TD-LTE网络F+D异频混合组网规划研究

段红梅

（中国移动通信集团河北有限公司， 石家庄 050021）

TD-LTE网络F+D异频混合组网规划研究

段红梅

（中国移动通信集团河北有限公司， 石家庄 050021）

针对TD-LTE建网初期现网结构不尽合理造成的网络问题，提出了以F频段为主，D频段局部异频的规划方式。以某省会城市TD-LTE网络规划为例，通过对全F组网、站址降高、F+D混合组网仿真分析，验证了F+D混合组网方案对网络性能提升的可行性。

同频干扰；重叠覆盖；F+D混合组网

1 引言

TD-LTE室外可用的频率资源有F频段和D频段，TD-LTE建网初期，在充分利用异频组网以降低干扰的同时，又不影响两个频段未来的使用和网络构建，成为早期构建TD-LTE网络的关键。若TD-LTE采用全D频段覆盖，由于频段的原因，仅与TD-SCDMA共站不能连续覆盖，需要增加站址密度。但目前城区基站选址非常困难，增加投资并不能完全解决D频段连续覆盖问题，而且会影响工程建设进度，进而带来一定的网络质量问题。若TD-LTE采用全F频段覆盖，工程实施中与TD-SCDMA合站建设，基本不需额外加站。但是由于现网网络结构并不理想，F频段基于现网建设会导致重叠覆盖严重，部分站点需要调整。本文提出了局部采用少量D频段站点的方案，以解决同频干扰问题，保障网络性能，提升用户感知。

本文拟从重叠覆盖度的角度，对小区的干扰情况进行仿真分析，并比对站高调整及D频段替换的仿真效果，给出建议的整改方案。通过对某省会城市TD-LTE整个网络的仿真，评估出主动干扰值较大且站间距小于500 m的的小区，通过对问题站点的逐个分析，给出存在问题的区域。并通过对问题站点的调整仿真对比分析，验证混合组网对提升网络性能的可行性。以重叠覆盖及同频干扰为标准，分析网络性能指标，同时筛选出问题小区。通过对问题小区的调整后的仿真输出，并对比调整后的RSRP、及SINR仿真模型，评估网络性能的改善程度。从而得出F+D混合组网以及工程调整，对网络性能的改善情况，分析确认混合组网的可行性。

2 F+D混合组网的基本原理

网络结构是网络性能的基础，网络结构的好坏直接影响着网络最终的用户业务体验。TD-LTE同频组网下，网络结构的优劣体现在网络的重叠覆盖水平上。重叠覆盖度过大，则小区间的相互干扰将越大；重叠覆盖度过小，则小区间覆盖衔接将不连续，有可能导致切换无法及时完成，进而影响业务连续。

2.1 重叠覆盖评估方法

重叠覆盖区是指两个或多个小区共同覆盖，由干扰而导致吞吐率严重下降的区域。在实际的无线网络中，重叠覆盖区是不可避免的。它可以保证网络的无缝覆盖、终端可以正常的切换和重选；但过度的重叠覆盖（如越区覆盖、交叉覆盖等）也将带来网络性能的相应下降。重叠覆盖区域内相邻小区的干扰，是TD-LTE吞吐率下降的主要原因。识别网络结构存在问题的小区，在规划阶段即对这些问题小区进行分析，进而给出具体的规划建议是研究重叠覆盖区的主要目的。

重叠覆盖可以通过某一小区作为邻区的所有功率与该小区的总功率的比值来评估，可将此比值称为该小区的干扰贡献系数。数值越大，说明该小区的干扰越大，需要进行调整的优先级越高。

考察某小区对周边小区的的干扰程度，表示该小区对外的干扰贡献概率。可用于识别干扰贡献大的问题小区，以此评估该小区的网络结构优劣。

其干扰贡献系数公式如下：

目标小区作为干扰邻区时的能量之和与该小区的总能量的比值来评估小区A的干扰贡献大小。

基于规则的19×3拓扑结构网络，在不同站高、下倾角进行仿真可以得出在基于一定条件下小区的干扰贡献系数与站间距的关系，在干扰贡献度在0.45左右时，对应的最小站间距为200 m，即，对于小于200 m站间距的站点，同时相应扇区干扰贡献系数大于0.45时，这站点可以作为网络中存在较大干扰的站点，是后续规划中需重点考虑的站点。

采用仿真结果（每个栅格的覆盖电平情况）作为数据源，利用上述评估方法对某省会城市网络进行网络结构的重叠覆盖评估。对评估出的干扰贡献高的小区进行逐一分析，提出相应的调整建议。对其中干扰系数相对较大，并且站间距较近，且通过RF优化效果不明显的站点，采用D频段进行整改。

