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摘要:移动通信遍及中国各地,可以说,我们的生活已经离不开移动通信,移动通信已经到了家喻户晓的地步,移动通信之所以能够达到如此的高度,是由于它本身应用了很多高新技术,TD-LTE 作为先进的高新技术,已经被认为是下一代移动通信网络的主流技术之一。
0 引言
在移动互联网、智能手机、上网本和平板电脑的快速发展和推动下,越来越多的移动通信用户逐渐发展成为移动互联网用户,从而推动了移动数据流量的爆发性增长。TD-LTE是一种融合了互联网与移动通信特点而发展起来的创新技术,是目前在中国通信行业广泛兴起的新型时分技术。目前,随着 TD-LTE 在全国范围内的商用,必将进一步推进TD-LTE 产业链特别是各类 TDD 制式的终端产品快速走向成熟,TD-LTE 也将成为未来通信领域的总体发展趋势。本文对 TD-LTE 无线网络规划特点与方法进行探讨。
1概述
TD-LTE 是第四代移动通信技术主流制式之一,是3G 通信系统长期演进的结果,是准 4G 的技术。2013年9月,已经有支持TD-LTE制式的手机终端通过入网检测,显示了3.9G技术已经可以成熟应用,紧接着就在12月工信部正式发放了TD-LTE牌照,这显示着TD-LTE产业链及终端产品已经趋于成熟。
移动通信网络的主流技术有很多,每项技术在其中都起到一定的作用,TD-LTE 技术之所以被认为是下一代移动通信网络的主流技术之一,并且能够担当此大任,是因为它本身具有相当大的优势,能够发挥其它技术无以代替的功能,使移动通信可以长久发展下去,并且长期利于不败之地,接下来本文将介绍TD-LTE 技术。
2 TD-LTE无线网络规划流程
TD-LTE无线网络规划流程可以分成:需求分析、网络规模估算、站址规划、网络仿真、无线参数规划等5个阶段,具体流程图如图 1 所示。
在需求分析阶段,首先应明确建网策略,提出相应的建网指标,并搜集到准确而丰富的现网GSM/TD-SCDMA 基站数据、地理信息数据、业务需求数据,这些数据都是 TD-LTE 无线网络规划的重要输入。
网络规模估算主要是通过覆盖和容量估算来确定网络建设的基本规模,在进行覆盖估算时首先应了解当地的传播模型,然后通过链路预算来确定不同区域的小区覆盖半径,从而估算出满足覆盖需求的基站数量。容量估算则是分析在一定时隙及站型配置的条件下,TD-LTE 网络可承载的系统容量,并计算是否可以满足用户的容量需求。
在站址规划阶段,主要工作是依据链路预算的建议值,结合目前网络站址资源情况,进行站址布局工作,并在确定站点初步布局后,结合现有资料或现场勘测来进行站点可用性分析,确定目前覆盖区域可用的共址站点和需新建的站点。可用站址主要依据无线环境、传输资源、电源、机房条件、天面条件及工程可实施性等方面综合确定。
3 对于影响 TD-LTE 容量性能的主要因素的分析
影响TD-LTE 系统容量性能的因素有很多,主要有固定的配置和算法的性能,实际网络整体的信道环境和链路质量以及网络结构都是影响 TD-LTE 系统容量性能的因素,首先固定的配置和算法的性能包括天线技术、频率使用方式、小区间干扰消除技术、 资源调度算法等,对于TD-LTE 网络的资源分配和调制编码方式的选择是有由实际网络的整体信道环境和链路质量决定的。
作为影响 TD-LTE 容量性能的因素之一的时隙配置方式,这种上下的时隙配比是灵活变化的,因为 TD-LTE 采取的是 TDD 双工方式,将某地区上下行业的不同比例作为依据。目前,一共有七种上下行时隙配置方式,这7种时隙配置方式中的特殊时隙有 9 种方式可以选择。
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天线技术也是影响 TD-LTE 容量性能的因素之一,大家所知道的是 TD-LTE 网络采用的是多天线技术,使网络可以根据用户的实际需求和特点进行具体问题具体分析,采用单流分集、多流复用或复用等技术,对于这些技术的采用,主要是依据网络本身的特点和用户之间的不同需求,因此,只有掌握不同用户间的需求才能做到对 TD-LTE 网络系统容量性能的控制。
在目前对于 TD-LTE 网络技术的分析,我们了解到小区间的干扰消除技术也是影响 TD-LTE 容量性能的因素 TD-LTE 系统采用OFDMA 技术,已经将干扰降低到了最低效果,但系统内的干扰并没有完全消除,主要来自于同频的其他小区。这些干扰会影响用户的容量,结果造成对 TD-LTE 性能容量的影响。因此,要充分利用干扰消除技术,使 TD-LTE网络的性能容量得到良好的控制。
