TD-LTE工程無線網絡規劃實例
歷經2011年和2012年高速布網,TD-LTE在國內已通過“TD-LTE規模技術試驗網”及“TD-LTE擴大規模試驗網”兩期工程,建設TD-LTE基站超過2萬個。
其中在廣東共建設TD-LTE基站已達7240個,包括宏站4500個、室分基站2740個,基本實現了廣州和深圳的主城區連續覆蓋。隨著LTE大規模試商用,做好規劃是重中之重。
規劃是工程實施的指導以及基礎,通過對現網2/3G數據業務流量趨向以及判定準則得出TD-LTE規劃站點,然后分別在F和D頻段進行指標的仿真并輸出合理的規劃參數,最終將作為規劃方案輸出提交給后續的工程設計及優化使用,對后續工程建設具有較強的指導意義。
TD-LTE網絡規劃指標
TD-LTE網絡規劃指標包括覆蓋指標、邊緣用戶速率、塊差錯率目標值等。其中,對于“邊緣用戶速率”這一備受關注的指標,TD-LTE布網要求在“鄰小區50%負載情況下”,F頻段網絡小區邊緣單用戶上下行速率達到256kbit/s/4Mbit/ss,單小區上下行平均吞吐量達到4Mbit/s/22Mbit/s;
D頻段網絡小區邊緣單用戶上下行速率達到512kbit/s/4Mbit/s,單小區上下行平均吞吐量達到8Mbit/s/20Mbit/s。
針對數據業務的塊差錯率目標值的指標為10%。
TD-LTE宏蜂窩網絡規劃流程可以分成:需求分析、預規劃、站址規劃、網絡仿真、無線資源及參數規劃等5個階段。
廣東沿海規劃案例
本次規劃以廣東沿海某地市為例,該市GSM網絡共有無線基站1167個。其中GSM900基站831個;DCS1800基站336個;TD基站315個,其中室外宏站201個,室內站114個。
覆蓋熱點區域的選取
假定各小區的數據業務密度記為Di,全網平均數據業務密度為D;熱點小區級別定義及GSM、TD網絡在主城區、一般城區、縣城等區域的熱點小區統計如下表1。
TD-LTE的覆蓋范圍在主城區、一般城區及縣城。原則上對4級熱點以上(含4級)的小區需實現TD-LTE的覆蓋,根據以上判別原則可以對GSM和TD-SCDMA數據業務密度進行對比分類后得出所需LTE站點。
規劃規模
結合GSM網絡及TD網絡數據業務密度分布情況,確定該區域LTE覆蓋區域后,完成主城區、一般城區、縣城覆蓋區域覆蓋站點布局,并統計出現網GSM/TD-SCDMA基站數據如表2。
TD-LTE規劃仿真
完成初步的站址規劃后,需要進一步將站址規劃方案輸入到TD-LTE規劃仿真軟件中進行覆蓋及容量仿真分析(流程包括規劃數據導入、傳播預測、鄰區規劃、時隙和頻率規劃、用戶和業務模型配置以及蒙特卡羅仿真),仿真結果直接反應出基于TD布站情況TD-LTE性能指標,對以后建站有一定意義。規劃人員完成該區域站點仿真并檢驗規劃方案是否滿足規劃目標、達到規定指標。仿真結果如圖1至圖8。
(1)RSRP仿真預測
(2)RS-SINR仿真預測(50%加載條件下)
(3)仿真結論
統計覆蓋區域場強-100dBm以上比例及在50%加載條件下,完成站點布局后,各覆蓋區-3dB以上比例是否達到LTE規劃指標要求。如表3。
結論:從上表統計分析可知,規劃方案滿足LTE規劃指標要求。
四方向著手應對TD-LTE發展問題
關鍵問題
TD-LTE尚處于發展初期,政策、頻譜、覆蓋、技術及產業鏈等均存在風險,對未來網絡建設帶來不確定性,其具體表現為以下幾點。
(1)頻譜資源尚未最終敲定
TD-LTE頻譜尚未最終確定,擴大規模試驗網中既存在F頻段組網也存在D頻段組網。
(2)覆蓋能力不足
由于TD-LTE沒有低頻段,因此小區覆蓋半徑較小,深度覆蓋能力不足,影響用戶感知;深度連續覆蓋對投資要求較高,造成網絡建設高成本。
(3)具體技術的應用存在風險
小區間干擾較嚴重,小區邊緣用戶感知受影響較大。
(4)實際施工、設計方案難度較高
TD-LTE天饋系統,目前可選擇采用8陣元天線和2陣元天線等類型天線。由于密集城區、天面資源緊張、業主對天線美化及隱蔽性要求苛刻等因素,方案的可行性、合理性是設計、施工探討的方向。
應對方案
TD-LTE網絡是中國移動無線蜂窩網絡的未來,主要承載高帶寬高質量的無線寬帶業務,必須做快做大,快速商用。針對TD-LTE網絡建設,應圍繞“六個面向”,即面向規劃、面向建設、面向優化、面向組網、面向多網互操作、面向新技術/新產品等開展研究和測試工作。建議重點開展以下工作。
(1)圍繞數據熱點,集中資源,做深做優,打造精品網絡。尤其是做好熱點的定位、梳理、和預測工作,面向數據業務熱點精確投放資源;
(2)網絡、業務、終端、客戶協同發展,確保網絡建設與業務發展相匹配;
(3)主城區、城區的網絡覆蓋要滿足規劃指標要求,在總體設計階段和初步方案設計階段充分論證規劃方案對指標的滿足能力,精確規劃,合理控制主城區、城區的站址密度;
(4)TD-LTE的規劃建設應當同步考慮F頻段和D頻段,基站設計需考慮對D頻段的升級演進能力,提前預留擴容空間,尤其是天饋系統的設計應考慮D頻段的需求。