精细化的TD—LTE无线网规划仿真技术探讨

【摘要】基于TD-LTE无线网络规划设计的特点和难点，主要针对覆盖需求分析、频率规划方案、无线网络仿真方案、天馈建设方案、室内覆盖建设方案等多个网络规划设计的重要环节，提出了精细化的规划设计流程和方法，为TD-LTE无线网络规划设计和建设管理人员提供了参考建议。

【关键词】TD-LTE 无线网 精细化 规划仿真

中图分类号：TN929.5 文献标识码：B 文章编号：1006-1010（2014）-16-

[Abstract]Considering the characteristics and difficulties of TD-LTE wireless network planning and designing， the elaborative flow and design method of planning and designing are proposed in the light of coverage demand analysis， frequency planning， wireless network simulation scheme， antenna construction and indoor coverage construction. This paper presents the personnel of TD-LTE wireless network planning， designing and management with important references.

[Key words]TD-LTE wireless network elaborative planning and simulation

1 概述

TD-LTE是我国拥有自主知识产权的主流准4G网络制式，无线网络采用了全新的扁平化设计，并采用了OFDM、MIMO等关键技术，能够为用户提供100Mbps的理论峰值下载速率或超过20Mbps的实际平均下载速率，将是我国下一代通信网络的主力网络制式。2011至2012年，中国移动在少数典型城市开展了TD-LTE试验网建设，侧重功能验证和规模试验；而2013年，中国移动在全国更多的大中型城市开展了TD-LTE规模商用网络建设，TD-LTE产业链也得到了更好的发展。

TD-LTE的无线网络规划设计具有覆盖需求分析要求高、同频组网对网络结构的要求高、F频段干扰协调难度大、室内分布建设方案复杂等特点。本文主要结合TD-LTE试验测试和规划建设经验，针对多个网络规划设计的重要环节提出了精细化的规划设计流程和方法，从而为TD-LTE无线网络规划设计和建设实施提供参考。

2 覆盖需求分析

TD-LTE网络主要提供高速移动数据业务，其覆盖区域应当是有高速数据业务需求的区域，室外和室内覆盖需求均要按此原则制定。

2.1 室外覆盖需求

合理的覆盖区域的确定应兼顾现网高流量区域分析和市场业务发展需求分析，覆盖区域规划流程和方法如下：

（1）根据现网业务密度分布情况确定覆盖区域

通过现网业务密度分析找出有高速数据业务需求的区域，是TD-LTE室外覆盖区域确定的重点。移动运营商一般都同时运营2G/3G/WLAN网络，因此可结合三张已有网络的数据流量分布情况，综合分析得出建议的TD-LTE室外覆盖区域。在规划分析时，需要通过2G/3G宏站流量密度图、2G/3G室内覆盖基站流量分布图、WLAN AP流量分布图共同确定现网数据业务热点区域，优先考虑室外热点区域和室内热点区域重合的区域。

（2）根据城市建设和市场业务发展需求确定覆盖区域

应根据城市规划建设和人口迁徙情况，结合市场业务策略，确定新兴的覆盖区域以及需要重点加强覆盖的区域。

（3）将以上确定的覆盖区域叠加分析，即可得到最佳的覆盖目标区域。

覆盖区域规划流程如图1所示：

2.2 室内覆盖需求

TD-LTE室内覆盖基站原则上应确保建设在室外覆盖区域以内，避免出现孤岛站影响用户体验。根据目标用户、终端和重点推广的业务特点，将TD-LTE重点室内应用场景分为3类，具体如表1所示：

3 D/F频率规划方案

TD-LTE的室外覆盖采用了D（1.9GHz）和F（2.6GHz）两个频段，频段特性差异大且各有优劣。不同的城市应结合自身网络和经济发展水平，选择合适的频率分配规划方案。由于多数城市将F频段作为TD-LTE的连续覆盖频段，且F频段的站点规划主要借助仿真工具完成，因此频率规划的难点在于D频段的规划。D频段的使用建议如下：

（1）为兼顾LTE后续容量发展需求，主城区的TD-LTE基站即使先采用F频段组网，也应按照D频段的站址需求进行建设，未来部分区域网络容量压力大时，可在基本不改动网络结构的情况下按业务需求叠加D频段。

