探讨TD-LTE无线网络规划设计与优化方法论文_吕海华

探讨TD-LTE无线网络规划设计与优化方法论文_吕海华

广东海格怡创科技有限公司 510627

摘要:对TD-LTE无线网络进行科学、合理的规划,对于未来TD-LTE的网络部署具有非常重大的意义。主要从需求分析、网络规模估算、站址规划、网络仿真、无线参数规划等5个阶段对TD-LTE无线网络规划进行了研究,同时对TD-LTE网络的各种基础优化方法进行了介绍。

关键词:TD-LTE;网络规划;网络优化

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。为了应对今后更大规模TD-LTE网络建设中可能碰到的问题,本文对TD-LTE的网络规划和优化方法进行探讨和分析。

1 TD-LTE无线网络概述

所谓的TD-LTE就是Time Division Long Term Evolution的缩写, 中文含义就是分时长期演进,其是阿尔卡特朗讯、中国移动、大唐电信、华为技术等业内权威共同参与开发的4G通信技术和标准。随着人们对于移动通信要求的不断提升,TD-LTE技术的设计水平也有一定程度的提升。目前设计的TD-LTE所具有的宽带配置较为灵活,其支持的带宽有1.4MHz,3MHz,10MHz,20MHz等多种类型,在20MHz带宽的条件下,TD-LTE的最大速率能够达到100Mbit/s,上行速率也能够达到50Mbit/s;控制面延迟时间能够控制在100ms内,用户面的延时时间甚至能够控制在5ms之内,这对于用户体验满意度的保证有着重要意义。此外,TD-LTE无线网络能够为用户提供100Mbit/s的接入服务,但是提供此项服务的前提是用户的速度要大于350km/h 。 此外,TD-LTE网络的构建也能够使得CS域被取消,并让CS域的业务能够在Ps域内实现,这在一定程度上使得系统建构被简化,对于建网成本的进一步降低有着一定的积极意义。

现阶段,TD-LTE产业链已经具备了端到端产品的能力,但是其在网络设备以及终端芯片等内容上还存在不足,因此,相关部门必须加强优化与开发。就目前国内外网络发展的状况来看,如果想使产品成熟周期进一步缩短,从而使得TD-LTE终端产品能够以成熟的状态存在,相关部门必须对LD-LTE产业发展速度进行提升,这对其商用化的实现有着极大的意义。我国TD-LTE在发展过程中,最先推进TD-LTE规模网络建设的城市有广州、上海、杭州、南京等6个城市,最初 推进的时间为2011年,随着近几年的发展,TD-LTE网络被进一步扩大,其成熟程度也不断被提升,这在一定程度上促进了我国移动通信设备作用的发挥。

2 TD-LTE关键技术

2.1物理层技术

TD-LTE网络物理层技术中包括基本传输技术和多址技术、编码调制技术、MIMO技术以及帧结构等。LTE中传输技术采用OFDM调制技术,可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响。在信道编码方面,LTE采用Turbo码,采用可以适应宏小区、微小区、热点等各种环境的MIMO技术。同时规定了2种子帧长度,即基本的子帧长度为0.5 ms,当考虑与TD-SCDMA系统兼容时,采用0.675 ms子帧长度。

2.2网络层技术

LTE和传统的3GPP接入网相比,减少了RNC节点,采用由NodeB构成的单层结构,有利于简化网络和减小时延,实现了低复杂度、低时延和低成本的要求,逐步趋近于典型的IP宽带网结构。

3 TD-LTE无线网络规划设计

3.1 PCI规划

对LTE物理小区进行PCI的标示能够为终端对不同小区无线信号的区分提供依据与便利,因此在对PCI进行规划的过程中要确保每一个小区的覆盖区域的PCI的唯一性,并且相近区域所采用的标识PCI类型不能相同,这对于PCI作用的发挥有着极大的意义。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行PCI规划的过程中要遵循简单、清晰以及容易扩展等目标,并在进行PCI规划的过程中,同一个PCI组所含有的PCI必须来自同一站点,相邻站点的PCI应该划分到不同PCI组别内,这对于终端对无线信号的识别精确性的保证极为重要。此外,在PCI规划中要特别考虑室内覆盖无线的状况,在分析实际情况后再确定是否采用分开规划的方式。

