TD-LTE无线网络规划设计与优化方法分析

TD-LTE无线网络规划设计与优化方法分析

张灿林

中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司523129

摘要：对TD-LTE无线网络进行科学、合理的规划，对于未来TD-LTE的网络部署具有非常重大的意义。主要从需求分析、网络规模估算、站址规划、网络仿真、无线参数规划等5个阶段对TD-LTE无线网络规划进行了研究，同时对TD-LTE网络的各种基础优化方法进行了介绍。

关键词：TD-LTE；网络规划；网络优化

引言

在移动互联网、智能手机、上网本和平板电脑的快速发展和推动下，越来越多的移动通信用户逐渐发展成为移动互联网用户，从而推动了移动数据流量的爆发性增长。TD-LTE是一种融合了互联网与移动通信特点而发展起来的创新技术，是目前在中国通信行业广泛兴起的新型时分技术。目前，随着TD-LTE在全国范围内的商用，必将进一步推进TD-LTE产业链特别是各类TDD制式的终端产品快速走向成熟，TD-LTE也将成为未来通信领域的总体发展趋势。为了应对今后更大规模TD-LTE网络建设中可能碰到的问题，本文对TD-LTE的网络规划和优化方法进行探讨和分析。

一、TD-LTE无线网络优化流程

1.无线网络优化流程分析

工程优化是网络建设过程中和建设后不断进行的优化，随着基站的上电开通，优化项目也开始进行。主要包括：单站优化、簇优化、片区优化、边界优化、全网优化。以下流程图所示：

单站优化：是对新开基站进行规划数据的核查和一些系统参数的核查。规划数据主要包括天线的机械下倾角，方位角；系统参数的核查主要包括频段、邻区、PCI、切换/重选参数、PRACH参数等。在对各项参数核查完之后，要对基站的性能指标进行验证，包括基站的下载速率、SINR值、调度情况以及基站三扇区之间的切换等。在工程中，开通一个，单验一个，最后以一份单验报告的形式交给运营商进行验收。

簇优化：簇优化需要某个地区基站开通到一定密集程度之后才能进行。在东莞地区，共有33个镇区，共分33个簇。在一期的工程簇优化中，主要对基站的覆盖进行优化，包括市区、镇区的主要街道，通过路测来了解城区范围内主要街道上的覆盖情况、下载速率、平均SINR、切换等情况。在进行簇优化的过程中，在簇优化之前要对优化路线进行规划，要对簇内的街道尽可能的全部优化到，最后对发现的问题进行分析处理，完成簇优化之后，最后要以簇优化报告的形式呈献给运营商。这一步也是工程优化的重点工作。

片区优化：簇优化主要是对簇内的基站进行优化，在簇优化完成之后，就要对簇与簇的边界进行优化调整，重点是完成基站的越区覆盖和切换控制的问题。优化的方法和手段和簇优化的方法相同。

边界优化：主要是对城区边缘区域的基站进行优化，随着TD-LTE网络的建设，需要对城与城之间、有覆盖与无覆盖区域之间进行边界优化，对这些基站要进行TD-LTE对2G、3G的参数互配置，主要包括邻区的配置，功率参数等。

全网优化：是在完成以上工作之后主要针对指标的优化，是以提升各项指标为目的，提高网络的整体平均性能指标。

二、TD-LTE网络规划

1.需求分析

在进行TD-LTE规划前，首先需要做的是需求分析，包括明确总体的建网策略、建网指标，并且需要同时满足当前用户的具体需求以及未来一定时期内的发展需要。需要收集的数据有现网GSM/TD-SCDMA基站信息、业务需求信息、三维电子地图等，只有在这些数据高准确性的提前下，才能确保后续TD-LTE无线网络规划的正确发展。

2.网络规模估算

网络规模估算的目的是确定出相对比较具体的TD-LTE网络建设基本规模，这一步主要是通过覆盖估算和容量估算这2个维度来确定的。具体做法是根据当地的无线网络传播模型和现有的基站分布情况，确定不同区域内的小区覆盖半径和未来TD-LTE网络的覆盖状况，从而估算出满足既定覆盖要求的基站数量。容量估算是在分析一定时隙及配置条件的前提下，对TD-LTE网络可承载的系统容量进行分析和估算。通过网络规模估算，得出一个比较明确的方案和数据，以便后续规划任务的顺利开展和执行。

