基于多維度評估的FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用與設(shè)計(jì)

劉志科

【摘要】 FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)信號穿透力弱，應(yīng)用需求用戶較多，傳統(tǒng)2/3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法不適用于FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)，因此導(dǎo)致4G移動通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、語言通信能力較弱，論文引入了多維度評估思想，實(shí)施快速鄰區(qū)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評估和單站性能評估等多個方面進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，提高FDD-LTE通信傳輸能力，也為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化開辟了新思路，未來可以從更多的維護(hù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)性能。

【關(guān)鍵詞】 多維度評估 FDD-LTE 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 無線網(wǎng)絡(luò)

一、引言

隨著FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)和應(yīng)用，4G通信用戶已經(jīng)數(shù)以億計(jì)，其可以為通信用戶提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸、語音通信功能。FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)是一個應(yīng)用場景復(fù)雜，信號穿透力較弱，高頻段覆蓋能力弱，組網(wǎng)存在的問題日益突出[1]。為了提高FDD-LTE通信性能，運(yùn)營商組建了專業(yè)的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化部門和團(tuán)隊(duì)，采取了多種優(yōu)化手段對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化分析，或引入多樣化組網(wǎng)模式，比如利用皮基站、微基站和飛基站構(gòu)建一個層次化、多樣化、異構(gòu)型的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和性能，進(jìn)一步解決網(wǎng)絡(luò)干擾、覆蓋不足的問題[2]。

盡管FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段較多，但是許多優(yōu)化人員依然保持傳統(tǒng)GSM、WCDMA、CDMA2000等2/3G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化思維，不能夠適應(yīng)FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)具體應(yīng)用需求，造成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、語言傳輸信號覆蓋不足，亟需引入多維度評估分析方法，從快速鄰區(qū)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評估和單站性能評估等方面進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步改進(jìn)FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)通信性能[3]。

二、常規(guī)FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段存在問題

FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，由于SINR較差、重疊覆蓋度較高、覆蓋分布不足，因此容易導(dǎo)致FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)信號弱，不能夠滿足移動通信用戶需求。通過對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工具和方法進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化效果不好的原因如下：

（1）FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程較為粗放，基站建設(shè)選址倉促，規(guī)劃時間不足，站址選擇不科學(xué)，因此FDDLTE無線覆蓋信號存在漏洞[4]。

（2）FDD-LTE是最新的4G移動通信網(wǎng)絡(luò)，使用時間較短，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員尚未徹底轉(zhuǎn)變思路，依然采用傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化思路，側(cè)重于信號覆蓋強(qiáng)度優(yōu)化內(nèi)容，忽略了提升SINR質(zhì)量[5]。

目前，F(xiàn)DD-LTE 4G網(wǎng)絡(luò)與2G/3G網(wǎng)絡(luò)并存，各個網(wǎng)元之間存在海量的規(guī)劃數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)，因此僅僅依賴網(wǎng)優(yōu)分析人員的力量進(jìn)行分析，效率非常低下，難以滿足多張網(wǎng)絡(luò)并存優(yōu)化需求，因此亟需采用多維度評估分析方法，改善網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化效果，以便提高FDD-LTE通信傳輸性能[6]。

三、多維度評估分析法

FDD-LTE移動通信利用基站發(fā)射信號為用戶提供數(shù)據(jù)、語音傳輸網(wǎng)絡(luò)，由于這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境較為復(fù)雜，比如高樓大廈的阻隔、遠(yuǎn)距離分布的用戶等，都給移動通信網(wǎng)絡(luò)造成了嚴(yán)重阻礙，因此為了保證移動通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能，需要根據(jù)用戶通信需求實(shí)施動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[7]。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個非常系統(tǒng)的工程，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時，網(wǎng)友技術(shù)員需要充分的了解無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、通信性能和存在的問題，這也是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的第一步。因此，不同的無線網(wǎng)絡(luò)存在的問題可以從不同的維度進(jìn)行評估和分析，進(jìn)一步改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化結(jié)果，精準(zhǔn)的對網(wǎng)絡(luò)實(shí)施優(yōu)化，保證網(wǎng)絡(luò)擁有一個最優(yōu)化的通信傳輸狀態(tài)，論文結(jié)合筆者多年多年的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作實(shí)踐，從快速鄰區(qū)規(guī)劃與優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評估、單站性能評估等三個維護(hù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步改進(jìn)FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)通信性能。

