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LTE是移動互聯(lián)網(wǎng)時代的重要新載體，國內三大移動運營商均在擴大規(guī)模進行LTE試驗網(wǎng)規(guī)劃和建設。但如何通過精確的網(wǎng)絡規(guī)劃，達到LTE網(wǎng)絡投資效益比的最大化，這是LTE網(wǎng)絡建設中必須認真面對和思考的問題。我們通過對LTE網(wǎng)絡傳播模型的創(chuàng)新研究，幫助某運營商在省會城市的LTE試驗網(wǎng)有效準確地確定了不同地形地貌下的無線傳播模型。
LTE網(wǎng)絡面臨“規(guī)劃與落地”矛盾
目前國內移動網(wǎng)絡規(guī)劃中比較突出的矛盾是，規(guī)劃成果的落地性較差，不足以支撐后續(xù)LTE網(wǎng)絡的建設，其中一個很重要的原因就是按照傳統(tǒng)方法獲得的傳播模型的準確度無法衡量，規(guī)劃結果的準確度也就無法保證，特別是對于涉足LTE移動網(wǎng)絡建設不久的運營商，這方面的試驗網(wǎng)的經驗欠缺，相應的網(wǎng)絡規(guī)劃準確度無法保障。
卓越的網(wǎng)絡需求優(yōu)秀的網(wǎng)絡規(guī)劃，優(yōu)秀的網(wǎng)絡規(guī)劃呼喚準確的網(wǎng)絡傳播模型。從嚴格意義上講，每個基站周圍的地形地貌都是不同的，也就是說只有對每個基站都進行傳播模型的校正，才能完全準確地保證規(guī)劃結果的準確性。但這在現(xiàn)實規(guī)劃中是難以實現(xiàn)的，因此為了盡可能準確地反映規(guī)劃區(qū)域的傳播特性，需要對傳播模型進行校正，但校正后的傳播模型的準確度需要通過實際測試進行驗證，只有當誤差在允許的范圍內，該模型才能用于LTE網(wǎng)絡規(guī)劃中。對于誤差較大的模型，需要重新劃分區(qū)域后重新進行校正。
正是基于以上考慮（所用模型均以FDD LTE，2115MHz為基礎），我們提出了一套完整的傳播模型驗證思路并給出了某地實例，全面闡述了驗證的流程和結果。首先通過CW測試（Continuous Wave連續(xù)波測試）對SPM模型進行校正，得出SPM模型的校正結果后，再在同樣的區(qū)域內選取若干點進行CW測試，利用Forsk公司的Atoll軟件分別從點和面、定性和定量等多個維度進行對比，系統(tǒng)地提出了LTE網(wǎng)絡規(guī)劃中傳播模型驗證的思路，為后續(xù)大規(guī)模的LTE網(wǎng)絡規(guī)劃和建設提供了一種新的出發(fā)點和維度。
完善傳播模型驗證思路和流程
通過CW測試和模型校正工作后，得到初步的傳播模型校正結果后，通過Atoll軟件進行仿真，分別從面和點兩個角度進行，面即是通過統(tǒng)計基站周圍測試區(qū)域內高于某設定的RSRP值（Reference Signal Received Power參考信號接收電平）的覆蓋率，點即是將CW測試點中的每個測試點模擬成每個用戶，通過校正后的模型計算得出該用戶的RSRP。傳播模型的驗證的主要思想是，通過點和面兩個維度分別和CW測試的數(shù)據(jù)進行對比，點和面都是從定性的角度分析，然后再比較所有測試點的RSRP均值（定量角度），全面分析傳播模型的可適用性。
傳播模型驗證的流程分如下四部分。
1. 在和CW測試點相同的掛高、天線類型條件下，通過Atoll軟件仿真測試點周圍的RSRP覆蓋情況；
2. 把路測數(shù)據(jù)的每個經緯度點模擬成每個不同的用戶，將此數(shù)據(jù)導入到Atoll軟件中；
3. 以導入的經緯度點為目標，在仿真結果下計算每個經緯度點上的接收電平值；
4. 將計算完成后的結果導出，與CW測試數(shù)據(jù)進行從面到點、從定性到定量的對比。
傳播模型驗證結果效果顯著
選取某區(qū)域內的測試點1進行CW測試，采用2115MHz，4.5dBi全向天線進行測試。在同一測試點，采用相同的天線類型、掛高，以前面校正后的SPM模型為基礎，利用Atoll軟件對下行RSRP進行仿真。
從CW實測電平與規(guī)劃預測電平覆蓋圖來看，SPM模型在大部分與實測電平較接近，但在某些區(qū)域與實測電平還是存在一定的差距，這些差距比較大的區(qū)域主要是在測試區(qū)域中心，在測試區(qū)域的邊緣則吻合度較高。
以上只是從面的角度進行了對比，下面將從點的角度進行對比，將CW測試點模擬成用戶，再通過前面校正后的SPM模型計算出在每個點上的RSRP，整體對比情況如圖1所示。
圖1中的橫坐標是測試點，縱坐標為RSRP值，從趨勢圖可以看出，實測和仿真數(shù)據(jù)趨勢基本一致，在某些點上吻合度較高。以上都是從定性的角度進行對比。
從圖2可以看出，RSRP仿真均值為-92.21dB，實測均值為-93.32dB，之間相差約1.11dB。
通過本次驗證可以看出：CW測試與仿真的RSRP值整體趨勢一致，吻合度較高，平均偏差較小，Atoll軟件校正后的SPM模型可以用于指導LTE網(wǎng)絡的規(guī)劃和仿真。
將有效指導未來LTE建設
CW測試和模型校正是LTE網(wǎng)絡規(guī)劃的基礎，但SPM模型畢竟是基于統(tǒng)計的經驗公式，存在一定的局限性，想要達到絕對的準確，必須對每個基站進行CW測試和傳播模型校正，但這明顯是不現(xiàn)實的，需要在工程建設中摸索出切合實際的操作方式，我們基于此考慮，對傳播模型的校正和驗證進行全面的闡述，其結論可以有效指導LTE網(wǎng)絡的規(guī)劃和建設。
通過傳播模型的驗證可以驗證傳播模型和實際傳播環(huán)境之間的偏離度，如偏離度過大，需要重新進行傳播模型的校正，這樣可以保證規(guī)劃的精確性，可以提高投資效益比，特別是在建設節(jié)約型社會的大背景下，此研究尤其重要。目前該研究的成果已經在某省會城市的LTE實驗網(wǎng)中得到廣泛應用，通過反復校正和驗證，最終確定了不同地形地貌下的無線傳播模型，規(guī)劃仿真結果表明，由于傳播模型的準確度更高，輔以高精度的電子地圖，相對于同等規(guī)模的其他城市，LTE建設規(guī)�？梢詼p少約8%的基站數(shù)量，大大節(jié)約了投資。
通過傳播模型的驗證，積累了大量的實際經驗，為后續(xù)其他地區(qū)的LTE網(wǎng)絡規(guī)劃和建設提供了理論和現(xiàn)實支撐。
作者：方韌 張若文 房樹森 楊軍 來源：通信世界周刊
