TD—LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)分析

侯建華

摘 要：TD-LTE是3G的下一代演進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)在中國移動網(wǎng)絡(luò)中扮演著越來越重要的角色。但TD-LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在迅速建設(shè)的過程中，不可避免地出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題。如何解決好TD-LTE網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題，成為了目前TD-LTE系統(tǒng)建設(shè)的重點問題。因此，對TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)展開了分析，包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性、劣化小區(qū)的控制、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷以及復(fù)雜無線環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)干擾等，以期為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：TD-LTE；無線網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)干擾

中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.151

TD-LTE作為一種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在我國得到了普遍的應(yīng)用。然而，TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)仍在不斷演進(jìn)之中，仍有很多技術(shù)瓶頸需要突破，仍有一些問題需要進(jìn)一步深入研究。為了使TD-LTE終端產(chǎn)品盡快成熟，更好地滿足當(dāng)代社會發(fā)展的需求，我們要加快其商用化進(jìn)展，提高無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和服務(wù)性能。這就需要對TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題進(jìn)行深入研究，不斷優(yōu)化其關(guān)鍵技術(shù)?；诖耍P者提出了控制劣優(yōu)小區(qū)、提升網(wǎng)絡(luò)容量和排減網(wǎng)絡(luò)干擾幾種優(yōu)化解決手段，以期在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的時代推動TD-LTE技術(shù)走向成熟，滿足人們對無線網(wǎng)絡(luò)的需求。

1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性

1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的含義

在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中，重疊覆蓋的高低決定了SINR的狀況，而制約重疊覆蓋的因素主要有天饋的俯仰角、方位角。但天饋的俯仰角、方位角具體設(shè)置為多少，則是由天線掛高、基站站間距和基站分布決定的，這就是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的評估

在我們的實際工作中，主要從四個方面評判網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別是基站站間距、天線掛高、覆蓋分析和F/D頻段組網(wǎng)方式。

2 劣化小區(qū)的控制

在TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中，劣化小區(qū)作為“網(wǎng)絡(luò)痛點”和頑疾，嚴(yán)重影響了用戶的實際感知，甚至在某種程度上降低了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。

3 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷

隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和4G用戶的快速增長，熱點區(qū)域小區(qū)的負(fù)荷在逐漸升高，用戶的不均勻分布導(dǎo)致部分小區(qū)出現(xiàn)高負(fù)荷的情況，熱點區(qū)域小區(qū)的均勻覆蓋和單載波已經(jīng)不能滿足用戶的需求，小區(qū)間覆蓋伸縮和雙載波部署越來越重要。目前，需要通過覆蓋調(diào)整、參數(shù)優(yōu)化、負(fù)荷均衡、資源擴容等方式來提升熱點區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)容量。

3.1 參數(shù)算法調(diào)整

在暫時無法擴容的情況下，我們可以嘗試通過調(diào)整參數(shù)來緩解網(wǎng)絡(luò)的高負(fù)荷狀況。

3.2 增加同頻或異頻小區(qū)

新增同覆蓋小區(qū)（雙D或雙E頻點）：宏站擴容D1+D2或室分?jǐn)U容E1+E2，基本不需要增加額外設(shè)備，宏站可能需要新增或更換基帶板。駐留策略：①重選。D1和D2小區(qū)設(shè)置相同重選優(yōu)先級。②切換。D1、D2小區(qū)覆蓋基本一致，雙向切換均采用A2+A3算法。

新增異覆蓋小區(qū)：新增異頻小區(qū)（F+D），一般需要新增或更換基帶板，新增D或F頻段RRU。如果兩小區(qū)共用天線，則需更換寬頻天線或新增一副天線。駐留策略：①重選。D頻段小區(qū)重選優(yōu)先級高于F頻段小區(qū)重選優(yōu)先級。②切換。F頻段至D頻段小區(qū)切換采用A2+A5或基于頻率的切換算法，D頻段吸收業(yè)務(wù)；D至F切換采用A2+A3或基于TA的切換算法，保證終端在D頻段邊緣時及時切至F頻段。