四、多維度評估與優(yōu)化

4.1 快速鄰區(qū)規(guī)劃與優(yōu)化

鄰區(qū)規(guī)劃與優(yōu)化是無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要內(nèi)容之一，優(yōu)化技術(shù)員需要不定期的檢查鄰區(qū)，發(fā)現(xiàn)問題，刪冗補(bǔ)缺。比如某一個基站新開通時，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃數(shù)據(jù)不能夠及時的提供；基站拆除時，被拆除的站點(diǎn)與周邊基站的鄰區(qū)關(guān)系無法及時的更新；基站升級時，路由數(shù)據(jù)無法同步更新，這些都需要采取快速鄰區(qū)規(guī)劃與優(yōu)化，保障鄰區(qū)完整性。對于FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)來講，鄰區(qū)如果存在某些卻嚇你，則無線網(wǎng)絡(luò)通信將會產(chǎn)生SINR信號質(zhì)量差、通信路段存在若電平現(xiàn)象，因此不管是采用片區(qū)優(yōu)化或簇優(yōu)化，都需要保證基站鄰區(qū)的完整性和準(zhǔn)確性?？焖汆弲^(qū)規(guī)劃與優(yōu)化措施包括很多，可以從基礎(chǔ)鄰區(qū)表的鄰區(qū)檢查和批量路測數(shù)據(jù)鄰區(qū)查漏等維度進(jìn)行優(yōu)化。FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)鄰區(qū)實(shí)施定期檢查較好的辦法時比對現(xiàn)網(wǎng)鄰區(qū)和基礎(chǔ)林區(qū)表，仔細(xì)查看存在缺漏的鄰區(qū)，并且針對這個需求使用VBA創(chuàng)建一個無線網(wǎng)絡(luò)通信傳播模型，有效計(jì)算每一個基站周邊的關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度高的可以作為一個候選鄰區(qū)，不需要采用二維、三維地圖，因此只需要輸入相關(guān)的小區(qū)坐標(biāo)、方向的工參表就可以快速生成規(guī)劃區(qū)域的基礎(chǔ)鄰區(qū)表。鄰區(qū)規(guī)劃的方法包括人工規(guī)劃、自動工具規(guī)劃，這些工具方法均存在與FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)實(shí)際需求不相符的問題，因此需要根據(jù)路測數(shù)據(jù)補(bǔ)充鄰區(qū)，以便能夠更好的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋，批量路測數(shù)據(jù)鄰區(qū)查漏可以針對Log日志文件進(jìn)行批量分析，使用自動化分析工具進(jìn)行處理，大大的提高鄰區(qū)規(guī)劃查漏效率。

4.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評估

FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)是通信傳輸質(zhì)量保證的即使，針對站間距進(jìn)行有效的評估，可以提出采用多樣化異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)類型，進(jìn)一步改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)性能。站間距評估對于網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量存在嚴(yán)重的營銷，站間距增大導(dǎo)致信號覆蓋較弱，站與站之間覆蓋重疊度較小，保障小區(qū)準(zhǔn)確切換，因此降低基站傾角，可以降低小區(qū)在切換點(diǎn)附近衰減降低。但是由于FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)基站在建設(shè)時受到地理分布區(qū)域的影響，比如山體、樓棟、公園、河流和湖泊等都會影響基站建設(shè)，直接影響站間距評估結(jié)果。為了能夠有效的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以使用規(guī)劃最近站距平均值和測試點(diǎn)典型采樣距離等評估方法。規(guī)劃最近站平均值可以計(jì)算每一個基站與最近基站之間的距離，所有站距離可以使用平均值進(jìn)行計(jì)算。測試點(diǎn)典型采樣距離可以輸出每一個采樣點(diǎn)、基站間距離，取平均值計(jì)算網(wǎng)絡(luò)評估值。針對網(wǎng)絡(luò)結(jié)果進(jìn)行評估之后，可以使用多樣化異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化通信性能。目前，F(xiàn)DD-LTE采用相同的基站類型、傳輸機(jī)制、相對規(guī)則等組網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，因此不同的小區(qū)采用了相同的頻率資源。同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)雖然可以降低投資成本，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)快速組網(wǎng)，但是在某些局部區(qū)域連續(xù)覆蓋能力不足，并且容易產(chǎn)生同頻干擾、交叉覆蓋等問題，并且同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為單一，造成相鄰區(qū)信號無法控制，系統(tǒng)連續(xù)覆蓋質(zhì)量較差，為了解決FDD-LTE同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)存在問題，需要在宏基站覆蓋的邊角部署一些輕型、微型基站，實(shí)現(xiàn)混合分層部署，以便實(shí)現(xiàn)多基站協(xié)同覆蓋，形成一個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，為移動通信提供中繼能力。目前，F(xiàn)DD-LTE異構(gòu)分層網(wǎng)絡(luò)采用的基站主要包括皮基站、微基站、Relay站和飛基站。皮基站可以通過有線連接到核心網(wǎng)，通常部署于綜合性體育場館、購物廣場、火車站等人群密集的地區(qū)，補(bǔ)充宏基站覆蓋效果不佳、性能不足的問題。微基站利用八通道天線、雙通道天線接受和發(fā)射信號，部署于城區(qū)密集大型住宅區(qū)域，可以強(qiáng)化室內(nèi)深層覆蓋。飛基站可以通過有線連接到核心網(wǎng)，部署于以家庭為單位的室內(nèi)通信環(huán)境。Relay站可以通過無線介質(zhì)回傳到宿主基站，可以解碼、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息，不需要光纖傳輸數(shù)據(jù)。

