不同重叠覆盖度下TD―LTE互操作研究

在不同重叠覆盖度和不同邻区配置下，通过测试TD-LTE在空闲状态的重选性能和连接态的切换性能并进行对比，给出了不同重叠覆盖度下互操作参数的设置建议以及TD-LTE邻区配置数量建议。

重叠覆盖度 TD-LTE 互操作 邻区配置

Research on TD-LTE Interoperation in Different Overlapping Coverage Areas

For different coverage and adjacent cell configuration， TD-LTE reselection performance in idle state was tested and handover performance in connection state was compared. The configuration of interoperability parameter in different coverage areas and the number of TD-LTE adjacent configuration were recommended.

overlapping coverage TD-LTE interoperability adjacent cell configuration

1 引言

TD-LTE建设初期由于覆盖不足，需要通过4G与3G、2G互操作[1]来保证用户业务感知。4G与3G、2G系统间互操作包括空闲态重选和业务连接态的重定向：数据业务时，4G与3G之间通过重定向进行双向互操作，也可以实现向2G的重定向，以及从2G重选回4G;话音业务时，4G网络以重定向（CSFB）的方式回落到2G网络。

在实际网络覆盖中，相邻小区间存在不同程度的重叠覆盖[2]，重叠覆盖将对网络性能产生一定影响，不同重叠覆盖度下的互操作参数设置也有所不同。本文将基于实际测试数据，针对不同重叠覆盖度分析4G网内互操作参数设置的原则并给出一定的建议。

2 重叠覆盖度

重叠覆盖程度[3]一般用重叠覆盖小区数、重叠覆盖度、邻区干扰强度指标来表征。

重叠覆盖小区数是指弱于最强信号NdB范围内的小区数（含最强信号小区），该指标反映了该路段有多少个强信号小区在同时覆盖。

邻区干扰强度：在同频组网情况下，弱于最强信号NdB范围内的邻区信号均会对主信号产生较强干扰，且场强和最强信号差值越小，其干扰强度越高，通过对邻区信号进行加权统计可以精确反映邻区干扰强度。

一般认为小区中重叠覆盖小区数>3、邻区干扰强度>12时的采样点比例大于5%时，该小区为高重叠覆盖度小区。

3 不同重叠覆盖度下TD-LTE互操作测试

实例

为了验证重叠覆盖对TD-LTE空闲态重选性能以及连接态的切换性能的影响，同时验证LTE邻区数量对切换性能的影响，选择重叠覆盖度≤8%区域，以及重叠覆盖度≤15%且>8%区域，在邻区精确配置和非精确配置下分别进行测试。按照现网的邻区配置作为精确配置配置测试（25～32个邻区），在现网配置基础上多加一层基站邻区（多添加10～20个邻区）作为非精确邻区配置。选择山东淄博市网格4、网格7分别进行测试，其中网格4为低重叠覆盖区（重叠覆盖度≤

8%），网格7为高重叠覆盖区（重叠覆盖度≤15%且>

8%）。首先选择重叠覆盖度≤8%区域，在邻区精确配置下，按如下步骤测试[4]：

（1）使测试UE驻留在某一小区，并处于RRC-IDLE状态，然后以中速按照既定行驶路线移动。

（2）在测试终端侧记录移动过程中GPS信息、RSRP、SINR、驻留小区标识等信息。

（3）重复若干圈测试，保证小区重选次数大于20次，统计移动过程中小区重选成功次数（与网络规划的邻小区关系和预期的重选次数相比），计算小区重选成功率、重选时延、并记录乒乓重选情况。

（4）修改“测试条件”参数设置中相关参数取值。

（5）选择重叠覆盖度≤8%区域，非精确配置邻区，重复步骤（2）～（4）。

（6）选择重叠覆盖度≤15%且>8%区域，精确配置邻区，重复步骤（2）～（4）。

（7）选择重叠覆盖度≤15%且>8%区域，非精确配置邻区，重复步骤（2）～（4）。

（8）选择重叠覆盖度>15%区域，精确配置邻区，重复步骤（2）～（4）。

选择重叠覆盖度>15%区域，非精确配置邻区，重复步骤（2）～（4）。

3.1 空闲态重选测试

（1）参数配置

参数配置[5]如表1所示。

（2）测试结果

如表2所示，高重叠覆盖区域一共发生重选70次，全部重选成功，乒乓切换区域有3处，重选时延为29ms;低重叠覆盖区域一共发生重选28次，全部重选成功，乒乓切换区域有2处，重选时延为29ms。高重叠覆盖区重选次数更多，乒乓重选的几率更大。

图1给出了发生重选的分布情况，并标示出了乒乓重选的位置。

3.2 连接态切换测试

（1）参数配置

切换测试共配置2组参数，分别测试邻区在精确配置和非精确配置下切换性能的不同，切换参数配置如表3所示。

（2）高重叠覆盖测试结果

在邻区精确配置下，一共发生切换57次，切换成功56次，切换失败1次，发生乒乓切换3次。经分析切换失败由邻区漏配导致。

在邻区非精确配置下，一共发生切换63次，全部切换成功，乒乓切换4次。

从切换时延看，邻区精确配置比非精确配置时延更短，表4是测试结果的汇总。

（3）低重叠覆盖区测试结果

在邻区精确配置时，测试区域内一共发生47次宏站间的切换，成功47次，乒乓切换区域2处，切换时延16.51ms。在邻区非精确配置时，测试区域内一共发生52次宏站间的异频切换，成功52次，乒乓切换区域3个，切换时延16.71ms，具体测试结果如表5所示。

4 不同重叠覆盖度下TD-LTE互操作建议

通过对不同重叠覆盖度下重选及切换测试，可以看出重叠覆盖越严重的区域，重选及切换越频繁，且乒乓重选、乒乓切换的几率越大，进而影响下载速率。在互操作参数设置上，建议高重叠覆盖区域互操作参数设置使得重选或切换更难一些，以避免频繁切换。

通过不同邻区配置下的切换测试对比，在非精确邻区配置下切换次数以及乒乓次数增多，业务速率下降，由此分析在多邻区配置下由于切换的过多会导致信令负荷加重，另一方面由于终端测量能力的限制，会降低测量的精度、增加测量时延。同时由于切换、乒乓过多造成信号质量变差进而影响业务速率，因此建议维持25 至 32个的邻区配置。

参考文献：

[1] 肖清华，汪丁鼎，许光斌，等. TD-LTE网络规划设计与优化[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.

[2] 袁戈非. LTE/LTE-Advanced关键技术与系统性能[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.

[3] 何剑，杨哲. TD-LTE网络规划原理与应用[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.

[4] 蒋远，汤利民. TD-LTE原理与网络规划设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2012.

[5] 广州杰赛通信规划设计院. LTE网络规划设计手册[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.

[6] 吕邦国. 3G/4G系统间互操作技术探讨[J]. 电信工程技术与标准化， 2014（8）： 53-56.

[7] 崔航. TD-LTE重叠覆盖及解决方案[J]. 移动通信， 2013（17）： 32-32.

[8] 中国移动通信集团有限公司. TD-LTE重叠覆盖及网络结构关键问题分析[R]. 2013.

[9] 中国移动通信集团有限公司. TD-LTE无线网络性能测试规范[S]. 2011.

[10] 中国移动通信集团有限公司. 中国移动TD-LTE重点优化参数配置指导手册[R]. 2012