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摘要：TD-LTE主要是采用MIMO多天线技术与OFDM技术等，在规划和容量分析中更加复杂，本文就对TD-LTE网络容量性能进行分析和研究，并对其应用状况加以探讨。
关键词：TD-LTE；网络容量；性能分析；应用途径
随着现代通信技术的快速发展，移动数据业务也得到了发展，与此同时对数据速率要求不断提高，其中TD-LTE是第四代移动通信技术中的一项主流技术，具有广阔的发展前景。早在广州亚运会和上海世博会中就已经采用了TD-LTE，且中国移动公司也已经对TD-LTE预商用网络部署规模进行了明确，促进了TD-LTE产业链发展。在TD-LTE系统中和3G技术采用码分多址技术并不相同，由于其主要技术是MIMO和OFDM技术，对TD-LTE网络容量产生影响，且十分复杂，在小区吞吐率和峰值速率方面和3G技术相比具有一定差异，因此在对TD-LTE容量分析时需要对其相关影响因素进行分析[1]。在无线网络规划中容量规划是其关键环节，在网络建设中也发挥着重要的作用，只有对TD-LTE网络承载能力产生正确且全面的认识，才能对TD-LTE系统带宽需求和天线配置等进行准确的评估，才能对TD-LTE无线网络建设规模进行确定。
一．TD-LTE网络容量影响因素
TD-LTE系统容量影响因素较多，在算法性能和固定配置上有发射机功率、CP长度、调度算法、系统带宽、特殊子帧配置、上下行时隙，MIMO等，TD-LTE调制编码方式和网络资源分配方式选择也会受到链路质量和网络信道环境的影响，因此TD-LTE系统容量主要影响因素是网络结构。
而对TD-LTE网络容量产生影响的其他因素则主要有以下几方面：第一，TD-LTE网络对系统带宽可以进行灵活配置，该系统支持3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz等，如需要更大容量则需要采用RB资源块，并选择大的带宽。第二，TD-LTE采用的是OFDMA接入技术，小区内子载波间是相互正交，小区间会存在同频干扰，从而使用户信噪比降低，进而对用户容量造成一定的影响[2]。第三，TD-LTE工作方式是时分双工，对时隙配置十分灵活，并且当前已经对七种上下行时隙配置方式进行了明确的定义，同时对九种特殊时隙配置方式进行了定义，在不同配置方式组合上，其上下行吞吐量也存在较大的差异。第四，链路质量和实际网络信道环境在一定程度上会对TD-LTE系统容量产生较大的影响，TD-LTE系统采用的是AMC等技术，随着无线信道环境的变化，用户速率也在不断发生变化，对用户数据所采用调制编码方式进行动态调整，从系统上对性能进行优化，因此采用良好的资源调度算法，可以有效提高用户速率，使系统整体容量得到明显提升。
二．TD-LTE系统容量分析和应用
（一）TD-LTE系统容量分析
TD-LTE系统容量分析主要可以从控制面和用户面两个大的方面来进行分析，其中控制面主要是对控制信道的分析，由于控制信道主要是对物理层和高层信令信息进行上下行控制，控制面的容量则与信道资源配置情况、调度算法、信道格式等有着紧密的关系，因此对于不同的业务类型则需要对控制信道的调度算法、接入方式和配置情况等进行分析[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对控制面的容量指标分析时主要是对同时调度用户数和在线用户数进行分析，其同时调度用户数则是对系统进行衡量的基本指标。用户面分析首先需要对用户面的信道进行分析，用户面主要承载着用户上下行业务数据，用户面的容量大小在一定程度上和无线信道传播环境、业务信道资源配置情况、编码调制方式和业务质量要求等因素紧密相关。在对用户面容量指标分析时主要包括有VOIP数据业务和VOIP业务两个指标，其中平均吞吐量、小区边缘速率、小区峰值吞吐量等各项指标属于非VOIP数据业务指标，而VOIP业务指标主要是指VOIP用户数，用户面基本指标则指的是VOIP用户数和小区平均吞吐量。
