TD-LTE通信網(wǎng)絡(luò)組成及其規(guī)劃探討

【摘要】TD-LTE是指TD-SCDMA的長期演進(jìn)，是TDD版本的LTE技術(shù)。本論文根據(jù)TD-LTE通信系統(tǒng)特點(diǎn)，研究了在規(guī)劃設(shè)計中涉及到的TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)，提出了完善的TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計流程。同時討論了規(guī)劃設(shè)計流程中運(yùn)用的核心原理和算法。

【關(guān)鍵字】 TD-LTE 無線網(wǎng)絡(luò) 覆蓋規(guī)劃

一、TD-LTE通信系統(tǒng)

LTE是以O(shè)FDM技術(shù)為核心，取消了無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC），采用扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由3GPP組織制定的全球通用標(biāo)準(zhǔn)。LTE包括頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）兩種模式。

TD-LTE是指TD-SCDMA的長期演進(jìn)，是TDD版本的LTE技術(shù)，采用了TDD（時分雙工）、OFDM（正交頻分復(fù)用）、MIMO（多輸入/多輸出）以及高階調(diào)制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

二、TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)組成及其規(guī)劃

2.1 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)組成

TD-LTE在組成方面同前代相比最大區(qū)別在于取消了RNC，eNB與EPC間通過S1接口直接相連，eNB與EPC節(jié)點(diǎn)多對多連接，形成網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，eNB之間通過X2接口直接相連。

EPC可分為控制面實(shí)體MME和用戶面實(shí)體S-GW（SGW/ PGW）。

S1接口是eNB與EPC之間的接口，它分為用戶面和控制面。S1的控制面接口（S1-MME）提供eNB和MME之間的信令承載功能。S1的用戶面接口（S1-U）提供eNB和S-GW/ P-GW之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸功能。

X2接口是eNB和eNB之間的接口，該接口用于負(fù)載管理、差錯處理以及終端的移動性管理，用戶面接口稱為X2-U，控制面接口稱為X2-CP。

2.2 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃步驟

TD-LTE規(guī)劃流程同樣包括數(shù)據(jù)采集、規(guī)模估算、站址規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)仿真、性能評估和調(diào)整五個階段。

數(shù)據(jù)采集，先根據(jù)建網(wǎng)策略提出建網(wǎng)指標(biāo)，收集準(zhǔn)確的現(xiàn)網(wǎng)基站、地理信息、業(yè)務(wù)需求等數(shù)據(jù)，用以明確建設(shè)區(qū)域及場景。規(guī)模估算主要是通過覆蓋和容量來確定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本規(guī)模。容量估算則是分析一定時隙及站型配置條件下，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)可承載的容量，計算是否可以滿足用戶容量需求。站址規(guī)劃主要是依據(jù)鏈路預(yù)算的建議值，結(jié)合目前網(wǎng)絡(luò)站址資源情況，進(jìn)行站址布局，并在確定初步布局后，結(jié)合現(xiàn)有資料或現(xiàn)場勘測來進(jìn)行可用性分析，確定目前覆蓋區(qū)域可用的共址和新建站點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)仿真是指在完成初步站址規(guī)劃后，進(jìn)一步將站址規(guī)劃方案輸入到TD-LTE規(guī)劃仿真軟件中進(jìn)行覆蓋及容量仿真分析。

通過分析仿真輸出結(jié)果，可以進(jìn)一步評估目前規(guī)劃方案是否可以滿足覆蓋及容量目標(biāo)，如存在部分區(qū)域不能滿足要求，則需要對規(guī)劃方案進(jìn)行調(diào)整修改，最終滿足規(guī)劃目標(biāo)。

2.4 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要點(diǎn)

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，傳播模型用于計算發(fā)射端到接收端的路徑損耗。

目前采用COST231-Hata模型作為初始模型：

其中：

d單位為km，f單位為MHz；

L為城市市區(qū)的基本傳播損耗中值；

hb、hm為基站、移動臺天線有效高度，單位米；

a（hm）為移動臺天線高度修正因子；

Cm為城市修正因子。

采用COST231-Hata模型計算（2.6GHz頻段）典型城市鏈路預(yù)算結(jié)果如下：

現(xiàn)階段TD-LTE容量規(guī)劃主要考慮小區(qū)平均吞吐量，要求在每扇區(qū)1載波同頻網(wǎng)絡(luò)、20MHz、2：2子幀配置條件下：小區(qū)下行平均吞吐量達(dá)到20Mbps；小區(qū)邊緣用戶下行平均速率不低于500kbps；TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)容量仿真業(yè)務(wù)模型取定方式為單小區(qū)10個FTP用戶。

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)CS64業(yè)務(wù)覆蓋能力略強(qiáng)于LTE網(wǎng)，因此TD-LTE如果要達(dá)到鄰區(qū)空載、10用戶同時接入時、邊緣單用戶下行吞吐量大于1Mbps的覆蓋目標(biāo)，理論上需要在TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)站距基礎(chǔ)上增加少量站點(diǎn)。

三、小結(jié)

本文通過介紹TD-LTE技術(shù)，引出了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計，并詳細(xì)介紹了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)組成及規(guī)劃要點(diǎn)。但無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)及優(yōu)化是一個重復(fù)遞歸的過程，如何做好網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化，提高通信質(zhì)量，需要我們不斷的實(shí)踐探索，總結(jié)完善。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2] 王映民，孫韶輝等；TD-LTE技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計[M]；北京：人民郵電出版社，2010.6

[3] 胡宏林，徐景；3GPP LTE無線鏈路關(guān)鍵技術(shù)[M]；北京：電子工業(yè)出版社，2008.5