FDD-LTE室分深度覆蓋及4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計方案分析

同信通信股份有限公司 應(yīng) 霏 鄭 輝

深度覆蓋技術(shù)在第三代移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)運營過程中就已經(jīng)受到各大運營商的關(guān)注與重視，隨著當(dāng)代社會移動互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷普及和城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，商場、小區(qū)、別墅甚至國際大廈等的網(wǎng)絡(luò)信息建設(shè)發(fā)展速度逐步提高，高鐵軌道、地鐵軌道、動車線路甚至隧道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)層出不窮，該類工程項目建設(shè)都在一定程度上對移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的深度覆蓋和實踐優(yōu)化過程提出了較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在此背景下，本文對FDD-LTE室分深度覆蓋及4G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計方案的分析，也就具備重要理論意義和現(xiàn)實價值。

1 FDD-LTE技術(shù)

FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)作為全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式在諸多方面得到了優(yōu)化調(diào)整，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式相比，該技術(shù)在諸多方面都得到了優(yōu)化和改良，使FDD-LTE技術(shù)在具備了更多的通信優(yōu)勢。例如，以覆蓋傳播過程中自由空間的損耗值和穿透損耗值為標(biāo)準(zhǔn)值探究可知，F(xiàn)DD-LTE技術(shù)和CDMA200技術(shù)在其實踐應(yīng)用過程中都存在著同步覆蓋性能差異，但以距離天線口25m處為基礎(chǔ)測試點討論不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式穿透混凝土樓板的具體情形時，2100MHz和800MHz的環(huán)境條件下的自由空間損耗比較值如表1所示，2100MHz和800MHz的環(huán)境條件下的穿透損耗比較值如表2所示，由表可知，2100MHz頻段較800MHz頻段而言，其無線信號在自由空間的損耗較高，也就給FDD-LTE技術(shù)的深度覆蓋和優(yōu)化調(diào)整帶來了巨大挑戰(zhàn)。整體而言，F(xiàn)DD-LTE技術(shù)包括了OFDM技術(shù)、多天線技術(shù)和載波聚合技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)類型。就載波聚合技術(shù)而言，該技術(shù)屬于FDD-LTE技術(shù)的全新范疇，與以往的OFDM技術(shù)以及MIMO技術(shù)相比，具備更強的頻段內(nèi)跨頻段整合網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)無線信道傳輸能力的重要技術(shù)類別，將該技術(shù)用于移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)過程中，能夠大幅度提高數(shù)據(jù)信息的傳輸速率，且保證數(shù)據(jù)信息傳輸過程中不失真。

表1 2100MHz和800MHz環(huán)境條件下的自由空間損耗比較值

表2 2100MHz和800MHz環(huán)境條件下的穿透損耗比較值

2 FDD-LTE室分深度覆蓋方案

2.1 FDD-LTE室分深度覆蓋原則

在移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，利用FDD-LTE技術(shù)進行室分深度覆蓋和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化時，室分深度覆蓋的基本原則主要包括拒絕影響當(dāng)前移動網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性、保證室分系統(tǒng)為單路建設(shè)模式和利用FDD-LTE技術(shù)調(diào)整后的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)WKAN、GSM、WCDMA和FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的四網(wǎng)共享。只有建立盡可能穩(wěn)定可靠的室內(nèi)分布系統(tǒng)才能夠為無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的運行提供更安全的外界環(huán)境，才能夠保證FDD-LTE室分系統(tǒng)與傳統(tǒng)模式下的第二代移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、第三代第四代移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的室分系統(tǒng)具備較好的兼容性和共享性，使不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)較高頻段的重疊和較快的傳輸速率優(yōu)勢，F(xiàn)DD-LTE室分結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖可知，在利用FDD-LTE技術(shù)進行室分深度覆蓋時，必須不斷提高用戶對系統(tǒng)的感知能力，加強移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)覆蓋方案的創(chuàng)新水平和適應(yīng)性。就FDD-LTE室分系統(tǒng)應(yīng)為單路建設(shè)方案而言，利用該技術(shù)路徑達成室分深度覆蓋時，想要借助該系統(tǒng)的設(shè)計不斷提高搭建完成后的系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸效率，降低移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的運營成本，使整個網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的技術(shù)含量更高，從而獲得更有利的市場占有額獲得更強大的經(jīng)濟效益。