（2）现网重叠覆盖和网内同频干扰严重的区域，利用干扰小的优势采用D频段建设4G网络，应结合2G/3G现网物理站址布局、现网重叠覆盖度分析、干扰排查分析这3部分工作，综合选定D频段的覆盖区域。

（3）D频段站点应尽量成片连续，减少单点插花。

4 无线网络仿真方案

TD-LTE网络的规划仿真相对3G需要考虑更多因素，将网络仿真与网络结构分析、站点排查相结合，把网络优化环节的部分工作提前到规划环节同步完成。下面给出了一套精细化的TD-LTE无线网络规划仿真的流程和方法。

（1）现网结构分析

通过TD-SCDMA路测数据、ISCP数据，对TD-SCDMA网络重叠覆盖度进行分析计算，从而发现现网结构问题，将重叠覆盖度超过5的区域作为重点分析区域。如图2所示，红色圈内的区域存在较多重叠覆盖度超过5的小区。endprint

（2）站点排查及方案规划

通过对重叠覆盖度超过5的区域进行干扰小区分析，将干扰小区分为第一圈邻区和非第一圈邻区。干扰小区如果全部为第一圈邻区，则主要通过调整工程参数方式进行整改；干扰小区存在非第一圈邻区，则进行站点类型分析，筛查是否为高站或超近站，若为高站和超近站则主要通过调整站址（新建站点或更换站点）方式进行整改，若为其他类型站点则主要通过调整工程参数进行整改。

1）超近站点整改建议

如图3所示，该区域重叠覆盖度较高，原因是TD站点贵医综合楼与红边门环管中队的距离只有不到50m，重叠覆盖会导致TD-LTE仿真中SINR指标较差，建议关闭贵医综合楼TD站点，选用红边门环管中队TD-SCDMA站址作为TD-LTE规划站址。

2）高站整改建议

如图4所示，十字路口处重叠覆盖度较高，结合实际无线环境可分析出在该区域，民生路TD-SCDMA基站东面有阻挡，无法与老东门TD-SCDMA形成该路口的连续覆盖，因此由天业大厦室外TD-SCDMA站点与老东门TD-SCDMA站点形成连续覆盖。但由于天业大厦室外TD站较高，覆盖区域较大，造成了此路口的重叠覆盖度较高。整改建议为：下压老东门TD-2小区下倾角4°，控制在十字路口的覆盖；调整民生路TD-1小区方位角；下压天业大厦室外TD-1小区下电子倾角6°。

3）新建站点建议

如图5所示，该区域重叠覆盖率较高，结合站点分布，可以分析出该区域无主覆盖站点，周边4个站点的小区都能覆盖到该区域，PCCPCH PSCP值相当且较低，干扰较大。因此，建议在该区域新建站点1个。

（3）仿真分析

TD-LTE的规划仿真衡量指标主要是RSRP和RS-SINR，即信号强度和干扰水平。在TD-SCDMA仿真时，由于TD-SCDMA采用了N频段组网，对干扰水平的要求较小，因此其规划仿真的重点是确保信号强度达标。而TD-LTE采用F或D频段同频组网，现网基站的站间距经过多年的建设已较密，共址建设TD-LTE时一般能够保证RSRP的指标要求，所以TD-LTE仿真的重点是保证RS-SINR达标。以某省会城市为例，表2给出了TD-LTE规划仿真细化方案的流程和方法：

