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網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師招聘專欄 4G/LTE通信工程師最新職位列表 通信實(shí)習(xí)生/應(yīng)屆生招聘職位

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 構(gòu)建LTE最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
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發(fā)表于 2015-04-22 09:30:56  只看樓主  QQ
在中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商都部署LTE網(wǎng)絡(luò)并且頻譜資源相同的情況下，決定最終用戶體驗(yàn)差異的是網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率。頻譜效率在很大程度上取決于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)中高端SINR的占比，而中高端SINR的占比則主要由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定。


LTE速率的決定性因素—SINR

仿真和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)都顯示，LTE的下載速率和SINR成正比，對(duì)LTE，峰值速率要求SINR能夠達(dá)到25dB以上。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，中高端的SINR占比越高，速率就越高，頻譜效率也就越高。

對(duì)于一個(gè)蜂窩無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，為了保證業(yè)務(wù)服務(wù)連續(xù)性和切換的順利進(jìn)行，需要保證一定數(shù)量的鄰接小區(qū)，鄰接小區(qū)數(shù)量增加也帶來(lái)干擾的增加。所以對(duì)一個(gè)滿足基本覆蓋要求的LTE商用網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，要提升SINR，關(guān)鍵是要嚴(yán)格控制小區(qū)間重疊覆蓋，降低相鄰小區(qū)的干擾。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定SINR

在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)間的重疊覆蓋程度決定了SINR，而小區(qū)間的重疊覆蓋是由網(wǎng)絡(luò)的下傾角、方位角直接影響和決定的。下傾角和方位角的具體取值，取決于站點(diǎn)高度、站間距、站點(diǎn)類蜂窩布局，即網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定了通過(guò)優(yōu)化方位角、下傾角所能夠獲得的最高SINR的上限。

重疊覆蓋會(huì)帶來(lái)導(dǎo)頻污染，嚴(yán)重時(shí)近一半?yún)^(qū)域無(wú)主導(dǎo)信號(hào)。如果在重疊覆蓋區(qū)域共站址建設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)，平均小區(qū)吞吐量較規(guī)則組網(wǎng)下降50%�？梢�(jiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定SINR，進(jìn)而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。

如何獲得最佳SINR

要獲得最佳SINR，首先要確定能夠盡量降低小區(qū)間的重疊覆蓋的方位角和下傾角最佳取值；接下來(lái)根據(jù)方位角和下傾角數(shù)值，確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
最優(yōu)下傾角分析及實(shí)踐

LTE下傾角的設(shè)置，既要使得小區(qū)間干擾最小，還要滿足移動(dòng)性能的要求。

天線垂直波瓣3dB寬度以外，天線增益會(huì)急劇下降；同時(shí)，小區(qū)間的重疊覆蓋寬度要能夠滿足終端切換帶的需求。所以我們提出了最優(yōu)下傾角的定義：天線上3dB的落地點(diǎn)位于切換帶邊緣，實(shí)現(xiàn)干擾和移動(dòng)性能之間的最佳平衡。一旦過(guò)了切換帶邊緣，本小區(qū)對(duì)鄰小區(qū)的干擾會(huì)急劇下降，從而避免對(duì)鄰區(qū)的干擾，提升SINR。

根據(jù)典型的LTE的切換時(shí)延和常規(guī)車速，計(jì)算出密集城區(qū)300米站間距情況下，不同站高對(duì)應(yīng)的最優(yōu)下傾角如表1所示。
[attach]319544[/attach]
在某外場(chǎng)，我們選擇了9個(gè)小區(qū)，按照最優(yōu)下傾角理論進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后中高端速率都有明顯提升（見(jiàn)圖1）。

[attach]319543[/attach]
最優(yōu)方位角

在標(biāo)準(zhǔn)蜂窩結(jié)構(gòu)中，扇區(qū)夾角都為120°，此時(shí)扇區(qū)間的重疊覆蓋最小，所以最佳方位角夾角應(yīng)該是120°。但考慮到現(xiàn)網(wǎng)的站點(diǎn)分布不可能完全符合標(biāo)準(zhǔn)蜂窩結(jié)構(gòu)，建議方位角夾角控制在90°~150°。
最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是指站點(diǎn)高度、站間距、站點(diǎn)的類蜂窩布局。

在一定站高度和站間距下按照上述最優(yōu)下傾角理論，可以計(jì)算出天線下傾角取值。當(dāng)取值不可實(shí)施時(shí)，比如要求下傾角設(shè)置為16°，但天線內(nèi)置電下傾為6°，需要設(shè)置機(jī)械下傾為10°，已經(jīng)超出8°的限制，將產(chǎn)生波形畸變，說(shuō)明此站點(diǎn)的站高過(guò)高、站間距過(guò)近或相鄰站點(diǎn)高度相差懸殊，需要重新選址和調(diào)整站高。

站點(diǎn)的類蜂窩布局直接決定了扇區(qū)方位角，當(dāng)站點(diǎn)疏密不均，沒(méi)有按照蜂窩狀布局時(shí)，將導(dǎo)致扇區(qū)的夾角不能設(shè)置為90°~150°，導(dǎo)致扇區(qū)間的重疊覆蓋嚴(yán)重。

為了保證網(wǎng)絡(luò)性能，需要在規(guī)劃階段按照最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的要求，選擇合適的站點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)。結(jié)合中興通訊實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建議為：站高在30~50m之間；城區(qū)站間距在300~500m之間，避免過(guò)近站點(diǎn)（站間距小于100m）；盡量按照蜂窩結(jié)構(gòu)分布。
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    發(fā)表于 2015-04-22 10:21:56 
    挺好的實(shí)踐數(shù)據(jù)，謝謝分享！

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