廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 李可才

?

淺析TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 李可才

TD-LTE是當(dāng)前最先進(jìn)的通信技術(shù)之一，具有高速率、低時延、永遠(yuǎn)在線等顯著特點(diǎn)，是目前實(shí)現(xiàn)“寬帶中國”戰(zhàn)略的主要無線接入技術(shù)。TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)大大方便了人們的生產(chǎn)生活，同時也給整個行業(yè)帶來巨大商機(jī)。所以，科學(xué)、合理地規(guī)劃與設(shè)計(jì)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)是非常有意義的。那么，如何進(jìn)行TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)呢？本文將就此問題展開分析與探討。

TD-LTE；無線網(wǎng)絡(luò)；規(guī)劃；設(shè)計(jì)

LTE技術(shù)的應(yīng)用，加速了移動通信的創(chuàng)新與發(fā)展。當(dāng)然，要想實(shí)現(xiàn)基于LTE技術(shù)的4G網(wǎng)絡(luò)良好應(yīng)用，需要科學(xué)、合理地規(guī)劃與設(shè)計(jì)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)，有效支持4G網(wǎng)絡(luò)，以便用戶得到更好的通信體驗(yàn)［1］。無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，在很大程度取決于無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，所以，TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)是非常重要的。

1　TD-LTE技術(shù)概述

LTE技術(shù)包括TD-LTE技術(shù)和LTE FDD技術(shù)。其中TD-LTE在中國得到了廣泛地應(yīng)用，它是目前“中國移動”4G網(wǎng)絡(luò)采用的主流技術(shù)。TD-LTE可支持多種頻段寬帶，在OFDMA技術(shù)支持下，可以使其下行傳輸速度達(dá)到100M/s，通過CA技術(shù)（載波聚合）還可進(jìn)一步成倍提高基站小區(qū)傳輸速率；在SC-FDMA技術(shù)的支持下，可以讓終端上行功率峰均比PAPR得到控制。通過CSFB、SR-VCC、VOIP等技術(shù)滿足用于語音業(yè)務(wù)需求。在MIMO技術(shù)及智能天線的支持下，可以在不同環(huán)境中依舊保持良好的系統(tǒng)性能。從現(xiàn)網(wǎng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效果來看，TD-LTE能較好地滿足當(dāng)前移動用戶數(shù)據(jù)及語音業(yè)務(wù)需求。

TD-LTE與LTE FDD網(wǎng)絡(luò)相比具有以下優(yōu)勢，TD-LTE上下行采用相同的頻段，而LTE FDD上下行需要成對的頻率資源，因此在頻段安排方面TD-LTE更具靈活性。上下行時隙配置可根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)行情況靈活調(diào)整，非常適合上下行非對稱業(yè)務(wù)，從而提高資源利用效率。

但TD-LTE在某些方面相對于LTE FDD也存在一些劣勢。如TD-LTE在同一幀中傳輸上下行兩個鏈路，系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備實(shí)現(xiàn)相對復(fù)雜；另外為保證上下行幀的準(zhǔn)確接收，需要GPS保持同步，增加了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的難度［2］。

2　TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

2.1TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃要求

TD-LTE主要提供高速移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入，所提供的業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度要求較高，規(guī)劃時一般通過小區(qū)邊緣用戶速率指標(biāo)來衡量，通常取1Mbits/250kbtis。覆蓋指標(biāo)方面，通過RSRP和RS SINR指標(biāo)來衡量。為提高數(shù)據(jù)吞吐量，需要借助于MIMO技術(shù)，從中選擇適宜的MIMO TM模式，使之?dāng)?shù)據(jù)吞吐量得以提升［3］。

2.2TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃流程及內(nèi)容

基于以上TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要求，TD-LTE規(guī)劃基本流程主要包括：需求分析、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算、站址規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)仿真、無線參數(shù)規(guī)劃（如圖一所示）。

圖一　TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程

（1）需求分析階段：擬定建網(wǎng)總體策略；制定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃指標(biāo)，包括覆蓋指標(biāo)、容量指標(biāo)、質(zhì)量指標(biāo)和成本目標(biāo)；收集地理環(huán)境、交通、人口經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)資料，進(jìn)行業(yè)務(wù)預(yù)測分析。

