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摘要：通过推广4G LTE，不仅仅能够更好的补充3G网络，同时运营商所获得的频谱资源更高、更新，能够为用户提供低时延、高速的网络，而且全IP的系统构架、LTE扁平化能够为后期的拓展、升级提供技术支撑。本文主要是对LTE异构网组网、TD-LTE异构网组网技术方案两个方面做出了详细的分析和研究。
关键词：TD-LTE；异构网；覆盖；干扰
就目前的3G性能指标和LTE无线通信指标已经逐渐趋于理论极限，这在提升无线网络性能的时候，就需要注重对网络拓扑构架的逐步演进。在单位范围内的频谱利用率，根据4G LTE--Advanced异构网络理念就能够促进其进一步提升。在LTE异构网络中，注重混合使用多种功能性的基站，也就是异构网络是由家庭基站、微微基站、微基站、宏基站混合组成。这种布局模式成本较低，且能够灵活使用，网络用户的宽带使用体验有效统一。
一、LTE异构网组网
（一）在传统LTE组网中存在的限制
作为典型的同构网络形式，无线蜂窝网络规划布局的中心是Macro基站，同构网络的核心是乙烯类用户终端、详尽的部署基站以及相应的规划。这些基站在经过精心规划之后，其数据网络回路连接、拓扑结构、覆盖范围、接受灵敏度、天线模型、发送功耗都较为先进，同时所有的基站为用户提供的网络接入都不会受到限制，其更加平等。如果用户终端服务数量相同的话，那么所承担的服务质量性能、数据流量也较为相近，甚至相同。其中在选择Macro基站的过程中，必须严格进行网络规划，在设置基站的时候需要进行针对性调试，在确保其覆盖范围最大化的同时，还应该避免对站点造成干扰[1]。在网络环境变化、负载需求增加的时候，同构网络一般都是依据额外的载波或者是小区分裂来克服连接、网络容量限制，进而确保用户体验品质的统一。但是在具体部署的过程中，由于较为复杂，所花费的时间和精力也就会比较多，另外在密集城区中选择和部署Macro塔站点的难度也就相对更大。
（二）LTE异构网组网优势
针对当前单一站点的使用情况来看，再结合信息理论原理，就能够实现理论性能最优。因此网络拓扑结构是否先进，将会决定着无线网络的性能增益，这也就表示网络的发展会将用户之间的距离进一步消除。LTE异构网指的是将一系列具有多功能的小微型基站增设到传统的同构网络当中，这对频率效率的提升具有重要作用，进而实现网络利用价值的最大化[2]。通过分布低功耗基站，在纯Macro系统范围中存在的覆盖盲点就能够得到有效消除，同时其网络容量也能够得到进一步提高。就Macro主基站的部署策略来说，需要确保网络规划的合理性和专业性，Ad Hoc方式临时网络相对随意的组成是小微附属基站的部署特点，在具体部署的过程中，对专业知识的要求不高。另外小微基站的设备微型化、低成本、低功耗的优点，站点布局的堪选更加方便。
（三）目前LTE异构网组网所面临的挑战
通过将多节点、混合型组网方案的引入，LTE异构网有效缓解和解决了日益增加的无线通信业务需求。但是由于受到多方面因素的影响，在LTE异构网组网在发展的过程中所面临的挑战更多，其主要表现在两个方面：一方面是小微站点主要是发挥辅助功能，其特点是弱覆盖、低功率，如果小微站点设置在宏基站覆盖范围内的时候，移动终端驻留就难以得到保证，达不到预期效果。另一方面是在重叠区域中，异构网中多类型节点会出现频谱资源使用问题，降低其通信质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此如果想进一步推广和普及LTE异构网，还需要积极的采取相应的手段来有效解决这些问题[3]。
二、TD-LTE异构网组网技术方案
（一）小区范围扩展
