双模协同优化 加速TD-LTE建网进程

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2013年中国移动将在100个城市建设TD-LTE网络，基站建设规模达20万个。如何能够在这么短的时间内完成如此大规模的基站建设并做好网络优化，提供一个优质的TD-LTE网络是一项非常艰巨的任务。
       
        大唐移动现网TD-S设备可平滑演进升级至TD-LTE，支持TD-LTE快速建网需求，该项目已在宁波试验网中进行了充分的测试验证。在建网之后，如何能够快速完成网络优化，提供一个优质质量的网络又成为一个急待解决的问题。针对此问题，大唐移动在宁波试验网进行了进一步专项测试研究，对TD-L和TD-S是否可双模协同优化进行研究，验证了TD-L可与TD-S协同优化，可从TD-S现网优化出发，在保证现网质量获得提升的基础上提升TD-L的网络性能，为后续TD-L快速优化建设奠定了基础。
       
        1.TD-L和TD-S网络覆盖一致性测试研究
       
        1.1研究思路
       
        在宁波江东区进行测试验证，试验网TD-L网络基于TD-S网络平滑演进升级，TD-L F频段和TD-S A频段共用天线。在功率、邻区以及部分切换参数继承的基础上，研究F频段TD-L和A频段TD-S的覆盖相似性。
       
        功率继承：采用TD-L的CRS功率统一从TD-S共站小区的PCCPCH 2码道功率减固定值delta以体现覆盖范围关系的一致性。
       
        邻区继承：研究TD-L的邻区从TD-S继承得到的可行性。
       
        切换参数继承：TD-L的切换参数继承TD-S的迟滞值和偏移值，但使用较TD-S更短的迟滞时间。
       
        1.2研究结果
       
        对TD-L和TD-S覆盖场强和切换链分别进行测试验证，结果如下。
       
        （1）覆盖场强测试
       
        ■单小区定点覆盖测试
       
        TD-S的PCCPCH发射功率设置为33dBm，TD-L的CRS发送功率设置为15dBm.根据定点测试结果，TD-S的接收RSCP相比TD-L的接收RSRP功率高15db~20dB，平均高17.6dB，符合理论预期。
       
       
       
        图1单小区定点场强测试对比结果
       
        ■全网路测单小区覆盖情况
       
        从全网路测数据中提取每个小区的覆盖范围图，如下示例小区所示，各小区TD-L的RSRP和TD-S的RSCP覆盖均有强相似性。
         
       
       
        图2凯利基站0扇区覆盖范围
         
       
       
       
        图3江东移动基站2扇区覆盖范围
       
        （2）切换链测试
       
        进行路段测试，验证TD-L和TD-S的切换链的相似性。根据测试结果，TD-L和TD-S的主覆盖小区一致，切换链一致。
         
       
       
        图4切换链测试结果
       
        （3）测试研究小结
       
        根据以上覆盖测试及切换链测试结果可知，TD-L和TD-S网络覆盖有强相似性，主覆盖小区一致，切换链一致。TD-L网络建设可继承TD-S功率、邻区以及部分切换参数设置。
       
        根据目前研究结果，参数设置建议如下：
       
        ■功率参数
       
        TD-L可以继承TD-S功率设置，具体两网发射功率的差值需要根据目前各城市的情况做适当微调。功率继承的原则是要保证TD-L小区之间发射功率的相对关系要继承TD-S的优化成果。
       
        对于TD-S PCCPCH发射功率基本都不超过33dBm的情况下，建议CRS发射功率= PCCPCH发射功率-18dB；对于目前有些城市PCCPCH的功率做了提升的，如果TD-S的最大发射高功率已经提升到36dB，则需要把差值提升到21dB，以维持两系统的相对关系。■邻区参数
       
        TD-L和TD-S共站共天线情况下，功率继承保证了各小区与邻区的覆盖范围关系一致，从而TD-L的邻区可从TD-S继承得到，在网络深入优化过程中可在继承的基础上进一步优化。
       
