共天馈下多制式网络的优化分析

马宁，权笑，孟夏，袁欣，王文博

（中国移动通信集团设计院有限公司， 北京 100080）

共天馈下多制式网络的优化分析

马宁，权笑，孟夏，袁欣，王文博

（中国移动通信集团设计院有限公司， 北京 100080）

共天馈解决方案利用已有网络资源，解决新入网络部署站址获取难、天面资源受限等问题，帮助运营商获取一张“快速部署，低成本，高性能”的网络，快速提升运营商综合竞争力，本文主要分析在共天馈下多制式的网络优化，优化时需要综合考虑不同制式的覆盖目标与业务发展目标，在RF、参数算法、承载业务等方面进行协同优化，实现多制式优化效率与优化质量的双提升。

共天馈；协同优化；宽频天线；精细优化

1 前言

共天馈解决方案利用已有网络资源，解决新入网络部署站址获取难、天面资源受限等问题，帮助运营商获取一张“快速部署，低成本，高性能”的网络，快速提升运营商综合竞争力。全球主流运营商多采用共天馈解决方案快速建设LTE网络，如印度巴蒂电信、美国Clearwire、日本软银等。中国移动联合主流设备制造商在杭州、深圳及广州进行了F频段TD-LTE与A频段TD-SCDMA双模共天馈规模组网试验，网络性能优异。截止目前，杭州TD-LTE已经规模预商用，商用放号7 000个以上，深圳也即将进入预商用阶段。

2 共天馈下的多制式网络优化分析

共天馈解决方案在有效解决LTE网络建设难题的同时，对于共天馈下多制式网络的优化带来了一定的难度。优化时需要综合考虑不同制式的覆盖目标与业务发展目标，在RF、参数算法、承载业务等方面进行协同优化，实现多制式优化效率与优化质量的双提升。下面结合F频段及A频段分析业务传播模型、天线及组网3方面对于协同优化的影响。

2.1 频率的传播特性对于共天馈下两网协同优化的的影响

不同频率的电磁波在不同场景中的传播特性有一定差异，频率越高传播损耗越高，覆盖能力越弱，频率越低传播损耗越低，覆盖能力越强。共天馈下两网频段覆盖能力越接近，协同优化难度越低。

（1）基于COST 231-Hata模型进行F频段和A频段传播损耗分析。

标准COST 231-Hata传播损耗模型：

PL[dB]＝A+B·lg(f)-13.82·lg(hb)-α(hm)+(C-6.55·lg(hb))·lg(d)

比较F频段和A频段在不同场景下的穿透损耗情况，如表1所示。

表1 F频段和A频段在不同场景下的穿透损耗情况

通过表1得出，F频段和A频段在密集城区、一般城区以及郊区覆盖场景，传播损耗差异基本一致，F频段和A频段可以做到同覆盖。

（2） 基于多径模型分析F频段TD-LTE和A频段TD-SCDMA上行解调门限差异。

TD-LTE使用3GPP ETU多径模型，TD-SCDMA使用3GPP TU多径模型进行典型场景下的上行解调能力差异对比，结果如表2所示。

表2 两种多径模型上行解调能力差异对比

通过表2得出，F频段TD-LTE和A频段TD-SCDMA在密集城区、一般城区以及郊区覆盖场景，上行解调门限差异基本一致。

2.2 宽频天线对于不同频段的增益一致性对共天馈下两网协同优化的影响

宽频天线对于不同频段的增益差异，对共天馈下多制式的覆盖能力有一定影响，增益差异越小，对于两网协同优化影响越小。

微波暗室对现网某厂商FA宽频天线进行测试，在水平及垂直方向，FA宽频天线可以做到增益基本一致。测试结果如下：

（1）如图1所示，水平方向：正负70°范围内F和A的差异在0.5 dB以内，F频段和A频段在天线水平方向可以做到同覆盖。

（2）如图2所示，垂直方向： 15°范围内F和A无差异，F频段和A频段在天线垂直方向可以做到同覆盖。

2.3 共天馈多制式组网类型对于两网协同优化的影响

不同的组网类型对于网络结构的要求是不一样的，如同频组网时，为控制同频干扰对小区间的重叠覆盖区域的大小要求较严格，而异频组网则对此要求较低。

F频段TD-LTE采用同频组网，A频段TD-SCDMA HSPA网络也采用同频组网，两张网都需要控制小区间重叠覆盖区域的大小，优化目标相同；同时，合理的小区间重叠覆盖区域，对于A频段TD-SCDMA网络R4主载波来说，合理的重叠覆盖对于网络性能也有一定的提升。

图1 FA宽频天线水平方向增益对比图

图2 FA宽频天线垂直方向增益对比图

3 共天馈下的多制式网络优化执行

共天馈下的网络优化手段与单模网络优化基本一致，包括基本参数调整，RF调整等，同样需要综合运用各种手段多轮调整，才可以将网络性能调整到最佳；共天馈下多制式网络的优化与单模网络优化比较特别的地方在于调整RF相关参数时，如天馈的方向角、下倾角时，需要综合考虑调整结果对于共天馈下两张网络的影响。根据杭州现网经验，优化措施前移，如工程参数核查及网络结构核查等，可以有效保障协同优化效果。共天馈下多制式网络优化主要由以下4个步骤组成：

