高话务场景下的TD—LTE规划建设解决方案

【摘 要】高话务场景的网络覆盖已经成为亟待解决的难题，以此问题的解决为目标，针对TD-LTE业务的特点，在研究TD-LTE业务模型的基础上，对网络承载能力进行了核算，并以MDCC大会的TD-LTE网络覆盖为目标，给出了在特定高话务场景下的TD-LTE规划建设解决方案。该网络解决方案经过实际网络运营验证，可以满足业务需求。

【关键词】TD-LTE 高话务场景 承载能力 业务模型 网络覆盖

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.06.005 中图分类号：TN929.53 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2016）06-0021-04

引用格式：陈志煜. 高话务场景下的TD-LTE规划建设解决方案[J]. 移动通信， 2016，40（6）： 21-24.

1 引言

随着TD-LTE网络规模迅速扩大，用户数出现快速增长，而4G业务需求随着用户使用习惯的改变呈爆发趋势，因此出现了很多高话务场所的用户由于容量受限等原因难以正常使用4G网络的情况。在大型体育赛事、演唱会或者出现突发事件的高话务场景下，用户的业务行为相比平时会发生显著的变化，如短时间内大量用户发起随机接入、电话呼叫或进行图片、视频上传等业务，这种用户行为会对TD-LTE设备造成冲击，情况严重时将导致无线接通率急剧下降，用户感知显著降低。因此，如何完善高话务场所的4G网络覆盖成为亟需解决的难题。

本文在研究TD-LTE网络承载能力的基础上，主要以MDCC（Mobile Developer Conference China，中国移动开发者大会）的实际应用为例，提出了高话务场景中的TD-LTE网络解决方案。该方案已经在实际网络建设中得到验证，其设计思路也可以移植到其他高话务场景中使用。

2 TD-LTE网络承载能力核算

在进行网络规划时，必须对网络承载能力进行核算，使网络能够满足覆盖和容量的需求。特别是对于TD-LTE网络，由于其提供的数据业务种类繁多，不同特性的各类业务会给系统带来不同的业务负荷，因此需要先研究TD-LTE的业务模型，并以此为基础核算网络承载能力，再通过核算网络承载能力进行网络容量的规划。

TD-LTE的业务模型需要包括以下内容：

（1）每种业务有多少人使用；

（2）某业务的使用者使用该业务的频繁程度；

（3）提供的业务种类；

（4）从数据传输的角度看每种业务具有的特性；

（5）用户使用某业务时期望怎样的服务质量。

核算网络承载能力时需要进行多方面的考虑，具体思路如下：

（1）以预计的区域月数据流量、TD-LTE规划基站数为基础数据；

（2）忙时平均小区数据流量以月均数据流量为基础结合忙时集中系数进行折算：

忙时平均小区数据流量=月均数据流量×忙日集中系数×忙时集中系数 （1）

（3）通过现网小区数据业务分布信息获取小区间不均衡系数和小区自忙时冗余系数。

对规划区域内现网GSM及TD-SCDMA宏基站小区数据业务流量进行累计概率分布统计，得到规划区域内各小区不均衡系数（定义为系统忙时小区吞吐量/系统忙时全网小区平均吞吐量）的CDF（Cumulative Distribution Function，累积分布函数）曲线，并适当考虑小区自忙时冗余系数（定义为小区自忙时吞吐量/小区系统忙时吞吐量），可以此核算网络的承载能力。

根据忙时平均小区数据流量、小区承载能力和小区间不均衡系数，可以估算不能满足容量需求的小区数量，然后对结果进行修正，最终得到网络承载能力核算结果。需要指出的是，由于不同场景的业务模型会有一定差别，因此用户及业务预测的数据应根据实际情况灵活应用。

3 高话务场景下的TD-LTE规划建设解决

方案

TD-LTE网络高话务量场景的典型特点是4G用户及业务种类众多，导致出现高发业务量。在高业务的冲击下，会造成主控板和基带板CPU负荷增加，同时并发接入请求数增多，随机接入碰撞概率会加大，用户调度请求受限。

在高话务量场景下，不但要保障用户接入使用TD-LTE网络，还需确保用户的良好业务感知。因此，高话务场景的网络规划解决方案需要进行多方面的考虑。

下面以MDCC大会为背景，讨论其网络建设规划方案，从实例出发来研究高话务场景下的TD-LTE规划建设方案。

MDCC大会是由CSDN（China Software Developer Network，中国软件开发联盟）和创新工场联合主办的中国最大移动开发者会议，其致力于推动移动互联网生态系统的快速发展。2014年MDCC大会主场馆设置在广州琶洲会展中心，大会议程里共计举行上百场形式丰富的深度讲座和培训以及主题沙龙、产品秀、专家面对面等特色活动，因此必须做好会议的网络通信保障。

