FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化與影響因素研究

張魁

【摘要】 當今世界第四代移動通信技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，本文針對FDD LTE頻分雙工技術(shù)進行簡要分析，研究FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化與影響因素。

【關(guān)鍵詞】 FDD LTE 無線網(wǎng)絡(luò)性能 優(yōu)化 影響因素

引言：我國現(xiàn)階段正在如火如荼開展建設(shè)LTE無線網(wǎng)絡(luò)，在充分了解和掌握FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能與影響因素之后，能夠提出行之有效的優(yōu)化方案，推動FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展壯大具有非常重要的意義。

一、FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能

1.1單用戶峰值吞吐量

無線網(wǎng)絡(luò)性能在移動通信系統(tǒng)中通常使用容量、性能、覆蓋等指標表示，其中吞吐量是LTE系統(tǒng)中的核心要素。通常使用單用戶峰值吞吐量來描述LTE系統(tǒng)的性能，所謂的單用戶峰值吞吐量就是指單用戶在理想情況下能夠達到的最大數(shù)據(jù)速率，而系統(tǒng)負荷、終端級別等都將對單用戶峰值吞吐量造成不同程度的影響[1]。

1.2小區(qū)吞吐量

LTE系統(tǒng)通常利用小區(qū)內(nèi)多名用戶的總吞吐量來描述其具體容量，因為根據(jù)業(yè)務(wù)類型的不同其在LTE系統(tǒng)中對帶寬的需求也大相徑庭，而即使業(yè)務(wù)類型相同在不同的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下其實際吞吐量依舊存在明顯差異，因此在描述LTE系統(tǒng)的信道容量時使用小區(qū)吞吐量將更加準確客觀。

1.3邊緣吞吐量

在小區(qū)內(nèi)用戶的總吞吐量在倒數(shù)百分之五時對應(yīng)的具體數(shù)值就是邊緣吞吐量，而LTE系統(tǒng)的總體設(shè)計目標是確保邊緣吞吐量超過R6 HSPA的兩到三倍[2]。吞吐量最低的百分之五用戶，其實際的吞吐總量和系統(tǒng)帶寬之間的數(shù)據(jù)比值是邊緣頻譜效率，而優(yōu)先級較高的邊緣用戶其吞吐量也相對較高，因此該邊緣頻譜效率的改善程度也隨之提高。

二、影響FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能的因素

2.1影響峰值吞吐量的因素

系統(tǒng)帶寬、控制信道開銷、無線環(huán)境和MIMO模式均會對峰值吞吐量造成一定影響。在LTE系統(tǒng)中的頻帶寬度主要為1.4MHz至20MHz之間，頻帶寬度的不同將直接影響峰值吞吐量，帶寬與峰值吞吐量成正比。LTE系統(tǒng)中有許多不同類型的控制信道，特別是PDCCH的符號數(shù)對控制信道開銷有著直接影響，PDCCH符號數(shù)越大，控制信道開銷也就越大因此導(dǎo)致峰值吞吐量出現(xiàn)變化。用戶在不同的SINR條件下能夠獲得不同的調(diào)制與MCS，其對應(yīng)的比特數(shù)也不同，因此導(dǎo)致傳輸塊大小也各不相同最終影響峰值吞吐量和LTE系統(tǒng)容量。MIMO模式中有分集、復(fù)用等多種模式，不同的模式也會對峰值吞吐量造成不同的影響。

2.2影響小區(qū)吞吐量的因素

通常情況下小區(qū)內(nèi)的用戶人數(shù)及其具體所在位置會對小區(qū)吞吐量造成一定影響，當用戶數(shù)量不斷增加，調(diào)度器將結(jié)合用戶的實際鏈路狀況合理分配頻域資源，此時小區(qū)容量將會得到相應(yīng)提升。但由于小區(qū)的邊緣用戶也有可能接入其他小區(qū)，因此造成一定干擾；特別是當下行PDCCH符號數(shù)增加時，將直接導(dǎo)致小區(qū)整體性能下降；處理器能力也會對吞吐量造成一定影響，尤其是處理上下行解碼時間過長，不僅用戶會掉線也會直接影響到峰值吞吐量。

2.3影響邊緣吞吐量的因素

LTE系統(tǒng)中本身沒有干擾，鄰區(qū)會對小區(qū)負荷造成干擾，而當小區(qū)負荷增加時干擾余量會隨之相應(yīng)增加進而影響到邊緣吞吐量和小區(qū)容量。另外小區(qū)覆蓋半徑也會對邊緣吞吐量造成影響，通常情況下半徑越大邊緣吞吐量越低，覆蓋半徑越小則邊緣吞吐量越高；若半徑相等即覆蓋距離相等時，負荷的增加也會導(dǎo)致邊緣吞吐量減少[3]。

三、FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化

吞吐量受眾多因素影響導(dǎo)致FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能也受到了不同程度的影響。優(yōu)化FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能是確保用戶感知和提供更加優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的必然途徑，首先需要從無線網(wǎng)絡(luò)處入手，擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率在保證高RSRP的情況下全面優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)；其次需要降低小區(qū)間的干擾，可以通過控制功率等技術(shù)手段，提高網(wǎng)絡(luò)的SINR；與此同時，為了提高系統(tǒng)資源的利用率，還需要使用MCS自適應(yīng)算法和MIMO自適應(yīng)機制，通過大大增加吞吐量從而為邊緣用戶提供具有極高可靠性、安全性的高性能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；在平衡邊緣吞吐量與小區(qū)總吞吐量時可以使用靈活的調(diào)度算法，在循序漸進的過程中不斷優(yōu)化LTE無線網(wǎng)絡(luò)，進而推動我國LTE無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展。

四、結(jié)論

總而言之，F(xiàn)DD LTE是當前我國應(yīng)用最為廣泛的移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有極高的穩(wěn)定性，能夠提供良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)給廣大用戶。本文通過分析研究得知FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)中的具體性能指標以及影響該指標的因素，提出了一些關(guān)于優(yōu)化FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能的建議，以期能夠給相關(guān)研究者一些幫助。

參 考 文 獻

[1]徐文虎，蔣政波，田玲，劉進，洪偉. 淺析FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化與影響因素[J]. 儀器儀表學報，2015，01：207-212.

[2]蔣新華，朱銓，鄒復(fù)民. 試論FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化與影響因素[J]. 計算機應(yīng)用，2015，09：2385-2390.

[3]韓玉楠，杜少鳳，張濤，李軼群. FDD LTE無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化與影響因素研究[J]. 現(xiàn)代電信科技，2016，07：34-41.