基于ATOLL軟件的LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋仿真

曾昶暢成都東軟學(xué)院

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基于ATOLL軟件的LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋仿真

曾昶暢
成都東軟學(xué)院

隨著4G牌照的頒布，我國(guó)已經(jīng)開始大規(guī)模建設(shè)LTE移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，覆蓋規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)前期重要的環(huán)節(jié)，本文通過ATOLL軟件進(jìn)行了LTE無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋仿真。

LTE 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 ATOLL

1　引言

LTE是第四代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)（4G）的國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)［1］，2013年，工信部向中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信頒發(fā)了4G牌照，目前，我國(guó)正處于4G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)時(shí)期，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的重要的第一個(gè)環(huán)節(jié)，而信號(hào)覆蓋問題是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要解決的主要問題之一。

2　無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是指工程師根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合投資和成本要求，運(yùn)用科學(xué)的理論分析、覆蓋仿真、業(yè)務(wù)分析等手段，進(jìn)行的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備配置的規(guī)劃過程［2］。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的范圍很廣泛，在本文中，我們主要針對(duì)LTE無線接入網(wǎng)進(jìn)行覆蓋仿真。

本文用到的無線規(guī)劃軟件是ATOLL 2.8試用版，ATOLL 是一個(gè)功能強(qiáng)大的無線規(guī)劃軟件，完全支持 GSM、GPRS、CDMA、W-CDMA、CDMA 2000、LTE。

3　基于ATOLL軟件的LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋仿真

3.1基于ATOLL軟件的仿真流程

無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋仿真主要是根據(jù)目標(biāo)地區(qū)的地理情況、基站選址情況、基站的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)目標(biāo)地區(qū)的無線信號(hào)覆蓋情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，以期在建設(shè)前找出信號(hào)盲點(diǎn)，避免后期的重復(fù)建設(shè)。主要可分為這幾個(gè)步驟：（1）收集目標(biāo)地區(qū)的三維地圖；（2）設(shè)置無線信號(hào)的傳播模型；（3）預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，包括LTE基站的位置等；（4）預(yù)設(shè)LTE基站的各項(xiàng)參數(shù)，包括MIMO參數(shù)、穿透損耗等；（5）進(jìn)行Monte-Car lo仿真［2］；

3.2LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋仿真參數(shù)設(shè)置

在本次仿真中，我們采用Atol l 2.8試用版，如圖1所示，采用福州某地50m分辨率三維地圖，投影坐標(biāo)系采用WGS84/ UTM Zone 36N，傳播模型為COST231-Hata模型，三區(qū)裂向LTE基站的天線掛高30米，頻帶為Band 39，下傾角9°，發(fā)射功率43dBm，采用垂直極化，波束寬度65°，增益18dBi，載波頻帶寬度10MHz，采用2*2MIMO，穿透損耗在密集城區(qū)設(shè)為20dB，在一般城區(qū)設(shè)為17dB，在郊區(qū)設(shè)為15dB，在鄉(xiāng)村設(shè)為12dB，鄰區(qū)規(guī)劃和跟蹤區(qū)規(guī)劃采用默認(rèn)自動(dòng)配置。

3.3LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋仿真結(jié)果分析

通過進(jìn)行Monte-Car lo仿真，我們得到的信號(hào)覆蓋強(qiáng)度圖如圖1所示。

圖1：信號(hào)覆蓋強(qiáng)度仿真圖

此外，通過ATOLL軟件發(fā)展還可以得到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告，同時(shí)，我們還采用經(jīng)典無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件Ai rCom進(jìn)行了對(duì)比仿真，采用ATOLL軟件進(jìn)行仿真時(shí)，目標(biāo)地區(qū)的LTE無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度全部滿足大于-105dBm的要求，做到了LTE信號(hào)在目標(biāo)地區(qū)的100%全覆蓋，76.791%的地區(qū)的LTE無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度大于-100dBm，41.291%的地區(qū)信號(hào)強(qiáng)度大于-95dBm，20.449%的地區(qū)信號(hào)強(qiáng)度大于-90dBm，而采用AirCom仿真軟件得到了幾乎相同的信號(hào)覆蓋仿真結(jié)果。

4　總結(jié)

本文采用了ATOLL軟件，對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)覆蓋性能進(jìn)行了仿真，同時(shí)也采用經(jīng)典的AirCom軟件在相同條件下進(jìn)行了仿真，結(jié)果顯示，采用ATOLL軟件可以準(zhǔn)確有效地進(jìn)行LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能仿真。

［1］ 易睿得，等. LTE系統(tǒng)原理及應(yīng)用［M］. 北京：電子工業(yè)出版社， 2012：17-18.

［2］ 程紅艷，等. LTE-FDD網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)［M］. 北京：人民郵電出版社， 2013：203-245