摘要：本文主要从FDD-LTE网络优化基本流程与常见问题；FDD-LTE网络优化关键技术措施等几方面探讨了本文主题，旨在与同行共同学习。
关键词：FDD-LTE；网络优化；干扰；优化技术
LTE是基于正交频分多址 Orthogonal Frequency Division Multiple Access（OFDMA）技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。标准中的FDD和TD两个模式间只存在较小的差异，相似度达90%。FDD（频分双工）是该技术支持的两种双工模式之一，应用FDD（频分双工）式的LTE即为FDD-LTE。作为LTE的需求，TD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。绝大多数企业对LTE标准的贡献可等同用于FDD和TD模式。
由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，FDD-LTE的标准化与产品都领先于TD-LTE。FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准。
一、FDD-LTE网络优化组成结构与技术原理
1.组成结构
（1）系统构架
LTE又以IP为基础的核心网络架构，制定了“系统框架演进”（SAE：System Architecture Evolution），以现有 GSM/WCDMA为核心，系统架构演进是3GPP LTE无线通信标准的核心网络架构，是GPRS核心网络的演进。
系统架构演进的特点是简化架构；全IP网络（AIPN）；支持更高的吞吐量和更低的延迟无线接入网络（RANS）；支持多种其他接入网络，包括E-UTRA（LTE和LTE Advanced的空中接口），3GPP遗留系统（例如，GPRS和UMTS空中接口的GERAN或UTRAN），但也支持非3GPP系统（例如，WiMAX或CDMA2000）。
（2）主要接口
第八版的空中接口被称为“进化的UMTS陆地无线接入”（E-UTRA，Evolved Universal Terrestrial Radio Access），“U”最早是指UMTS，由于UMTS没有被3GPP接受，遂改为Universal。E-UTRA上行链路结构类似下行链路，无线框架由20个长度为0.5毫秒的时隙构成，而一个子框架则由两个时隙构成。
（3）基本配置
LTE采用2x2配置作为MIMO的基本配置，即基站（BS）和终端（EU）各两根天线，未来会考虑4x4配置。在每一个 5MHz 的蜂窝（cell）内，至少能容纳200个动态使用者（active user）。支持MBSFN（Multicast Broadcast Single Frequency Network）.用户面单向传输时延低于5ms，控制面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms。在20MHz频谱带宽能够提供下行150Mbps、上行50Mbps的峰值速率。
2.技术原理
（1）LTE与WiMAX，以及3GPP2的超行动宽带（Ultra Mobile Broadband，UMB）技术常一起被称为4G，过去的3G技术是指同一无线网络提供语音和数据通讯，但到了4G时代则变成为全数据网络，LTE估计最高下载速率150Mbps与上传50Mbps以上，比3G时代已投入使用的部分WiMax更快。WiFi、WiMAX和LTE上下行链路的核心算法是DFT，现实中均采用快速傅立叶变换算法。
（2）相较于WiMAX的固定无线网络技术，二者都采用了正交频分复用（OFDM）的讯号传输，也都采用了Viterbi和Turbo加速器。但WiMAX是来自IP的技术，而LTE是从GSM/UMTS的移动无线通信技术衍生而来，3GPP计划在LTE的下行链路使用OFDMA，上行链路采用SC-FDMA（单载波FDMA，也称为“DFT扩展OFDM”），可以减少手机耗电。LTE系统能随着可用频谱的不同，采用不同宽度的频带，因此LTE的移动能力比WiMAX先进。
二、FDD-LTE网络优化基本流程与常见问题
1.FDD-LTE网络优化基本流程
FDD-LTE网络需要配置对应的专项网络优化团队负责网络优化工作，首先进行优化工作相关信息的全面采集，了解网络运行状况实际，开展摸底工作。之后根据网络运行实际情况开展详细严谨的数据分析，在此基础上找寻网络优化的核心问题，开展进一步的分析定位，制定网络优化方案。之后在优化实际操作阶段，需要按照网络优化设计方案开展各项优化工作，施工结束进行施工结果检验和论证，验证结果符合预期目标要求，再开展项目评估和测试以及总结，确认网络优化工作结束。
FDD-LTE网络优化有单站优化、簇优化以及全网优化三个层次，优化工作的主要目的是发现并解决施工不规范等因素造成的遗留问题，包括网络设备安装、调试、设置参数阶段产生故障的排除和网络设备功能各项参数的优化调整，以此提升网络质量，为运营做准备，也为后期的网络维护工作打好基础。
2.常见问题
FDD-LTE是一种新型通讯技术，其网络优化工作和传统的网络制式之间有着较大的差别，在优化工作中也容易遇到一些问题。
干扰：采用同频组网的FDD-LTE网络小区之间将产生无法避免的干扰，为了抑制干扰，可以应用ICIC、FSS等技术措施，也可以对干扰算法参数进行优化调整。FDD-LTE网络规模越来越大，网络优化工作量不断增加，和其他网络制式通讯系统共存，系统间干扰也十分常见，优化工作中要充分考虑到这个问题。
