TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及性能分析

同信通信股份有限公司 邵 帥 應(yīng) 霏

隨著當(dāng)代我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，越來(lái)越多移動(dòng)通信用戶逐步在信息化時(shí)代背景和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的推動(dòng)下成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶，提高了我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)流量爆發(fā)式增長(zhǎng)的速度，TD-LTE作為融合互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的全新的技術(shù)類別，是現(xiàn)階段我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的新型時(shí)分技術(shù)，因此，對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃和性能分析也就具備重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋特點(diǎn)

TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋主要存在以下四大特征，首先，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的目標(biāo)業(yè)務(wù)是某一特定速率值的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，確定其合理的速率目標(biāo)是TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的關(guān)鍵特性。其次，在TDLTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋過(guò)程中對(duì)資源的調(diào)度利用涉及諸多利益相關(guān)方，整個(gè)資源調(diào)度過(guò)程復(fù)雜性較強(qiáng)，覆蓋特質(zhì)和資源的分配科學(xué)性與合理性存在著緊密相關(guān)性。再者，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的傳輸模式和天線類型的選擇，將直接影響該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋規(guī)劃能力。最后，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋過(guò)程中，不同小區(qū)之間的相互干擾將會(huì)進(jìn)一步影響TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋對(duì)具體性能的發(fā)揮。

2 TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)

2.1 物理層技術(shù)

在TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋過(guò)程中，物理層的技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本傳輸技術(shù)、多址傳輸技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)以及幀結(jié)構(gòu)技術(shù)等諸多類別。以TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信道編碼技術(shù)為例，TD-LTE在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋過(guò)程中，將采取與之對(duì)應(yīng)的turbo碼，使一定范圍內(nèi)的宏小區(qū)、微小區(qū)甚至某一區(qū)域內(nèi)的熱點(diǎn)等各類環(huán)境的mimo技術(shù)成功穩(wěn)定地運(yùn)行，同時(shí)規(guī)定相應(yīng)的子幀長(zhǎng)度值，考慮子幀長(zhǎng)度值與系統(tǒng)的兼容性，最大限度保證TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋后各項(xiàng)功能的正常發(fā)揮。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)

和傳統(tǒng)模式下的3gpp接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相比，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要采用node b構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容，盡可能地減少TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在較廣范圍內(nèi)覆蓋時(shí)的網(wǎng)絡(luò)延遲，較低網(wǎng)絡(luò)覆蓋連接時(shí)的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋的低復(fù)雜性、低時(shí)延性和低成本費(fèi)用性等基本目標(biāo)，保證TDLTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加趨近于典型情況下的ip寬帶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

3 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

3.1 需求分析

在對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃分析時(shí)，首先分析的是該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)需求，包括整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃的整體策略、建網(wǎng)指標(biāo)，也包括滿足該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的各個(gè)用戶的具體個(gè)性化需求，甚至更進(jìn)一步包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展需要。在此過(guò)程中對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃，需要相應(yīng)的基站信息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息、三維電子地圖參數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在該類數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性較高的前提下，保證后續(xù)的TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃目標(biāo)的正確性與科學(xué)性，從而增強(qiáng)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃的適用性。

3.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算

TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)模估算主要是確定相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基本規(guī)模，通過(guò)確定TDLTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的覆蓋估算量和實(shí)際容量估算量?jī)蓚€(gè)維度來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算目標(biāo)。在此過(guò)程中，估算團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)根據(jù)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所在地的具體網(wǎng)絡(luò)傳播類型和現(xiàn)有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信基站分布情況，確定該片區(qū)域內(nèi)不同小區(qū)的覆蓋半徑和未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的具體覆蓋情況，估算出滿足該地域范圍內(nèi)的TDLTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋規(guī)模，計(jì)算基于該既定覆蓋規(guī)模需求的基站數(shù)量。容量規(guī)模則是在分析一定時(shí)間長(zhǎng)度甚至一定基礎(chǔ)設(shè)施配置條件的基礎(chǔ)上，對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)最多可承載的系統(tǒng)容量進(jìn)行的合理估算和分析。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算，能夠得到較為明確的指標(biāo)方案，能夠方便后續(xù)順利完成TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)任務(wù)。

3.3 站址規(guī)劃

站址規(guī)劃是TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的第三步，主要是結(jié)合現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的站址資源和網(wǎng)絡(luò)鏈路資源條件下預(yù)算費(fèi)用數(shù)據(jù)等，提出TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的新建站點(diǎn)，完成一定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)站址的初步布局與勘察。在完成網(wǎng)絡(luò)站址的初步布局后，再結(jié)合該范圍內(nèi)的基站資料和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)確定新建站點(diǎn)的可行性和適用性，對(duì)初步方案進(jìn)行進(jìn)一步的修正，最終確定TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)可使用的網(wǎng)站點(diǎn)以及新建站點(diǎn)。

