| 标题 | 基于LTE异频分层结构的组网策略研究 |
| 范文 | 王硕然 【摘要】 针对当前TD-LTE在深度覆盖方面遇到的难度与挑战，结合现网普遍使用组网方式的优缺点，本文提出了F频10M异频组网、F频/D频分层组网的新策略，并利用链路分析与系统仿真等方法进行验证。 【关键词】 TD-LTE 异频组网 F/D分层组网 10M 一、前言 随着移动智能终端的全面普及以及物联网、移动互联时代的到来，伴随着电子商务等数据业务的快速发展，对运营商加强其网络覆盖深度的要求更为迫切。从系统覆盖能力看，3G网络覆盖薄弱，迫切需要在4G时代扭转局势，而4G系统的室外部署频段可能主要以1.8GHz及2.6GHz甚至更高频段为主，系统覆盖能力相对较弱；从业务需求看，数据业务在较高的SINR条件下才能达到高速数据传输的体验，语音业务（VoLTE）的性能对网络质量要求更好。为了满足加强网络覆盖的需求，常用的方法是加快推进无线网络的铺设，在无覆盖或弱覆盖的区域通过增设基站，以满足用户所需的网络覆盖需求。 基于目前的容量资源及网络覆盖情况，本文探讨如何利用手上的F频频段资源，以提升边缘用户感知为目的，尽可能提升深度覆盖和连续覆盖的效果，而用户的业务主要用D频进行吸收，提升用户的峰值速率和感知，设计出一种新的组网方式。 二、不同组网方式优劣分析 目前TD-LTE普遍采用同频组网的方式组网，同频组网可以使网络中可利用的资源得到大幅的提升，而异频组网策略可改善覆盖边缘感知，因此目前主流的组网方式是“F/D同层异频组网”和“F/D分层同频组网”两种，但两种组网方式均存在一定的问题。 2.1 F/D异频同层组网 “F/D异频同层组网”抗干扰性能相当优越，相比同频组网可大大降低小区间的干扰，能保持网络的平均吞吐量和边缘吞吐性能，可改善边缘覆盖，但F频衰较小、穿透能力较强，覆盖深度将由于D频覆盖能力的受限，F/D异频同层组网将导致业务严重向F频倾斜，而F频仅有30M，相对于D频的60M带宽，略显不足，F/D异频同层组网将可能导致网络的利用率和负荷不均衡。 2.2 F/D分层同频组网 “F/D分层同频组网”采用同频组网的方式具有频谱效率高等特点，可改善F、D两频段的业务占比，均衡网络的利用率和负荷，但同频组网无可避免的导致覆盖边缘的干扰和用户感知劣化，同频组网中各小区使用相同的频率进行覆盖，且LTE高频频谱覆盖能力的受限，使得小区间的干扰更为严重，限制了同频组网的性能，在建网初期，网络结构未完善前，网络存在大量的重叠覆盖和覆盖空洞，不利于4G业务的推广。 2.3 提出“F异频同层、F/D分层”的组网新策略 结合“F/D异频同层组网”和“F/D分层同频组网”两种组网形式的优缺点，利用异频组网的抗干扰能力和F/D分层的负荷均衡的优势，本文提出一种组网策略，将F频分裂为3个10M载频，进行F频异频组网，并设计出一套新的F/D分层策略，实现“F异频同层、F/D分层”的组网策略，降低覆盖边缘的干扰，并用F频吸收，提升覆盖中心的容量，并用D频承载，以提升用户感知。 三、F/D 分层组网参数设计 分层组网是指在原有小区的覆盖基础上，再叠加一层或多层网络，叠加的网络可与原有小区同频，也可以是异频，可以是同系统，也可以是异系统。分层组网的设计理念是提升网络容量，是寻求容量与干扰的手段，将优先的频率资源在空间进行复用。对于TD-LTE网络，中国移动公司室外组网频段主要采用D频段（2570-2620MHz）与F频段（1880-1920MHz），由于D频段（2.6GHz）的穿透能力较差，F频段较D频段本身覆盖特性更好（空间传播损耗F频段有采约4db的优势），加上小带宽组网带来了功率上的增益（F频段有3db优势），所以不用降低现网D频段功率，就可实现同心圆的覆盖效果（F小区的覆盖半径约为D小区的两倍）。 