TD-LTE系列产品规划测试演进 运营商, 多伦多, 工信部, 中国移动, 上海世博会

Bazinga

引言
　　自2004年3GPP在多伦多启动LTE项目之后，TD-LTE开始飞速发展。截止2011年6月，在全球累计已经有24张TD-LTE商用网络开始提供服务，同时有166张TD-LTE网络正在进行部署或已在规划中，其中TD-LTE试验网目前在全球已经有16个，目前TD-LTE 的阵营已共有12 家电信运营商。2010年上海世博会期间，中国移动就已通过全球首个TD-LTE演示网进行了业务展示。随后，为加快带动TD-LTE产业发展和国际化进程，2010年底，工信部批准中国移动启动了TD-LTE规模技术试验，该试验网将覆盖上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门6个城市。
　　大唐移动TD-LTE系列产品解决方案：
　　随着六大城市试验网建设如火如荼地开展，大唐移动TD-LTE规划优化系列产品呼之欲出，同时伴随3GPP标准快速的制定和完善，相应的TD-LTE产品规划演进也在稳步前进。
　　在TD-LTE试验网建设初期，基站从选址、覆盖、站点的密集程度，天线的下倾角如何确定，到站点建成后，小区的PCI规划和管理，邻区规划，X2链路规划等工作，都只能通过手工来进行规划，这不仅需要投入大量人力，而且只能在基站数目相对较少的情况下，质量才能得到保证。同样地，在测试过程中，由于缺乏成熟的路测软件，只能通过串口来采集消息，记录的Log时常丢失关键消息，造成许多异常事件无法定位，设备问题迟迟得不到解决。
　　同时，终端厂商提供的配套测试软件无法通过地理化显示来跟踪测试过程，且无法直接评估每条道路上的网络质量；在网络性能和指标测试中，小区的吞吐量需要手动记录，切换时延等指标只能通过随车测试人员手动记录，这样既不能保证数据的真实性和完整性，又大大增加了测试所需要的时间和人力。随着试验网的建设，站点数、小区数的逐渐增加，TD-LTE网络规划优化工作已经无法只靠手工或是简单的小工具来进行，亟需高效、智能、人性化的工具软件来提升质量和效率。
　　目前，大唐移动已经规划并开发的TD-LTE系列产品包括TD-LTE 网络规划仿真软件eNPS和TD-LTE 路测软件Outum。这两款软件几乎贯穿了网络建设、网络规划优化的整个生命周期，软件可为运营商提供如下功能特性：
　　提供强大的预规划功能。协助运营商在TD-LTE网络规划初期。对站址规模、网络覆盖、容量预估等进行合理地规划；
　　提供完整的无线参数规划功能、自动规划频率和邻区、PCI等参数，使运营商能够动态管理大量无线资源参数；
　　提供完备的信令跟踪和采集功能，GIS地图实时显示测试路线功能，测试结果导出和生成报表等功能，帮助运营商在网络优化阶段对网络指标、网络性能进行测试，对于网络问题进行定位和优化。
　　考虑到后期大规模的测试和优化需求，大唐移动计划开发针对TD-LTE网络的自动路测设备，继续发挥在TD-SCDMA时期在自动路测领域的优势。
　　于此同时，在TD-LTE时代，运营商将至少有GSM\TD\TD-LTE三张网络共存，网络的复杂程度越来越高，管理和维护成本和难度不断上升，因此，TD-LTE网络SON(Self-Organized Networks) 管理框架必是趋势所向，大唐移动也对此提出了对应的网络自组织，自治愈，自优化的产品演进方向。通过定义自动化的流程，用于检测新的网络站点，选择最优位置，初始化硬件配置，天线设置，提供初始的软件无线电参数和传输系统参数等。
　　TD-LTE系列产品之规划仿真软件eNPS：
　　该软件集网络仿真和网络规划两大功能于一体，基于TD-LTE NPS开发，完全向下兼容TD-SCDMA网络规划功能，能够提供包括网络预规划，网络仿真，网络无线参数规划等全套的解决方案。
　　网络仿真
　　该模块提供了强大的网络仿真功能，集成了调度、功控、ICIC等一系列仿真算法，目前为业界算法最为完整集成度最高的一款网络仿真软件，其仿真模块具体实现功能如下：