圖1 FDD-LTE室分結(jié)構(gòu)圖

2.2 FDD-LTE室分深度覆蓋建設(shè)方法

利用FDD-LTE技術(shù)進行室分深度覆蓋建設(shè)時，建設(shè)方法主要包括單通道室分方案和雙通道室分方案兩大類別。雙通道室分方案法所針對的具體改造對象為待改造區(qū)域是網(wǎng)絡(luò)使用的熱點區(qū)域，以第二代移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和第三代移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的雙通道雙極化天線共建方案為例可知，在不同移動網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的原有室分系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)建全新的室分通信系統(tǒng)具備較大的困難，而采用LTE雙極化天線覆蓋的基本方式，不僅能夠擴大移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)信號的實際覆蓋范圍，更能夠借助該方法對移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中的各個不同元件和零部件進行較高標(biāo)準(zhǔn)的篩選，從而得到能夠同時支持GSW、WCDMA等頻段資源的統(tǒng)一的室分系統(tǒng)方案，卻會在一定程度上增加移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的實際運行成本。但當(dāng)將納入上述的考量范圍的室分深度方案進行優(yōu)化，F(xiàn)DD-LTE技術(shù)和共址建設(shè)，就能夠解決上述成本上升和資源利用效率不高的矛盾問題，也能夠借助視角新穎的設(shè)計方法降低移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的實際運行成本。

3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法

在利用FDD-LTE技術(shù)進行室分深度覆蓋和4G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案的優(yōu)化調(diào)整與分析時，首先需要收集整個移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息，包括基站信息、測試數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)等相關(guān)信息，將移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中面臨的小區(qū)參數(shù)信息以及周邊環(huán)境中存在的商場、別墅、地下車庫甚至高層建筑等公共區(qū)域內(nèi)的相關(guān)參數(shù)信息盡可能收集完整，使移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)方案調(diào)整和優(yōu)化過程中能快速找到范圍內(nèi)的缺陷位置，找到網(wǎng)絡(luò)運行不暢通的根本阻礙原因，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案的調(diào)整和設(shè)計提供一定的參考。其次，應(yīng)該進行相應(yīng)的CQT測試，判斷現(xiàn)階段的移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)存在的諸多問題是否為真實存在問題，在此過程中可采用asset等工具分析導(dǎo)致移動網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)出現(xiàn)故障的基本原因，從根本原因出發(fā)，解決移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)偶然發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量不高或運行穩(wěn)定性不強等問題。在此過程中，對移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，主要可采用業(yè)務(wù)性能優(yōu)化方法和室內(nèi)外協(xié)同優(yōu)化方法。移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)性能的優(yōu)化方法主要是指根據(jù)通信系統(tǒng)覆蓋范圍以及數(shù)據(jù)傳輸過程中的泄漏問題，或者常見的網(wǎng)絡(luò)運行結(jié)構(gòu)中的業(yè)務(wù)性能問題，以針對性的措施對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行整體優(yōu)化。例如，當(dāng)移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)覆蓋范圍出現(xiàn)某一問題時，首先對室分系統(tǒng)的實際覆蓋情況進行評估，包括評估室分系統(tǒng)內(nèi)部的天線結(jié)構(gòu)布局以及元器件參數(shù)性能和型號等，考慮移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞信號的發(fā)射功率等諸多參數(shù)，排除整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本設(shè)計問題的前提下探查移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是否有其他問題。當(dāng)移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)實際損耗能量值過大時，應(yīng)該進一步調(diào)整網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中的無源器件的分布格局，解決能量消耗過大問題。另一方面，就移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)室內(nèi)外的協(xié)同優(yōu)化方案而言，以辦公室、商場、別墅等為研究對象，在辦公樓或商場的大樓入口處設(shè)置一定數(shù)量的天線，而考慮到辦公室或商場處于交通較為便捷且實際人流量較大的敏感區(qū)域，往來馬路上飛馳的列車會對移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的天線數(shù)據(jù)信號接受和信號發(fā)出產(chǎn)生一定的不良干擾，因此，應(yīng)盡可能在辦公樓或商場天線處增加天線和馬路之間的距離。針對移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中靠窗位置的信號切換較為頻繁的問題，可將移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的終端盡量設(shè)置于室內(nèi)，調(diào)整移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的參數(shù)信號，不斷降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)的離線率和掉線率，改善移動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)用戶的互聯(lián)網(wǎng)沖浪體驗。

結(jié)論：總而言之，利用FDD-LTE對室分深度覆蓋范圍和4G網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化時，能夠在考慮LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滿足現(xiàn)行客戶基本需要的基礎(chǔ)上，提高運營商對LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重視，加強對網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、實際覆蓋程度和網(wǎng)絡(luò)運營質(zhì)量等的關(guān)注，使室分深度覆蓋的重要性和科學(xué)性得到凸顯，為后續(xù)維護管理和提高室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)性能打下基礎(chǔ)。