3.1空闲态 与2G/3G网络不同，LTE系统中引入了重选优先级的参数，网络侧可配置不同频点或者频率组的优先级来控制空闲态终端的重选方向，重选优先级可设置为0至7共8个等级，数字越大则优先级越高。按照网络均衡需求，4G网络终端优先驻留E频段、其次D频段、最后F频段的思路，空闲态设置各频段重选优先级为： E频段（优先级6）=D频段（优先级6）>F频段（优先级4） 3.2连接态 目前室外F/D间的主要切换策略为基于覆盖的A2+A3或A2+A4事件，F频与D频小区使用相同的切换策略，具有同等的有地位没有优先级之分，那么基于覆盖的A2+A3或A2+A4事件没有起到网络分层、业务均衡的作用。基于该原因，F频/D频之间的相互切换可通过设置不同的事件策略来实现分层效果。 F频切向D频的切换采用A2+A4事件触发，D频切向F频的切换采用A2+A5事件触发。各种系统内切换事件说明如图表5所示，F/D分层组网连接态参数设置如图表6所示。 相比A3和A4，A5更苛刻，A3和A4只需满足单方面的条件，邻区信号质量满足条件就行，而A5需要邻区和服务小区同时满足条件才能出发切换，所以A5事件适合提高D频在分层网络的优先级。 这种F/D分层新策略结合F频异频组网形成新的组网方式，一方面，F频异频组网提升网络覆盖，改善边缘网络质量，吸收更多潜在业务；另一方面，F/D分层策略均衡F/D间的资源利用率和负荷，确保用户有良好的业务体验，提升用户感知。 四、应用效果 4.1覆盖率明显提升 试验区域方案实施后，拉网测试指标显示覆盖率有明显提升，其中综合覆盖率提升2.77%，里程覆盖率提升了3.57%；平均RSRP提升了3.9dB；边缘RSRP提升了5.22dB；通过MR 数据RSRP对比，可以看出MR覆盖率有明显提升，其中：RSRP>=-100的比例提升了7.5pp（45.6% → 53.1%），RSRP>=-110dbm的比例提升了6pp（78.5% → 84.5% ）。 4.2干扰大幅下降，信号质量改善明显 对比同频组网，异频组网后平均噪声均值明显下降，64QAM CQI比例上升15.5PP，QPSK CQI比例下降6.5pp，平均SINR提升5.22dB，网络信号质量改善明显，城区的平均噪声干扰改善更为明显。 4.3 F频上下行业务流量明显增长 D频流量基本保持稳定，F频流量增幅明显，全区上行流量较调整前增长30.12%（去除正常增长，较调整前有16个百分点的提升），全区流量增长主要由F流量增长构成。显然城区F频段覆盖深度扩展挖掘了潜在的业务需求，郊区的流量升幅更为明显，而郊区F频段覆盖延伸也带来了业务拓展。 4.4流量由F向D均衡 A2+A5分层策略迁移了部分F频流量到D频，城区D＼F流量占比重新回复到变频前水平。采用A2+A5分层策略更易于实现D、F流量均衡控制。 五、结语 基于目前的容量资源及网络覆盖情况，本文探讨如何利用手上的F频频段资源，以提升边缘用户感知为目的，尽可能提升深度覆盖和连续覆盖的效果，提出了一种新的组网策略，将F频分裂为3个10M载频，实现“F异频同层、F/D分层”的组网策略。通过链路分析、仿真测试和方案试验验证表明，“F异频同层、F/D分层”的组网策略的策略可以有效提升覆盖率、改善网络性能。一方面F频异频组网能大大降低了小区间的干扰，能保持稳定的平均吞吐量和边缘吞吐量性能，另一方面F/D分层策略能有效对F/D 的业务流量均衡，保证用户仍能拥有较好的业务体验。 参 考 文 献 [1] 谢宁，亓晓武，刘玮，王靖.《TD-LTE异频组网技术网络性能研究》. Lte网络创新研讨会，2014 [2] 段红梅.《TD-LTE网络F+D异频混合组网规划研究》.《电信工程技术与标准化》， 2013 [3] 刘毅，吕雪峰. 《基于TD-LTE网络D频段异频组网方案研究》. Lte网络创新研讨会， 2013 |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。