4G時(shí)代，如何構筑LTE精品網(wǎng)絡(luò )？

伴隨著(zhù)4G LTE網(wǎng)絡(luò )建設的推進(jìn)，如何構建一張高質(zhì)量的LTE網(wǎng)絡(luò )成為業(yè)界共同關(guān)注的話(huà)題，尤其是在用戶(hù)對4G服務(wù)質(zhì)量要求日漸提升的情況下，LTE的網(wǎng)規網(wǎng)優(yōu)成為影響網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)發(fā)展的要素。從客觀(guān)上看，LTE的網(wǎng)規網(wǎng)優(yōu)是一個(gè)系統工程，從早期的規劃、設計到后來(lái)的建設、維護、優(yōu)化，只有每個(gè)環(huán)節都把握好，才能打造一張滿(mǎn)足運營(yíng)商業(yè)務(wù)發(fā)展需要的、給用戶(hù)帶來(lái)良好體驗的LTE精品網(wǎng)絡(luò )。

打造一張精品LTE網(wǎng)絡(luò )是每家通信運營(yíng)商都高度重視的問(wèn)題。從20多年來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )建設的歷程來(lái)看，優(yōu)質(zhì)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )需要從科學(xué)的網(wǎng)絡(luò )規劃開(kāi)始，通過(guò)精心設計和施工落實(shí)，以細致的維護和不斷的優(yōu)化來(lái)保障。網(wǎng)絡(luò )規劃作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )建設工作的第一步，對于網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量、建設成本甚至后期的網(wǎng)絡(luò )擴容和優(yōu)化成本等都有至關(guān)重要的影響。網(wǎng)絡(luò )設計則是對網(wǎng)絡(luò )規劃的落實(shí)，是網(wǎng)絡(luò )建設工作不可或缺的指導。當前，我國LTE網(wǎng)絡(luò )的建設正處于起步階段，如何優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟地開(kāi)展LTE網(wǎng)絡(luò )建設工作，是值得探索的問(wèn)題。

科學(xué)規劃是重中之重

LTE網(wǎng)絡(luò )規劃應建立在準確的網(wǎng)絡(luò )需求分析上。網(wǎng)絡(luò )的需求分析主要從社會(huì )環(huán)境、地理環(huán)境、人口經(jīng)濟環(huán)境、容量目標、覆蓋目標、業(yè)務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類(lèi)型等方面入手，明確LTE網(wǎng)絡(luò )的覆蓋目標、容量目標、質(zhì)量目標等。其中，已經(jīng)運營(yíng)多年的2G、3G、WLAN網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )資源數據、業(yè)務(wù)需求數據以及地理環(huán)境數據是進(jìn)行需求分析的重要參考，在進(jìn)行LTE網(wǎng)絡(luò )規劃時(shí)可充分運用。

科學(xué)選擇覆蓋目標區域

目前，LTE網(wǎng)絡(luò )規劃優(yōu)先考慮的是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋。在選擇規劃覆蓋目標區域時(shí)，為滿(mǎn)足高速、大流量的網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)需求，應重點(diǎn)考慮幾大因素：一、優(yōu)先考慮室外熱點(diǎn)和室內熱點(diǎn)重合的區域，結合室內外熱點(diǎn)綜合考慮確定LTE覆蓋區域，熱點(diǎn)區域優(yōu)先選擇大中城市城區范圍。二、不僅考慮數據業(yè)務(wù)量的相對值（數據業(yè)務(wù)量與平均數據業(yè)務(wù)量比值），還需要考慮數據業(yè)務(wù)量的絕對值。三、為避免系統過(guò)多互操作影響用戶(hù)體驗，LTE覆蓋區域不宜太零散，應保證一定區域范圍內的連續覆蓋和覆蓋深度。此外，在確定覆蓋目標時(shí)還需分析業(yè)務(wù)引入、新KPI需求、用戶(hù)模型、互操作及終端問(wèn)題等帶來(lái)的影響。

深入理解LTE覆蓋特點(diǎn)

覆蓋目標確定后，進(jìn)行覆蓋規劃時(shí)需要注意以下幾個(gè)方面。

首先，合理確定邊緣用戶(hù)的數據速率目標是LTE覆蓋規劃的基礎。LTE沒(méi)有電路域業(yè)務(wù)，只有分組域業(yè)務(wù)，不同目標數據速率的解調門(mén)限不同，導致覆蓋半徑也不同。因此要確定小區的有效覆蓋范圍，首先需要確定小區邊緣用戶(hù)的最低保障速率要求。另外，由于LTE采用時(shí)域/頻域的兩維調度，要確定滿(mǎn)足既定小區邊緣最低保障速率下的小區覆蓋半徑，還需要確定不同速率的業(yè)務(wù)在小區邊緣區域占用的無(wú)線(xiàn)資源塊數量和信噪比要求。