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复杂算法：FDD-LTE增加了x2接口，客观上使无线管理工作更加复杂，增加了运算量，MIMO等关键技术以及PRB分别和天线模式等对用户数据业务吞吐量带来了直接影响。优化调整目标的改变：针对FDD-LTE的优化技术手段已经做出了调整，因此其优化目标应该从着重解决覆盖、干扰、切换等协议问题转变为用户体验为中心的端对端优化，优化方式从问题导向转变为业务为导向，网络优化的自动化程度也越来越高。
三、FDD-LTE网络优化技术对比
FDD-LTE是全球两大4G制式之一，比TD-LTE研发更早，技术更成熟，终端更丰富，与TD-LTE对比，TD-LTE省资源，FDD-LTE速度快；TD-LTE适合热点区域覆盖，FDD-LTE适合广域覆盖。而从技术上讲，两大4G标准则各有千秋。虽然从运营商的频谱资源利用角度，TD-LTE更节省资源，但在用户感知层面，FDD-LTE速度却是飞一般、非一般。这是因为FDD-LTE通过两个对称的频率信道来分别发射和接收信号，用保护频段来分离接收和发送信道，其单方向的资源在时间上是连续的。就类似两根水管，两个水管水流方向互不干扰。而TD-LTE的发射和接受信号均在同一个频率信道里不同时间进行，其单方向的资源在时间上是不连续的。它不需要分配对称频段的频率，并可在每信道内灵活控制、改变发送和接收时段的长短比例，在进行不对称的数据传输时，可充分利用有限的无线电频谱资源。
其次，FDD-LTE更适合广域覆盖，而TD-LTE更适合局域覆盖。FDD-LTE的工作模式采用的是连续控制，适用于国家和国际间覆盖漫游。而TD-LTE采用的工作模式是时间分割控制，适用于城市间高密度地区的局部覆盖。当处于高度密集的热点区域，TD-LTE优势就会体现出来。业内人士指出，在用户层面，热点地区的局域覆盖还有WiFi这样又省钱速度又快的做“备胎”，因此更适合广域覆盖的FDD-LTE的优势可见一斑。
TD-LTE与FDD-LTE本质上共用一套标准基础，在业务实现的技术上有着一定差别。TD-LTE节省频道资源，适合热点集中区域覆盖；FDD-LTE的理论最高速度更快，基站覆盖更广，适合郊区、公路铁路等广域覆盖。两者混合组网，是更好的选择。
四、FDD-LTE网络优化关键技术措施
1.网络结构指数优化
网络结构指数直接影响网络通讯质量，网络结构关系到无线网络布局、天馈参数设计等问题，同时侧面反映了信号重叠覆盖、内部干扰等问题，FDD-LTE的同频组网结构形式使之更容易受到重叠覆盖的影响，根据相关研究，FDD-LTE网络附增加一个强邻区，网络性能就会下降30%。为此，FDD-LTE使用重叠覆盖系数和干扰系数定位高干扰小区，通过路测数据能够直接计算重叠覆盖系数，对高干扰区域进行准确定位，指导进行优化工作。
2.PCI优化
FDD-LTE网络中使用PCI区分同频小区，PCI直接决定小区同步序列。由于物理信道PDSCH加扰序列以及专属参考信号频域取决于物理小区ID，所以相邻小区间的PCI需要合理配置减少干扰。PCI的优化工作同时考虑小区间干扰和网络整体结构，避免因为PCI的优化产生新的干扰。对于单纯PCI优化不能解决的问题，可对相邻小区的相邻关系以及重叠覆盖进行调整减少干扰。现阶段已经产生了PCI的自动优化工具，根据服务小区和相邻小区之间场强分布情况建立干扰矩阵，使用遗传算法自动运算，获取最优PCI配置，降低全网干扰值。
3.干扰优化
移动通讯网络中，干扰是不可避免的，需要采取必要的优化措施减少干扰对通讯质量的影响，在FDD-LTE网络中，干扰优化主要有内部干扰控制、容量优化等方面内容。
（1）内部干扰
FDD-LTE有同频异频两种工作方式，商业化运营中以同频为主，充分发挥同频组网频谱效率高的优势，然而也正因为如此，FDD-LTE网络对子信道正交性要求更加严苛。在日常使用中，内部干扰主要是小区间干扰，采用必要的干扰抑制技术能够消除干扰，在处理方法上，消除干扰属于被动型干扰抑制，不会明显影响网络载干比，主动干扰抑制有干扰协调技术，通过分配正交资源控制干扰功率抑制干扰。
（2）容量优化
FDD-LTE使用PDSCH信道承载业务，其容量分析与优化工作更加复杂。系统配置、资源分配、天馈参数、小区间干扰协调算法等都会对容量产生影响，并且作为一个完全动态系统，信道环境以及链路条件也会影响通讯容量。对于FDD-LTE网络系统，其接入用户数同时包含在线用户和调度用户，系统吞吐量也要考虑小区边缘吞吐量，其容量优化工作需要从时隙配比例、MIMO、干扰以及调度算法调整等方面入手，考虑到调度用户数和系统吞吐量之间的矛盾关系，在做FDD-LTE网络的优化工作时需要对两方面因素进行综合考虑。
结语
综上所述，FDD-LTE是LTE网络的主要商业通讯应用模式，我国已经开始了FDD-LTE网络模式的大规模应用，为了建立一个高质量的FDD-LTE通讯网络，网络优化工作人员需要对网络优化问题进行认真研究，采用合理的优化技术措施确保优化效果，减少干扰。
参考文献：
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[3] 赵勇，谢伟良，杨峰义.跨频共站升级LTE FDD网络天线下倾角优化策略分析[J].移动通信，2014（02）.
作者简介：
徐锦强（1985-），性别：男，任职于广东海格怡创科技有限公司，主要从事移动通信网络规划建设和优化相关工作。
论文作者:徐锦强
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/5
标签：网络论文; 干扰论文; 工作论文; 技术论文; 系统论文; 信道论文; 频谱论文; 《基层建设》2017年3期论文;