒有明顯的關聯性，則該干擾為外部干擾。

確定干擾類型后就能夠制定針對性的優化措施，具體包括：優化室分結構，合理配置參數，同時調整室內外切換比例；優化室外宏基站的發射頻率，調整宏基站頻率發射的方位和傾角，提升室內無線網絡的可靠性和安全性，進而達到降低外部干擾影響的目的。

3.3 覆蓋優化

通過測試指標和KPI推定問題點所處的位置，然后反復測試該問題點，判斷室分網絡的覆蓋情況。弱覆蓋、覆蓋空洞以及越區覆蓋等是網絡系統中較為常見的覆蓋問題，通過增加一些室內小天線的方案能夠解決大部分的室分站點覆蓋問題。同時，通過采用增加小功率天線數量的方式能夠有效提高覆蓋效果。如果室分系統存在較大的損耗，則需要測試傳輸損耗，并通過調整室分系統中的功分器、天線以及耦合器等無源器件優化室內覆蓋效果。

3.4 業務指標優化

LTE網絡能夠提供優質的數據業務。為了能夠獲取實時的網絡運行狀態，各電信運營商分別制定了關鍵性的KPI，這些KPI主要涉及覆蓋類、移動性管理、呼叫保持類以及呼叫建立類等關鍵性指標。針對數據業務參數的優化，能夠有效提升指標性能和業務質量。

3.5 室內外覆蓋和容量

室分建設時需要進行室內外的覆蓋性測試，分析對室內小區影響最小的方案。建筑物的覆蓋情況可以通過軟件測試得到，同時還能得到室內接收到的信號數量和強度大小，通過調整天線所處的位置、站址位置以及天線角度降低室外小區對室內站點的干擾，以此來提高室內信號的穩定性和可靠性。同時，合理規劃室內外鄰區，科學配置室內外網絡。此外，針對日益增長的熱點區域容量需求，可以通過室內網絡的重新規劃與硬件擴容來提升室分容量。

4 結語

隨著室內業務總量的不斷增長，人們對室內通信網絡的要求越來越高。通過FDD-LTE室分的深度覆蓋能夠有效強化網絡性能，擴展LTE網絡容量，滿足現代社會對室分網絡的業務需求。FDD-LTE室分的深度覆蓋及4G通信網絡的優化設計，為簡化網絡維護、提高室分網絡性能以及更好地發展5G通信技術奠定了基礎。