在利用规划软件进行详细规划评估之后,就可以输出详细的无线参数,主要包括天线高度、方向角、下顷角等小区基本参数、邻区规划参数、频率规划参数、PCI 参数等,同时根据具体情况进行TA规划,这些参数最终将做为规划方案输出参数提交给后续的工程设计及优化使用。
4对于 TD-LTE 覆盖性能的分析
覆盖规划的基础是确定合理的目标速率,目标业务为一定速率的数据业务。之所以称为确定合理的目标速率是覆盖规划的基础,是因为不同的目标数据速率的解调门限不同,会引起覆盖半径不同。在 TD-LTE 技术中,只有PS域业务,不存在电路域业务。在覆盖规划时,确定边缘用户的数据速率目标是前提,因为不同的 PS 数据速率的覆盖能力不同。
因为 LTE 资源调度更复杂,所以要注重对于覆盖特性和资源的分配,了解覆盖特性和资源分配之间的紧密联系。TD-LTE 网络的特点之一是可以灵活的选择用户使用的 RB 资源和调制编码方式进行组合,这样可以应对不同的规划需求和不同的覆盖环境。在进行覆盖规划时,对于实际网络这种复杂的调度算法是非常难模拟的,因此这就要求合理的确定 RB 资源、调制编码方式,让其更符合实际网络状况这个覆盖规划难点不再是难点,使其成为可能。
影响 TD-LTE 覆盖规划的因素有很多,其中就有传输模式和天线类型。LTE 最重要的关键技术之一就是多天线技术,将其引入后,LTE 网络就会存在多种传输模式和多种天线类型,选择良好的传输模式和天线类型对对覆盖性能有非常大的影响。
影响 TD-LTE 覆盖性能的因素之一是小区间的干扰,自从 TD-LTE 系统引入了 OFDMA 技术,不同用户间的载波频率正交,这样使得同一小区内不同用户间的干扰几乎可以忽略,但是这种系统并不是十全十美,这种小区间的同频干扰依然存在,网络负荷越高,小区间的干扰水平也会越高,结果造成 SINR 值下降,同时也降低了传输速率,造成一定的呼吸效应。除此之外,不同的干扰消除技术对不同小区间业务信道也会产生干扰抑制效果,同时也会影响 TD-LTE 边缘覆盖效果,因此要掌握好对小区间干扰水平的评估,让它不再是TD-LTE 网络覆盖规划难点。
5 TD-LTE 容量性能分析
影响TD-LTE容量性能的因素有许多。比如时隙配置方式,TD-LTE使用的是时分双工的方法,可以因时制宜,根据不同的上下行业务,灵活改变时隙配比。现在的协议中有多种配比方案,不同的方案会导致上下行吞吐量的变化。
天线技术也会影响容量。TD-LTE采用了多天线技术
(MMO),可以选择单流分集、 多流复用等不同的技术。在不同的情况下根据实际情况选择适合的天线技术,也会影响到网络容量。因此可根据用户需求对规划做调整。小区干扰也会影响容量。因TD-LTE采用的是OFDMA 技术,故一般认为小区内用户之间并不会造成不可忽视的干扰,干扰主要来自于其他的使用相同频率的小区。这些小区的互相干扰会降低用户信噪比,影响吞吐量,尤其是对处在小区边缘离站点远又易被其它小区的用户所干扰的用户影响较大。故小区干扰消除技术应当得到有效应用。
资源调度算法也是一个影响因素。TD-LTE采用的动态调整编码的方式使得整体容量性能与资源调度算法密切相关。因此在规划组网时应选择合适的算法。实际网络的信道质量也会影响容量性能。TD-LTE的小区信道质量影响小区网络容量,而小区信道质量取决于网络结构。因此在TD-LTE规划时应严格选择站址,避免蜂窝结构较大站点。
6总结
随着国内 TD-LTE 试验网建设进程的加快,2013 年国内 TD-LTE 试验网规模进一步扩大,因此需要对 TD-LTE 的网络规划特点、难点、流程及关键点进行分析和研究,提出 TD-LTE 网络覆盖规划和容量规划建议,从而为大规模的 TD-LTE 试商用网建设提供参考。
参考文献:
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[4] 吴秋莹.TD-LTE 无线网络规划及性能分析[J].信息技术,2012,(11).
[5] 李悦.TD-LTE 无线网络规划浅析[J].通信技术,2011,(3)
论文作者:莫庆全1,林素宁2
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/2
标签:技术论文; 容量论文; 网络论文; 干扰论文; 性能论文; td-scdma论文; 用户论文; 《基层建设》2016年14期论文;