利用现网数据预测TD—LTE网络主要指标及性能的方法研究

符新 周巍 张立武 王洪梅

【摘要】 不同运营商可能采用不同的网络策略或者部署计划。对于已有2G（GSM）或者3G（TD-SCDMA）的运营商，通常会倾向于使用共站址设计和共天线的方案，从而达到快速部署网络。运营商也可能要求针对LTE覆盖边界服务受限区域，使用户回退到2G和3G网络，针对这样的要求，对相关网络质量风险需要进行仔细研究，如系统间干扰、网络结构的划分、多天线配置等，以保证覆盖强度、控制干扰、提高系统容量。

【关键词】 LTE 共址 预测

一、前言

TD-LTE网络采用了OFDM、MIMO、AMC及64QAM等技术及同频组网方式，其网络性能（吞吐量、可接入性、接通率、掉线率）是否理想，主要取决于SINR指标。要提高SINR，系统内干扰控制十分重要，而系统内干扰主要是由于网络结构不合理、重叠覆盖过大、邻区个数过多带来的干扰，因此TD-LTE网络规划的其中一个重点任务是网络结构分析。

针对目前已存在的2/3G网络，如何在此基础上进行LTE建设，需要进行缜密的研究分析，以确定网络的覆盖和质量要求。根据GSM的现网数据进行站址规划，可以最有效地利用现有站址、减少选站周期、降低成本。在LTE网络建设开始之前，需要对基站工参和站址数据进行精细化的规划，即将优化工作提至工程建设之前，可以确保网络建设的质量，为日后的优化工作奠定坚实的网络结构基础。

二、基于现网数据预测TD-LTE指标的方法

紧扣TD-LTE网络规划最为关键的两个指标（RSRP和RS-SINR），从弱覆盖、重叠覆盖和干扰源三个方面进行网络结构评估，全面分析现网站点结构问题。影响RSRP的因素主要是弱覆盖，所以评估RSRP是否达标，需要找出反应该小区弱覆盖的比例，目的是找出弱覆盖问题小区；影响RS-SINR的因素包括重叠覆盖和干扰源，其中重叠覆盖反应了服务小区存在强干扰信号的比例，目的是找出受到网络结构影响的小区，干扰源反应了某小区对网络的干扰水平，发现高干扰小区，目的是找出引起结构问题的高干扰小区。（图1）

基于上述评估方法，LTE规划时需秉承“以终为始”的网络规划思路，在规划中引入基于现网性能统计数据的网络结构分析，为网络规划的合理性提供更多的定量分析。由于LTE主要承载高速数据业务，因此规划时不能只关心覆盖门限值，应尽量提高全网范围内的SINR，为用户提供更高的速率，提升用户感知。因为当信号强度达到基本门限后，SINR是网络质量的决定因素，相应的对干扰抑制及网络结构要求也就更高。

本文可以根据2G现网移动通信用户通话时的相关测量数据信息实时、简单、有效、准确地评估TD-LTE网络结构。基本思路是：基于2G现网数据，对基于现网升级的LTE网络结构进行预估，评估现网哪些站址可用于建设LTE网络。实施中只要采集相关测量数据MRR和NCS就可以对小区覆盖进行评估，不受地域及其他因素的影响，使运营商及时了解基站情况，及时判断基站问题，有效进行LTE选址工作。

NCS的测量对于发现过覆盖风险小区效果明显，而MRR则主要用于弱覆盖高风险小区的查找。为准确评估TD-LTE网络结构，可采取二维评估形式，一是体现干扰源数量，二是体现干扰信号强度。

