TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺中一些關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)分析

劉春靈

【摘要】 隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國開展大規(guī)模的TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，由于TD無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)至關(guān)重要。本文結(jié)合工程實際對TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺中一些關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)進(jìn)行分析，主要包括OFDM技術(shù)、多天線技術(shù)、規(guī)劃站點選取、分布系統(tǒng)建設(shè)等，為TD無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供有力支持。

【關(guān)鍵詞】 TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 分布系統(tǒng)建設(shè) 分析

現(xiàn)在關(guān)與TD無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的論文和專著很多，但大部分都是側(cè)重于TD無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進(jìn)行分析。本文結(jié)合工程實際對TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺的一些關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)進(jìn)行探討，由于國內(nèi)尚未明確TD所采用的頻段，故本文將不討論頻率規(guī)劃，只從OFDM技術(shù)、多天線技術(shù)、規(guī)劃站點選取、分布系統(tǒng)建設(shè)等，為TD無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供有力支持。

一、TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺中關(guān)鍵技術(shù)研究

針對TD系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾方面；

1.1 TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺的OFDM技術(shù)

OFDM技術(shù)主要就是采用基于正交頻分復(fù)的頻分多址技術(shù)，這種技術(shù)與以往的技術(shù)不同的就是OFDM技術(shù)中的各載波通過彼此疊加和正交而避免干擾，這樣不但可以提高寬帶資源的使用，同時也可以將頻率利用效率得到相應(yīng)的提高。OFDM技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)就是在于其調(diào)制和解調(diào)，主要就是通過對離散傅里葉變化DFT實現(xiàn)，讓調(diào)制變得簡單化，不斷循環(huán)前綴CP，也是OFDM技術(shù)的一個關(guān)鍵技術(shù)。OFDM技術(shù)，是TD無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)中的多址技術(shù)，有著高效的頻譜利用率、簡便的接收機(jī)、強(qiáng)化的帶寬擴(kuò)展性；易于幫助實現(xiàn)MIMO系統(tǒng)，可以讓其與同連接路自適應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)點，但是由于這項技術(shù)的峰均功率比較高，也就降低了射頻功率的效益，進(jìn)而導(dǎo)致了發(fā)射機(jī)射頻模塊在資金投入和耗電方面有所增加?；贠FDM技術(shù)的上下行多址方式，能夠通過提高投入資金和較為復(fù)雜的技術(shù)的方式，幫助TD系統(tǒng)獲得更高的數(shù)據(jù)頻率，且通過SC-FDMA的使用，解決了OFDM眼中的高PAPR問題。

1.2 TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺的多天線技術(shù)

TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺的多天線技術(shù)，也稱為MIMO技術(shù)。主要是在發(fā)送端與接收端，通過設(shè)置多條天線的形式，來完成信號復(fù)雜的接收和發(fā)送任務(wù)，從而增加系統(tǒng)容量，系統(tǒng)容量的提升能夠加快信息傳輸速率，借助信息冗余度的增加，還能提高其可靠性和安全性。這種技術(shù)模式，關(guān)鍵在于能夠提高對空間復(fù)用的頻譜利用，同時通過該技術(shù)對系統(tǒng)傳輸可靠性的保障作用，將接收機(jī)的靈敏度降低到一定程度，能夠有效地提高系統(tǒng)容量和小區(qū)覆蓋半徑。

1.3 TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺的物理層技術(shù)

首先就是TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺的結(jié)構(gòu)，在TDD雙工模式下TD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其主要功能是為在同一工作頻率的上下行提供占用資源的時間和位置信息。對其TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺的物理層資源塊，主要包括資源單元（RE）、資源塊（RB）、資源單元組（REG）、控制信道單元（CCE）等四類資源塊，且具有OFDM技術(shù)的多址特點；物理層信道主要包括上行和下行信道，用于承載來自高層信息的資源單元。

二、TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺中關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)

2.1 TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺中關(guān)鍵技術(shù)的需求

TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要以市場業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，將網(wǎng)絡(luò)建設(shè)到用戶真正需求的地方，中國移動建設(shè)TD無線網(wǎng)絡(luò)平臺，最大的可能是采用D頻段或者F頻段，而TD無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍與頻段的選擇是密切相關(guān)的。一般情況下， D頻段覆蓋室外熱點區(qū)域，F(xiàn)頻段進(jìn)行室外全覆蓋，選擇TD無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍時不應(yīng)僅僅考慮網(wǎng)格測試區(qū)、主城區(qū)、城區(qū)等范圍，建議對影響因素進(jìn)行綜合考慮。首先對網(wǎng)絡(luò)覆蓋應(yīng)該重點考慮數(shù)據(jù)區(qū)域和網(wǎng)絡(luò)測試區(qū)，在規(guī)劃TD無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域時應(yīng)盡量連續(xù)，特別是規(guī)劃D頻段時，不能因為D頻段是覆蓋熱點區(qū)域，而被劃分成一個個的小區(qū)域，如果規(guī)劃覆蓋范圍過小，會造成后期網(wǎng)絡(luò)測試及TD無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)推廣均會出現(xiàn)很大的問題。