        ■切换参数
       
        根据研究，切换参数可部分继承，切换门限和迟滞时间不能简单拷贝，需要根据LTE的系统特点做一定调整，调整的倾向可以参考TD-S网络设置。
       
        具体不同场景参数优化设置还将在现网进行进一步深入研究。
        2.TD-L和TD-S网络干扰一致性测试研究
       
        2.1研究思路
       
        TD-L F频段采用20MHz同频组网，对干扰控制有较高要求。TD-S采用多载波机制，A频段6个载波能保证用于切换的主载波采用异频覆盖，而业务信道仍为同频复用。TD-S以PCCPCH指标为优化目标的方式不利于反映实际业务信道的情况，TD-S的业务载波的干扰改善目标与TD-L的目标一致。因此，可以考虑采用等效SINR的方法衡量TD-S和TD-L网络的干扰。
       
        TD-S的等效SINR：
       
        SINR=S/（I+N）：对于TD-S网络，I来自各邻区的RSCP信息（不论邻区的频点与本小区是否同频）；热噪声按照-108dbm计算；S指当前位置的最强功率。
       
        TD-S的E-SINR对应了与当前UE所在小区同频的各邻区都在做业务的情况，可用于衡量TD-S重负荷下的网络干扰。
       
        TD-L的等效SINR：
       
        SINR=S/（I+N）：对于TDL网络，I来自各邻区的RSRP信息（不论邻区是否与本区发送的资源位置相同），热噪声按照-127dbm计算；S指当前位置的最强功率。
       
        TD-L的这种计算方式对应了与当前UE所在小区同频的各邻区都在做业务的情况，即与100%加扰情况接近。
       
        由于TD-S与TD-L在覆盖功率上具有固定差值，根据以上测试研究结果，TD-L与TD-S覆盖有一致性，TD-L的E-SINR与TDS的E-SINR作为干扰衡量指标应可互相替代。
       
        2.2研究结果
       
        从TD-L片区全网路测的数据出发，计算100%加扰下，每个实际SINR对应的所有样点的E-SINR的平均值，与终端实测SINR进行比对，得到下面的SINR对照关系图：
       
       
       
        图5实测SINR与E-SINR对比图
       
        根据全网TD-L测试得到的大量数据统计计算结果，TD-L的E-SINR与100%加扰实际测试TD-L的SINR同趋势变化。
       
        基于以上TD-S与TD-L覆盖一致性研究结果，TD-S的E-SINR也可以衡量网络结构对干扰的影响。
       
        对此进行实际路段测试进一步测试验证结果如下：
         
       
       
       
        图6实际路段测试验证结果
       
        100%加扰TD-L实测平均SINR为2.38dB，根据测试结果计算得到TD-L的E-SINR为2.89dB、TD-S的E-SINR为2.75dB.以上TD-S和TD-L网络干扰计算所得平均E-SINR与TD-L实际路测平均SINR相差小于0.5dB，基本接近，路测进一步验证TD-L和TD-S的E-SINR均可用来衡量TD-L网络重负荷下的真实SINR.
       
        3.TD-L和TD-S双模协同优化测试研究
       
        3.1研究思路
       
        根据以上研究结果可知，TD-L和TD-S的覆盖及干扰情况基本一致，可以从TD-S网络现状评估TD-L网络的干扰优化指标，调整天线倾角等降低干扰的优化手段可同时优化TD-S和TD-L网络。
       
        根据前述TD-S和TD-L的一致性，可通过TD-S测试找到高干扰小区集合，通过模拟调整天线参数和功率参数提升E-SINR.以等效SINR的提升为考量目标，不断迭代发现新的高干扰小区，直至E-SINR变化不明显为止，从而确定给出网络最终优化建议。
         
       
       
       
        图7高干扰小区优化调整流程
       
        3.2研究结果
       
        采用以上方法对宁波江东片区高干扰小区进行优化调整。为满足后续网络优化调整需求，大唐移动开发了相应的辅助优化工具，可帮助优化人员发现高干扰小区并进行模拟调整，给出网络优化建议。
         
        小结
        根据宁波TD-L和TD-S双模共天线测试研究，TD-L和TD-S的覆盖和干扰特性基本一致，等效SINR与TD-L实测结果具有强相似性，可从TD-S现网评估TD-L网络的干扰优化指标，调整天线倾角等降低干扰的优化手段可同时优化提升TD-S和TD-L的网络性能。
        TD-S/TD-L双模网络协同优化有助于经验的传承和互补，助力TD-LTE网络尽早成熟完善，为后续TD-LTE网络的大规模快速建设优化奠定了坚实的基础。