（2）網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算階段：本階段的主要目的是對基站數(shù)量、容量配置、傳輸需求作一個粗略估計(jì)。本階段的主要工作主要包括：傳播模型校正；進(jìn)行上、下行鏈路預(yù)算得出允許的最大空間路徑損耗，結(jié)合傳播模型得出小區(qū)覆蓋半徑，再根據(jù)覆蓋區(qū)域面積從覆蓋角度估算所需基站站點(diǎn)數(shù)；確定小區(qū)邊緣用戶速率指標(biāo)，小區(qū)VoIP語音用戶數(shù)，結(jié)合前面的業(yè)務(wù)預(yù)測結(jié)果，從容量方面進(jìn)行基站站點(diǎn)數(shù)估算。比較覆蓋和容量兩方面所得到的基站數(shù)量，選擇其中較大者作為初步規(guī)劃的基站數(shù)量，并對基站的容量進(jìn)行配置，最后計(jì)算每個基站所需要的傳輸資源。

（3） 站址規(guī)劃：本階段的主要工作是對潛在站址進(jìn)行機(jī)房、天面初步勘察，篩選出可利用的站址資源，確定具體的站點(diǎn)布局。

（4） 網(wǎng)絡(luò)仿真：將規(guī)劃站址的工程參數(shù)輸入仿真軟件，設(shè)置相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備參數(shù)，進(jìn)行覆蓋仿真。輸入用戶分布、業(yè)務(wù)速率等進(jìn)行蒙特卡洛容量仿真。根據(jù)仿真結(jié)果情況，對規(guī)劃站點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，如修改工程參數(shù)、增加刪除站點(diǎn)等。

（5） 參數(shù)規(guī)劃：結(jié)合仿真情況，輸出網(wǎng)絡(luò)頻率、小區(qū)PCI、鄰區(qū)、TA（跟蹤區(qū)）等規(guī)劃結(jié)果。

3　TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

根據(jù)工作內(nèi)容，LTE網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)主要包括機(jī)房設(shè)計(jì)、宏基站天饋線系統(tǒng)設(shè)計(jì)、室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3.1機(jī)房設(shè)計(jì)

3.1.1機(jī)房選擇及機(jī)房裝修改造

（1）機(jī)房應(yīng)具備適當(dāng)?shù)拿娣e，一般不宜小于25m2；機(jī)房須有足夠的空間高度，一般要求機(jī)房凈高大于或等于2.7m。

（2）機(jī)房環(huán)境、密封、防火、防水、溫度、濕度、照明、空調(diào)、接地系統(tǒng)滿足要求。

3.1.2電源建設(shè)

市電引入容量、高頻開關(guān)組合電源配置、蓄電池配置滿足相關(guān)要求，重要交流供電設(shè)備配置UPS電源。

3.1.3設(shè)備及線纜布置

（1） 設(shè)備布局合理，利于走線。

（2）電源線截面積滿足載流量要求、地線截面積滿足相關(guān)規(guī)范要求。

（3）各種電纜分開布放，電纜的走向清晰、順直，相互間不要交叉。直流線與信號線至少在100mm以上；交流電纜與信號線水平隔離應(yīng)大于200mm。

3.2宏基站天饋線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）天線掛高、方位角、下傾角等工程參數(shù)設(shè)置滿足規(guī)劃覆蓋目標(biāo)需求。

（2）天線與其他通信系統(tǒng)天線隔離距離滿足要求。（3） GPS天線上方90度范圍無阻擋。

（4）天線、GPS天線在避雷針保護(hù)范圍內(nèi)。（5）饋線路由合理，接地滿足要求。

3.3室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）工程條件允許，容量需求較大的室分系統(tǒng)設(shè)置雙流，以實(shí)現(xiàn)MIMO功能提高系統(tǒng)容量。

（2）天線口功率滿足相關(guān)要求，一般設(shè)置為10～15dBm。

（3）與其他運(yùn)營商天線隔離距離滿足要求。

（4）合理設(shè)置室內(nèi)外切換帶，信號外泄?jié)M足相關(guān)要求。

4.結(jié)束語

無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的處于重要地位，其是否科學(xué)、合理決定了建成后無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的好壞，嚴(yán)重影響用戶感知。本文簡要論述了規(guī)劃設(shè)計(jì)工作內(nèi)容及實(shí)際中需要注意的問題，供相關(guān)從業(yè)者參考。

［1］馬俊.TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與輔助平臺設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)［D］.電子科技大學(xué)，2014.

［2］藍(lán)俊鋒，等.LTE融合發(fā)展之道---TD-LTE與LTE FDD融合組網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)［M］.人民郵電出版社.

［3］劉寶昌，胡恒杰，朱強(qiáng)等.TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究［J］.電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2010，23（1）:16-20.

［4］張榮亮.解析TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及設(shè)計(jì)［J］.通訊世界，2016（3）:39-39.

［5］戴源等.TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)［M］.人民郵電出版社.