LTE宏微协同组网性能评估.doc

LTE宏微协同组网性能评估 　　为了验证LTE微基站与宏站同频组网的可行性，对不同场景下LTE宏微站同频组网性能进行了验证研究，分析了三种典型场景下微基站部署前后的网络容量增益、覆盖能力提升情况以及同频干扰情况，给出了部分场景下宏微同频组网与异频组网的增益对比，并介绍了微基站的优势回传方案。最后得出了分场景下同频部署的组网性能情况，并给出了不同场景下的同频组网要求和部署方案 宏微协同 容量增益 宏微同频干扰 PON回传 1 引言 随着移动业务量的迅猛增长，尤其是视频业务的快速普及[1]，使得运营商网络容量需求与日俱增。然而，LTE FDD频谱资源的匮乏与未来爆发式的容量增长形成了矛盾，不均衡的业务分布也对扩容方案提出了更高的要求。MIMO、高阶调制等关键技术的演进虽然带来较大的理论增益，但在应用中，其对容量和覆盖的提升也存在一定的瓶颈，效果有限。与此同时，在多制式多频率共存的现状下，站址物业的协调、天面资源的缺乏等使得运营商的网络建设成本不断攀升。随着5G的引入，未来网络架构也向着超密集组网的方向演进。因此，借助便捷灵活的微基站，部署与宏基站的异构协同网络逐渐成为了一种趋势。本文通过对同频、异频宏微协同组网的研究，对现网宏微同频吸热场景、补盲场景以及室内覆盖场景、异频室内覆盖场景等不同场景下的覆盖能力、容量增益、上下行干扰进行了实际验证和评估分析，总结了宏微系统组网下的增益效果 2 微基站的主要??用场景 利用微基站与宏基站协同组建异构立体网络，能够快速灵活地建造有良好用户体验的商用网络，满足热点区域、重要的覆盖场景以及部分难于解决的深度覆盖场景数据业务的旺盛需求，场景具体可以分为： （1）室内室外的覆盖盲区或弱覆盖地区，例如城区的居民小区、街道，城乡间的连接道路、没有室内分布系统的楼宇或新建设楼宇等； （2）热点地区容量的补充和分担，特别是宏站站址难以获取的场景，例如室内的购物中心、交通枢纽、大型场馆，室外的高校、密集居民区、风景名胜区、商业街广场等可以采用微基站进行快速部署，解决网络覆盖和容量问题[2] 在实际部署时，如果微基站与宏基站同频部署，频谱效率较高，但需要考虑宏微基站间的干扰问题，部署位置和覆盖范围可能受影响。如果微基站与宏基站异频部署，则不存在干扰问题，能够减少部署位置的限制，易规划，覆盖和速率的提升也相对明显[3] 3 不同LTE宏微组网场景下 的覆盖容量分析 3.1 场景1――覆盖盲区/弱覆盖 区域 （1）覆盖能力分析 场景1选取的某街道全长500 m，道路平均RSRP为-107 dBm，借助街道路口的灯杆，在街道两端分别部署了1部1.8 GHz同频微基站来改善道路覆盖。部署微站后，道路平均RSRP提升约10 dBm，图1给出了微站部署前，以及部署微站5 W发射功率下的覆盖情况对比 可以看出在该场景下微基站的部署对区域覆盖能力有明显改善，单微站典型覆盖能力在80 m～350 m，这与微站的配置、目标覆盖区域的宏基站信号强度以及地理环境对信号的遮挡情况都有关联 （2）容量增益分析 在典型用户模型下（宏微用户比例为3：1），部署微站后的宏微整体容量增益如图2所示，下行最大增益205%，平均增益137%，上行最大增益235%，平均增益200% （3）小结 微站配置5 W或2 W发射功率均能有效改善盲点道路覆盖，道路平均RSRP增益10 dBm。微站配置2 W发射功率时，用户感知优于5 W的情况，覆盖遍历显示下行平均SINR值较5 W平均增益2 dB。宏微站间平均切换时延在加载加扰后略有所增加，在5 ms以内，与宏站间的切换时延差别不大。在典型用户模型下（3：1），部署微站后下行总容量平均增益137%，上行总容量平均增益200%，微基站加载加扰后，对宏站的容量略有影响，宏站下行容量下降11%，上行容量下降5%～12%，相应地，宏站加载对微站容量也有一定影响，微站下行容量下降20%，上行容量下降12%～20% 3.2 场景2――热点覆盖区域 （1）容量增益分析 场景2选取了某广场区域，此处人流密集，选取路灯杆部署了1部与宏基站同频的微基站进行容量分担。在典型用户模型下（宏微用户比例为3：1），微基站部署后，上、下行容量均有一定增益，下行总容量平均增益41%，上行总容量平均增益69%，下行容量增益情况如图3所示。下行容量增益与用户分布和微站部署位置密切相关，由于该微站的部署位置距离宏站较近，虽在微站部署前后整体容量有增益，但容量增益有限 通过对该微基站进行为期一周左右的KPI统计分析可以看出，周末时段RRC最大连接数和最大激活用户数最多，而统计RRC连接建立成功率、ERAB建立成功率发现均在99.88