广东省电信工程有限公司 523000
摘要：笔者主要从网络结构评估，以及多维度评估与优化；等方面探讨了本文主题，旨在与同行共同学习。
关键词：FDD-LTE 无线网络；多维度评估；优化
FDD-LTE 无线网络具有覆盖面积广，信号强等特点。但运行过程中也存在信号覆盖不足、 SINR 差等缺陷，在传统的无线网络优化过程中，主要采用覆盖强度优化问题，而采用多维度分析法具有一定的优势，多维度评估立足于通信网运行现状，并对其进行全方位的分析，对 FDD-LTE 无线网络的运行速度提高和运行安全性能提高具有促进作用。此外，多维度评估还注重对评估调整后网络状态的优化，其具体的评估与优化过程如下。
一、FDD-LTE简介
LTE是基于正交频分多址 Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。LTE标准中的FDD和TD两个模式间只存在较小的差异，相似度达90%。
1.技术原理
LTE与WiMAX，以及3GPP2的超行动宽带(Ultra Mobile Broadband，UMB) 技术常一起被称为4G，过去的3G技术是指同一无线网络提供语音和数据通讯，但到了4G时代则变成为全数据网络，LTE估计最高下载速率150Mbps与上传50Mbps以上，比3G时代已投入使用的部分WiMax更快。WiFi、WiMAX和LTE下下行链路的核心算法是DFT，现实中均采用快速傅立叶变换算法。
相较于WiMAX的固定无线网络技术，二者都采用了正交频分复用 (OFDM) 的讯号传输，也都采用了Viterbi和Turbo加速器。但WiMAX是来自IP的技术，而LTE是从GSM/UMTS的移动无线通信技术衍生而来，3GPP计划在LTE的下行链路使用OFDMA，上行链路采用SC-FDMA（单载波FDMA，也称为“DFT扩展OFDM”），可以减少手机耗电。LTE系统能随着可用频谱的不同，采用不同宽度的频带，因此LTE的移动能力比WiMAX先进。
2.主要特点
FDD模式的特点是在分离(上下行频率间隔190MHz)的两个对称频率信道上，系统进行接收和传送，用保证频段来分离接收和传送信道。
FDD模式的优点是采用包交换等技术，可突破二代发展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2x5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换(互联网)工作时，频谱利用率则大大降低(由于低上行负载，造成频谱利用率降低约40%)，在这点上，TDD模式有着FDD无法比拟的优势。
3.组成结构
（1）系统架构
LTE又以IP为基础的核心网络架构，制定了“系统框架演进” (SAE: System Architecture Evolution)，以现有 GSM/WCDMA为核心，系统架构演进是3GPP LTE无线通信标准的核心网络架构，是GPRS核心网络的演进。
系统架构演进的特点是简化架构；全IP网络(AIPN)； 支持更高的吞吐量和更低的延迟无线接入网络(RANS)； 支持多种其他接入网络，包括E-UTRA (LTE和LTE Advanced的空中接口)，3GPP遗留系统（例如，GPRS和UMTS空中接口的GERAN或UTRAN），但也支持非3GPP系统（例如，WiMAX或CDMA2000）。
（2）基本配置
LTE采用2x2配置作为MIMO的基本配置，即基站（BS）和终端（EU）各两根天线，未来会考虑4x4配置。 在每一个 5MHz 的蜂窝（cell）内，至少能容纳200个动态使用者（active user）。 支持MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network). 用户面单向传输时延低于5ms，控制面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms。 在20MHz频谱带宽能够提供下行150Mbps、上行50Mbps的峰值速率。
二、网络结构评估
无线网络评估可以从站间距、 RSRP 斜率和重叠覆盖度三个方面进行分析。
1. RSRP 斜率评估
RSRP 会受到空间和基站周边环境的影响，统计并评估RSRP 斜率具有重要意义。一般认为， 基站之间的距离越大，RSRP衰减越多。因此，统计基站到测试点的 RSRP 值就可以计算出网络的整体覆盖面积。RSRP斜率评估是一个量化过程，测试的对象越多，越接近准确值，对网络运行状态的正确判断有助于发现网络运行故障，及时解决问题。同一个城市内的网络，可以通过线性回归拟合线方程的斜率来反映其覆盖状态。事前对城区或者簇内基站距离进行评估，及时查找采样错误，如测试点到基站的距离远大于该城市的基站之间距离，极可能存在错误。测试结果如小于期望斜率，则说明该区域的覆盖控制力度大，反之则信号覆盖控制力度小。同时，RSRP 的衰减速度可以用来判断该区域的网络覆盖率， RSRP 的衰减过快则提示网络覆盖不足，可适当增加基站。
2. 站间距评估
