TD-LTE网络规划与实测分析

赵明峰,宋勇,彭建,张皓彦

（中国移动通信集团设计院有限公司四川分公司，成都 610045）

TD-LTE采用同频组网方式实现广覆盖，同时，TD-LTE技术特点决定其网络规划显得更为重要。合理的无线网络规划可使得网络在时间与空间上达到最大程度的覆盖。规划的网络质量好坏直接关系到后续用户的体验[1～3]。

目前，中国移动已基本完成TD-LTE一期工程，全国主要城市的主城区已实现网络的连续覆盖。针对主城区的覆盖区域，将开展大规模的拉网路测和网络优化工作，针对存在弱覆盖的区域进行补点补盲，从而提升TD-LTE网络覆盖的深度。然而，在进行TD-LTE网络优化之前，如何去评估前期TD-LTE网络规划的科学性和合理性，以及规划相应存在的缺陷和问题，这显得尤为必要。

本文从某丘陵地市的主城区TD-LTE网络规划及仿真角度出发，结合近期的拉网道路测试数据，对比分析规划仿真与现网道路测试的相应异同。一方面，检验TD-LTE网络规划的重要性和合理性，充分体现TDLTE的技术特点和网络结构要求；另一方面，分析得出相应网格规划的不足和缺陷，为提升TD-LTE网络规划的准确性和科学性提供参考依据。

1 TD-LTE网络规划与仿真

该丘陵城市主城区地貌特征较为复杂，主要体现在地势落差较大、城中建筑物分布不均且存在大量高楼，主城区为两条江河聚集处。按照指导意见及要求，为实现快速落地，并有效利用现有TD-SCDMA资源，该城区主要以F频段为主进行TD-LTE升级建设，整体架构如图1所示。

该丘陵城市主城区的TD-LTE网络规划思路主要从以下几个方面提升仿真规划与工程建设间的良好协同，确保LTE建网质量和效率。

图1 网络规划思路

（1）首先采用预规划分析平台工具NPAP进行分析，它主要利用TD-SCDMA现网测试数据，预测升级后的TD-LTE网络结构性能，主要包括弱覆盖分析、重叠覆盖分析、强干扰分析等。从分析的结果中将该城区可能会带来系统内干扰的5个高站在规划方案中进行了排除，且结合站间距的要求在其周边进行新选站址，并就分析得出的第三类站点（插花或不可用）采用D频段插花或摒弃。针对无法直接采用TD-SCDMA升级的第二类站点（需调整或新建天馈），通过采用新建天馈或者是对现网天馈进行优化方式进行解决。

（2）针对TD-LTE可能带来系统间干扰，利用干扰排查分析工具，针对城区部分进行了全面梳理，并就属于规划内的TD-LTE备选问题站点进行上站排查，降低系统间干扰对TD-LTE网络的性能影响，相应的干扰排查结果如图2所示。

从图2可知，红色区域为存在外部干扰的区域。

（3）结合工程建设具体实施情况、现网TD-SCDMA拉网测试情况、特殊典型地貌特点等多重因素，最终依据站间距相应建议要求初步完成城区的TD-LTE网络规划。进一步地，基于干扰排查若发现的外部干扰情况，以及部分热点区域所面临的后续扩容等问题，在相应热点区域（高校、市中区繁华商业区）采用D频段组网方式，共计采用37个D频段站点实现该区域的连续覆盖。

（4）在初步规划的TD-LTE站点分布情况基础上，并基于该区域准确的校正传播模型[4]，利用仿真规划工具ANPOP验证其规划相应效果是否能够达到指标要求。在此基础上，进一步针对仿真中未达标的问题小区进行深入分析和优化调整，经过多轮的优化仿真后，使得未达标的小区级站点数显著降低，同时仿真的整体性能指标RSRP和SINR均有明显提升，如图3所示。

在仿真优化调整的过程中，尽量不调整平滑升级的TD-LTE站点以确保对TD-SCDMA现网的影响降到最低，同时针对现网部分TD-SCDMA直接升级站点方位角难以满足TD-LTE要求，对其采用优化方位角、下倾角等方式以提升仿真整体指标，并将相应站点及时反馈网络优化部门。下一步，结合新选站点的落实情况逐步优化调整，经过多轮的仿真优化，并与各部门进行讨论，最终确定相应的规划站点清单，在此基础上，给出相应的TD-LTE开站工单，同时设计与该开站工单保持一致。

经过上述4个步骤，最终确定该丘陵城市城区的TD-LTE规划方案，规划站点主要调整和分析情况如下表1所示。

图2 干扰排查结果

图3 仿真优化调整思路

该城市TD-LTE规划方案仿真优化前后RSRP和SINR对比情况如图4所示。

RSRP大于-100 dBm的区域占比为98%，SINR大于-3 dB的区域占比为99.2%，相比于优化前RSRP和SINR分别提升5.2%和3.1%，小区级仿真达标数量提升了68个，剩余27个未达标小区由于实际选址困难、地貌环境复杂、街道站点挂高较低等多重因素导致无法进一步通过新增站点或仿真优化解决。

