APOX軟件在A+B頻段無線網(wǎng)絡規(guī)劃中的應用

2009年，A頻段的引入為多頻段組網(wǎng)策略的選取及網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化帶來諸多挑戰(zhàn)，對此，中國移動設計院自主研發(fā)APOX平臺，在第一時間支持了AB頻段功能，用于支持A頻段引入后的無線網(wǎng)絡規(guī)劃和組網(wǎng)。

無線網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化平臺APOX

2002年10月23日，原信息產(chǎn)業(yè)部在充分考慮全國3G頻率規(guī)劃方案的基礎上，在【2002】479號文件中公布了TD頻譜規(guī)劃，為TD標準劃分了包括1880-1920MHz、2010-2025MHz及補充頻段2300-2400MHz共計155MHz的非對稱頻段（圖1）。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201706/353712.htm
圖1：TD頻段分配示意

其中2009年前主要應用的是2010～2025MHz頻段，稱為B頻段。而隨著TD網(wǎng)絡建設的不斷深入以及TD用戶規(guī)模的逐步發(fā)展，目前新引入了1880～1920MHz頻段，稱為A頻段。由于已經(jīng)部署的TD網(wǎng)絡僅支持B頻段，那么在引入A頻段后會隨著網(wǎng)絡設備、用戶終端的逐步成熟而呈現(xiàn)可能的多種多頻段組網(wǎng)策略，從而對無線網(wǎng)絡規(guī)劃、優(yōu)化等方面產(chǎn)生影響。因此，在TD無線網(wǎng)絡規(guī)劃和建設中如何合理預測和評估引入A頻段對現(xiàn)有網(wǎng)絡的影響，從而選擇合理的組網(wǎng)策略成為十分重要的問題。

多年無線網(wǎng)絡建設經(jīng)驗表明，無線網(wǎng)絡規(guī)劃工具在TD無線網(wǎng)絡建設中有著不可或缺的作用，APOX（AdvancedPlanandOptimization eXploit）就是由中國移動通信集團設計院自主研發(fā)的TD無線網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化平臺，它吸取了設計院多年無線網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化的寶貴經(jīng)驗，具有覆蓋預測、容量仿真、鄰區(qū)規(guī)劃、頻率規(guī)劃、碼資源規(guī)劃等豐富的功能，也是業(yè)界應用最廣的TD無線網(wǎng)絡規(guī)劃工具。隨著A頻段的引入，APOX軟件也在第一時間支持了AB頻段功能， 用于支持A頻段引入后的無線網(wǎng)絡規(guī)劃和組網(wǎng)。

多頻段的組網(wǎng)方式

目前TD網(wǎng)絡均采用N頻點組網(wǎng)，BCCH等公共控制信道承載在主載頻的TS0時隙上。所以主載頻屬于A頻段或B頻段范圍,將對TD終端的接入產(chǎn)生影響，比如只支持B頻段的終端將無法駐留到主載頻屬于A頻段的小區(qū)。從不同階段終端接入網(wǎng)絡的角度考慮，在引入A頻段之后可能的組網(wǎng)策略有以下4種方式。

1.方式一

在這種組網(wǎng)方式下，B頻段作為主頻點，而A頻點作為輔頻點（圖2）。這種組網(wǎng)方式要求系統(tǒng)設備在一個小區(qū)內(nèi)即支持A頻段又支持B頻段，并能夠保證現(xiàn)網(wǎng)所有TD終端的正確駐留，而有業(yè)務需求同時又支持多頻段的終端可占用屬于A頻段的輔頻點發(fā)起業(yè)務。相比于原來B頻段N頻點組網(wǎng)方式，在引入A頻段后由于主頻點可用頻點數(shù)增加使得同頻復用距離增大，所以PCCPCH信道覆蓋質(zhì)量得到增強。

圖2：多頻段組網(wǎng)方式一

2．方式二

在這種組網(wǎng)方式下，B頻段作為主頻點，而A、B頻段均可作為輔頻點N頻點組網(wǎng)（圖3）。這種組網(wǎng)方式要求系統(tǒng)設備在一個小區(qū)內(nèi)同時支持A、B頻段，也保證了現(xiàn)網(wǎng)終端的正確駐留，主頻點可用頻點數(shù)增加提升了PCCPCH信道覆蓋質(zhì)量，相比于方式一每個小區(qū)可用頻點數(shù)進一步增加，能夠提升TD網(wǎng)絡容量。