2.2 TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺宏站規(guī)模

通常根據(jù)覆蓋預(yù)測來進(jìn)行TD宏蜂窩站點數(shù)量的確定。根據(jù)理論計算，在達(dá)到同等覆蓋質(zhì)量的前提下，如果使用F頻段可比使用D頻段節(jié)省46%的建站資源。在進(jìn)行TD規(guī)劃時，D頻段站點可略多于覆蓋預(yù)測的站點。但由于TD頻段規(guī)劃站點多于現(xiàn)網(wǎng)TD-SCDMA站點數(shù)，受限于選點難度，新選站點不宜太多。但在進(jìn)行F頻段的TD無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，相對于覆蓋預(yù)測，建議加大F頻段的站點數(shù)量。因為在TD無線網(wǎng)絡(luò)采用F頻段時，站點數(shù)少與同覆蓋區(qū)的TD-SCDMA站點數(shù)，站點可選擇的余地較大，而且TD無線網(wǎng)絡(luò)采用F頻段的目的是進(jìn)行連續(xù)覆蓋，為了保證TD的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，宜加大F頻段的站點數(shù)量。

2.3 TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺分布系統(tǒng)選擇

因為TD無線網(wǎng)絡(luò)的頻段較高，對于規(guī)劃區(qū)內(nèi)的TD-SCDMA物業(yè)點均建議建設(shè)TD無線系統(tǒng)，TD無線網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方式包括單路建設(shè)方式和雙路建設(shè)方式兩種。雙路分布系統(tǒng)相對于單路分布系統(tǒng)具有1.5～1.8倍的容量增益，對于提升小區(qū)吞吐量和用戶峰值速率體驗具有明顯的性能優(yōu)勢，故在數(shù)據(jù)流量較大的區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)建設(shè)雙路分布系統(tǒng)。但實際規(guī)劃設(shè)計中很難按此考慮，雙路分布系統(tǒng)由于需要雙路饋線和雙倍天線，建設(shè)難度很大，特別對已建單路分布系統(tǒng)的物業(yè)點，再建設(shè)一路分布系統(tǒng)協(xié)調(diào)難度很大。對某地市的現(xiàn)網(wǎng)情況進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)網(wǎng)有雙路分布系統(tǒng)的物業(yè)點不到1%，主要原因就是因為協(xié)調(diào)困難。而且從投資效益上說，雙路分布系統(tǒng)投資接近翻倍，但是很多物業(yè)點并沒有建設(shè)雙路分布系統(tǒng)的必要?，F(xiàn)網(wǎng)很多分布系統(tǒng)是為了解決TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋需求而建設(shè)的，并沒有很高的用戶數(shù)及數(shù)據(jù)流量，在這些物業(yè)點建設(shè)雙路分布系統(tǒng)會造成投資浪費。

三、TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺關(guān)的規(guī)劃

TD無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要步驟包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需求分析、覆蓋容量仿真、站址選擇和無線參數(shù)規(guī)劃等幾個流程。在規(guī)劃TD無線網(wǎng)絡(luò)上，可以通過以下幾方面進(jìn)行。

3.1 TD網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃

為了解決小區(qū)間的干擾，在TD無線網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃階段，應(yīng)該提高對頻段的分配和復(fù)用。通過同頻組網(wǎng)或異頻組網(wǎng)的方式進(jìn)行。

3.2 TD網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃

TD無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃，具有覆蓋對象多樣化，編碼調(diào)制方式多樣化，以及幀結(jié)構(gòu)支持覆蓋極限功能的進(jìn)一步提高等特點。通過采用由覆蓋目標(biāo)計算覆蓋半徑和由覆蓋區(qū)域半徑計算覆蓋速率等兩種方法，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃。

3.3 TD網(wǎng)絡(luò)鏈路預(yù)算

在規(guī)劃的仿真前期，需要采用鏈路預(yù)算的方式，估計系統(tǒng)覆蓋的性能。在這個階段，需要事先制定一個相對明確、詳細(xì)的計劃，包括技術(shù)及時間等方面，利用制定的預(yù)算可以確定TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的大體規(guī)模，以及主要需求、重要參數(shù)以及所需要補(bǔ)充的設(shè)備等等。

3.4 TD網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃

TD無線網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃，主要是采用系統(tǒng)仿真、實際測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的方法，獲取小區(qū)吞吐量、小區(qū)邊緣吞吐量信息，便于站址的選擇。

3.5 TD網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真

具有多天線增益配置、承載參數(shù)配置和ICIC干擾消除功能，以及無線資源調(diào)度等特點。這一階段中，需要借助于專用的TD仿真工具來對既定的規(guī)劃方案進(jìn)行相應(yīng)測試，重點注意對其容量以及覆蓋范圍進(jìn)行仿真分析。具體的講就是要做好導(dǎo)入規(guī)劃數(shù)據(jù)、規(guī)劃鄰區(qū)、傳播預(yù)測、時隙以及頻率規(guī)劃、蒙特卡羅仿真、業(yè)務(wù)模型配置等內(nèi)容。

四、結(jié)束語

通過對TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺中一些關(guān)鍵技術(shù)的研究探討，能夠幫助實現(xiàn)TD無線網(wǎng)絡(luò)的合理規(guī)劃設(shè)計，以及幫助未來TD無線網(wǎng)絡(luò)的部署工作展開。當(dāng)前中國移動計劃部以及工信部都已經(jīng)開始對其展開網(wǎng)絡(luò)試驗，并推動TD無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)特別是終端產(chǎn)品的商用化發(fā)展，從某種程度上說，TD無線網(wǎng)優(yōu)平臺技術(shù)成為日后通信領(lǐng)域的主流發(fā)展趨勢。