TD-LTE無線網絡規(guī)劃特點論文

　　【摘要】本文首先介紹TD-LTE無線網絡的規(guī)劃特點，介紹了其中所運用的核心技術，簡單分析了規(guī)劃的過程，并重點對參數規(guī)劃、規(guī)劃仿真、網絡容量、鏈路預算、網絡覆蓋、網絡頻率等規(guī)劃內容展開了分析，最后結合實例進行了TD-LTE無線網絡的仿真應用。

　　【關鍵詞】優(yōu)化辦法；規(guī)劃設計；仿真應用

　　引言

　　TD-LTE是一項由我國主導并擁有知識產權的無線通訊技術。通常情況下，我們會采取全網引入和重點引入的方法來實現TD-LTE的引入，其中全網引入是指將TD-LTE網絡部署于整個區(qū)域，這樣雖然能惠及更多的用戶，但是卻容易造成運營成本增加，因此需要我們結合實際情況進行TD-LTE無線網絡規(guī)劃，實現最大效益的投入產出比。

　　一、TD-LTE無線網絡中的關鍵技術

　　TD-LTE中包括多種核心技術，網絡環(huán)境被簡化，信號延遲情況被大大緩解，可以極大的推進網絡發(fā)展，突出4G網絡的優(yōu)點。編碼調制、MIMO、多址技術等都是物理層核心技術。無線信道多徑時延擴展所產生的時間彌散性，會對整個系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響，而LTE中的OFDM調制技術，能夠有效緩解這一影響。在信道編碼方面，采用MIMO技術，可以規(guī)定子幀長度，能夠在各種環(huán)境下發(fā)揮效應。

　　二、TD-LTE無線網絡規(guī)劃特點

　　由于LTE網絡網絡特性和使用的技術與2G、3G網絡有很大差異，因此規(guī)劃建設又有獨特的特點。首先是頻率規(guī)劃，LTE網絡頻率組成是同頻組網，因此在實際頻率規(guī)劃時應將規(guī)劃的重點由頻率復用轉到小區(qū)間的同頻率干擾問題上。其次是網絡覆蓋方面，LTE網絡對速率的要求極高，它會對網絡的整體覆蓋性能產生直接影響，因為LTE網絡承擔的業(yè)務主要以高速數據為主。小區(qū)邊緣的速率目標不斷增加，則網絡的覆蓋半徑就會越小。再次是網絡的容量，影響LTE網絡容量的參數較多，而各參數之間又互相作用、互相制約，因此小區(qū)的吞吐量不易通過理論數據計算出來。在進行容量規(guī)劃時，可通過仿真來獲得小區(qū)的邊緣吞吐量數值。

　　三、TD-LTE無線網絡規(guī)劃

　　網絡規(guī)劃是工程實施的指導以及基礎，無線網絡規(guī)劃主要任務是根據無線接入網的技術特點、射頻要求、無線傳播環(huán)境等條件，運用一系列規(guī)劃方法，設計出合適的基站位置、基站參數配置、系統(tǒng)參數配置等，以滿足網絡覆蓋、容量和質量等方面的要求。

　　3.1TD-LTE網絡規(guī)劃流程

　　根據TD-LTE無線網絡技術特點，TD-LTE無線網絡規(guī)劃主要包括5個階段：需求分析、預規(guī)劃、站址規(guī)劃、網絡仿真、無線資源及參數詳細規(guī)劃。

　　3.2TD-LTE網絡覆蓋規(guī)劃

　　鏈路預算是通信系統(tǒng)用來評估網絡覆蓋的主要手段。鏈路預算通過對搜集到的發(fā)射機和接收機之間的設備參數、系統(tǒng)參數及各種余量進行處理，得到滿足系統(tǒng)性能要求時允許的最大允許路徑損耗，取上下行允許最大路損中較小者作為最終的路損值。利用鏈路預算得出的最大路徑損耗和相應的傳播模型可以計算出特定區(qū)域下的小區(qū)覆蓋半徑和單基站覆蓋的面積，再計算在密集城區(qū)、普通城區(qū)和郊區(qū)的基站的數目。