（二）TD-LTE系统容量的应用
1.最大同时调度用户数
同时调度用户数主要是指系统在各个调度周期中同时调度用户数量，进而可以对1无线帧时间内可以调度的用户数量进行计算。上行调度用户数主要受到探测参考信号、物理上行控制信道和物理随机接入信道的限制，而下行调度用户数则受到PDCCH信道容量、PHICH信道和PCFICH信道的限制[4]。假如采用的是2天线模式，则系统宽带为10MHz，TD-LTE系统最大可调度用户数是N，则取N=1，N=88,N=2等，在2天线模式下和10MHz的宽带下可以实现系统最大同时调度用户数。
2.小区平均吞吐量
小区平均吞吐量主要是指小区用户在结合相应规律分布时，小区吞吐总量和小区总数量的比例则是平均吞吐量。小区平均吞吐量则是指小区里用户行为影响，各个用户行为差异较大，因此不采用类似于峰值吞吐量方式来进行评估，这时就需要和单位宽带下系统可以承受的平均速率相结合，即平均频谱效率[5]。目前所采用的大量仿真结果发现，在10个系统用户中TD-LTE可实现的上下行小区吞吐量为6Mbit/s、18Mbit/s。也就是说，小区平均吞吐量实现了上行6Mbit/s和下行18Mbit/s，与3G系统相比较而言可以支持的平均吞吐量明显增加。
3.VOIP用户数
当用户采用VOIP进行语音通信时，如不时间延长在50ms数据包之内并占总数据包比例95%以上时则可以认为该用户是满意的。如果小区中有超过95%的用户都是满意的，则可以说明小区中实际VOIP容量则可以容纳小区VOIP用户总数量[6]。在对TD-LTE网络部署开始时对voip业务并没有做出特殊的要求，只对其设备能力提出了一定的要求，而在TD-LTE网络部署中后期则要求通过voip的方式来为用户提供语音业务，也就是对VOIP性能提出了明确的要求和清晰的标准。
结语：
随着TD-LTE网络部署速度的加快，在网络规划中尤其是TD-LTE在无线网络规划中已经成为网络建设的重要部分，这也是网络运营商研究的重要课题。在TD-LTE系统中所含有的新理念和新技术是移动通信技术未来发展的主要方向，在TD-LTE系统中采用了OFDMA、MIMO等多种新型技术，对于网络规划和组网方式都发生了较大的影响，其中TD-LTE网络容量性能是对网络规划的重要部分和关键部分，对于整体系统容量分析及今后在工程实际中的应用都具有重要意义。为此本文就对TD-LTE网络容量性能的影响因素进行分析，并提出TD-LTE网络容量和其应用的相关概念，为行业发展提供借鉴和参考。
参考文献：
[1]黄劲安,钟志成.TD-LTE网络覆盖质量和网络容量性能分析[J].通讯世界,2014,(14):12-13.
[2]贾连燕.解析TD-LTE网络容量分析研究与应用[J].科技经济导刊,2016,(08):29.
[3]丁聪.TD-LTE载波聚合技术对网络容量性能的提升研究[J].中国新通信,2016,18(12):41.
[4]马向辰,焦燕鸿,程日涛,庞浩,陈浩然.高铁场景TD-LTE网络容量分析及扩容方案[J].电信科学,2016,32(S1):40-45.
[5]赵旭凇,张新程,徐德平,张炎炎.TD-LTE无线网络规划及性能分析[J].电信工程技术与标准化,2010,23(11):22-27.
[6]朱晨鸣,李新. TD-LTE无线网络规划关键因素研究[J].电信快报,2013,(03):8-12.
论文作者:李澄1,李博特2
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：容量论文; 信道论文; 系统论文; 网络论文; 用户数论文; 用户论文; 吞吐量论文; 《防护工程》2017年第28期论文;