三、基于现网数据预测TD-LTE指标的具体实施方式

为使本文要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图2进行详细描述。

（1）高干扰风险小区的分析方法：NCS方法和MRR方法

1）干扰数据NCS处理方法

链路预算分析

可以将Okumura-Hata模型简化为下面公式：

Lb=A-13.82lgHb-α（Hm）+（44.9-6.55lgHb）lgd

其中：

Lb：波传播损耗值（dB）

A：覆盖场景损耗参数

f：工作频率（MHz）

Hb：基站天线有效高度（m）

Hm：移动台天线有效高度（m）

d：移动台与基站之间的距离（km）

α（Hm）：移动台天线高度因子α（Hm）=（1.1lgf-0.7）Hm-（1.56lgf-0.8）

对密集和一般城区，一般1800M穿损比900M大8dB；对郊区，一般1800M穿损比900M大6dB。

NCS测量门限设定

考虑以上因素，对于不同场景不同频段下的serving cell和neighbor cell需选取不同的门限进行处理。

具体计算方法如下：

ABSS

GSM：RX LEVEL=GSM TX Power+天线增益-馈线及接头损耗1-Pathloss1

LTE：RSRP=LTE TX Power+天线增益-馈线及接头损耗2-Pathloss2

上面两式相减得到

RSRP= RX LEVEL+（LTE TX Power-GSM TX Power）+（馈线及接头损耗1-馈线及接头损耗2）+（Pathloss1-Pathloss2）

RELSS

当邻区的电平高于服务小区-9dB时，邻区会对服务小区产生同频干扰，工程上一般留3dB余量，即该差值为-12dB。由于相对门限需计算同频干扰，因此对于不同频段的邻区，需根据路损差异，转换为同频段再做比较。

根据以上计算方法可以得到不同区域（密集城区、一般城区、郊区和农村）的NCS定义门限要求。

NCS干扰小区计算方法

A小区对B小区的干扰影响系数=（B小区测量A小区期间，收到的包含A小区测量结果、且A小区场强绝对值-B小区场强绝对值≥-12dB的测量报告数量）/（测量时间内B小区收到的测量报告总数），当该值大于3%时，认为A小区对B小区会产生同频干扰。

根据干扰影响系数计算A小区的影响小区个数，干扰小区个数大于20时，该小区视为过覆盖小区。对于一般城区和郊区该门限为14。

2）MRR处理方法

在小区覆盖方向120度范围内，以某一宽度为单位扫描，记录最远层三小区距离，将若干个记录结果做比较，取最大值作为最远第三层小区的距离，并与MRR中99%的TA值相比较，考虑TA测量的误差，当两者的差小于-550米时，视为该小区过覆盖。

3）干扰高风险小区筛选

条件一：NCS干扰小区数大于14；

条件二：MRR最远覆盖距离与第三层基站距离之差大于-550米；

根据以上两个条件，将干扰高风险小区分为以下三个等级：

等级一，满足条件一和条件二。

一个基站3个小区中有两个小区为等级一，且每小区话务量低于整个区域平均值，不建议该站建设LTE；若同站仅有一个小区为等级一，则可通过调整工参解决。

等级二，仅满足条件一。

此类小区可作为LTE站址，但需要合理设置基站工参。

等级三，仅满足条件二。

此类小区需对话务数据和测试数据进行详细分析，如无明显过覆盖可建设LTE。

（2）弱覆盖数据处理方法

从MRR测量结果中可以直接得到GSM每个小区的Pathloss值，根据以下公式可以计算出LTE在该采样点对应的RSRP。

RSRP=参考信号发射功率+天线增益-Pathloss-馈线及接头损耗-不同频段路损差异

其中，参考信道发射功率设为15dB，天线增益为17.5dB，馈线及接头损耗1.5dB，不同频段路损差异取8或6dB。

当RSRP低于-110dB的采样点数占某小区总采样点数5%以上时，该小区视为弱覆盖风险小区。

四、总结

本文的目的就在于利用现网2/3G的统计数据及测量报告，通过不同频段差异性计算分析，得出不同场景下LTE的高风险站址筛选标准，作为精确规划站址、准确调整工参的依据，并指导以后的规划及优化工作。

参 考 文 献

[1] OSS系统中MRR和NCS进行无线覆盖评估的研究 陈源惠 广东怡创通信有限公司 移动通信杂志

[2]向潞璐 基于MRR的天线方位角计算与无线优化应用 -计算机与数字工程

[3]基于NCS进行频率评估与优化 《广东通信技术》 -2014年4期 彭成干