其次，LTE資源調度更復雜，覆蓋特性和資源分配緊密相關(guān)。在LTE網(wǎng)絡(luò )中，為了應對不同的覆蓋環(huán)境和規劃需求，可以靈活地選擇用戶(hù)使用的無(wú)線(xiàn)資源塊和調制編碼方式進(jìn)行組合。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò )中，業(yè)務(wù)占用的無(wú)線(xiàn)資源塊數量、用戶(hù)速率、調制編碼方式、信噪比之間相互影響，導致LTE網(wǎng)絡(luò )調度算法比較復雜，在進(jìn)行覆蓋規劃時(shí)，實(shí)際網(wǎng)絡(luò )很難模擬。因此，合理地確定無(wú)線(xiàn)資源塊、調制編碼方式，使其更符合實(shí)際網(wǎng)絡(luò )狀況是科學(xué)規劃的一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)。

最后，小區間干擾影響LTE覆蓋性能。LTE系統中引入了正交頻分復用技術(shù)，不同用戶(hù)間子載波頻率相互正交，因此同一小區內不同用戶(hù)間的干擾幾乎可以忽略，但小區間的同頻干擾依然存在。在實(shí)際建網(wǎng)中，準確評估小區間干擾抬升水平，是LTE網(wǎng)絡(luò )覆蓋規劃的另一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)。

合理制訂鏈路預算

鏈路預算是LTE覆蓋規劃的重要依據。LTE的鏈路預算相對2G、3G網(wǎng)絡(luò )的鏈路預算更復雜，需要綜合考慮業(yè)務(wù)速率需求和系統帶寬、天線(xiàn)配置、MIMO配置、公共開(kāi)銷(xiāo)負荷、發(fā)送端功率增益/損耗計算、接收端功率增益/損耗計算等多個(gè)參數配置。

在LTE鏈路預算制訂過(guò)程中，特別要注意兩個(gè)因素：第一，單純提高設備功率無(wú)助于覆蓋的提升。在LTE基站發(fā)射功率增大的同時(shí)，覆蓋能力得到了增強，但其造成的干擾也會(huì )逐步增強，在一定功率值附近頻譜效率將會(huì )達到平穩，再提升設備功率無(wú)助于覆蓋的提升。第二，業(yè)務(wù)占用的資源數量會(huì )顯著(zhù)影響覆蓋距離。在一定邊緣業(yè)務(wù)速率性能的要求下，業(yè)務(wù)信道占用的無(wú)線(xiàn)資源塊、子幀數目越多，覆蓋距離就越遠。

容量規劃放眼長(cháng)遠

LTE網(wǎng)絡(luò )的容量遠大于2G和3G網(wǎng)絡(luò )，在網(wǎng)絡(luò )建設初期網(wǎng)絡(luò )容量不是規劃的主要制約因素，但在一些業(yè)務(wù)密度高的區域也需要進(jìn)行前瞻性的準備與規劃。影響LTE系統容量的因素有很多，不僅與信道配置和參數配置有關(guān)，而且與小區間干擾協(xié)調算法、調度算法、鏈路質(zhì)量和實(shí)際網(wǎng)絡(luò )整體的信道環(huán)境等都有關(guān)系。在規劃時(shí)，與系統容量相關(guān)的主要規劃因素包括以下方面。

頻點(diǎn)和帶寬——在高業(yè)務(wù)密度區域使用多載波和載波聚合技術(shù)是提升系統容量最有效的手段。

網(wǎng)絡(luò )結構——LTE的用戶(hù)吞吐量取決于用戶(hù)所處環(huán)境的無(wú)線(xiàn)信道質(zhì)量，小區吞吐量則取決于小區整體的信道環(huán)境，影響小區整體信道環(huán)境最關(guān)鍵的因素是網(wǎng)絡(luò )結構及小區覆蓋半徑。計算與測試表明，站間距合適并且接近理想蜂窩結構時(shí)小區吞吐量最高。因此，LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)規劃中要嚴格按照站距原則選擇站址，尤其是避免選擇過(guò)高的站點(diǎn)及偏離蜂窩結構較大的站點(diǎn)。

