LTE网络覆盖规划技术研究

应用的参考设置。

根据建网侧重点的不同，上行干扰特征会受到功率控制策略等方面因素的主导。对于LTE系统，上行干扰特征最直接的衡量就是平均干扰抬升(IOT)。因此上行IOT的分布特征取决于实际的应用场景及上行功率控制参数。LTE上行功率控制分为开环功控和闭环功控。一般情况下，系统的开环功控基本决定了系统的干扰模式，闭环功控主要用在实际的网络运行中根据业务及干扰的变化对系统参数进行适当的调整。具体来看，开环功率控制主要通过对功控参数P 0和α的确立来满足特定的网络设计需求，不同的参数集合会带来不同的网络覆盖和容量特征。为满足实际规划的需求，需要在不同的应用场景下对上述参数进行深入的研究和分析，总结出满足特定要求的参数，同时在相应的参数设置下研究系统的干扰特征，即平均IOT，并分析相应的上行干扰余量。基于上述分析，不同的参数会带来差异化的系统性能指标及干扰特征，在实际的规划过程中要根据实际情况进行合适的选择，如图1所示。

在LTE系统的建网初期，网络设计主要关注的是覆盖。根据上述讨论，在以覆盖准则为导向的规划设计中，可以设计相应的功控参数来满足覆盖的最大化（降低干扰），由于网络负载的设计目标各不相同，需考虑不同负载下的网络干扰水平，以此作为覆盖规划的参考依据，如图2所示。

在链路研究方面，该设计主要考虑的是给定数据速率下用户带宽的优化配置。对于特定的边缘数据速率需求，可以通过给用户分配不同的带宽来实现，但同时会带来不同的覆盖性能。通过对信道容量的研究及链路级仿真结果系统性的全面分析，在给定的数据速率要求下，对配置带宽的优化可以增强业务的覆盖性能。该设计是根据链路仿真及实际系统测试中对链路性能的分析，从终端功率使用效率出发，对特定的业务速率、不同用户带宽分配下的性能进行深入的分析。在此基础上，不同的业务速率需求，可以得到优化的上行占用带宽，实现较好的覆盖性能，如图3所示。

以上分别从系统及链路两个方面确定了上行链路预算的核心内容：干扰余量及上行发射带宽（与之对应的调制编码格式及目标信号与干扰噪声比由链路仿真给出）。在此基础上可以根据传统的链路预算、计算方法计算出给定边缘数据速率下的上行最大允许路径损耗(MAPL)。

3 LTE下行覆盖规划关键技术
与上行类似，下行覆盖规划设计包含系统及链路两个方面的研究，其中链路技术的研究主要是通过不同链路设置，如调制编码格式(MCS)、带宽等下的链路仿真，分析不同信道环境、业务速率对链路质量（载干比）的需求，以此作为覆盖规划的依据；系统级的研究方面，主要是依托系统仿真，对覆盖区域中不同位置的接收信号强度、干扰强度、干扰余量、载干比等在不同应用场景及覆盖范围下进行深入的仿真分析：一方面研究传统的基于干扰余量的链路预算方案的局限性，另一方面，建立在信号与干扰之间的纽带，对现有的覆盖规划思路作进一步改进。

LTE下行干扰情况受到组网方式（干扰协调方式）、系统负载等因素的影响，并且随着小区半径的变化而变化。同时，链路预算中的关键参量干扰余量也随之变化，如图4所示。由于干扰余量与小区半径的强相关特性，传统的基于给定干扰余量计算小区半径的思路已不再适用于现行情况，需要重新寻找相对比较稳定的中间参数来分析。

经过大量的系统分析，几何因子(GF, GF=本邻小区信干扰之比)以其独到的特性为下行链路预算提供了一个理想的桥梁。在满负载(100%)全同频组网(Frequency Reuse Factor=1)的情况下，通过对不同小区半径下的几何因子累积分布函数(CDF)可以看出：在不同的覆盖半径下，几何因子的分布几乎重合（如图5所示），该特征为LTE下行链路预算提供了一个稳定的中间参数。

在网络设计中，一般选取95%的区域覆盖所对应的几何因子作为覆盖规划的参考依据，在全同频组网、满负载条件下，如图6中仿真结果，几何因子为3 dB。实际组网中的设计目标不同，因此需要考虑不同系统负载下几何因子的差异性，并以此作为相应负载条件下的参考取值，通过利用几何因子，在下行覆盖分析中，可以在干扰噪声比(SINR)间建立起明确的数学关系。具体来看，在实际的链路预算中，根据特定的需求确定下行边缘所需要的SINR，并在此基础上计算出边缘所需的最低接收信号强度，根据基站的发射功率，可以计算得出MAPL（如公式1—3）。

其中SINRrequire是目标信干燥比，Srequire是接收端需要的最小接收功率，P为基站发射功率，sh_margin为阴影余量，Loss为包括馈线损耗在内的所有设备损耗，Gain为包含