TD-LTE无线网络规划关键问题的探讨

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TD-LTE无线网络规划关键问题的探讨

作者:唐飞雄

来源:《中国新通信》2013年第17期

【摘要】中国即将开展大规模的TD-LTE网络建设,TD-LTE无线网络规划对网络建设至关重要。本文结合工程实际对TD-LTE无线网络规划的一些关键问题进行探讨,包括覆盖范围的选择、站点规模、规划站点选取、天线选择、分布系统建设等,为TD-LTE网络建设提供有力支持。

【关键词】TD-LTE规划基站 一、引言

目前,有关TD-LTE无线网络规划的论文和专著很多,但大部分都是侧重于TD-LTE无线网络规划的理论分析。本文结合工程实际对TD-LTE无线网络规划的一些关键问题进行探讨。由于国内尚未明确TD-LTE所采用的频段,故本文将不讨论频率规划,只从覆盖范围的选择、站点规模、规划站点选取、天线选择、分布系统建设等方面进行探讨。 二、覆盖范围选择

TD-LTE网络建设要以市场业务需求为导向,将网络建设到用户真正需求的地方。中国移动建设TD-LTE最大的可能是采用D频段(2570-2620MHz)或者F频段(1880-1900MHz),而TD-LTE覆盖范围与频段的选择是密切相关的。通常情况下,D频段覆盖室外热点区域,F频段进行室外全覆盖。选择TD-LTE覆盖范围时不应仅仅考虑网格测试区、主城区、城区等范围,建议综合考虑下面的因素:(1)覆盖范围应重点考虑数据热点区域与网格测试区。(2)在规划TD-LTE覆盖区域时应尽量连续,特别是规划D频段时,不能因为D频段是覆盖热点区域,而被划分成一个个的小区域,如果规划覆盖范围过小,会造成后期网络测试及TD-LTE业务推广均会出现很大的问题。(3)由于高校的数据流量一般较高,所以大学城等高校密集区域,应考虑在覆盖范围内。从现网TD-SCDMA的数据来看,虽然高校区域的TD-SCDMA载频更多,但高校区域的TD-SCDMA网络利用率仍高于非高校区域的TD-SCDMA网络利用率,高校区域也是TD-SCDMA网络首先需要扩容的区域,应优先建设TD-LTE。(4)对机场、重要的党政军机关、重要的酒店(例如处于郊区的但经常召开重要会议的酒店)应该包含在TD-LTE覆盖范围内。

图1是某城市的覆盖区域示意图,左图是数据密度仿真结果,右图是本次规划确定的TD-LTE覆盖范围。

D频段覆盖热点区域,可根据现网数据密度仿真及区域重要性划分为四个大的区域,包含了该城市中心城区、新城区、大学城等区域,如右图红色区域所示(包含蓝色区域)。F频段

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进行全覆盖,可根据TD-SCDMA覆盖区域及现网数据密度仿真来确定覆盖范围,如右图绿色+黄色区域所示,绿色为TD-SCDMA覆盖主城区范围,蓝色区域为主城区以外的热点区域。 三、宏站规模

通常根据覆盖预测来进行TD-LTE宏蜂窝站点数量的确定。根据理论计算,在达到同等覆盖质量的前提下,如果使用F频段可比使用D频段节省46%的建站资源(随传播模型不同,该值会不一样)。在进行TD-LTE规划时,D频段站点可略多于覆盖预测的站点。但由于TD-LTE D频段规划站点多于现网TD-SCDMA站点数,受限于选点难度,新选站点不宜太多。但在进行F频段的TD-LTE规划时,相对于覆盖预测,建议加大F频段的站点数量。因为在TD-LTE采用F频段时,站点数少与同覆盖区的TD-SCDMA站点数,站点可选择的余地较大,而且TD-LTE采用F频段的目的是进行连续覆盖,为了保证TD-LTE的网络质量,宜加大F频段的站点数量。 四、规划站点选择