　　3.3TD-LTE網絡容量規(guī)劃

　　TD-LTE容量規(guī)劃目標是使系統(tǒng)可提供最大的吞吐數據量，使用戶體驗到最高速率的吞吐量，支持最大的用戶數目。容量仿真的實現需要基于用戶分布和用戶信道實際狀況進行調度，以獲得網絡容量的實際情況。TD-LTE系統(tǒng)容量評估指標主要有調度用戶數、連接用戶數、激活用戶數、VoIP用戶數、平均吞吐量以及邊緣吞吐量。調度用戶數，TD-LTE系統(tǒng)中，多用戶調度共享上下行業(yè)務信道進行傳輸，因此對于不要求GBR和延遲性能的數據業(yè)務，理論上系統(tǒng)所支持的用戶數目是不受限制的，受限制的是一個TTI內同時得到調度的用戶數目。TD-LTE連接和激活用戶數，取決于小區(qū)放號用戶數量以及用戶的使用行為，根據國外運營商的一些統(tǒng)計數據，連接用戶數大約是放號用戶數的10%左右。TD-LTEVoIP用戶數，VoIP容量定義為：某用戶在使用VoIP進行語音通信過程中，若98%的VoIP數據包的L2時延在50ms以內，則認為該用戶是滿意的；如果小區(qū)內95%的用戶是滿意的，則該小區(qū)容納的VoIP用戶總數就是該小區(qū)的VoIP容量。小區(qū)平均吞吐量及邊緣吞吐量，從結果分析各廠家系統(tǒng)仿真的結果還是差異較大的：2天線情況下，小區(qū)平均吞吐量上下行分別為7.8Mbps和16.4Mbps，邊緣用戶吞吐量上下行分別為0.2Mbps和0.4Mbps；8天線情況下容量性能有所提升，小區(qū)平均吞吐量上下行分別為11.7Mbps和21.4Mbps，邊緣用戶吞吐量上下行分別為0.5Mbps和Mbps。

　　3.4站址選擇

　　TD-LTE網絡和2G/3G相比對信號質量更為敏感，對提升SINR的需求很迫切，規(guī)劃應從傳統(tǒng)注重場強的思路向更注重信號質量轉變，站址規(guī)劃時，應對現網高站、偏離度較高的站址進行詳細排查分析，當共站達不到規(guī)劃要求時應新建站，盡量保證基站建設符合蜂窩結構。采用現有方式規(guī)劃站址：資源不定、速率不定、邊界不定。過分的復雜，造成很多不確定因素，導致單純依賴鏈路預算結果的站址規(guī)劃，并不能完全匹配網絡的需求。因此在實際規(guī)劃中根據覆蓋類型和話務分布以及現在站址資源，可以簡化鏈路預算模型，減輕新站址建設壓力，采用共建的方式，準確評估基于現有站址建設可達到的性能。3.5TD-LTE網絡規(guī)劃仿真完成初步的站址規(guī)劃后，需要進一步將站址規(guī)劃方案輸入到TD-LTE規(guī)劃仿真軟件中進行覆蓋及容量仿真分析（流程包括規(guī)劃數據導入、傳播預測、鄰區(qū)規(guī)劃、時隙和頻率規(guī)劃、用戶和業(yè)務模型配置以及蒙特卡羅仿真），仿真結果直接反應出基于TD布站情況TD-LTE性能指標，對以后建站有一定意義。規(guī)劃人員完成該區(qū)域站點仿真并檢驗規(guī)劃方案是否滿足規(guī)劃目標、達到規(guī)定指標。

　　四、TD-LTE網絡仿真應用

　　工程中的Opentune、UNET、Atoll等都支持TD-LTE網路的仿真，本文以Atoll為例介紹TD-LTE網絡仿真的應用。Atoll軟件是當下比較常用的無線網絡規(guī)劃仿真軟件，支持2G、3G、4G多種技術。這里舉某地2017年TD-LTE網絡工程為例，該仿真設計中所涉及的主要參數信息為：收發(fā)為2端口，增益17.5dBi，水平半功率角為65°的普通天線；11dBi的BCH增益，8端口的TD-LTE智能天線；2:2幀配置的TD-LTE轉換周期；上下行均為50%的靜態(tài)業(yè)務負載；43dBm小區(qū)發(fā)射功率；23dBm手機發(fā)射功率；5m精度仿真地圖。本次仿真利用5m高精度地圖，采用CrossWave模型進行室外及室內的高精度仿真，根據現網站點的工參，評估仿真區(qū)域內室外和室內的覆蓋水平以及覆蓋質量，找出仿真區(qū)域內的覆蓋弱區(qū)和SINR較差的區(qū)域，為LTE網絡后續(xù)的站點建設以及優(yōu)化調整提供依據和指導。

　　五、結語

　　網絡建設，規(guī)劃先行。應當強化網絡規(guī)劃意識，從參數規(guī)劃、規(guī)劃仿真、網絡容量、鏈路預算、網絡覆蓋、網絡頻率等多個方面加強規(guī)劃設計，消除影響網絡運行穩(wěn)定性的影響因素，為TD-LTE網絡的運行營造相對干凈良好的環(huán)境，從而優(yōu)化用戶對TD-LTE網絡的使用體驗，推動TD-LTE網絡以及相關信息技術的健康發(fā)展。

　　參考文獻

　　[1]TD-LTE系統(tǒng)間干擾問題的分析與研究[J].陳其銘,張炎炎,潘毅,孫煉.電信工程技術與標準化.2012(07)

　　[2]TD-LTE無線網絡規(guī)劃及性能分析[J].趙旭凇,張新程,徐德平,張炎炎.電信工程技術與標準化.2010(11)

　　[3]一種有效提高TD-LTE性能的方法[J].徐德平,張玉勝,賈東燕,湯利民.電信工程技術與標準化.2010(11)

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