案例：

問題描述：SJCHA1228健康路秦川藝校new-HLHD站點整體負(fù)荷較高。

問題處理：采取了D+F的擴容方案，雙頻網(wǎng)采用重選參數(shù)分流業(yè)務(wù)，D頻段小區(qū)重選優(yōu)先級設(shè)置為7，F(xiàn)頻段小區(qū)重選優(yōu)先級設(shè)置為5；F頻段小區(qū)主導(dǎo)覆蓋，D頻段小區(qū)承擔(dān)主要容量。

優(yōu)化效果：通過新增異頻小區(qū)，容量高負(fù)荷狀況得到改善。

3.3 增加同覆蓋小區(qū)負(fù)荷分擔(dān)

不管是新增何種類型的異頻小區(qū)，都存在用戶集中只駐留在某一個小區(qū)的風(fēng)險，使得同覆蓋小區(qū)負(fù)荷分擔(dān)不均。建議開啟負(fù)荷分擔(dān)算法，均衡同覆蓋小區(qū)間的負(fù)荷，使資源利用最大化，特別是完全同覆蓋雙層網(wǎng)場景。

負(fù)荷均衡是用來平衡小區(qū)間、頻率間和無線接入技術(shù)之間的負(fù)荷，可以平衡整個系統(tǒng)的負(fù)荷，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。功能是根據(jù)服務(wù)小區(qū)及其鄰區(qū)負(fù)荷狀態(tài)或用戶數(shù)情況合理部署小區(qū)的運行流量，有效地使用系統(tǒng)資源，以提高系統(tǒng)的容量和穩(wěn)定性。

3.4 增加同異覆蓋小區(qū)功率預(yù)留

TD-LTE小區(qū)功率設(shè)置不僅要考慮當(dāng)前的覆蓋需求，還要考慮雙層網(wǎng)擴容后的功率重分配，保證擴容后覆蓋不收縮。

針對F頻段小區(qū)，如果是F+D擴容，新增RRU，則不涉及原小區(qū)功率調(diào)整，即原F小區(qū)不需要預(yù)留功率；如果是F1+F2擴容，新增小區(qū)將占用RRU總功率的一部分，如果擴容前原小區(qū)已功率滿配，則擴容后覆蓋必然收縮?；贔2只有10 M帶寬，建議擴容前F小區(qū)預(yù)留1 dB功率，以保證擴容后F小區(qū)覆蓋不收縮。

針對D頻段小區(qū)，如果是D+F擴容，新增RRU，則原D小區(qū)不需要預(yù)留功率；如果是D1+D2擴容，建議擴容前D小區(qū)預(yù)留3 dB功率，以保證擴容后覆蓋不變。

3.5 小區(qū)分裂

室分、高鐵覆蓋等共小區(qū)配置場景，高負(fù)荷小區(qū)可采取共小區(qū)分裂方式進(jìn)行擴容，即將原來多個RRU組成的1個小區(qū)分裂為兩三個小區(qū)。分裂后，每個小區(qū)覆蓋范圍變小，站點系統(tǒng)容量翻倍。

室分小區(qū)分裂的優(yōu)點：①增加了小區(qū)數(shù)量，提高了覆蓋區(qū)域的容量。②基本不新增硬件，降低了建設(shè)投資（軟件數(shù)據(jù)配置實施，無需現(xiàn)場硬件改造）。③直接在網(wǎng)管上做數(shù)據(jù)，速度快、效率高、操作靈活，在遇到突發(fā)話務(wù)時，迅速完成小區(qū)分裂，可逆性強；閑時恢復(fù)小區(qū)合并。

4 復(fù)雜無線環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)干擾

TD-LTE系統(tǒng)最常遇到的干擾可以分為系統(tǒng)內(nèi)干擾、系統(tǒng)外干擾、硬件故障三類。系統(tǒng)內(nèi)干擾主要是同頻干擾，包括TD-LTETDD幀失步干擾（GPS失鎖）、模三干擾、越區(qū)覆蓋干擾（TDD&FDD）等；系統(tǒng)外干擾主要是異系統(tǒng)非法使用TD-LTE頻段，異系統(tǒng)的雜散、阻塞或互調(diào)干擾對本系統(tǒng)的影響；硬件故障包括RRU故障，自系統(tǒng)雜散和互調(diào)干擾，天饋、天饋避雷器干擾等。