3.4 網(wǎng)絡(luò)仿真

在TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)仿真過(guò)程中，主要通過(guò)對(duì)仿真工具的使用，對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案進(jìn)行測(cè)試，重點(diǎn)關(guān)注整個(gè)規(guī)劃方案的覆蓋范圍以及容量仿真的分析過(guò)程。也就是說(shuō)，在此過(guò)程中，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)傳播、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)規(guī)劃甚至是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃等的關(guān)注與重視，根據(jù)分析結(jié)果考慮當(dāng)前所構(gòu)建的TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃規(guī)模是否能夠滿足基礎(chǔ)需要，并對(duì)接近臨界值的相關(guān)參數(shù)信息進(jìn)行重點(diǎn)考量，確保TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)施后能夠達(dá)成預(yù)期目標(biāo)。

3.5 無(wú)線參數(shù)規(guī)劃

TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過(guò)程中，無(wú)線參數(shù)規(guī)劃主要包括領(lǐng)區(qū)規(guī)劃、頻率規(guī)劃、pci規(guī)劃等三大部分內(nèi)容。其中，頻率規(guī)劃主要包括同頻率規(guī)劃和異頻率規(guī)劃兩種不同組網(wǎng)方式的選擇。在選擇同頻率組網(wǎng)方式的過(guò)程中，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的所有小區(qū)均使用相同的頻率，實(shí)際頻譜資源利用效率較高，對(duì)該范圍內(nèi)所有子信道之間的正交性要求較為嚴(yán)格，主要采用干擾消除、干擾協(xié)調(diào)等諸多方式避免在該范圍內(nèi)頻率不同造成的不良干擾。在選擇異頻率組網(wǎng)方式的過(guò)程中，由于TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的相鄰小區(qū)使用不同頻率，減小了外界環(huán)境對(duì)整個(gè)覆蓋區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響，但相對(duì)于同頻率組網(wǎng)方式，頻譜資源利用效率較低。

在運(yùn)用異頻率組網(wǎng)方式的過(guò)程中rrm算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程較為簡(jiǎn)單靈活，相對(duì)于同頻率組網(wǎng)方式，其邊緣化運(yùn)行速度較高。但與此同時(shí)，異頻率組網(wǎng)方式在TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過(guò)程中受到頻譜資源的限制，存在著對(duì)頻帶使用與干擾控制的平衡與選擇問(wèn)題，需要合理規(guī)劃頻譜資源，保證TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程受到的外界干擾最小化。

4 TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能分析

4.1 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋性分析

在TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)頻譜資源的快速調(diào)度和優(yōu)化配置，為了滿足不同通信環(huán)節(jié)對(duì)于目標(biāo)運(yùn)行速率的基本要求，且由于TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋并不存在電路域業(yè)務(wù)，將其商業(yè)業(yè)務(wù)局限于ps域業(yè)務(wù)，因此，在該類技術(shù)條件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)搭建規(guī)劃過(guò)程中，為了滿足小區(qū)的實(shí)際使用需求，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)邊緣用戶的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率值，針對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)不同的邊緣用戶的具體目標(biāo)傳輸速率參數(shù)要求進(jìn)行必要的調(diào)整，在保證該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋范圍最大化的前提下，確保覆蓋質(zhì)量得到提升，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的合理分配和通信效能的最大化增強(qiáng)。

從實(shí)際應(yīng)用過(guò)程來(lái)看，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃作為全新的技術(shù)類別，能夠以更加方便靈活的技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)編碼方式的選擇以及資源的調(diào)配，能更有效地應(yīng)對(duì)同一小區(qū)不同范圍內(nèi)的覆蓋需求。

4.2 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)容量分析

眾所周知，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備較大的容量，在現(xiàn)階段多天線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及波束賦形技術(shù)等諸多強(qiáng)有力技術(shù)的工作支持下，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)大范圍提升了其網(wǎng)絡(luò)容量，直接提高了其原有數(shù)據(jù)信息的傳輸速率。同時(shí)，在TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)容量峰值受到了rb的較大影響，因此，在TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量分析過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的參數(shù)影響設(shè)置具體的參數(shù)目標(biāo)，增加TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效帶寬，提升整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)際容量，滿足不同區(qū)域的通信需求，為已覆蓋范圍內(nèi)的客戶提供更加優(yōu)良的使用環(huán)境。

結(jié)論：總之，TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)劃分析，能夠在保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍最大化的前提下，不斷提升TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)際覆蓋質(zhì)量，能夠采取多天線技術(shù)和多傳輸模式甚至優(yōu)化規(guī)劃方案等諸多措施，使小區(qū)用戶間的相互干擾得到良好控制。也就是說(shuō)，通過(guò)對(duì)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的合理規(guī)劃和科學(xué)分析，能夠進(jìn)一步提高我國(guó)TD-LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的部署水平，能夠確保我國(guó)更好地利用TD-LTE這一新興技術(shù)，使我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)通信運(yùn)營(yíng)產(chǎn)業(yè)得到優(yōu)化和升級(jí)。