TD—LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)分析

李文娟

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，移動(dòng)通信技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代快節(jié)奏高效率的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。移動(dòng)通信正在以前所未有過行業(yè)新秀力量改變并推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展和改革，成為影響我國(guó)現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中堅(jiān)行業(yè)力量，也逐漸成為我國(guó)現(xiàn)代商業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。TD-LTE技術(shù)，即分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)，作為一門新興的高新技術(shù)，在移動(dòng)通信中得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：覆蓋容量；分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)；移動(dòng)通信

本文主要對(duì)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和其規(guī)劃流程進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概述，對(duì)影響TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能和容量性能的因素進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討，并給出了相關(guān)的建議。

1TD-LTE技術(shù)概述

在我國(guó)，TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，即分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)）是繼時(shí)分同步碼分多址（TD-SCDMA）之后。由中國(guó)移動(dòng)、大唐電信、中興通訊、諾基亞西門子通信、華為技術(shù)等共同研制開發(fā)出的移動(dòng)通信第四代演進(jìn)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。TD-LTE經(jīng)過了較為完備的技術(shù)驗(yàn)證外場(chǎng)測(cè)試。并通過一定的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)建設(shè)凸顯出其產(chǎn)品的性作為能優(yōu)勢(shì)，目前中國(guó)移動(dòng)以及工信部等行業(yè)巨頭已經(jīng)逐漸意識(shí)到TD-LTE巨大的市場(chǎng)潛能。TD-LTE將在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)電信行業(yè)進(jìn)行全面覆蓋，并將作為未來通信技術(shù)的主流技術(shù)之一而活躍在中國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)。

2TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特點(diǎn)和原理

2.1TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特點(diǎn)

TD-LTE系統(tǒng)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪^程中。其結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的是網(wǎng)狀的。但是。其網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及參數(shù)的運(yùn)算都與2G、3G技術(shù)具有較為明顯的差別，而且。其具有物理層技術(shù)。在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)的過程中。一般都是采用幀結(jié)構(gòu)和AT的方法。從而使TD-LTE系統(tǒng)在不同的頻率上都能進(jìn)行規(guī)劃，而且能夠進(jìn)行規(guī)模的估算，在對(duì)參數(shù)的運(yùn)算的過程中，更能夠找到規(guī)律。TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與3G網(wǎng)絡(luò)存在一定的差異，尤其是用戶在進(jìn)行業(yè)務(wù)時(shí)所使用的模型是不同的，而且在小區(qū)邊界的用戶實(shí)現(xiàn)頻率的規(guī)劃的過程中，能夠展現(xiàn)出其技術(shù)的特征。

在對(duì)頻率進(jìn)行規(guī)劃的過程中。TD-LTE的頻率規(guī)劃要對(duì)有限的頻段進(jìn)行合理的分析，而且要對(duì)頻段進(jìn)行重復(fù)的使用，而且，在運(yùn)用OFDM的時(shí)候，要先分析帶寬的頻率，確定工作帶寬。TD-LTE的協(xié)議能夠支持不同種類的貸款，在大量的頻譜資源的支持下，其能夠選擇大量的帶寬，而且能夠運(yùn)用用戶頻選調(diào)度，從而能夠使TD-LTE的性能得到優(yōu)化。在TD-LTE的系統(tǒng)中，可以運(yùn)用相同的頻率組件網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，在不同的區(qū)域可以采用不同的頻率組網(wǎng)的方式，在小區(qū)的邊緣可以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的轉(zhuǎn)換。

在對(duì)容量進(jìn)行規(guī)劃的過程中，要分析TD-LTE的容量最低限度，然后分析容量受到限制產(chǎn)生的原因，運(yùn)用蒙特卡洛仿真的方法，從而能夠在不同的場(chǎng)景下，對(duì)小區(qū)邊緣的吞吐量進(jìn)行分析，然后，在對(duì)TD-LTE容量規(guī)劃的過程中，可以采用網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，從而能夠找出理想的規(guī)劃方案。

2.2TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)原理

TD-LTE是由核心網(wǎng)絡(luò)和無線接入網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，網(wǎng)絡(luò)之間可以分成不同的小組，而且能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的交換，與其他模式的網(wǎng)絡(luò)相比，其在運(yùn)行中效率更高。TD-LTE的無線接口是比較先進(jìn)的，其主要能夠進(jìn)行系統(tǒng)框架的演進(jìn)，而且在節(jié)點(diǎn)處還能夠采用扁平化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，從而能夠節(jié)省成本，減少網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的數(shù)量，從而使數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中減少多余的路徑，從而在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中節(jié)省時(shí)間，而且能夠減少數(shù)據(jù)傳輸過程中的故障。

2.3TD-LTE規(guī)劃流程

TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要包括三個(gè)階段。即前期準(zhǔn)備、預(yù)規(guī)劃以及詳細(xì)規(guī)劃。在TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的前期準(zhǔn)備工作中。主要是對(duì)前期的一些模型的校正等處理（如對(duì)無線傳播模型進(jìn)行校正、給出并確定用戶的業(yè)務(wù)模型等）和對(duì)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進(jìn)行一定的需求分析工作。一些TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中涉及到的相關(guān)估算（如無線網(wǎng)的容量估算以及無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋區(qū)域的估算等）和站址的規(guī)劃工作則屬于預(yù)規(guī)劃階段應(yīng)該完成的工作。對(duì)于TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中無線網(wǎng)絡(luò)的具體覆蓋規(guī)劃以及相關(guān)參數(shù)規(guī)劃則在詳細(xì)規(guī)劃階段來進(jìn)行。此外通過對(duì)其進(jìn)行容量仿真和無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仿真模擬。可以從整體上對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進(jìn)行詳細(xì)全面和客觀的評(píng)價(jià)和估計(jì)。

