FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法研究

侯智軍

（中國(guó)電信股份有限公司山西分公司，太原 030006）

LTE常被稱為3.9G，將其與4G標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，除了最大帶寬和峰值速率與4G存在差異外，LTE的其他性能指標(biāo)都可以更好的滿足4G標(biāo)準(zhǔn)要求。如今，隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量不斷提高，在2G和3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過(guò)程中，各大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)積累了非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)，但是對(duì)FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃的好壞，將會(huì)直接決定建設(shè)投資風(fēng)險(xiǎn)的大小、建設(shè)周期的長(zhǎng)短，因此要對(duì)FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作給予重視，并對(duì)其規(guī)劃方法進(jìn)行優(yōu)化，下面將會(huì)對(duì)FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法進(jìn)行研究。

1 覆蓋規(guī)劃

在進(jìn)行FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)行規(guī)劃的過(guò)程中，首先需要明確無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋目標(biāo)，通常有下述幾個(gè)指標(biāo)來(lái)決定：一是業(yè)務(wù)類型。實(shí)際上，在FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，電路域（CS）業(yè)務(wù)開始逐漸的被全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)所取代，此時(shí)只存在PS域業(yè)務(wù)。但是，不同的PS域業(yè)務(wù)所要求的解調(diào)門限存在一定的差異，在對(duì)FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行覆蓋規(guī)劃過(guò)程中，需要確定覆蓋邊緣區(qū)所要滿足的數(shù)據(jù)速率目標(biāo)，并計(jì)算出與之相對(duì)應(yīng)的覆蓋半徑，最終就可以確定目標(biāo)業(yè)務(wù)類型。二是覆蓋區(qū)域。根據(jù)覆蓋范圍內(nèi)的建筑物分布情況和地理情況，可以從面、線、點(diǎn)等多個(gè)角度來(lái)開展覆蓋規(guī)劃工作，并明確各個(gè)區(qū)域的覆蓋范圍。三是覆蓋概率。通過(guò)對(duì)2G和3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行分析后，可以對(duì)FDDLTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所能夠承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行預(yù)估，并且不同覆蓋區(qū)域的面覆蓋率和邊緣覆蓋率存在一定的差異，面覆蓋率：密集市區(qū)95%，市區(qū)90%，郊區(qū)90%；邊緣覆蓋率：密集市區(qū)85%，市區(qū)75%，郊區(qū)75%。

2 容量規(guī)劃

對(duì)于FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)而言，容量規(guī)劃一般需要分區(qū)域開展，首先需要準(zhǔn)確的估算不同業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)量以及不同區(qū)域的業(yè)務(wù)總量，其次根據(jù)不同區(qū)域的時(shí)隙配置方式、頻點(diǎn)配置、用戶模型及業(yè)務(wù)模型等來(lái)準(zhǔn)確估算單小區(qū)所能夠提供的容量。隨后借助單小區(qū)容量和業(yè)務(wù)總量就能夠?qū)?shí)際區(qū)域可以達(dá)到的容量目標(biāo)來(lái)計(jì)算小區(qū)數(shù)。最后歸納出各不同區(qū)域所需小區(qū)數(shù)的總數(shù)。

容量規(guī)劃站點(diǎn)數(shù)的計(jì)算公式為：點(diǎn)數(shù)=用戶數(shù)×每用戶吞吐量÷單站平均吞吐量

實(shí)際上，F(xiàn)DD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃可以為網(wǎng)絡(luò)部署提供一定的參考和借鑒，但是在進(jìn)行規(guī)劃的過(guò)程中，存在比較大的不確定性，如業(yè)務(wù)模型，其會(huì)對(duì)FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的最終結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，在容量實(shí)際規(guī)劃過(guò)程中，需要在網(wǎng)絡(luò)正式商用后，根據(jù)所得到的現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3 站址規(guī)劃

該環(huán)節(jié)的主要任務(wù)就是對(duì)業(yè)務(wù)區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘察，確定基站類型（微蜂窩、宏蜂窩、直放站等），然后尋求適合做基站站址的站點(diǎn)，并對(duì)基站的扇區(qū)方向角、高度、下傾角等參數(shù)給予初步確定。在站址規(guī)劃過(guò)程中，要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基站、與其他運(yùn)營(yíng)商基站共享等問(wèn)題給予考慮，并對(duì)現(xiàn)有基站高度、位置是否滿足建設(shè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行核實(shí)，是否存在足夠的空間來(lái)確保施工的順利進(jìn)行。

4 頻率規(guī)劃

4.1 LTE頻段分配

從理論上來(lái)講，帶寬越大，在正交頻分復(fù)用（OFDM）基礎(chǔ)上構(gòu)建的多用戶頻選調(diào)度就會(huì)具備越好的性能，為了使上下行分組數(shù)據(jù)速率得到有效的提高，并能夠減少時(shí)延、承載更多的業(yè)務(wù)，就需要在頻譜資源允許的基礎(chǔ)上，來(lái)選擇大帶寬進(jìn)行組網(wǎng)部署，以更好的發(fā)揮系統(tǒng)性能。

FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)選擇了OFDM 技術(shù)，此時(shí)如果選擇同頻組網(wǎng)方案，則小區(qū)間干擾是主要的干擾因素，如果選擇異頻組網(wǎng)方案，所采用的無(wú)線頻譜帶寬將無(wú)法滿足大帶寬的連續(xù)組網(wǎng)部署要求。

目前，F(xiàn)DD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，已經(jīng)從產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)前沿開始慢慢的轉(zhuǎn)向?yàn)閮?yōu)勢(shì)頻譜資源的競(jìng)爭(zhēng)，歐洲運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)制定了FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)劃，同步發(fā)展低、中、高3個(gè)頻段，并從初期的高頻段開始 向低頻段傾斜。

4.2 頻率組網(wǎng)方案

如果系統(tǒng)的帶寬為40MHz時(shí)，可以根據(jù)大帶寬組網(wǎng)部署要求，來(lái)進(jìn)行頻率組網(wǎng)方案的制定，其常見的頻率組網(wǎng)規(guī)劃方案為：（1）同頻組網(wǎng)。其是指所有小區(qū)均選擇了同一頻率，在建網(wǎng)初期的時(shí)候，如果負(fù)荷不高，建議選擇1個(gè)20MHz的頻點(diǎn)，隨著后續(xù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的不斷提高，可以開啟第二頻點(diǎn)進(jìn)行有效擴(kuò)容。（2）1×2 異頻組網(wǎng)。采用1×2異頻組網(wǎng)，并選擇了20MHz頻點(diǎn)2個(gè)，要求每個(gè)小區(qū)配置20MHz頻點(diǎn)1個(gè)。（3）1×3 異頻組網(wǎng)。采用1×3異頻組網(wǎng)，并選擇了10MHz頻點(diǎn)3個(gè)，要求每個(gè)小區(qū)配置10MHz頻點(diǎn)1個(gè)。（4）1×4 異頻組網(wǎng)。采用1×4異頻組網(wǎng)，并選擇了10MHz頻點(diǎn)4個(gè)，要求每個(gè)小區(qū)配置10MHz頻點(diǎn)1個(gè)。圖1描述的是FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)典型的頻率組網(wǎng)方式。

圖1 FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)典型的頻率組網(wǎng)方式。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要從覆蓋規(guī)劃、站址規(guī)劃、容量規(guī)劃、參數(shù)規(guī)劃等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化工作，這樣不僅可以有效提高FDD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率，而且還可以更好的推動(dòng)我國(guó)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。