按照会议安排，主会场包括三大功能区，各功能区预测人数如下：

（1）5号馆主论坛会场（80m×80m）：4000人；

（2）5号馆4G生活馆（80m×80m）：1000人；

（3）6号馆终端和业务展示区（160m×80m）：2000人。

MDCC大会会议安排平面图如图1所示。

根据话务模型，主论坛为80m×80m的会场，与会人数达4000人，属于具有突发业务的TD-LTE高话务场景。根据前述TD-LTE业务模型建立和容量估算方法，首先设置在话务模型建立时需要的模型参数以及设备参数，具体如表1所示。

主论坛会场4G容量评估及小区划分如下：

（1）需规划12个双载波小区方可满足预测容量需求；

（2）每小区采用双载波，即E1+E2或D1+D2进行异频组网。

具体的网络规划参数如表2所示。

为了保证用户需求，建议规划双载波小区为14个。按照用户习惯，主席台是嘉宾、主持人等发表演讲用，容量需求并不大，但是经了解全部为重要用户，并且也会做一些业务演示，因此规划2个小区以保证网络需求；听众席区可容纳4000人，由于听众在听演讲时可能利用间隙完成网页浏览、信息发布等网络应用，所以必须保证网络需求。

根据以上分析，具体的安排如图2所示。

对于高密度、大话务场景的室内覆盖方案，建议采用赋形天线作为覆盖手段，确保同时满足覆盖控制和容量需求。

2014年MDCC大会参会者达到8000人次，其中优秀移动应用开发团队超过500家，云集国内外重磅行业专家讲师107名，吸引一线主流媒体报道120余家。大会期间，5号馆的主论坛区域与会人数接近4000人，4G业务呈爆发式增长。GSM网络承载了89%的语音业务，而LTE网络则承载了89%的数据业务。主会场的4G用户数在时段08：45～12：15均保持较高，其中峰值最大用户数达到2788，符合业务预估。

在这种高话务的冲击下，由于规划设计方案合理，网络规模满足了业务需求，因此网络运行保持在正常状态，由此验证了该解决方案的可行性。

该网络解决方案充分考虑了高话务场景下不同区域的用户以及业务分布情况，按需分配，在资源有限的情况下合理分配小区，满足了业务需求，从而保证了网络的正常运行。因此，该网络解决方案是行之有效的，此思路也可以运用于其他类似的高话务场景。

4 结束语

在TD-LTE正式商用后，4G用户增长迅速，部分高话务场所如会展中心、大型演艺会场出现了容量不足、覆盖不完善以及速率不能满足用户期望等现象，高话务场景下如何进行网络覆盖已经成为业界关注的重点。为了解决这些问题，本文对TD-LTE的网络承载能力进行分析，并以MDCC大会的TD-LTE网络覆盖为目标，对特定高话务场景下的TD-LTE规划建设解决方案进行了研究。该网络解决方案经过实际大会的验证，与实际的业务需求相吻合，证明了方案的合理性，其设计思路也可以移植到其他类似的高话务场所使用。

由于TD-LTE的大规模建设正在进行中，4G网络的应用尚无经验可循，因此本文关注的内容或者实际应用的效果还需在以后的网络规划和优化工作中进一步验证，后续要再对TD-LTE高话务区域的解决方案进行研究和完善。

参考文献：

[1] 王映民，孙韶辉. TD-LTE技术原理与系统设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010.

[2] 蓝俊锋，殷涛，杨燕玲，等. LTE融合发展之道——TD-LTE与LTE FDD融合组网规划与设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2014.

[3] 广州杰赛通信规划设计院. LTE网络规划设计手册[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.

[4] 褚烽. 4G网络多场景深度覆盖解决方案研究[J]. 电信技术， 2015（7）： 42-45.

[5] 刘磊. LTE系统容量规划方法探讨[J]. 邮电设计技术， 2014（12）： 6-10.

[6] 肖清华，毛卓华，凌文杰，等. TD-LTE容量能力综合分析[J]. 邮电设计技术， 2012（4）： 36-40.

[7] 赵旭凇，张新程，徐德平，等. TD-LTE无线网络规划及性能分析[J]. 电信工程技术与标准化， 2010（11）： 22-27.

[8] 朱晨鸣，李新. TD-LTE无线网络规划关键因素研究[J]. 电信快报， 2013（3）： 8-12.

[9] 罗凡云，郭俊峰. TD-LTE网络覆盖性能分析[J]. 移动通信， 2010（5）： 41-44.

[10] 郑有强，徐兆吉. TD-LTE业务承载能力及应用分析[J]. 移动通信， 2010（5）： 54-57.★