TD-LTE農(nóng)村場景網(wǎng)絡優(yōu)化方法

劉建強

【摘要】 目前TD-LTE網(wǎng)絡正處于建設和優(yōu)化的關(guān)鍵時期，而廣大農(nóng)村及偏遠山村區(qū)域站點稀疏，人流量少，TD-LTE覆蓋較為困難。本文結(jié)合理論知識和工程實踐，對TD-LTE農(nóng)村場景網(wǎng)絡優(yōu)化面臨的難點進行了簡要分析和總結(jié)，并梳理了該場景網(wǎng)絡優(yōu)化常用方法，對日常網(wǎng)絡優(yōu)化工作的開展有一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】 TD-LTE 農(nóng)村場景網(wǎng)絡優(yōu)化 優(yōu)化流程

一、LTE農(nóng)村場景概述

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，低價智能機的快速商用激發(fā)了農(nóng)村4G用戶的快速增長，農(nóng)村市場已成為運營商競爭用戶數(shù)的又一個關(guān)鍵區(qū)域。與城區(qū)數(shù)目相比，農(nóng)村數(shù)量更為龐大，如何做好農(nóng)村區(qū)域的LTE信號覆蓋，是網(wǎng)絡深度覆蓋的重要體現(xiàn)。農(nóng)村覆蓋場景的特點是山多站少、場景地域廣闊、人口密度低、地形環(huán)境復雜多樣。通常幾公里內(nèi)只有一兩個站點覆蓋，站點平均海拔高，站間距大，站與站的銜接處容易出現(xiàn)弱覆蓋。對于農(nóng)村，實現(xiàn)有效覆蓋及提升用戶基本感知是搶占農(nóng)村市場的基礎。

二、目前TD-LTE地鐵場景的特點

與城區(qū)站點密集，平均站間距小，重疊覆蓋問題嚴重不同，農(nóng)村區(qū)域具有其自身的區(qū)別和特點。

1、農(nóng)村區(qū)域樓宇以三層以下樓房為主，快衰落影響較??；

2、農(nóng)村區(qū)域地理環(huán)境大都像盆地一樣，四周都有或高或低的小山；

3、農(nóng)村區(qū)域容易受山體阻擋，陰影衰落嚴重；

4、農(nóng)村區(qū)域人流量相對較少，主要以覆蓋為主；

5、農(nóng)村場景，2G用戶量較大，2G站點日均流量>600M的占比還是很高，盡早建設及增強4G網(wǎng)絡覆蓋吸收話務緩解2G壓力。

農(nóng)村場景站點稀疏，人流量少，主要以覆蓋為主，LTE站點為避免重復建設，降低建設成本，大都在2/3G站點的基礎上共址建設，站點多為高山站或者鐵塔站，為了增強覆蓋范圍，建議選用F頻段大功率RRU，天線類型選擇高增益定向天線，同時可以采用F頻段無損天線權(quán)值設置、10M帶寬、單流覆蓋在不改變現(xiàn)網(wǎng)硬件配置基礎上，增強覆蓋效果。也可以通過更換高增益天線、16T16R更改現(xiàn)有硬件配置基礎上加強覆蓋效果。

三、TD-LTE農(nóng)村場景主要優(yōu)化措施

3.1 現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析

農(nóng)村地域廣闊，地形環(huán)境復雜多樣，單個站點覆蓋范圍廣，基站站間距較大。農(nóng)村網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有如下問題：

1）覆蓋連續(xù)性較差

LTE站點使用頻率較高，無線傳輸能力不如2/3G網(wǎng)絡，初期的采取2/3G共站方式建設使得農(nóng)村網(wǎng)絡覆蓋連續(xù)性差，存在覆蓋空洞。

2）弱場通話比例高

農(nóng)村網(wǎng)絡站間距大，上下行鏈路不平衡的情況較為普遍，多數(shù)表現(xiàn)為上行受限，弱場通話的情況較多。

3）結(jié)構(gòu)相對簡單

農(nóng)村網(wǎng)絡采用單層組網(wǎng)，幾乎無室分小區(qū)和D+F雙頻站點，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對簡單，干擾較少。業(yè)務量有較明顯的節(jié)日效應，平時用戶量較少，網(wǎng)絡負荷較低，重要節(jié)日負荷存在突發(fā)高業(yè)務。

4）節(jié)假日存在突發(fā)話務

農(nóng)村場景小區(qū)業(yè)務潮汐現(xiàn)象較為明顯，用戶業(yè)務遷移具有規(guī)律性。從以往的數(shù)據(jù)來看，農(nóng)村場景小區(qū)重要節(jié)假日期間用戶數(shù)和業(yè)務量均會出現(xiàn)突增的情況，RRC連接最大數(shù)是平時RRC連接最大數(shù)的2倍左右。

