浅谈利用D+F双层组网解决LTE深度覆盖的研究

1、    浅谈利用d+f双层组网解决lte深度覆盖的研究    梁俊贤摘 要： 随着工信部lte牌照下发，移动网络正式步入4g时代。lte具有速度快，时延短，成本低等优势。通过全面分析了d频段和f频段两频段间的优劣势，探索现有存在的问题，大胆提出d+f双层组网试验，开展了利用d+f频段进行密集城区lte深度覆盖的研究，并且取得良好的效果。该研究经验和成果，可以为日后网络规划和工程建设给出了实际的应用价值。关键词： 4g；td-lte；d+f频段；密集城区；深度覆盖；rsrp1、引言工信部批准的td-lte（time division-long term e

2、volution）室外的频段为有f频段（1880-1900？mhz）和d频段（2570-2620？mhz），td-lte建网初期，鉴于建设速度和网络发展的需求，一般采用与现网共址的方式。由于现网网络结构并不理想，如果td-lte采用f频段，与td-scdma（time division-synchronous code division multiple access）合站建设，基于现网建设会导致重叠覆盖严重，因此仿真效果并不理想。如果td-lte采用d频段进行全面覆盖组网，由于组网使用的频段较高，穿透性能以及覆盖效果不理想。如果仅与现网的td物理站点共站不能实现连续覆盖，必须增加站址密度。但

3、目前城区基站民事多，物理选址非常困难，实际上即使增加投资并不能完全解决d频段本身的缺陷，难以连续覆盖问题。因此，我们需要探索试验城区采用d+f混合组网的方式提升网络性能。本文从td-lte组网性能对比，结合现网组网情况，在结合业务量、mr覆盖率、站间距、现场覆盖情况、天面可改造情况、民事情况等因素的综合考虑下，探索城区d+f的方式，提升深度覆盖。同时，针对未来的城区组网方式，对网络规划和工程建设提供了重要的参考价值。2、td-lte组网方式对比2.1. 覆盖性能城区站间距d频段（300400m），f频段（400500m），站间距f频段比d频段大100米。若纯d频段组网，城区比现网需增加23倍基

4、站。当覆盖距离600米以上，性能显著下降。相对于a频段损耗：f频段-0.9db，e频段2.3db，d频段4db。距离天线相同的距离，f频段比d频段强5db。2.2. 容量性能lte支持1.4mhz，3mhz，5mhz，10mhz、15mhz，20mhz共6种带宽。为提供最高的单用户速率，目前试验网全部采用单频点20mhz组网。f频段（1880-1920mhz）共40mhz，最多能有2个频点。d频段（2570-2620mhz）共50mhz，最多能有2个频点，还剩余10mhz浪费。f频段与d频段组网，容量相当。2.3. 质量性能d频段：现网暂时未有占用，根据测试情况来看，整体的频谱比较干净。由于正

5、在使用的系统暂时并不临近该频率，频率资源非常干净，收到外部频率干扰少，因此有别于f频段，其隔离度非常理想。f频段：目前正在使用的有td-scdma，因此其必须将td部分拼点退出来。同时由于小灵通，dcs1800（digital cellular system at 1800mhz）系统也是在其附近，因此收到的干扰灰常严重。另外，根据理论计算和实验数据测试，gsm900（global system for mobile at 900mhz）二次谐波刚好落在f频段，因此其带来的频率干扰不可忽视。f频段有受到外部干扰的隐患，d频段目前没有已知的外部干扰源。3、d+f频段深度覆盖试验3.1试验区域挑选

6、目前，清远城区以d频段组网为主，实现了全城区d频段的连续覆盖。但是，根据2015年5月城区网格lte里程覆盖分析，存在12个路段存在覆盖路段不达标的情况。10个新增覆盖不达标路段，影响里程7.5km，影响里程占比1.6% ；1个路段由于站点整改影响，涉及里程1.6km，里程占比0.34%；1个路段由于民事原因站点关闭引起，影响里程0.64km，里程占比0.14%；从上述情况来看，均由于d频段受到信号阻挡，信号出现衰减导致。由于目前城区的站间距离已经少于200米，如果再增加站点肯定会增加干扰系数，导致整体信噪比提升，影响网络质量。从对比d频段和f频段的优劣势分析，我们发现增加f频段覆盖可以有效解

7、决城区网络存在的弱覆盖问题，增加深度覆盖。3.2试验区域挑选在结合业务量、覆盖率、站间距、现场覆盖情况、天面可改造情况、民事情况等因素的综合考虑下，挑选以市邮政局为中心的周边23个d频段站点区域作为试验区域，其中“邮政局d-elh、交警大队d-elh、行政服务中心d-elh”为f频段共址试验站，试验区域站点分布如下图；3.3试验效果试验内容主要针对“纯d频段组网、d+f同方向角（f-80w）、d+f异方向角（f-80w）”三种情况开展全面测试对比工作。测试对比主要包括“居民区域室内测试、网格道路测试”两部分。居民区域室内测试情况：在试验区域内选取10个居民区域进行室内场景测试对比，室内场景覆盖

8、改善明显，d+f异方向角（f-80w），相比纯d频段组网，平均rsrp（接收信号码功率，俗称电平值）提升将近10db。纯d频段组网，平均rsrp为-94.16dbmd+f同方向角（f-80w），平均rsrp为-88.9dbmd+f异方向角（f-80w），平均rsrp为-84.2dbm网格道路测试情况：在试验区域内选取atu（中国移动采用的一种测试自动路测工具）网格测试路段进行测试对比，从道路覆盖率看， 由于d频段站点已可以在试验区域形成道路的连续覆盖，因此三种情况下的测试结果差异不大。3.4试验结论本次试验结果显示：rsrp方面，增加f频段后增加f频段后，清远主城区rsrp覆盖率从95.19%

9、上升到96.16%，一般城区从93.15%上升到93.46%，县城从89.24%上升到89.53%，总体rsrp覆盖率均有提升。sinr（信号与干扰加噪声比 ）方面，增加f频段后形成d+f双层网覆盖后，负载分布更加均衡，整体干扰sinr>=0的占比有明显提升，清远主城区从89.27%上升到94.55%，一般城區从94.39%上升到96.95%，县城从90.38%上升到95.54%，d+f双层组网的总体sinr值（>=-3）要优于单频组网，说明对改善干扰有一定效果。4、结论为满足用户需求、提升中国移动竞争力，长远来看， d+f混合组网方式将成为未来部署的主要方式。通过在原有的d频段的基础上进行f频段深度覆盖，可以有效提升rsrp覆盖率，同时对sinr>0的占比明显提升，对于城区网络补充深度覆盖，提升用户感知有明显的效果。同时，利用d+f频段进行叠加深度覆盖，可以采取共址共建的方式，可以大大减少新建站点的资源，从而有效避免民事纠纷，是快速解决城区lte深度覆盖不足的方法。需要注意的是在配套建设方面，需要长远考虑两个频段共建对天面资源、机房资源、传输资源等的需求，便于后期快速组网。参考文