2.2 利用D频段整改的适用条件

(1) F频段网络结构不合理，需要站址整改；

(2) 采用D频段能够有效解决重叠覆盖导致的干扰问题；

(3) D频段站点与周边F频段站点站间距能够满足连续覆盖要求，包括深度覆盖要求。

D频段异频方案是网络结构整改中间临时方案，随着用户发展FD未来均会同频组网，最终还是要大力推动结构整改。

3 F+D混合组网仿真分析

基于某省会城市F频段平滑演进的总体网络规划方案，对网络结构的评估进行了提升和细化，评估颗粒度精确到小区级，并结合了实际的地理环境因素，大大降低了通过简单粗筛网络参数而造成评估结果的误判率。

本次评估中，首先采用仿真的结果（每个栅格的覆盖电平情况）作为数据源，利用特定算法对网络进行重叠覆盖度评估；再对评估出来的干扰贡献高的小区进行逐一的分析，提出相应的调整建议。

从重叠覆盖度的角度出发，对每个小区的干扰情况（主动干扰：作为干扰源）进行分析，评估出的主动干扰值较大同时站间距小于500 m的的小区列表7个，共计3个站点，通过对该3个站点逐个分析，得出存在问题的区域，现以“花鸟鱼虫市场”站点为例，详细分析如下：

花鸟鱼虫_3扇区的干扰系数达0.43，花鸟鱼虫市场与相邻的金马实业站点之间距离为241 m，属于过近站点，直接采用同频F频段演进，网内存在严重干扰问题，从而影响TD-LTE网络性能。工参表见表1。

表1 工参表

3.1 现网F频段的仿真结果

图1 RSRP

从图1、图2中看，RSRP分布良好，RSRP＞-100 dBm的区域为99.52%。SINR＞-3 dB的比例占90.59%，SINR＞0 dB的区域只有72.69%。站间距过近导致干扰较大，SINR较差。SINR及RSRP统计见表2。

图2 SINR

3.2 花鸟鱼虫市场站点直接降高

将站点直接降高，站高由36 m降低至30 m，再次进行仿真统计结果（见图3、图4）。

图3 RSRP

表2 SINR及RSRP统计表

图4 SINR

从图3、图4中看，该站点降高调整后仿真可以看出RSRP＞-100 dBm覆盖率为97.98%， SINR＞-3 dB占比为87.99%，其中SINR＞0 dB区域占比为69.82%，可见花鸟鱼虫市场降高调整后，覆盖率下降1.54%，SINR＞-3 dB占比也下降了2.68%，覆盖有所下降，SINR性能也有所下降。SINR及RSRP统计见表3。

3.3 替换花鸟鱼虫市场为D频段站点

图5 RSRP

从图5、图6中可以看出，将该站点替换为D频段站点，则该站点对周边F频段站点不造成同频干扰，同时解决站点周边覆盖问题。替换为D频段站点后RSRP＞-100 dBm覆盖率为97.07%， SINR＞-3 dB占比为94.48%，其中SINR＞0 dB区域占比为82.10%，可见花鸟鱼虫市场站替换为D频段站点后覆盖略有下降，由于采用异频方案，区域内SINR得到显著提升。SINR及RSRP统计见表4。

表4 SINR及RSRP统计表

图6 SINR

3.4 整体统计对比结果

总体来看，直接降高后，RSRP略有下降，受覆盖影响SINR也有一定程度下降，整体效果不良；花鸟鱼虫市场替换为D频段后，由于频段的差异，RSRP略有下降，同时SINR＞0 dB提升高达约10%，提升效果显著。对比结果见表5。

表5 对比结果统计表

4 结论

对于部分站间距较小的站点，若直接升级则会造成周边区域干扰加大，若直接降高周期较长，还可能出现覆盖严重下降的现象，于该类站点可先采用D频段进行建设。通过仿真结果对比也可以看出，D频段替换过的站点，其干扰大大降低，说明在TD-LTE建网初期，采用F+D混合组网提升网络性能是可行的。

[1] 戴源等． TD_LTE无线网络规划与设计[M]． 北京：人民邮电出版社，2012．

[2] 王映民，孙韶辉． TD_LTE技术原理与系统设计[M]． 北京：人民邮电出版社，2010．

[3] 戈什（美），李莉（译）． LTE权威指南[M]． 北京：人民邮电出版社，2012．

[4] 元泉． LTE轻松进阶[M]． 北京：电子工业出版社，2012．

[5] 何剑等． TD_LTE网络规划原理及应用[M]． 北京：人民邮电出版社，2013．

Research on TD-LTE F+D hybrid network planning

DUAN Hong-mei
(China Mobile Group Hebei Co., Ltd., Shijiazhuang 050021, China)

This article gives F + D hybrid network scheme in order to achieve a corrective network structure, at the beginning of the TD-LTE deployment. Taking XX city TD-LTE network planning example, through to the whole site F network, demonstrate the F + D hybrid network simulation analysis. Giving the network simulation fi gure contrast before and after the adjustment are presented, and verif i cating the feasibility of F + D hybrid network scheme for network performance improvement.

same frequency interference; overlapping coverage; F + D hybrid networking

TN929.5

A

1008-5599（2013）09-0008-05

2013-06-12