5 天馈建设方案

TD-LTE的宏基站天馈建设方案是影响网络最终质量的主要因素之一，需结合每个基站的具体情况确定。天馈建设细化方案如下：

（1）F频段天馈建设方案

1）若前期天线为支持A+F频段的8阵元天线，则：

◆如果网络结构较理想且TD-LTE可以采用1：1比例升级，以及天面无法新增天馈的场景，可采用共天馈升级方式建设；

◆如果网络结构不理想（如存在一定比例高站）或不能采用1：1比例升级的场景，建议新增F频段独立天馈建设。

原TD-SCDMA天线不能通过优化调整满足TD-LTE建网要求而又不能更换，需要新建F频段天线解决。

2）若前期天线为单A频段天线，原则上将其更换为FAD 8阵元天线。

（2）D频段天馈建设方案

1）首选采用新建单D/FAD频段8阵元天线；

2）对于天面再新增天线施工困难的场景，可结合实际情况酌情适当使用带独立电调功能的FAD天线替换原有TD-SCDMA天线实现共天馈。

6 室内覆盖建设方案

TD-LTE室内分布系统具有单路和双路这2种建设方式，应结合具体的室内覆盖物业点的业务需求及现网条件，采用合适的建设方案，具体如表3所示：

7 与TD-SCDMA协同规划

由于TD-LTE可基于TD-SCDMA设备升级，因此需尽量利用已有的基站站址资源及TD-SCDMA设备节约投资，TD-LTE工程与TD-SCDMA工程的协同规划和建设便非常重要，主要需注意：一方面，TD-LTE与同期进行的TD-SCDMA工程要协同考虑新建站的建设，避免投资浪费；另一方面，TD-SCDMA工程要结合TD-LTE因同频组网而要求更高的网络结构和站址布局，对原有不合理的TD-SCDMA站址进行搬迁调整，同步优化TD-SCDMA的网络结构和质量。

8 总结

TD-LTE的网络规划设计需重点考虑覆盖需求分析、室外频率规划方案、无线网络仿真、天馈建设方案、室内覆盖建设方案等细节内容，根据本地2G/3G网络建设情况和业务发展需求，因地制宜地制定最优的TD-LTE规划设计方案，为市场营销和业务推广奠定坚实的网络基础。

参考文献：

[1] 张炎炎，孟繁丽，张新程，等. TD-LTE网络结构评估方法研究及预规划分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2014（1）： 10-15.

[2] 崔航，王四海，李新，等. TD-LTE重叠覆盖及解决方案分析[J]. 移动通信， 2013（21）： 17-21.

[3] 蒋远，汤利民，等. TD-LTE原理与网络规划设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2012.

[4] 张华，赵旭凇，程俊强，等. TD-LTE规划仿真方法及实例[J]. 移动通信， 2011（3）： 36-41.

[5] 赵旭凇，张新程，徐德平，等. TD-LTE无线网络规划及性能分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2010（11）： 22-27.

作者简介

吴磊：学士，现任中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司高级咨询设计师，长期从事GSM、TD-SCDMA、TD-LTE无线网络规划设计技术研究及新技术跟踪工作。endprint

（2）站点排查及方案规划

通过对重叠覆盖度超过5的区域进行干扰小区分析，将干扰小区分为第一圈邻区和非第一圈邻区。干扰小区如果全部为第一圈邻区，则主要通过调整工程参数方式进行整改；干扰小区存在非第一圈邻区，则进行站点类型分析，筛查是否为高站或超近站，若为高站和超近站则主要通过调整站址（新建站点或更换站点）方式进行整改，若为其他类型站点则主要通过调整工程参数进行整改。

1）超近站点整改建议

如图3所示，该区域重叠覆盖度较高，原因是TD站点贵医综合楼与红边门环管中队的距离只有不到50m，重叠覆盖会导致TD-LTE仿真中SINR指标较差，建议关闭贵医综合楼TD站点，选用红边门环管中队TD-SCDMA站址作为TD-LTE规划站址。

2）高站整改建议

如图4所示，十字路口处重叠覆盖度较高，结合实际无线环境可分析出在该区域，民生路TD-SCDMA基站东面有阻挡，无法与老东门TD-SCDMA形成该路口的连续覆盖，因此由天业大厦室外TD-SCDMA站点与老东门TD-SCDMA站点形成连续覆盖。但由于天业大厦室外TD站较高，覆盖区域较大，造成了此路口的重叠覆盖度较高。整改建议为：下压老东门TD-2小区下倾角4°，控制在十字路口的覆盖；调整民生路TD-1小区方位角；下压天业大厦室外TD-1小区下电子倾角6°。

3）新建站点建议

如图5所示，该区域重叠覆盖率较高，结合站点分布，可以分析出该区域无主覆盖站点，周边4个站点的小区都能覆盖到该区域，PCCPCH PSCP值相当且较低，干扰较大。因此，建议在该区域新建站点1个。

（3）仿真分析

TD-LTE的规划仿真衡量指标主要是RSRP和RS-SINR，即信号强度和干扰水平。在TD-SCDMA仿真时，由于TD-SCDMA采用了N频段组网，对干扰水平的要求较小，因此其规划仿真的重点是确保信号强度达标。而TD-LTE采用F或D频段同频组网，现网基站的站间距经过多年的建设已较密，共址建设TD-LTE时一般能够保证RSRP的指标要求，所以TD-LTE仿真的重点是保证RS-SINR达标。以某省会城市为例，表2给出了TD-LTE规划仿真细化方案的流程和方法：