在进行TD-LTE前期规划时,规划站点选择很重要,在不考虑现网实施条件的情况下,建议按以下原则进行规划站点选择:(1)TD-LTE站点不能仅仅在已建TD-SCDMA站点中选择,而应该综合GSM网络和TD-SCDMA网络的现有资源来选择。GSM网络站点数通常比TD-SCDMA网络更多,而且建设更早,综合GSM网络和TD-SCDMA网络现有和规划站址一起来规划TD-LTE站点,选择余地更大。(2)先考虑容量站点,再考虑覆盖站点。容量站点中优先选择高校站点和单站流量(G+T流量)比较高的站点。建设TD-LTE网络的目的是吸收高数据流量,高校站点通常数据流量比较高,而且发展潜力大,应优先选择。同理,单站流量(G+T流量)比较高的非高校站点也应该优先选择。(3)在容量站点确定后,才考虑覆盖站点的选择。覆盖站点优先选择建设单位标明的VIP站点,建设单位标明的VIP站点通常除了高流量站点外,大部分为需重点覆盖的站点,这些站点如果在TD-LTE覆盖范围内应全部选择。除了上述站点以外还需要挑选站点的,建议按下面的顺序考虑:①优先考虑已建TD-SCDMA/GSM共址站点;②其次考虑已建单GSM站点;③再次考虑已在前期规划但尚未建设的TD-SCDMA或者GSM网站点。

因为在TD-SCDMA/GSM共址站和单GSM站点中选择时,单GSM站点有可能不具备再增加一套系统的条件,所以优选TD-SCDMA/GSM共址站点。在已建、规划站点中选择时,应优先选择已建站点,因为TD-SCDMA或者GSM网规划的站点存在不确定性,后期可能会改址,会影响TD-LTE的规划。 五、天线选择

TD-LTE的天线选择也与其采用的频段密切相关。如果LTE采用F频段,可直接使用现网的F+A天线。如果LTE采用D频段,有两种选择,可选择新建单D天线,也可选择将原有F+A天线替换为FAD天线。

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从业务发展趋势来看,中国移动TD-LTE宏基站网络最终会走向F/D频段共同组网,所以对于新建站点,建议一次建设到位,直接采用FAD天线,避免后期再进行改造。

对于D频段改造站点来说,建议优先采用新建单D天线的方式,因为更换现网天线会对原有网络质量造成影响,而且FAD天线单价远高于单D频段天线单价。在前期规划过程中,应优先选择天面条件较好的站点作为TD-LTE站点,只有对于天面新增天线施工困难的情况,才考虑替换原有天线。 六、分布系统选择

因为TD-LTE的频段较高,对于规划区内的TD-SCDMA物业点均建议建设TD-LTE系统。

TD-LTE室内分布系统建设方式包括单路建设方式和双路建设方式两种。双路分布系统相对于单路分布系统具有1.5~1.8倍的容量增益,对于提升小区吞吐量和用户峰值速率体验具有明显的性能优势,故在数据流量较大的区域,LTE应建设双路分布系统。

中国移动集团在《LTE扩大规模试验无线网建设指导意见》中建议:“对于新建场景,建议除物业点的地下室(无人员聚集)、停车场、电梯区域外,均建设双路分布系统。对于改造场景,优先采用单路室分系统改造方式,在容量需求较高或示范作用显著的物业点建设双路分布系统,覆盖除地下室(无人员聚集)、停车场、电梯外的区域。”

但实际规划设计中很难按此考虑。双路分布系统由于需要双路馈线和双倍天线,建设难度很大,特别对已建单路分布系统的物业点,再建设一路分布系统协调难度很大。对某地市的现网情况进行调研后发现,现网有双路分布系统的物业点不到1%,主要原因就是因为协调困难。而且从投资效益上说,双路分布系统投资接近翻倍,但是很多物业点并没有建设双路分布系统的必要。现网很多分布系统是为了解决TD-SCDMA网络的覆盖需求而建设的,并没有很高的用户数及数据流量,在这些物业点建设双路分布系统会造成投资浪费。

笔者建议仅对高校、交通枢纽等物业点建设双路分布系统,其他物业点个别有需要的才建设成双路分布系统。 七、总结

本文从TD-LTE覆盖范围、站点规模、规划站点选取、天线选择、分布系统建设等多方面对TD-LTE无线网络规划的关键问题进行了探讨,明确TD-LTE无线网络规划的实际建设思路,为国内即将开展的大规模TD-LTE网络建设提供指导。

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