2 TD-LTE仿真规划与实测对比

为了论证TD- LTE规划的重要性，检验前期TD-LTE规划仿真的合理性，并指出相应存在的问题。为此，我们以该地市首轮主城区道路测试数据为基础，分析两者之间的相互关系和差异。通过两者之间的对比分析，可有效分析前期仿真规划的不足和存在的问题，进一步为后续的深度覆盖规划方案提供参考意见，并可为网络优化提供数值参考。

2.1 TD-LTE道路实测

参照LTE的技术特点及指标要求，我们以反应覆盖情况指标（RSRP）和用户感知的下行吞吐率（PDCP Throughput DL）的两个指标展开分析。该丘陵城市主城区道路实测RSRP和下行吞吐率如图5所示。

从图5中的测试结果来看，存在相应弱覆盖区域吞吐率较低区域，如图5中红色区域。弱覆盖的绿色区域经上站核查后发现主要原因在于原有天馈设计不合理、存在明显阻挡。虚线区域为D频段连续覆盖区域。实际道路测试结果表明，该区域RSRP和吞吐率相对于F频段均较好。主要原因在于前期的预规划分析发现D频段区域存在较强的系统内干扰，干扰排查结果如图2所示也表明该区域存在外部干扰，为此采用D频段和降高等措施可规避相应的干扰[5]。因此，该区域路测结果显示各项指标较为优良。同时，也再次验证了TD-LTE采用F频段同频组网时将会受到各类干扰的影响，从而影响其上下行速率。进一步地，与前期规划方案的优化仿真图4进行对比可知，对应的弱覆盖区域基本保持一致。

2.2 数据对比分析

为了进一步分析比较规划仿真与实际道路测试之间的对比。我们利用仿真规划软件所提供的道路统计分析工具，主要针对该丘陵城市城区的测试区域进行统计，相应RSRP指标和SINR指标累积分布函数CDF和概率密度函数PDF对比如图6和图7所示。

从图6可知，结合TD-LTE指标规范要求和对比分析统计结果，我们按照RSRP低于-100 dBm和高于-100 dBm进行对比分析。

表1 规划方案考虑的主要因素

图4 仿真优化前后对比

在RSRP低于-100 dBm区间，仿真统计CDF指标为3.4%，而道路测试统计CDF指标为5.42%，说明仿真结果优于路测结果，进一步结合道路测试弱覆盖和吞吐率偏低的区域进行分析，如图5中的蓝色区域。该弱区域经过现场上站核查后发现该区域的TD-LTE站点为TD-SCDMA升级站点，但原TD-SCDMA站点的天面设计不合理，存在明显阻挡，导致TDLTE升级后覆盖区域受限，进而影响道路测试指标。

从图7可知，道路测试所得的SINR CDF相对于仿真统计结果偏乐观，主要原因在于SINR受到测试终端灵敏度、终端解调能力、网络结构、数字地图精度以及实测与仿真统计方式差异及数据量级差异、仿真参数设置准确度、仿真传播模型匹配度等多重因素影响，导致结果存在一定的偏差。

总体来看，与仿真结果相比较，路测相对较为乐观，但是在可接受的范围内，引起偏差的可能因素较多，例如地图未及时更新，传播模型的影响，测试道路采样点数相对仿真道路统计偏低等多重因素。但总体上基本满足仿真与实际网络测试两者间的匹配，仿真规划可有效指导网络规划与建设。

从上述对比分析可知，合理有效的TD-LTE规划方法和手段可有效保障建设的网络质量，为TD-LTE网络提供重要的技术指导。从道路测试对比分析结果来看，再次印证了我们所采用的规划分析方法的合理性和有效性。

图5 道路实测RSRP和吞吐率

图6 规划仿真与道路测试RSRP CDF和PDF对比

图7 规划仿真与道路测试SINR CDF和PDF对比

3 结论

TD-LTE的技术特点决定其与GSM/TD-SCDMA等传统网络存在显著差异。利用准确的网络规划工具和分析手段才能确保其TD-LTE网络结构，实现以终为始的规划要求。基于该思想，本文从某城市TD-LTE规划出发，结合预规划、干扰排查、网络现状等多重因素，提出了完整的规划思路和分析方法，并与实际道路测试数据进行了对比分析，分析并论证了其TD-LTE规划的重要性和有效性。进一步地，在良好的规划基础上，针对弱覆盖及吞吐率低的区域将开展测试优化，并最终确定相应的原因，寻求相应的解决策略，提升TD-LTE网络的深度覆盖能力和性能[6]。

[1]3GPP TR 36.814 V9.0.0, Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects[S].

[2]赵明峰, 赵谡, 刘三思, 等.典型城市TD-LTE引入策略研究[J].电信工程技术与标准化, 2013，（9):13-17.

[3]赵明峰, 赵谡, 刘三思, 等.典型场景TD-LTE站址选择思路与分析[J].电信工程技术与标准化, 2013，（1):22-26.

[4]赵明峰.LTE传播模型浅析[J].电信科学, 2013,29（9), 117-121.

[5]王乐，尧文彬，王韬，等.TD-LTE F频段和D频段间的协同策略[J].电信工程技术与标准化, 2013,（1):13-15.

[6]李通, 程日涛, 王潜源, 等.TD-LTE深度覆盖方案[J].电信工程技术与标准化, 2012，（7):6-8.