站间距大小对无线网络的信号传输具有较大影响， 站间距过大，影响传输信号的覆盖，影响切换性能，给周边小区的移动信号传输带来严重影响。 站间距过小， 容易出现重复覆盖，资源浪费，带来信号干扰。 站间距可根据相关公式计算所得，并考虑该地区未来几年内的发展与规划问题，尽量减少新站补充。 还要考虑到地理位置和当地环境的影响，正确规划站间距，根据实际需求进行调整。 目前常用的站间距规划方式为最近站距平均值规划和测试点典型采样距离规划。 多维度规划的不同方式具有各自的优缺点，其中，最近站距平均值规划无需规划地理区域，但需对站点开通实施跟踪，易出现远距离孤站，影响平均值。 采用测试点典型采样距离法的过程是：确立采样点，收集采样点与基站之间的距离值，并取平均值。 该测试方式无需规划地理区域，可任意取样点，但是工程参数据必须计算准确，否则设计无效。
三、多维度评估与优化
1.快速邻区规划与优化
从 GSM时代开始，邻区规划与优化就是日常网络工作的重点内容之一。网络的初始规划，通常由规划工程师完成，然后再由优化工程师不定期检查邻区，删冗补缺。在实际操作中会出现各种问题，例如：紧急开新站时，规划数据无法及时提供；因物业原因拆除基站时，被拆除站点周边的邻区关系无法及时更新。基站勘察数据更新时，规划数据无法同步更新等问题。随着网络规模扩大，问题越积越多，邻区的完整性无法保障。对于 LTE 网络来说，邻区完整性是至关重要的，邻区一旦出现缺漏，网络中将出现较长路段弱电平以及 SINR 质差的假象。 因此，无论是簇优化，还是片区优化，都要先保证测试区域内的基站邻区的完好性。
2. 基于基础邻区表的邻区核查
全网邻区需要定期检查。 一个比较好的办法就是，将现网邻区和基础邻区表进行比对，看哪些邻区有缺漏。这个基准邻区表不需要特别准确，只需要保证距离近、对打的第一层邻区就可以了。基于这个需求，可以通过 VBA 建立无线传播模型，计算每个站周边基站的关联度，关联度高的作为候选邻区。此方法不需要二维、三维地图，只需要在工具中输入包含小区坐标、方向的工参表，就能快速生成规划区域的基础邻区表。
这种方法适用于系统内、异系统和异厂家的邻区规划。如城区某簇进行邻区规划，通过 VBA 工具生成表1所示的邻区。
边界附近较近站点都已规划为邻区，没有出现遗漏。 后期优化测试验证，基本能满足边界区域切换需求。
3.批量路测数据邻区查漏
无论是规划人员提供的邻区规划，还是通过工具生成的基础邻区，都不可能完全符合实际网络情况，需要根据测试数据补充邻区。 测试数据比较多，逐个分析log 效率低，也容易出现缺漏。 若能导出测试log 文件中的具体信令、事件，通过工具进行分析处理，将大大提高工作效率。在Dingli测量软件中，邻区列表是基于测量小区的RSRP进行排序的。UE 发 出Measurement Report，意味着与周边邻区有覆盖衔接，具备切换条件。可把测量数据导成CSV格式，对每一条Measurement Report对应的最强邻区进行分析处理。
具体步骤如下：
（1）导出数据：用Actix读取Dingli测试log，批量导出全网测试数据，包含 LTE_Uu_RRC_MeasResult⁃NeighCells、LTE_Uu_RRC _eNodeB _Id、LTE_UE_RSR-PLTE_UE_PCI、LTE_UE_Nbr_PCI_0、LTE_UE_ Nbr_RSRP_0 等字段。
（2）信令过滤：提取出 Signaling 为“LTE_Uu_RRC_MeasResul tNeighCells”的记录行。
（3）初步邻区生成：导出的数据里LTE_Uu_RRC_eNodeB_ID为主小区ID，邻区只能显示 PCI，需要根据当前的坐标和 PCI，查找匹配的小区，生成初步邻区清单（含现网已有邻区、缺漏的潜在邻区）。
（4）距离筛选邻区：查找主小区和目标小区的坐标，计算两站距离。对于距离过大的邻区关系进一步分析。对有可能数据库出错或目标邻区为规划外站，都需要剔除掉（规划外站另外排查）。
（5）潜在邻区清单：将上步生成邻区清单和现网数据库进行对比，剔除现网中出现的邻区，剩下的就是潜在邻区，需要添加到网络中。
结语：
现如今，优化维度的方法呈现出多样化的发展特征,不同优化维度方法的应用场景和具体 功能也存在差异,在具体选择的过程中应结合实际需要展开。对提升F D D无线网络规划和优化的实现效率,改善网络优化的经济性和整体质量等方面均具有重要作用,所以,相关研究应不断深化,F D D无线网络多维度评估与优化工作的探索仍任重道远。
参考文献：
［1］韩军.基于LTE FDD的网络规划仿真分析［J］.中国新通信，2014（1）.
［2］李凤花，王国梁. TD-LTE无线网络中互操作优化问题浅析［J］. 数字通信，2014（6）.
［3］张魁.F D D无线网络多维度评估与优化分析［J］.中兴通讯技术，2016（11）.
论文作者:闫文龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/30
标签：多维论文; 基站论文; 网络论文; 无线网络论文; 频谱论文; 间距论文; 斜率论文; 《基层建设》2017年第17期论文;