5 天馈建设方案

TD-LTE的宏基站天馈建设方案是影响网络最终质量的主要因素之一，需结合每个基站的具体情况确定。天馈建设细化方案如下：

（1）F频段天馈建设方案

1）若前期天线为支持A+F频段的8阵元天线，则：

◆如果网络结构较理想且TD-LTE可以采用1：1比例升级，以及天面无法新增天馈的场景，可采用共天馈升级方式建设；

◆如果网络结构不理想（如存在一定比例高站）或不能采用1：1比例升级的场景，建议新增F频段独立天馈建设。

原TD-SCDMA天线不能通过优化调整满足TD-LTE建网要求而又不能更换，需要新建F频段天线解决。

2）若前期天线为单A频段天线，原则上将其更换为FAD 8阵元天线。

（2）D频段天馈建设方案

1）首选采用新建单D/FAD频段8阵元天线；

2）对于天面再新增天线施工困难的场景，可结合实际情况酌情适当使用带独立电调功能的FAD天线替换原有TD-SCDMA天线实现共天馈。

6 室内覆盖建设方案

TD-LTE室内分布系统具有单路和双路这2种建设方式，应结合具体的室内覆盖物业点的业务需求及现网条件，采用合适的建设方案，具体如表3所示：

7 与TD-SCDMA协同规划

由于TD-LTE可基于TD-SCDMA设备升级，因此需尽量利用已有的基站站址资源及TD-SCDMA设备节约投资，TD-LTE工程与TD-SCDMA工程的协同规划和建设便非常重要，主要需注意：一方面，TD-LTE与同期进行的TD-SCDMA工程要协同考虑新建站的建设，避免投资浪费；另一方面，TD-SCDMA工程要结合TD-LTE因同频组网而要求更高的网络结构和站址布局，对原有不合理的TD-SCDMA站址进行搬迁调整，同步优化TD-SCDMA的网络结构和质量。

8 总结

TD-LTE的网络规划设计需重点考虑覆盖需求分析、室外频率规划方案、无线网络仿真、天馈建设方案、室内覆盖建设方案等细节内容，根据本地2G/3G网络建设情况和业务发展需求，因地制宜地制定最优的TD-LTE规划设计方案，为市场营销和业务推广奠定坚实的网络基础。

参考文献：

[1] 张炎炎，孟繁丽，张新程，等. TD-LTE网络结构评估方法研究及预规划分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2014（1）： 10-15.

[2] 崔航，王四海，李新，等. TD-LTE重叠覆盖及解决方案分析[J]. 移动通信， 2013（21）： 17-21.

[3] 蒋远，汤利民，等. TD-LTE原理与网络规划设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2012.

[4] 张华，赵旭凇，程俊强，等. TD-LTE规划仿真方法及实例[J]. 移动通信， 2011（3）： 36-41.

[5] 赵旭凇，张新程，徐德平，等. TD-LTE无线网络规划及性能分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2010（11）： 22-27.

作者简介

吴磊：学士，现任中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司高级咨询设计师，长期从事GSM、TD-SCDMA、TD-LTE无线网络规划设计技术研究及新技术跟踪工作。endprint

（2）站点排查及方案规划

通过对重叠覆盖度超过5的区域进行干扰小区分析，将干扰小区分为第一圈邻区和非第一圈邻区。干扰小区如果全部为第一圈邻区，则主要通过调整工程参数方式进行整改；干扰小区存在非第一圈邻区，则进行站点类型分析，筛查是否为高站或超近站，若为高站和超近站则主要通过调整站址（新建站点或更换站点）方式进行整改，若为其他类型站点则主要通过调整工程参数进行整改。

1）超近站点整改建议

如图3所示，该区域重叠覆盖度较高，原因是TD站点贵医综合楼与红边门环管中队的距离只有不到50m，重叠覆盖会导致TD-LTE仿真中SINR指标较差，建议关闭贵医综合楼TD站点，选用红边门环管中队TD-SCDMA站址作为TD-LTE规划站址。