图1：TD-LTE规划仿真软件（网络仿真）简介示意图
　　参数设置模块提供了仿真基础参数动态设置的功能，用户可按照网络实际情况，对于仿真地区的基站数目，随机用户数，接纳判决门限等进行设置，以适应各种网络环境和各种指标要求下的仿真。
　　传播预测模块提供对以TD-LTE参考信号CRS为主的各种参考信号及各信道的覆盖情况仿真，为初期网络建设选址和覆盖方案提供了强有力的参考，并为后期网络规划中邻区规划提供了信号强度依据。
　　MonteCarlo仿真模块是针对用户和业务仿真模块的中心，提供随机用户生成，网络对随机用户的接纳，并在调度算法中对用户进行资源分配，并且资源分配的方式是可根据实际情况进行配置的。
　　最后，网络仿真模块提供对仿真结果以图层的方式显示和统计输出功能，并提供各种覆盖和干扰报表的输出，方便使用者通过图形化和数字化的各种方式对网络情况和覆盖质量进行评估。
网络规划


图2：TD-LTE规划仿真软件（网络规划）简介示意图
参数设置模块提供对真实网络的无线数据进行导入和导出功能，并可以由用户自定义模板，以更好地支持实际网络的无线规划工作。
　　预规划模块主要作用于网络建设初期，对于给定设备的损耗指标，以及根据TD-LTE工作频段上的损耗特性，计算出信号在传播过程中的路径损耗，进而估计各种业务的最大覆盖半径，软件实现中提供射线法和逐点分析法两种方法。
　　无线资源规划的功能首先基于仿真中传播预测的结果，根据仿真所得到每一个点的接收信号强度来对覆盖交叠情况进行判断，进而规划邻区及切换关系。在TD-LTE中，物理小区ID涉及到物理层比特级加扰的各信道扰码初始值，如果不进行合理规划，会在小区边缘造成非常大的干扰，故该软件考虑了各个信道所占的时频位置带来的干扰影响水平，最终综合各种要求进行物理小区ID的规划，以保证小区间干扰的随机化。
　　TD-LTE系列产品之路测软件Outum：
　　TD-LTE系统的路测软件继承了TD-SCDMA路测软件的巨大优势，在此基础上不仅增加了TD-LTE各种特性，更优化了系统界面操作，提高了路测Log导入导出效率，大大提升了路测工程师的操作体验，同时也为分析和定位问题提供了有力的保障。
　　软件支持显示完整的TD-LTE 测量信息参数：
　　基本测量参数：RSRP、RSSI、RSRQ、SINR、中心频点、PCI等；
　　邻小区测量：异频邻区、同频邻区、异系统邻区信息等；
　　信道质量信息：CQI、PMI、RI、MCS等级、初传、重传BLER、HARQ信息等；
　　业务性能信息：PRB占用量、调度次数、用户级的上、下行吞吐量、信道估计、频谱效率等；
　　业务过程信息：AMC、调度、HARQ、功控、MIMO等；
　　全新规划针对TD-LTE网络典型业务的测试和评估体系：
　　支持灵活的系统带宽配置下的测试；
　　支持TD-LTE常规和后续扩展的GBR、NGBR业务测试；
　　支持各类上下行组合业务测试；
　　支持不同调度方式下的对比测试；
　　支持不同多天线技术的性能对比测试支持语音质量评估（MOS）测试，视频质量评估测试（VMOS）；
　　更加人性化的界面设计：
　　支持窗口灵活定制，并支持用户编辑：基站基础信息显示窗口、信令跟踪窗口、图形化显示关键参数窗口、基站和测试路线地理化窗口等；
　　支持地图上预定义车行路线、方向显示和多种夹角、距离测量；
　　支持窗口联动、同步；
　　支持锁定，能够在测试记录的同时分析历史数据；
　　支持告警或语音提示关键事件；
　　全方位启动未来规划
　　今年七月，TD-LTE规划软件eNPS在与运营商的合作课题中，表现不俗。同时，作为大唐移动TD-LTE规划优化系列特色产品的Outum软件，相信同样会在以后的网络优化工作中有出色表现，届时将会以直观、美观的界面、完备的参数设置、快速流畅的信令解析及准确的网络事件、IE定义，及人性化的操作体验给客户带来全新的体验。
　　目前，上海大唐移动通信设备有限公司TD-LTE组网研究，需求导入，工具研发探索的系统工作已经全方面启动，将致力于打造系统完整的TD-LTE 系列规划优化软件产品，如下图所示：


　　大唐移动网络规划优化服务及工具，为下一代网络建设优化保驾护航，同时也为TD-LTE产业链的完善化和多样化做出自己的贡献。