国内LTE网络规划面临挑战 传播模型验证思路有待完善

LTE是移动互联网时代的重要新载体，国内三大移动运营商均在扩大规模进行LTE试验网规划和建设。但如何通过精确的网络规划，达到LTE网络投资效益比的最大化，这是LTE网络建设中必须认真面对和思考的问题。我们通过对LTE网络传播模型的创新研究，帮助某运营商在省会城市的LTE试验网有效准确地确定了不同地形地貌下的无线传播模型。

LTE网络面临“规划与落地”矛盾

目前国内移动网络规划中比较突出的矛盾是，规划成果的落地性较差，不足以支撑后续LTE网络的建设，其中一个很重要的原因就是按照传统方法获得的传播模型的准确度无法衡量，规划结果的准确度也就无法保证，特别是对于涉足LTE移动网络建设不久的运营商，这方面的试验网的经验欠缺，相应的网络规划准确度无法保障。

卓越的网络需求优秀的网络规划，优秀的网络规划呼唤准确的网络传播模型。从严格意义上讲，每个基站周围的地形地貌都是不同的，也就是说只有对每个基站都进行传播模型的校正，才能完全准确地保证规划结果的准确性。但这在现实规划中是难以实现的，因此为了尽可能准确地反映规划区域的传播特性，需要对传播模型进行校正，但校正后的传播模型的准确度需要通过实际测试进行验证，只有当误差在允许的范围内，该模型才能用于LTE网络规划中。对于误差较大的模型，需要重新划分区域后重新进行校正。

正是基于以上考虑（所用模型均以FDD LTE，2115MHz为基础），我们提出了一套完整的传播模型验证思路并给出了某地实例，全面阐述了验证的流程和结果。首先通过CW测试（Continuous Wave连续波测试）对SPM模型进行校正，得出SPM模型的校正结果后，再在同样的区域内选取若干点进行CW测试，利用Forsk公司的Atoll软件分别从点和面、定性和定量等多个维度进行对比，系统地提出了LTE网络规划中传播模型验证的思路，为后续大规模的LTE网络规划和建设提供了一种新的出发点和维度。

完善传播模型验证思路和流程

通过CW测试和模型校正工作后，得到初步的传播模型校正结果后，通过Atoll软件进行仿真，分别从面和点两个角度进行，面即是通过统计基站周围测试区域内高于某设定的RSRP值（Reference Signal Received Power参考信号接收电平）的覆盖率，点即是将CW测试点中的每个测试点模拟成每个用户，通过校正后的模型计算得出该用户的RSRP。传播模型的验证的主要思想是，通过点和面两个维度分别和CW测试的数据进行对比，点和面都是从定性的角度分析，然后再比较所有测试点的RSRP均值（定量角度），全面分析传播模型的可适用性。

传播模型验证的流程分如下四部分。

1. 在和CW测试点相同的挂高、天线类型条件下，通过Atoll软件仿真测试点周围的RSRP覆盖情况；

2. 把路测数据的每个经纬度点模拟成每个不同的用户，将此数据导入到Atoll软件中；

3. 以导入的经纬度点为目标，在仿真结果下计算每个经纬度点上的接收电平值；

4. 将计算完成后的结果导出，与CW测试数据进行从面到点、从定性到定量的对比。

传播模型验证结果效果显著

选取某区域内的测试点1进行CW测试，采用2115MHz，4.5dBi全向天线进行测试。在同一测试点，采用相同的天线类型、挂高，以前面校正后的SPM模型为基础，利用Atoll软件对下行RSRP进行仿真。

从CW实测电平与规划预测电平覆盖图来看，SPM模型在大部分与实测电平较接近，但在某些区域与实测电平还是存在一定的差距，这些差距比较大的区域主要是在测试区域中心，在测试区域的边缘则吻合度较高。

以上只是从面的角度进行了对比，下面将从点的角度进行对比，将CW测试点模拟成用户，再通过前面校正后的SPM模型计算出在每个点上的RSRP，整体对比情况如图1所示。

图1中的横坐标是测试点，纵坐标为RSRP值，从趋势图可以看出，实测和仿真数据趋势基本一致，在某些点上吻合度较高。以上都是从定性的角度进行对比。

从图2可以看出，RSRP仿真均值为-92.21dB，实测均值为-93.32dB，之间相差约1.11dB。

通过本次验证可以看出：CW测试与仿真的RSRP值整体趋势一致，吻合度较高，平均偏差较小，Atoll软件校正后的SPM模型可以用于指导LTE网络的规划和仿真。

将有效指导未来LTE建设

CW测试和模型校正是LTE网络规划的基础，但SPM模型毕竟是基于统计的经验公式，存在一定的局限性，想要达到绝对的准确，必须对每个基站进行CW测试和传播模型校正，但这明显是不现实的，需要在工程建设中摸索出切合实际的操作方式，我们基于此考虑，对传播模型的校正和验证进行全面的阐述，其结论可以有效指导LTE网络的规划和建设。

通过传播模型的验证可以验证传播模型和实际传播环境之间的偏离度，如偏离度过大，需要重新进行传播模型的校正，这样可以保证规划的精确性，可以提高投资效益比，特别是在建设节约型社会的大背景下，此研究尤其重要。目前该研究的成果已经在某省会城市的LTE实验网中得到广泛应用，通过反复校正和验证，最终确定了不同地形地貌下的无线传播模型，规划仿真结果表明，由于传播模型的准确度更高，辅以高精度的电子地图，相对于同等规模的其他城市，LTE建设规模可以减少约8%的基站数量，大大节约了投资。

通过传播模型的验证，积累了大量的实际经验，为后续其他地区的LTE网络规划和建设提供了理论和现实支撑。

作者：方韧 张若文 房树森 杨军 来源：通信世界周刊