2）高站整改建议

如图4所示，十字路口处重叠覆盖度较高，结合实际无线环境可分析出在该区域，民生路TD-SCDMA基站东面有阻挡，无法与老东门TD-SCDMA形成该路口的连续覆盖，因此由天业大厦室外TD-SCDMA站点与老东门TD-SCDMA站点形成连续覆盖。但由于天业大厦室外TD站较高，覆盖区域较大，造成了此路口的重叠覆盖度较高。整改建议为：下压老东门TD-2小区下倾角4°，控制在十字路口的覆盖；调整民生路TD-1小区方位角；下压天业大厦室外TD-1小区下电子倾角6°。

3）新建站点建议

如图5所示，该区域重叠覆盖率较高，结合站点分布，可以分析出该区域无主覆盖站点，周边4个站点的小区都能覆盖到该区域，PCCPCH PSCP值相当且较低，干扰较大。因此，建议在该区域新建站点1个。

（3）仿真分析

TD-LTE的规划仿真衡量指标主要是RSRP和RS-SINR，即信号强度和干扰水平。在TD-SCDMA仿真时，由于TD-SCDMA采用了N频段组网，对干扰水平的要求较小，因此其规划仿真的重点是确保信号强度达标。而TD-LTE采用F或D频段同频组网，现网基站的站间距经过多年的建设已较密，共址建设TD-LTE时一般能够保证RSRP的指标要求，所以TD-LTE仿真的重点是保证RS-SINR达标。以某省会城市为例，表2给出了TD-LTE规划仿真细化方案的流程和方法：

5 天馈建设方案

TD-LTE的宏基站天馈建设方案是影响网络最终质量的主要因素之一，需结合每个基站的具体情况确定。天馈建设细化方案如下：

（1）F频段天馈建设方案

1）若前期天线为支持A+F频段的8阵元天线，则：

◆如果网络结构较理想且TD-LTE可以采用1：1比例升级，以及天面无法新增天馈的场景，可采用共天馈升级方式建设；

◆如果网络结构不理想（如存在一定比例高站）或不能采用1：1比例升级的场景，建议新增F频段独立天馈建设。

原TD-SCDMA天线不能通过优化调整满足TD-LTE建网要求而又不能更换，需要新建F频段天线解决。

2）若前期天线为单A频段天线，原则上将其更换为FAD 8阵元天线。

（2）D频段天馈建设方案

1）首选采用新建单D/FAD频段8阵元天线；

2）对于天面再新增天线施工困难的场景，可结合实际情况酌情适当使用带独立电调功能的FAD天线替换原有TD-SCDMA天线实现共天馈。

6 室内覆盖建设方案

TD-LTE室内分布系统具有单路和双路这2种建设方式，应结合具体的室内覆盖物业点的业务需求及现网条件，采用合适的建设方案，具体如表3所示：

7 与TD-SCDMA协同规划

由于TD-LTE可基于TD-SCDMA设备升级，因此需尽量利用已有的基站站址资源及TD-SCDMA设备节约投资，TD-LTE工程与TD-SCDMA工程的协同规划和建设便非常重要，主要需注意：一方面，TD-LTE与同期进行的TD-SCDMA工程要协同考虑新建站的建设，避免投资浪费；另一方面，TD-SCDMA工程要结合TD-LTE因同频组网而要求更高的网络结构和站址布局，对原有不合理的TD-SCDMA站址进行搬迁调整，同步优化TD-SCDMA的网络结构和质量。

8 总结

TD-LTE的网络规划设计需重点考虑覆盖需求分析、室外频率规划方案、无线网络仿真、天馈建设方案、室内覆盖建设方案等细节内容，根据本地2G/3G网络建设情况和业务发展需求，因地制宜地制定最优的TD-LTE规划设计方案，为市场营销和业务推广奠定坚实的网络基础。

参考文献：

[1] 张炎炎，孟繁丽，张新程，等. TD-LTE网络结构评估方法研究及预规划分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2014（1）： 10-15.

[2] 崔航，王四海，李新，等. TD-LTE重叠覆盖及解决方案分析[J]. 移动通信， 2013（21）： 17-21.

[3] 蒋远，汤利民，等. TD-LTE原理与网络规划设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2012.

[4] 张华，赵旭凇，程俊强，等. TD-LTE规划仿真方法及实例[J]. 移动通信， 2011（3）： 36-41.

[5] 赵旭凇，张新程，徐德平，等. TD-LTE无线网络规划及性能分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2010（11）： 22-27.

作者简介

吴磊：学士，现任中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司高级咨询设计师，长期从事GSM、TD-SCDMA、TD-LTE无线网络规划设计技术研究及新技术跟踪工作。endprint