FDD LTE网络极限站间距探讨

［苏蕾］

FDD LTE网络极限站间距探讨

［苏蕾］

站间距是组成网络结构的重要因素之一，严格控制站间距，结合合理取值的站点下倾角和方位角，是减小系统间干扰，提升网络性能的关键。通过链路预算计算不同场景的小区覆盖半径，并通过仿真验证不同场景的最小站间距以期得到各场景的极限站间距，从而为日后FDD LTE网络建设及优化提供依据。

LTE 站间距 crosswave 链路预算

苏蕾

广东南方电信规划咨询设计院有限公司，工程师，主要从事无线网络规划设计工作。

1 引言

网络结构由站点高度、站间距和站点类蜂窝布局组成，合理的网络结构是减小系统间干扰、提升网络性能的关键，本文主要探讨LTE网络结构中对网络质量影响较大的站间距。网络站间距是依据小区覆盖半径所得，小区覆盖半径由最大允许路径损耗结合特定的传播模型计算得出，本文通过链路预算计算不同场景的小区覆盖半径，并通过仿真验证不同场景的最小站间距以期得到各场景的极限站间距，从而为日后FDD LTE网络建设及优化提供依据。

2 FDD LTE理论站间距分析

考虑小区边缘速率为下行4M/上行1M，通过链路预算计算出最大允许路径损耗，结合Cost 231-Hata模型，在FDD LTE 1800M频段下，估算出密集市区和一般市区的小区覆盖半径及站间距，如表1所示。

由理论计算可知，密集市区下行覆盖站间距为723米，上行覆盖覆盖站间距为462米，由于LTE为上行受限系统，因此建议密集市区覆盖站间距为450～600米。理论计算一般市区下行覆盖站间距为935米，上行覆盖站间距为594米，依据LTE上行覆盖受限，建议一般市区覆盖站间距为600～750米。

链路预算通过理论计算，给出站间距建议值，对网络规划提供指导参数，但在实际建站过程中，受到地形、环境、物业等因素的影响，实际建设站点与规划站点的工参常出现偏移，难免出现过近站、过远站、弱覆盖、过覆盖等站点，对网络结构和网络指标造成影响。本文通过选取有代表性的地域，结合LTE仿真软件Atoll，经过周期性的补点并对比分析各区域的仿真指标以期得出不同地域的极限站间距，为日后的FDD LTE网规网优提供参考。

3 FDD LTE极限站间距探讨

表1 FDD LTE链路预算

3.1仿真平台介绍

本次仿真采用Forsk公司的仿真软件Atoll，版本为Atoll 3.2.1.5871 64-bit；

硬件配置为Windows 7/16G内存/Intel® Xeon® CPU E5-1620 v2；

电子地图选用5米高精度地图，投影带为WGS84/UTM ZONE 49N；

传播模型选用Orange Lab公司的Crosswave三维射线跟踪模型。

3.2仿真验证极限站间距

本次选取深圳市密集市区东门、一般市区布吉作为仿真区域，以现网已开通站点作为蓝本，周期性地进行补点，每次补点数量基本一致且参考上一次仿真结果进行。补点时，尽量选取楼面站、避免选取高站，不可避免时则充分考虑网络结构、调整方向角和下倾角以保证网络结构的合理性。

（1）密集市区——东门

东门是深圳市的老城区，南边紧邻罗湖火车站、北边囊括深圳市第一人民医院、西边靠近深圳地标建筑地王大厦和京基100、东边毗邻文锦渡口岸，是深圳市人口最密集的区域之一，该片区建筑物高度较高且90米以上的高楼较多。

本次选取东门片区仿真区域面积为5.34km²，区域内原有站点数量为38个，原始站间距为403米。经过27次补点，每次补点5个左右，该片区站点数共计171个，补点前与最后一次补点RSRP和SINR仿真图如图1所示。

东门片区26次补点共计27次仿真数据如表2所示。

图1 东门片区仿真图

由表2可以看出，随着站点数增加，为保证覆盖效果，站点下倾角逐渐加大，站高呈下降趋势。且站间距逐渐减小，RSRP均值逐步提升，SINR均值达到峰值后呈逐步下降趋势，站点数与RSRP/SINR均值关系如图2所示。

表2 东门片区仿真数据

图2 东门站点数与均值关系

从图2可以清晰看出，随着区域内站点数增多，RSRP均值逐步上升，SINR达到阈值6.77dB后开始明显下降，此时该片区内站点数为71个，平均站间距为295米。

（2）一般市区——布吉

布吉镇位于深圳市中部，南邻深圳经济特区腹心地带罗湖区，人口密集。本次仿真所选片区不规则建筑群较多，楼高20米左右。所选片区面积为12.14km²，原片区内站点数55个，原始站间距为505米。经过18次补点，每次补点5个左右，该片区站点数共计155个，补点前与最后一次补点后RSRP及SINR仿真预测图如图3所示。

图3 布吉片区仿真图

该片区共计19次仿真对比数据如表3所示。

由表3可以看出，随着站点数增加，站点下倾角逐渐加大，站高呈下降趋势。且站间距逐渐减小，RSRP均值逐步提升，SINR均值达到峰值后呈逐步下降趋势，站点数与RSRP/SINR均值关系如图4所示。

10.3969/j.issn.1006-6403.2016.08.009