（1）步骤1：现网网络工程参数核查。工程参数核查的主要目的是核实站点资源配置信息，如天线型号、天馈设置等，减少工程参数信息错误对于优化的影响。在杭州某小区发现由于天线型号工程参数错误，导致TD-LTE天线权值配置错误，广播波束成形紊乱，进而造成小区越区覆盖严重，修正权值后，问题解决。

（2）步骤2：网络结构核查。期网络规划中，对于不合理网络结构的调整存在一定的误差，在优化阶段需要进行网络结构核查，尽量减少由于网络结构带来的网络性能问题。

(3)步骤3：继承现网已有优化成果。借鉴及继承共天馈下其他制式的网络已有网络优化成果，可以大大降低开网优化工作量。杭州F频段TD-LTE网络借鉴及继承A频段TD-SCDMA功率、邻区关系及切换参数，TD-LTE网络性能良好。中国移动集团组织专项测试，在简单继承TD-SCDMA现网参数后，TD-LTE 50%网络负荷下，平均速率达到12.8 Mbit/s，经过精细优化后，达到15.1 Mbit/s。

（4）步骤4：针对问题区域的精细优化。问题区域精细优化分为共天馈下单模问题和多模间问题。单模问题，如参数配置问题、设备问题等，可以针对单模独立处理。多模间问题，一般主要是覆盖问题，主要需要调整天馈及相关RF参数来解决。

基于理论及测试结果，F频段TD-LTE和A频段TD-SCDMA可以做到同覆盖。在问题区域精细优化时，F频段TD-LTE和A频段TD-SCDMA共覆盖区域会同时表现为弱覆盖，其主要原因为网络结构问题，对于小范围弱覆盖问题，可以调整天馈及RF参数解决，对于大范围弱覆盖问题，需要通过网络规划手段进行解决。

4 案例

中国移动通信集团计划部牵头组织在杭州展开28个专项测试。28个专项测试中包括“F频段和A频段覆盖能力测试”专项。

测试区域： 杭州武林区（典型密集城区）。

测试区域说明：

（1）测试区域内TD-LTE共计106个小区（与现网TD-SCDMA共站共天馈）；测试区域内TDSCDMA共计111个小区，有5个小区是街道站，没有TD-LTE基站。

（2）TD-LTE站点单Port功率12.6 dBm； TD-SCDMA站点PCCPCH双码道平均功率设置30.2 dBm，考虑实际传播差异及天线增益差异，TD-SCDMA和TDLTE接收电平平均相差16.2 dB。

测试主要结论： 实测TD-SCDMA和TD-LTE接收电平差值与理论差值基本接近。组网条件下经过网络优化后，实测TD-LTE平均RSRP与TD-SCDMA平均RSCP相差约14 dB，和理论计算值16 dB接近。

TD-LTE和TD-SCDMA在共站组网条件下可以做到同覆盖，如表3所示。

表3 不同测试场景共站组网覆盖比例

共站组网条件TD-SCDMA覆盖差的情况下TD-LTE覆盖也差。

本次拉网测试共发现14处弱覆盖区域，8处TDSCDMA与TD-LTE覆盖同差。

4处区域TD-SCDMA覆盖较好，而TD-LTE覆盖较差。原因为这些区域有TD-SCDMA街道站补盲。

2处区域TD-SCDMA覆盖较差，而TD-LTE覆盖较好。有两个原因：一个为TD-SCDMA没有配置相应邻区，没有切换到最优小区；另一个为室外TDSCDMA有街道站，因而将共站覆盖的TD-SCDMA功率设置较低，导致TD-SCDMA室内覆盖不足。

5 总结

共天馈多制式下多个制式的网络在频率传播特性、天线增益，以及共天馈制式的组网类型等方面的差异越小，协同优化的难度越小，优化执行时，兼顾双网性能。差异较大时，可以采用独立电调宽频天线或独立天线实现对各种制式的独立优化。

Network optimization analysis of multi-system in the same antenna and feeder

MA Ning, QUAN Xiao, MENG Xia, YUAN Xin, WANG Wen-bo
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

Use of existing network resources,solutions in the same antenna and feeder could sovle issues such as the difficulty of new site for the network deployment and the restriction in the space resource,and quickly enhance the comprehensive competitiveness of the operators by owning a mobile communication network of rapid deployment, low-cost, high-performance.This article analyzes the optimization of multi-standard network in the same antenna feeder.In the process,considering the different targets of cover perspective and business perspective,it achieved multi-system optimization efficiency and quality of double upgrade by collaborative optimization such as in RF,parameters algorithm and bearer service.

in the same antenna and feeder; collaborative optimization; broadband antenna; fine optimization

TN929.5

码 A文章编号 1008-5599（2013）03-0021-04

2013-02-15