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網(wǎng)絡優(yōu)化工程師招聘專欄 4G/LTE通信工程師最新職位列表 通信實習生/應屆生招聘職位

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 構建LTE最優(yōu)網(wǎng)絡結構
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發(fā)表于 2015-04-22 09:30:56  只看樓主  QQ
在中國三大運營商都部署LTE網(wǎng)絡并且頻譜資源相同的情況下，決定最終用戶體驗差異的是網(wǎng)絡的頻譜效率。頻譜效率在很大程度上取決于網(wǎng)絡內(nèi)中高端SINR的占比，而中高端SINR的占比則主要由網(wǎng)絡結構決定。


LTE速率的決定性因素—SINR

仿真和實測數(shù)據(jù)都顯示，LTE的下載速率和SINR成正比，對LTE，峰值速率要求SINR能夠達到25dB以上。在一個網(wǎng)絡中，中高端的SINR占比越高，速率就越高，頻譜效率也就越高。

對于一個蜂窩無線移動網(wǎng)絡，為了保證業(yè)務服務連續(xù)性和切換的順利進行，需要保證一定數(shù)量的鄰接小區(qū)，鄰接小區(qū)數(shù)量增加也帶來干擾的增加。所以對一個滿足基本覆蓋要求的LTE商用網(wǎng)絡來說，要提升SINR，關鍵是要嚴格控制小區(qū)間重疊覆蓋，降低相鄰小區(qū)的干擾。

網(wǎng)絡結構決定SINR

在實際網(wǎng)絡中，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，取決于站點高度、站間距、站點類蜂窩布局，即網(wǎng)絡結構。網(wǎng)絡結構決定了通過優(yōu)化方位角、下傾角所能夠獲得的最高SINR的上限。

重疊覆蓋會帶來導頻污染，嚴重時近一半?yún)^(qū)域無主導信號。如果在重疊覆蓋區(qū)域共站址建設LTE網(wǎng)絡，平均小區(qū)吞吐量較規(guī)則組網(wǎng)下降50%。可見網(wǎng)絡結構決定SINR，進而影響整個網(wǎng)絡的性能。

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；接下來根據(jù)方位角和下傾角數(shù)值，確定網(wǎng)絡結構。
最優(yōu)下傾角分析及實踐

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

天線垂直波瓣3dB寬度以外，天線增益會急劇下降；同時，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的落地點位于切換帶邊緣，實現(xiàn)干擾和移動性能之間的最佳平衡。一旦過了切換帶邊緣，本小區(qū)對鄰小區(qū)的干擾會急劇下降，從而避免對鄰區(qū)的干擾，提升SINR。

根據(jù)典型的LTE的切換時延和常規(guī)車速，計算出密集城區(qū)300米站間距情況下，不同站高對應的最優(yōu)下傾角如表1所示。
[attach]319544[/attach]
在某外場，我們選擇了9個小區(qū)，按照最優(yōu)下傾角理論進行了優(yōu)化，優(yōu)化后中高端速率都有明顯提升（見圖1）。

[attach]319543[/attach]
最優(yōu)方位角

在標準蜂窩結構中，扇區(qū)夾角都為120°，此時扇區(qū)間的重疊覆蓋最小，所以最佳方位角夾角應該是120°。但考慮到現(xiàn)網(wǎng)的站點分布不可能完全符合標準蜂窩結構，建議方位角夾角控制在90°~150°。
最優(yōu)網(wǎng)絡結構

網(wǎng)絡結構主要是指站點高度、站間距、站點的類蜂窩布局。

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

站點的類蜂窩布局直接決定了扇區(qū)方位角，當站點疏密不均，沒有按照蜂窩狀布局時，將導致扇區(qū)的夾角不能設置為90°~150°，導致扇區(qū)間的重疊覆蓋嚴重。

為了保證網(wǎng)絡性能，需要在規(guī)劃階段按照最優(yōu)網(wǎng)絡結構的要求，選擇合適的站點進行建設。結合中興通訊實際經(jīng)驗，最優(yōu)網(wǎng)絡結構建議為：站高在30~50m之間；城區(qū)站間距在300~500m之間，避免過近站點（站間距小于100m）；盡量按照蜂窩結構分布。
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    發(fā)表于 2015-04-22 10:21:56 
    挺好的實踐數(shù)據(jù)，謝謝分享！

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