4.1 系統(tǒng)內(nèi)干擾

4.1.1 幀失步干擾

在TD-LTE系統(tǒng)中，時分雙工系統(tǒng)對時鐘同步性要求很高。TD-LTE特殊子幀的上下行保護(hù)時隙之間的GP就是為上行和下行留出的保護(hù)帶，其值為100～700 μs。如果失步時間不在100～700 μs這一范圍內(nèi)，就會造成基站間干擾。同樣的，GPS失鎖也會造成同樣的問題，但由GSP時鐘不同步造成的干擾通常影響較大、范圍較廣。

4.1.2 模三干擾

下行RS參考信號相對位置重疊會導(dǎo)致UE無法正確解析PSS造成的干擾，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)中PCI=3×Group ID（S-SS）+Sector ID（P-SS）。如果PCImod3值相同，那么就會造成P-SS干擾。

4.1.3 越區(qū)覆蓋干擾

越區(qū)覆蓋是指某小區(qū)的服務(wù)范圍過大，在間隔一個以上的基站后仍有足夠強的信號電平使手機可以駐留、切入或?qū)h(yuǎn)處小區(qū)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。

4.2 系統(tǒng)外干擾

中國移動TD-LTE系統(tǒng)共擁有130 MHz頻譜資源，分別為F頻段（1 880～1 900 MHz）、D頻段（2 575～2 635 MHz）、E頻段（2 320～2 370 MHz）。由于其常用的頻率較多，所以受到干擾的可能性也較大。TD-LTE網(wǎng)絡(luò)主要受到的系統(tǒng)外干擾主要有雜散干擾、阻塞干擾、互調(diào)干擾以及監(jiān)獄、軍隊、大氣波導(dǎo)等的干擾。

4.3 干擾排查方法

4.3.1 干擾優(yōu)化思路

針對系統(tǒng)內(nèi)干擾，需要對PCI、參數(shù)、天饋和設(shè)備等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

針對系統(tǒng)外干擾，要從后臺話統(tǒng)指標(biāo)分析上發(fā)現(xiàn)其規(guī)律性，如果長期存在，且底噪均較高，不隨時間的變化而改變，則有可能是外界干擾；如果底噪較高，且隨時間規(guī)律變化，例如只是在工作時間底噪高，其他時間正常，則也有可能是外界干擾。同時，需要從地理位置上進(jìn)行分析，通常，外界干擾的地域性較強，干擾的面積較大，往往不只干擾一個小區(qū)。

排查外界干擾源的步驟為：①在到達(dá)問題點后，選擇一個各個方向都沒有阻擋的位置（例如測試點的天面或者開闊的地段），利用指南針確定正北方向，然后結(jié)合前期測試數(shù)據(jù)確定受干擾路段的具體位置；②打開頻譜儀電源開關(guān)，待儀器啟動完畢后，設(shè)置掃頻的頻段范圍；③根據(jù)前期測試結(jié)果，結(jié)合周邊環(huán)境，基本確定干擾源可能的位置，并在超過干擾源的地方進(jìn)行雙向測試，確定干擾源的位置；④采用中分法選擇位置來確定干擾源的方向，逐漸逼近干擾源。

4.3.2 干擾優(yōu)化案例

問題描述：某工業(yè)園-HLHF_2小區(qū)受干擾較為嚴(yán)重。

問題處理：通過現(xiàn)場掃頻，基本確定干擾源為看守所干擾器導(dǎo)致，位置在工業(yè)園-HLHF_2和1小區(qū)（1小區(qū)90°、2小區(qū)180°、3小區(qū)300°）的方向上。

5 結(jié)束語

總之，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化在移動通信網(wǎng)絡(luò)運營中起著非常關(guān)鍵的作用，必須高度重視TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。對于存在的網(wǎng)絡(luò)問題，我們應(yīng)該不斷地總結(jié)、積累和探索，通過分析TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)問題，給出具體的優(yōu)化措施，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，以滿足TD-LTE用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，為用戶提供良好的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗，進(jìn)而提高企業(yè)的效益。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