2.4TD-LTE覆蓋性能設(shè)計(jì)

TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能受到很多因素的影響。歸納起來主要受到天線類型、保護(hù)間隔配置、小區(qū)用戶數(shù)量、RB配置以及設(shè)備發(fā)射功率等的影響。

（1）在TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中選用不同的天線傳輸模式。如單天線傳輸、多用戶MIMO、發(fā)射分集、閉環(huán)空間復(fù)用、單層閉環(huán)空間復(fù)用、單流、雙流、開環(huán)空間復(fù)用等不同的天線傳輸模式，其對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和覆蓋能力均各有特點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景來選擇。

（2）TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的覆蓋性能還受到設(shè)備發(fā)射功率的影響。一般而言，設(shè)備的發(fā)射功率越大，則無線信號(hào)對(duì)區(qū)域的覆蓋能力越強(qiáng)，但是當(dāng)設(shè)備的發(fā)射功率越大時(shí)，其造成的不同小區(qū)之間的干擾也越嚴(yán)重，這樣就會(huì)在很大程度上影響了TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中覆蓋性能以及容量性能。就目前而言我國(guó)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中一般采用40w作為基站最大發(fā)射功率。

（3）在TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負(fù)荷可以通過小區(qū)用戶數(shù)量來表現(xiàn)，在一定的傳輸速率標(biāo)準(zhǔn)下，小區(qū)用戶的數(shù)量越多，則相應(yīng)的干擾余量越大，小區(qū)的覆蓋性能則越差。

（4）RB配置同樣對(duì)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中覆蓋性能有一定的影響。RB資源單元是由多個(gè)RE資源單元構(gòu)成的，用于對(duì)資源單元與物理信道的映射反映。在TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中不同的RB配置能夠滿足不同的系統(tǒng)寬帶需求。

2.5TD-LTE容量性能設(shè)計(jì)

TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能受到很多因素的影響，歸納起來主要受到多天線技術(shù)、帶寬、循環(huán)前綴配置、分組調(diào)度算法等的影響。

（1）在TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中主要采用的多天線技術(shù)（MIMO）包含空間復(fù)用、波束賦形（即單流）和傳輸分集這三種工作模式。采用空間復(fù)用的傳輸方式能夠?qū)D-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的峰值速率進(jìn)行較大程度的提升，對(duì)于一些需要散射信號(hào)較多的密集城區(qū)比較適合采用空間復(fù)用的傳輸模式。波束賦形的傳輸模式則能夠有效降低用戶之間的干擾作用，使系統(tǒng)的吞吐量得到顯著提高。傳輸分集的傳輸模式對(duì)于TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋性和可靠性巨均能進(jìn)行一定的改觀。

（2）在TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，不同的帶寬配置能夠支持不同的RB數(shù)量。在TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中。無線網(wǎng)絡(luò)的容量峰值速率直接受到RB配置數(shù)量的影響。RB配置數(shù)量越大，無線網(wǎng)絡(luò)容量峰值速率就越高，容量就越大。

（3）分組調(diào)度算法的不同也對(duì)TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的容量性能起著一定的影響作用。一般在TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)中采用正比公平、輪詢和最大載干比這幾種分組調(diào)度算法。最大載干比算法的公平性相對(duì)較差。但是卻具有較大的網(wǎng)絡(luò)吞吐量，輪詢算法具有較小的網(wǎng)絡(luò)吞吐量，因?yàn)槠洳荒軌蚝芎玫乩镁W(wǎng)絡(luò)資源，但是卻具備較好的公平性。相比最大載干比算法和輪詢算法。正比公平算法在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公平性與網(wǎng)絡(luò)資源吞吐量方面而言，處于中間地位。

（4）循環(huán)前綴（CP）配置主要是通過對(duì)載波間與符號(hào)間的之間的干擾進(jìn)行消除處理來影響TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的容量的。在具體的應(yīng)用中，應(yīng)該注意其對(duì)功率造成的損失問題。

2.6TD-LTE規(guī)劃設(shè)計(jì)的建議

（1）在進(jìn)行TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的過程中，應(yīng)該注意站址的密度設(shè)置，一般而言密集市區(qū)每公里的站址應(yīng)該在5個(gè)或5個(gè)以上，站址與站址之間距離保持在400米左右。一般市區(qū)的密度則相應(yīng)減少一些。應(yīng)該保證TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃符合相關(guān)的覆蓋結(jié)構(gòu)要求，滿足蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（2）在進(jìn)行TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的過程中。應(yīng)該注意小區(qū)的邊緣吞吐量、平均吞吐量以及同時(shí)調(diào)度的用戶數(shù)等。一般而言對(duì)其吞吐量的評(píng)估都是通過相關(guān)的系統(tǒng)仿真來實(shí)現(xiàn)的。很難通過確定的理論進(jìn)行計(jì)算。而仿真結(jié)果之間一般存在較大的差異，在實(shí)際工作中應(yīng)該予以綜合考慮。

3結(jié)語

TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在未來移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著十分重要的作用。應(yīng)該對(duì)影響其覆蓋性能和容量性能的眾多因素進(jìn)行深入分析，提高其整體性能。