在小区选择和小区重选的过程中，移动终端通常都是按照信号强度的高低来决定是否驻留到所在小区。而在异构网中，由于低功率站点的发射功率也比较低，因而在相应节点参考信号接收功率中移动终端的信号也会有所降低。这也就表示，一般只有用户在非常接近低功率站点的时候，才会选择功率较低的小微站点，其结果就是小微站点资源的利用效率偏低，但宏小区负载却出现过重现象，资源竞争十分激烈[4]。因此，在LTE异构网当中，需要注重对小区重选和小区切换策略的调整，确保低功率的小微节点能够吸引更多的移动终端驻留，实现最大化的小区分裂增益，这对全网总体性能的提升具有重要作用。
（二）小区间干扰协调
为了在强信号的宏小区中用户能够获得低功率的小微节点接入服务，比如Pico等小微站点需要在控制信道和数据信道中实现与主要Macro宏基站的干扰协调，这样一来LTE异构网络的实际意义也就能够很好的实现。在ICIC中，其基本理念是在相互干扰小区中协调处理资源的一种方式，主要涉及到的包括空间域范围、时域范围以及频域范围。其中使用频率比较多的主要是时域和频域，也是目前整个领域当中的研究重点。就频域范围中控制干扰的方式来说，主要包括软频率复用（SFR）、部分频率复用（FFR）、硬频率复用（HFR）三种形式[5]。
1、软频率复用
软频率复用的基础是整个频带资源都可以被使用，通过将频谱分配到每个小区，然后通过高发射功率为用户提供高速数据传输。剩下频谱资源的发射功率就会比较低，这在确保边缘用户的网络需求仍然得到满足的同时，相互之间的干扰也能够大大降低。
2、部分频率复用
频谱资源可以细分成两个部分，一部分是在所有小区的中心区域都可以得到应用，该移动终端的信噪比较高、受到的干扰比较少，这样一来用户就可以使用整个频段，频谱利用率比较高；另一部分是划分剩余的频谱，主要是在小区边缘区域使用，但是边缘用户一般都会产生较大的路损，因而数据发送就需要满功率，只能使用其中可用频带。其作用主要是减少用户相互之间的干扰，确保其使用质量。
3、硬频率复用
硬频率复用的方法主要是将整个频域宽带细分成若干个部分，并避免重叠，在使用的时候确保每一个小区分别使用针对性某个部分，进而有效避免相邻小区之间产生相互干扰现象，这对系统吞吐量、边缘用户SINR的提高都具有重要意义和作用[6]。但其中需要注意的是，在应用的时候会在一定程度上加工频谱利用率的降低。
结语：总的来说，LTE异构网络的出现，有效解决了当前在无线数据需求增长方面存在的问题，通过快速布局和简易规划，并在网络中加入Picos、Micro等自我配置的小型基站，进一步提高LTE异构网的易扩展、高效的组网特性，目前无线移动蜂窝网络系统容量得到显著增强。但同时在发展的过程中，LTE异构网络仍然会面临着很多挑战，因此相关技术人员需要加强研究，实现均衡服务，这有助于更好的解决异构网当中存在的干扰问题。
参考文献：
[1]李春旭,孙鹏飞.TD-LTE深度覆盖解决方案探讨[J].中国新通信,2017,19(05):86.
[2]陈子毅.解析TD-LTE深度覆盖方案[J].信息通信,2014,(06):239-240.
[3]徐德平,张炎炎,焦燕鸿,邓安达.TD-LTE深度覆盖解决方案研究[J].互联网天地,2013,(12):58-62.
[4]刘三思,赵妍.TD-LTE网络深度覆盖解决方案探讨[J].电信工程技术与标准化,2013,26(09):26-30.
[5]程日涛,赵旭凇.TD-LTE异构网层间互操作策略与实现机制分析[J].电信工程技术与标准化,2013,26(01):2-7.
[6]祝炜凯,赵竹岩,康剑锋,谈振辉.基于实际城区场景的TD-LTE异构网络性能研究[J].电信科学,2012,28(09):47-51.
论文作者:于光强,李晓宇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/5
标签：基站论文; 异构论文; 网络论文; 频谱论文; 小区论文; 干扰论文; 用户论文; 《防护工程》2017年第28期论文;