4.3 單站性能評估

FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時優(yōu)化人員需要充分的掌握每一個基站的覆蓋情況，因此單站性能評估可以檢測一個基站是否合格，評估維度包括遠(yuǎn)近比、場景采樣。

（1）遠(yuǎn)近比評估。一般地，RSRP隨著距離增大逐漸衰減，計(jì)算小區(qū)區(qū)間的RSRP平均值，可以獲取基站近處[0m，120m]范圍的RSRP平均值和遠(yuǎn)處（120m，300m]范圍的RSRP平均值，進(jìn)而評估遠(yuǎn)近比，根據(jù)遠(yuǎn)近比評估單站性能，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。

（2）場景采樣評估。單站驗(yàn)證可以測試某一個場景的速率，并且設(shè)置一定的門限值，如果測試單站速率達(dá)到這個值，就可以認(rèn)為單站性能達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，比如規(guī)定FDDLTE基站的上下行PDCP層的平均速率要求不能夠低于45/85Mbit/s，但是如果基站的下載速率在一個SINR很高的環(huán)境下達(dá)到了85Mbit/s，這個基站依然不合格，需要進(jìn)行優(yōu)化。

五、結(jié)束語

FDD-LTE是目前最為先進(jìn)的一種無線通信網(wǎng)絡(luò)，其可以為移動用戶提供數(shù)據(jù)通信、語音傳輸功能。隨著FDDLTE網(wǎng)絡(luò)基站的大規(guī)模建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積越來越大，很多城區(qū)、農(nóng)村都已經(jīng)開始使用FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)，但是也給網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶來了新的困擾。論文提出了一種基于多維度評估的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，可以解決宏基站覆蓋存在的死角、偏角問題，構(gòu)建一個完整的、連續(xù)的、信號強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)模型，合理規(guī)劃站點(diǎn)布局，提高FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 楊永禎. FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)DT測試下載速率提升淺析[J]. 移動通信， 2015， 39（22）：14-18.

[1] 郭致毅. FDD/TDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)智能優(yōu)化作業(yè)工單系統(tǒng)[J]. 電信技術(shù)， 2015， 14（3）：28-30.

[3] 文志成， 亓新峰. FDD LTE無線性能與影響因素分析[J]. 信息通信技術(shù)， 2013， 17（2）：70-74.

[4] 周東波. FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵問題的研究[J]. 信息化建設(shè)， 2015， 32（12）：114-115.

[5] 周愛群. 淺談FDD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的多場景覆蓋解決辦法[J]. 中國新通信， 2015， 17（19）：87-87.

[6] 安子巖. 長春電信LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究與實(shí)踐[J]. 中國新通信， 2014， 21（13）：22-23.

[7] 常艷生， 趙芳. FDD-LTE與WCDMA網(wǎng)絡(luò)融合分析[J]. 互聯(lián)網(wǎng)天地， 2013， 21（2）：112-114.