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摘要：移动互联网时代，LTE网络下载速率对电信运营商流量经营意义重大。从网络结构角度阐述无线环境对LTE网络下载速率的影响，并结合实际工程经验浅析网络结构优化调整措施。
关键词：网络结构 LTE网络优化 下载速率
一.网络结构对无线环境影响
网络结构主要是指通信网络中基站的空间分布与配置，包括基站间距、天线挂高、天线方位角及倾角、宏/微蜂窝分布、小区载频配置等。移动网络建设发展至今，无线网络覆盖已较为完善，除部分区域因选址困难，站间距过大导致弱覆盖外，影响网络质量的原因还主要包括网内频率干扰。网络结构主要从以下方面进行评估，如表1所示；
1.2网络结构不合理对无线环境的影响
（1）平均站间距过远或过近
一般城区，超远站定义为站间距大于 700 m，超近站定义为站间距小于 100 m。理想蜂窝网络在保证用户移动性能前提下可以使小区间的交叠区域保持在一个较低水平，但当网络中超远站比例和超近站比例过高时，站址分布不均衡，导致弱覆盖或重叠覆盖。
（2）高站比例过高
对固定的下倾角而言，基站天线挂高与覆盖距离成正比。理论仿真分析认为，理想网络结构中，市区 LTE 基站间距约为 400～500 m，天线挂高建议为 30～35 m。实际网络中天线挂高大于 50 m 时，即定义为高站。高站比例过高，对重叠覆盖的影响较大。
（3）道路重叠覆盖度
重叠覆盖是指与服务小区的 SINR 相差小于 6d B 的小区数（含服务小区）大于 3 时所产生的影响。通过理论仿真得到的网络性能与重叠覆盖程度间关系看，每增加一个导致重叠覆盖的小区，会造成用户 SINR 下降 1.5～3d B。网络结构中站高、站间距、天线角度等是导致重叠覆盖的主因。重叠覆盖分为多个强信号重叠覆盖和多个弱信号重叠覆盖，两者产生原因不同，优化调整手段不同。
1.2无线环境对下载速率的影响
LTE 网络性能严重依赖于 SINR，吞吐量会随着 SINR 变差而迅速降低。SINR 是指接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号的强度比值，表征业务信道质量，直接影响编码速率和调制方式。
二.网络结构优化调整措施
针对不同网络结构问题导致的无线环境恶化，根据实际工程环境，采取不同优化调整手段。超远站距问题，可通过增加新站址，解决覆盖问题。对基站分布已无法调整的，可通过对基站天馈系统，基站发射功率进行调整加以解决。
2.1天馈调整优化
（1）天线俯仰角调整
工程实践中，对网络结构导致的覆盖问题可通过调整天线俯仰角，改变天线主瓣覆盖范围，一般天线俯仰角分为机械倾角和电子倾角，调整其中一种或同时调整均可实现覆盖范围的调整。
（2）天线方位角调整
调整天线方位角在实际工程中应用也比较多，主要原理是改变天线主波瓣方向来调整无线信号覆盖方向，从而达到改善弱覆盖，形成主服务小区的目的。
2.2功率调整
实际工程中，由于美化天线大量应用，或因周围环境限制，无法通过调整天线来解决覆盖问 题，此时可通过调整小区发射功率来控制覆盖范围，增大发射功率可以补偿路径损耗和信号衰落的影响，提高覆盖性能。
三.TD-LTE网络优化的原则
TD-LTE我拿过来优化的基本原则与2G/3G网络示相通的，,即在一定的成本下在满足网络服务质量的前提下，建设一个容量和覆盖范围尽可能大的网络,并适应未来网络发展和扩容的要求。
网络优化方法正在进行转变,从传统的频率、参数、覆盖增强、天线调整转变为广义的结构、站址优化,关注规划和建设,进行整网优化思路分析。TD一LTE网络优化的原则包含以下4个方面。
3.1最优的系统覆盖
覆盖示无线网络优化环节中最重要的一环，在系统在覆盖区域内，重点考察PSRP（参考信号接收功率），（RSRQ参考信号接收质量），RS-CINR(载波干扰噪声比）
通过调整天线、功率等手段使更多地方的信号满足业务所需的最低电平要求,尽可能利用有限的功率实现最优的覆盖,减少由于系统弱覆盖带来的用户无法接人网络或掉线、切换失败等问题。
