典型場景下天線參數(shù)的仿真評估

【摘 要】FDD LTE作為重要的LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其在典型場景下的仿真評估對于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)部署和優(yōu)化有著十分重要的意義。通常情況下，可以將FDD LTE的應(yīng)用場景分為市區(qū)、郊區(qū)以及農(nóng)村等。本文主要針對FDD LTE在典型場景的性能進(jìn)行評估，并且提出在不同的應(yīng)用場景下FDD LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的策略。

【關(guān)鍵詞】FDD LTE 典型場景 性能評估 優(yōu)化

一、引言

隨著目前寬帶移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增加，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出爆炸式增長，因此為了進(jìn)一步提升FDD LTE的網(wǎng)絡(luò)性能，需要對FDD LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化和后期維護(hù)。然而，F(xiàn)DD LTE網(wǎng)絡(luò)與其他移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相同，其通信質(zhì)量受到所處環(huán)境受到影響，因此關(guān)于典型場景下FDD LTE網(wǎng)絡(luò)性能的仿真評估研究具有十分重要的意義，可以為在實(shí)踐中進(jìn)一步優(yōu)化FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的提供指導(dǎo)?，F(xiàn)階段，信號(hào)接收電平以及小區(qū)吞吐量參數(shù)是評估FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的性能的重要指標(biāo)。具體而言，信號(hào)接入電平參數(shù)用于衡量FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度，即表示的是網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的接入性能，而吞吐量參數(shù)表示數(shù)據(jù)的傳輸能力。本文主要從FDD LTE的網(wǎng)絡(luò)性能角度出發(fā)，通過仿真的技術(shù)對其性能進(jìn)行評估，并且結(jié)合信號(hào)接入電平和吞吐量參數(shù)對其進(jìn)行評估。

二、FDD LTE網(wǎng)絡(luò)仿真

（一）FDD LTE網(wǎng)絡(luò)仿真場景

在仿真過程中，采用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的仿真模式，其具體的參數(shù)如表一所示。

（二）仿真結(jié)果及其分析

1.規(guī)則市區(qū)仿真

根據(jù)對當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃調(diào)研發(fā)現(xiàn)，站點(diǎn)之間的距離大致為350～1750m，因此為了有效的分析在不同場景情況下站間距離對FDD LTE網(wǎng)絡(luò)性能的影響，在評估的過程中主要考慮對VBW參數(shù)的影響。綜合目前3GPP組織所規(guī)定的仿真場景以及實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的參數(shù)，站間距離在市區(qū)、城郊以及農(nóng)村的值分別為3500、500、1750m。

2.現(xiàn)網(wǎng)仿真

在仿真過程中，將不同的FDD LTE參數(shù)導(dǎo)入到實(shí)際的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工程中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，同時(shí)在仿真的過程中采用SPM傳播場景，此時(shí)將終端設(shè)備置于地面，比較相關(guān)的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：根據(jù)小區(qū)吞吐量性能分析，在增益為17dB時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能最佳；根據(jù)信號(hào)接收電平參數(shù)分析，在增益為14dB時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能最佳。

三、仿真結(jié)論及優(yōu)化建議

（一）基本結(jié)論

在站間距離為350/500m的市區(qū)以及城郊場景中，F(xiàn)DD LTE系統(tǒng)的性能評價(jià)主要以系統(tǒng)容量為主，同時(shí)兼顧移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

1.規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的仿真

在市區(qū)和城郊場景中，最佳的網(wǎng)絡(luò)性能出現(xiàn)在5.5°左右，并且在偏離最優(yōu)取值時(shí)FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的性能出現(xiàn)惡化。

2.現(xiàn)網(wǎng)仿真

結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)仿真的相關(guān)結(jié)論發(fā)現(xiàn)，在市區(qū)的典型場景中，最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)性能出現(xiàn)在7.2°左右，此時(shí)的最佳網(wǎng)絡(luò)性能要比標(biāo)準(zhǔn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)良。

3.FDD LTE網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用

在FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)更好的網(wǎng)絡(luò)性能，在一副天線實(shí)現(xiàn)了對高頻的覆蓋時(shí)，通常情況下需要將覆蓋高頻段的VBW帶寬變窄。與此同時(shí)，在FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和部署過程中，運(yùn)營商更加希望通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的重復(fù)利用，從而降低FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的部署成本。因此，需要根據(jù)FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際參數(shù)對其進(jìn)行修正，以保證網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)達(dá)到最佳效果。

對于站間距離為1750的農(nóng)村場景而言，F(xiàn)DD LTE網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)主要為網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，此時(shí)還需要兼顧系統(tǒng)容量參數(shù)。在農(nóng)村場景中，最佳的FDD LTE網(wǎng)絡(luò)性能出現(xiàn)在VBW取值為4.1°～2.5°的范圍內(nèi)，并且當(dāng)VBW取值出現(xiàn)較大偏差時(shí)，F(xiàn)DD LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍將會(huì)出現(xiàn)0.5～1dB的下降。同時(shí)，隨著天線增益的變大以及VBW的變窄，會(huì)使得FDD LTE系統(tǒng)的下傾角出現(xiàn)變化，從而影響到系統(tǒng)的吞吐量以及有效覆蓋范圍，并且下傾角越大，則產(chǎn)生的影響也將會(huì)越大。而且，當(dāng)VBW取值過小時(shí)會(huì)對FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的性產(chǎn)生影響，因此在兼顧C(jī)AT變化的同時(shí)，VBW的取值范圍為5°～7°。

（二）對FDD LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化建議

根據(jù)對以上理論分析、理想情景仿真、現(xiàn)網(wǎng)仿真以及實(shí)際實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果，在市區(qū)密集的場景情況下，F(xiàn)DD LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化主要結(jié)合具體的應(yīng)用情景進(jìn)行，例如在市區(qū)情景下主要考慮吞吐量參數(shù)，而在農(nóng)村情景下則主要考慮網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，其側(cè)重點(diǎn)存在著一定的差異。因此，在實(shí)際的FDD LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和部署過程中，需要根據(jù)相關(guān)情景對網(wǎng)絡(luò)性能要求的不同實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

四、結(jié)束語

FDD LTE網(wǎng)絡(luò)在典型場景下的仿真評估可以獲得不同場景下的系統(tǒng)仿真結(jié)果，分析出影響系統(tǒng)性能的主要因素，并且為網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和部署提供重要參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李佳俊，文博，許國平.FDD LTE系統(tǒng)容量研究[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2013第3期

[2]王洪，許光斌.TD-LTE與FDD-LTE異同點(diǎn)分析[J].移動(dòng)通信，2013年第5期

[3]林善亮，李濟(jì)漢.FDD-LTE室分設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國新通信，2013年第11期