異構網(wǎng)——使用小基站、微基站靠近業(yè)務(wù)熱點(diǎn)進(jìn)行業(yè)務(wù)吸收，是提升網(wǎng)絡(luò )容量的一個(gè)重要輔助手段。在LTE中業(yè)務(wù)信道均為共享信道，其容量估算的方法難以按照3G業(yè)務(wù)容量估算的方法來(lái)進(jìn)行。LTE容量規劃一般通過(guò)系統仿真和實(shí)測統計數據相結合的方法，得到各種無(wú)線(xiàn)場(chǎng)景下網(wǎng)絡(luò )和終端各種配置下的小區吞吐量以及小區邊緣吞吐量。

精心設計必不可少

在科學(xué)規劃的基礎上，LTE精品網(wǎng)絡(luò )的打造還離不開(kāi)精心的設計。一般情況下，在完成網(wǎng)絡(luò )規劃后，必須由設計人員對擬選站址進(jìn)行現場(chǎng)確認。對于新建站址，需要現場(chǎng)確認是否適宜基站建設?，F場(chǎng)調研時(shí)除了要勘察基站周邊環(huán)境、干擾情況之外，對于社會(huì )環(huán)境和環(huán)保情況也要進(jìn)行了解，特別是對于學(xué)校、住宅小區周邊的基站需要慎重對待，在設計時(shí)須與周邊環(huán)境協(xié)調，以避免后期用戶(hù)投訴帶來(lái)的負面影響。對于規劃中利用既有基站的站址，也需要現場(chǎng)勘察，細致了解基站的設備安放空間、天面、傳輸、供電等資源是否能夠滿(mǎn)足新增LTE系統所需。由于MIMO技術(shù)的使用，LTE基站天線(xiàn)的尺寸相對較大，天饋系統也較為復雜，對天面資源的要求更高，天面資源往往會(huì )成為既有站址利用的一個(gè)瓶頸。在進(jìn)行設計時(shí)需要靈活采用多種不同的天線(xiàn)形式，在保證干擾可控的基礎上實(shí)現共站址建設。

LTE系統除了宏基站設備形態(tài)外，還有小基站、微基站、有源天線(xiàn)等多種設備形態(tài)，給網(wǎng)絡(luò )設計帶來(lái)了極大的靈活性。在網(wǎng)絡(luò )設計中可以因地制宜地利用各類(lèi)資源，針對特定場(chǎng)景選擇最合適的設備形態(tài)來(lái)進(jìn)行針對性覆蓋，解決諸如覆蓋補盲、熱點(diǎn)吸收、宏基站建站困難等問(wèn)題。

在進(jìn)行LTE網(wǎng)絡(luò )設計時(shí)，還需要考慮承載網(wǎng)和光纖網(wǎng)絡(luò )對LTE網(wǎng)絡(luò )的承載能力。為了減少設備維護量，適應移動(dòng)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，便于后期諸如eICIC、CoMP等新技術(shù)的引入，目前LTE基站設備有相對集中放置的趨勢，這對承載網(wǎng)和光纖網(wǎng)資源都提出了較高的要求。在進(jìn)行LTE基站設計時(shí)，基站設備的放置須與承載網(wǎng)和光纖網(wǎng)的能力相匹配。

科學(xué)的規劃和精心的設計是LTE網(wǎng)絡(luò )建設的第一步，這需要規劃和設計人員以科學(xué)的態(tài)度、嚴謹的作風(fēng)進(jìn)行大量而細致的工作。當然僅靠這些還不夠，只有通過(guò)規劃、設計、建設、維護、優(yōu)化等各個(gè)環(huán)節的共同努力，構建一個(gè)不斷提升的閉環(huán)工作流程，才能建成一個(gè)可以滿(mǎn)足用戶(hù)需求不斷增長(cháng)的、高品質(zhì)的LTE網(wǎng)絡(luò )。

總工點(diǎn)評

推進(jìn)LTE建設、實(shí)現LTE運營(yíng)是推動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)、落實(shí)國家戰略、帶動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)升級的重要手段，也是提升社會(huì )信息化總體水平的必經(jīng)之路。未來(lái)5年我國預計將建設百萬(wàn)個(gè)LTE基站，網(wǎng)絡(luò )投資數千億元，發(fā)展5億LTE用戶(hù)，成為全球最大的LTE區域市場(chǎng)。面對4G時(shí)代的召喚，如何打造精品LTE網(wǎng)絡(luò )成為當前通信業(yè)面臨的共同課題。作為網(wǎng)絡(luò )建設的第一步，規劃設計就像是一座橋梁，它連接著(zhù)通信技術(shù)的最新發(fā)展與用戶(hù)的實(shí)際需求。向規劃要效益、向設計要質(zhì)量，根據LTE的技術(shù)特點(diǎn)與業(yè)務(wù)需求科學(xué)規劃、精心設計，把控好源頭環(huán)節，是非常必要的。