由于TD一LTE是同频组网,小区边缘相对于Z G / 3 G网络更容易受到其他小区的同频干扰影响,所以控制TD一LTE系统的覆盖是控制干扰的关键手段,这是由TD一LTE系统网络特性本身所决定的。
（1）避免过密站址的重叠覆盖。在实际组网时,避免由于选址困难而进行过密站(小干lom)的建设。增大站址间距离,可降低系统内干扰水平。TD一LTE系统内干扰主要来自于邻区的同频干扰,站址间距过密会带来覆盖部分增多,导致提升小区间的同频干扰。
（2） 重点治理高站。高站指城区范围内基站天线高度比周边建筑物平均高度高15m以上,或天线挂高大于50m的基站。这些远超过周围建筑物平均高度的站点,发射信号可以传播得很远,在其他基站的覆盖区域内形成主导覆盖,产生“岛”现象。
（3）严格控制越区覆盖现象,调整小区下倾角,尽量避免天线正对道路传播,或利用周边建筑物的遮挡效应,减少越区筱盖,同时需要注意是否会对其他基站产生同频干扰。
（4）根据测试发现,目前TD一LTE使用的2.6GHz室外频段穿透能力明显小于以往的ZG/3G系统，对于无线覆盖造成一定的影响，尤其是室外覆盖室内对于建筑物的穿损耗很大,信道质量下降明显。数据业务多发生于室内环境，故需要加强TD一LTE系统室内覆盖建筑。
3.2合理的邻区关系
T D一LTE要保证稳定的网络性能，需要很好地规划邻区,使在小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区,以保证通话质量和整网的性能。TD一LTE与3G邻区规划原理基本一致,规划时需要综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等因素。
四.影响TD网络下载速率的因素
导致TD网络下载速率低的问题大致可以包括：无线环境问题、干扰问题、参数配置问题、带宽设置问题、终端问题、下载服务器问题、下载软件问题等。可以详细分成以下类别：
1 .传输带宽类：传输带宽是否充足、传输网络是否存在误码；
2.网络容量类：网络是否存在拥塞之类，负荷重则单用户网速慢；3.传输带宽类：传输带宽是否充足、传输网络是否存在误码；
4.基站设备类：基站信道板是否存在告警、单板是否吊死；
5、终端类：终端版本是否存在限制、手机是否支持高速率；
6、测试 FTP、网页类：目标网站、ftp 是否存在异常；
7、核心网类：主要是核心网是否存在异常；
8、业务类：UIM 卡是否限速、资费是否异常等。
基于下载速率500K占比过低，通过兰州全网ATU拉网测试分析发现，有网络容量影响下载速率34处、小区边缘干扰导致CU影响下载速率23处、网络参数影响下载速率19处、弱覆盖影响下载速率4处，FTP服务器影响问题下载速率3处，测试指标及各类问题占比如表2、图1。
通过以上影响下载速率主要原因分析，本文从网内频率干扰控制（频率优化）、网络容量均衡性、网络参数合理性及日常网络优化流程控制四个方面进行分析研究。
五.结束语
无线通信网络中，由于客观地理环境限制，基站分布情况较为复杂，与理想蜂窝网络差距较大。不合理的网络结构影响无线信号质量，而 LTE 网络对干扰更敏感，更依赖合理的网络结构。通过采取优化调整手段，可以一定程度上改善无线网络环境，提高 LTE 网络下载速率，为用户提供更快、更便捷的网络服务。
图1
参考文献
[1]吕雪峰.王治国.影响 TD-LTE 速率的原因探讨.2015.
[2]王映民.TD-LTE 技术原理与系统设计.2016.
[3]肖清华.D-LTE 网络规划设计与优化.2015.
[4]崔 航.TD-LTE 重叠覆盖及解决方案.2016.
论文作者:李剑铭
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/19
标签：网络论文; 天线论文; 速率论文; 基站论文; 干扰论文; 间距论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第11期论文;