圖3：多頻段組網(wǎng)方式二

3．方式三

A、B頻段均作為主頻點，N頻點組網(wǎng)（圖4）。這種組網(wǎng)方式同樣要求系統(tǒng)設備在一個小區(qū)內(nèi)即支持A頻段又支持B頻段，但是如果現(xiàn)網(wǎng)存在僅支持B頻段的終端時，此組網(wǎng)方式將影響這類終端的正常駐留。但如果現(xiàn)網(wǎng)終端均升級為同時支持A頻段與B頻段時，將使得主載頻可用頻點個數(shù)增加，降低TS0時隙上的干擾，提高PCCPCH信道的覆蓋質(zhì)量，同時每小區(qū)可用頻點數(shù)業(yè)務相比于方式一進一步增加，提升TD網(wǎng)絡容量。

圖4：多頻段組網(wǎng)方式三

4．方式四

A、B頻段均作為主頻點，A、B頻段分別進行N頻點組網(wǎng)，同區(qū)域覆蓋（圖5）。這種組網(wǎng)方式不要求系統(tǒng)設備在一個小區(qū)內(nèi)即支持A頻段又支持B頻段，同時能夠兼容現(xiàn)網(wǎng)B頻段終端與A/B頻段終端共存的現(xiàn)狀，保證終端正常駐留網(wǎng)絡和發(fā)起業(yè)務。但是這種組網(wǎng)方式將使得鄰區(qū)關系進一步復雜，增加終端的測量負荷，同時也增加了終端的耗電，顯然現(xiàn)有網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化的影響也較大。

圖5：多頻段組網(wǎng)方式四


APOX軟件對多頻段的支持

隨著A頻段的引入，中國移動設計院作為中國移動集團的技術支撐單位，第一時間開發(fā)了支持A、B多頻段組網(wǎng)的無線網(wǎng)絡規(guī)劃功能。以下結合上述組網(wǎng)方式說明APOX軟件全面支持A、B多頻段無線網(wǎng)絡規(guī)劃。

1．A/B頻段建模

現(xiàn)網(wǎng)中一段時間內(nèi)可能是只支持A頻段以及同時支持A/B頻段的系統(tǒng)設備和用戶終端同時共存，考慮到這種可能性，APOX軟件對基站和用戶終端建模進行合理建模，提供對基站和用戶終端支持頻段信息的標識（圖6）。

圖6：APOX軟件對AB頻段資源建模示意圖

2．頻率規(guī)劃

進行頻率規(guī)劃時需要考慮到主載頻與輔載頻可用頻點范圍的差別。APOX軟件提供了主頻點和輔頻點的頻段以及頻點范圍的選擇功能。其中F1~F9代表B頻段范圍內(nèi)的9個頻點，F(xiàn)10~F34代表A頻段范圍內(nèi)的25個頻點。在組網(wǎng)方式一中，軟件中設置主載頻可以選擇的頻點范圍為F4~F9，輔載頻選擇F10～F21；進行頻率規(guī)劃為每個小區(qū)選擇合適的頻點配置，同樣可以選擇適當?shù)念l點來滿足方式二與方式三下的頻率規(guī)劃需求（圖5）。而對于方式四，由于每個小區(qū)只支持A頻段或B頻段，當在頻率規(guī)劃中配置可用的頻點如方式三時，APOX軟件中的頻率規(guī)劃算法將對小區(qū)支持頻段信息進行識別，為A頻段小區(qū)分配A頻段頻點，同時為B頻段小區(qū)分配B頻段頻點，并最終達到同頻干擾最小。

3．容量仿真

現(xiàn)網(wǎng)中多種系統(tǒng)設備和終端類型共存時，用戶接入和建立業(yè)務將受到終端頻段能力以及可用頻點能力的影響。APOX軟件充分考慮到了現(xiàn)網(wǎng)共存的各種可能性，通過設置不同基站的頻段能力來模擬現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)設備的頻段能力，通過對不同頻段終端能力的比例設置來考察現(xiàn)網(wǎng)容量能力。

在APOX軟件容量仿真的接入控制方法實現(xiàn)中綜合考慮了終端頻段能力和設備頻點的匹配性，比如B頻段終端只能接入到屬于B頻段的頻點上發(fā)起業(yè)務；而多頻段終端如果駐留在B頻段小區(qū)內(nèi)或者A頻段小區(qū)內(nèi)時，將只在B頻段頻點和A頻段頻點上發(fā)起業(yè)務；而多頻段終端如果駐留在同時支持A/B頻段的小區(qū)時，將根據(jù)當前選擇的接入控制算法來選擇適合的頻段發(fā)起業(yè)務。從而可以更加真實的模擬一定業(yè)務模型下的網(wǎng)絡容量能力。