3.2网络规划

TD-LTE的网络规划和拓展结构的过程与传统2G或者3G系统规划过程存在一定的相似性,其所采用的网络类型均为蜂窝型,这就决定了TD-LTE网络规划流程和2G或3G网络规划流程存在许多共同点, 但是所采用的网络架构、调度算法等技术的不同,导致在进行TD-LTE网络规划时不能够完全按照传统网络规划的模式。此外,LTE的FDD以及TDD模式有双工方式、帧结构以及其他关键技术的差别,在对其进行网络规划时也不能够完全照搬传统的网络规划模式。在对TD-LTE进行网络规划时要充分考虑到此类网络的特点,最大程度地保证TD-LTE网络规划的合理性,这对于TD-LTE无线网络作用的发挥有着极大的意义。

3.3 频率规划

目前有同频和异频2种组网方式。在同频组网中,所有小区可以使用相同的频率,频谱利用率高,对各子信道之间的正交性有严格的要求,主要采用干扰随机化、干扰消除、干扰协调等方法避免频率干扰。异频组网中,相邻小区为了降低干扰,使用不同的频率,在频谱效率方面相对于同频要差,同时由于RRM算法实现简单,相对于同频组网其边缘速率要高。异频组网受限于频带资源,存在干扰控制与频带使用的平衡问题,需要进行合理的频率规划,确保网络干扰最小。

3.4容量规划

由于TD-LTE无线网络关于容量方面的规划受到很多因素的影响,比如:天线技术的使用、配置方式的选择、网络结构的选择等等很多方面。在对TD-LTE进行容量选择的时候,一般都会采用系统仿真的办法,这种方法适用于所有的无线场景,能够将边缘数量全部计算进去。因此,TD-LTE无线网络在规划时,选择适合的站距并且无线的接近蜂窝结构的方案,在最大限度内增加网络容量,为TD-LTE无线网络发展提供有力的基础。

4 TD-LTE无线网络优化的措施

4.1天馈优化

TD-LTE无线网络优化技术最根本的重点是天馈优化,主要通过调整天线的不同参数增加抗干扰的能力强度,调整需要遵守的原则是强化主覆盖区域的电平,降低其它区域的电平,进而通过改变信号的方式,变化该区域的分布,降低覆盖分布不均匀的现象。

4.2对功率进行优化

TD-LTE无线网络对于频率的优化可以通过调整天线的方式,对其进行调整,达到当地小区覆盖的要求、提升信号的质量。

4.3对临近小区进行优化

由于每个小区都有着自己的基站,临近小区的优化最主要的目的就是将不同的基站之间可以完成顺利的切换。通过对邻近小区的情况进行分析,调整它们之间的关系,将邻近小区的关系达到最佳状态,提升切换的成功率。

4.4容量优化

在实际工作中容量优化的方法有很多,各类方法也可以混合使用,在选择时首先应考虑保护已有投资,尽量在不额外追加投资或大规模替换的情况下提升网络容量,即优先选用结构优化和调整频率的方式提升小区容量;在以上方法效果不明显的情况下,考虑通过载波扩容和异构网、小区分裂等需新增设备和投资的方式提升网络容量;新技术引入应通过试点的形式论证并陆续推广,使用时注意应用场景和新技术的局限性。

5 结束语

通过对TD-LTE无线网络进行合理的规划,实现无线网络部署的意义。TD-LTE无线网络是一项新的技术,要不断的应用到实际中,发现问题,并解决问题。因此,通过对TD-LTE无线网络的规划和优化的方式,将提升这项技术的水平。

参考文献

[1]市区TD-LTE场强预测与网络规划研究[D].杨有霞.华北电力大学,2015.

[2]北京市区TD-SCDMA无线网络规划与设计[D].张晓蕾.北京邮电大学 2010.

[3]TD-LTE无线网络覆盖规划关键技术的研究[D].姚艾龙(Agbemavi Yao Elom).北京邮电大学 2015.

论文作者:吕海华

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/10

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