3.2主要優(yōu)化措施

3.2.1 F頻段10M帶寬壓縮，進行覆蓋提升

F頻段帶寬由20M壓縮至10M，預計提升RS功率3dB。缺點在于F頻段壓縮至10M后用戶速率減半，農(nóng)村區(qū)域影響相對較小。

3.2.2 16T16R方案

16T16R技術(shù)作為4.5G關(guān)鍵技術(shù)之一，能夠在較少基站數(shù)量下，實現(xiàn)高速公路場景良好覆蓋，達到網(wǎng)絡的最大效益。相比傳統(tǒng)的8T8R方案一個小區(qū)1面天線及1個RRU，創(chuàng)新的采用一個小區(qū)2面天線及2個RRU，并通過將兩個RRU進行聯(lián)合接收和發(fā)射，提升上行接收增益及下行發(fā)射功率增益，有效提升小區(qū)上行及下行覆蓋半徑，根據(jù)前期集團組織的測試結(jié)果，覆蓋半徑提升可達到30%左右。16T16R增強算法，進一步擴大了基站的覆蓋范圍，減少基站建設投資；同時降低對硬件設備的需求，節(jié)省了16T16R技術(shù)實現(xiàn)的成本，最大限度提升網(wǎng)絡效益。

上行采用16 通道雙模接收來同時提高TDS/TDL上行覆蓋能力，

1、同一個小區(qū)使用2個RRU進行聯(lián)合收發(fā)。

2、2個RRU和2幅天線分別并排集中放置。

3、16通道最大比合并接收，理論上比8通道可以獲得最大3dB的增益。

3.2.3雙流并單流

農(nóng)村場景對于下行速率要求不高，而廣覆蓋不足的農(nóng)村區(qū)域，將雙流合并為單流，進一步挖掘現(xiàn)網(wǎng)潛力，在不改變硬件、不影響上行速率及容量的基礎上，提高一倍的下行覆蓋能力，改善VoLTE用戶感知。

3.2.4修改無損權(quán)值，進行覆蓋提升

無功率損失的天線權(quán)值原理主要為：首先將8個物理天線（即RRU通道）按下圖的關(guān)系，映射到BBU的2個邏輯天線端口。對于兩個邏輯端口，分別配置[1， 1， 1， -1]和[1， 1，-1， 1]兩組權(quán)值。因為權(quán)值的模為1，所以無功率損失，相比傳統(tǒng)權(quán)值，在下行有約1.5到2dB的功率增益，進而提高覆蓋提升volte通話質(zhì)量。

目前所用的寬波束天線元不能只調(diào)相不調(diào)幅，權(quán)值模值小于1，會帶來功率損失。天線類型為：通宇8通道高增益天線可修改為無損權(quán)值配置，其無損權(quán)值的波形仿真圖如下：

無損權(quán)值的幅度都為1，所以無功率損失從而實現(xiàn)滿功率發(fā)射。而且無損權(quán)值的波形相較于原廠商的天線權(quán)值，主瓣更為突出，從而增強主瓣的覆蓋，旁瓣更為寬闊圓滿，擴大的旁瓣的覆蓋范圍。

四、農(nóng)村場景VoLTE無線優(yōu)化總結(jié)

農(nóng)村場景站點稀少，平均站間距大，站與站之間覆蓋銜接差，用戶易掉線、接入差。農(nóng)村優(yōu)化需要從以下三個方面入手考慮：

1）最好農(nóng)村場景的覆蓋規(guī)劃，按照規(guī)劃站點位置進行站點建設，良好的RF覆蓋是優(yōu)化的前提；

2）無法通過新增站點解決弱覆蓋問題的，可以通過使用高增益天線或者無損天線權(quán)值配置，提升覆蓋；

3）通過調(diào)整接入類、調(diào)度類參數(shù)和eSRVCC切換相關(guān)參數(shù)，提升接通率，降低掉話率。

五、結(jié)語：

目前TD-LTE網(wǎng)絡建設和發(fā)展已經(jīng)到了關(guān)鍵階段，中國移動要在2G村村通的基礎上完善4G TD-LTE農(nóng)村覆蓋。農(nóng)村場景的覆蓋有其自身的特點，需要根據(jù)其特點選擇不同的優(yōu)化措施，而相關(guān)的網(wǎng)絡優(yōu)化經(jīng)驗需要繼續(xù)逐步積累。

參 考 文 獻

[1] 李正茂 王曉云.TD-LTE應用與實踐[M].人民郵電出版社，2014.

[2] 中國移動通信集團 典型場景的VoLTE無線優(yōu)化方法，2015.

[3] 江林華 LTE語音業(yè)務及VOLTE技術(shù)詳解. 電子工業(yè)出版社. 2016-01-01.