3.站址规划

TD-LTE网络规划的第三阶段是站址规划阶段，该阶段主要是结合现网的站址资源和网络链路预算所建议的新建站点，完成网络站址的初步布局工作。在完成初步布局后，还需要结合现有资料或现场勘测来确定站点的可用性，对初步方案进行进一步修正，从而最终确定覆盖区域内可以使用的现网站点以及新建站点。在规划的过程中应当综合考虑站点周边地理无线环境以及工程可实施性条件等方面因素。

4.网络仿真

网络仿真阶段需要设定详细的参数并且进行仿真试验，包括需要使用相应的TD-LTE仿真工具对规划方案进行测试，重点需要注意覆盖以及容量的仿真分析。具体而言，应当包括规划数据导入、传播预测、邻区规划、时隙和频率规划、用户和业务模型配置以及蒙特卡罗仿真。对于所得结果应当认真考虑是否满足要求，对于接近临界值的数据予以重点关注，确保网络实施后能够按照预期状况投入工作。此外，这一环节还包括各种详细参数的设定，包括天线高度、方向角、下倾角等小区基本参数、邻区规划参数、频率规划参数、PCI参数等。

5.无线参数规划

TD-LTE无线网络参数配置规划包括邻区规划、频率规划和扰码（PCI）规划。

（1）邻区规划

TD-LTE的邻区规划是在综合考虑各小区的小区属性、覆盖范围、站间距、方位角等基础上进行的，其原理与3G网络的邻区规划原理基本相同。在与本网络进行合理邻区规划的同时，还需要特别注意与TD-SCDMA以及GSM等异系统网络间的邻区规划，避免出现因邻区设置不合理而引起的覆盖异常。

（2）频率规划

目前有同频和异频2种组网方式。在同频组网中，所有小区可以使用相同的频率，频谱利用率高，对各子信道之间的正交性有严格的要求，主要采用干扰随机化、干扰消除、干扰协调等方法避免频率干扰。异频组网中，相邻小区为了降低干扰，使用不同的频率，在频谱效率方面相对于同频要差，同时由于RRM算法实现简单，相对于同频组网其边缘速率要高。异频组网受限于频带资源，存在干扰控制与频带使用的平衡问题，需要进行合理的频率规划，确保网络干扰最小。

（3）PCI规划

LTE的物理小区标识PCI是用来方便终端对不同小区的无线信号进行区分。PCI在任何一个小区的覆盖区域是唯一的，且一个小区的相邻邻区不能有相同的PCI。基于实现简单、清晰、容易扩展的目标，目前采用的规划原则为：同一站点的PCI分配在同一个PCI组内，相邻站点的PCI在不同的PCI组内。对于存在室内覆盖场景的情况，规划时需要同时考虑是否分开规划。

三、TD-LTE无线网络规划技术

基于TD-LTE无线网络技术特点，TD-LTE无线网络规划设计需根据其技术特点进行有针对性的规划设计。结合TD-LTE技术特点和扩大规模试验网测试结论，提出了新的TD-LTE无线网络规划流程体系，在传统蜂窝移动通信无线网络规划流程的基础上，新增加了系统间干扰排查、预规划、网络结构调整等关键内容，开发形成了独有的工具软件，具体规划流程如图2所示。主要包括业务需求及流量区域分析、系统间干扰排查、预规划、网络结构及系统内干扰分析、站址规划、模型校正、网络仿真、参数规划、勘察设计、网络跟踪评测等步骤。在TD-LTE无线网络实际规划过程中，通过各个流程的具体实施，许多方面对传统的规划方法进行了创新与发展，丰富了规划设计的内容。

四、结束语

总之，无线网络优化在移动通信网络运营中起着非常关键的作用，必须高度重视TD-LTE无线网络优化工作。对于存在的网络问题，我们应该不断地总结、积累和探索，通过分析TD-LTE无线网络问题，给出具体的优化措施，进而提升网络质量，以满足TD-LTE用户的数据业务需求，为用户提供良好的高速数据业务体验，进而提高企业的效益。

参考文献：

[1]梁奕.浅谈TD-LTE无线网络优化技术发展［J］.通讯世界，2015（03）.

[2]陈振亮.探析TD-LTE无线网络及优化技术［J］.市建设理论研究（电子版），2014（25）.

[3]王映民，等.TD-LTE技术原理与系统设计[M]，北京：人民邮电出版社，2010.

[4]蒋远.聚焦无线网络规划打造TD-LTE精品网络[J].移动通信，2013（23）.