TD—LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵因素的識(shí)別探討論文
一、TD—LTE網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單概述
TD—LTE即Time Division Long Term Evolution，翻譯為中文為“分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)”，它是新一代的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技信，也是由阿爾卡特朗訊、諾基亞西門子通信、大唐電信、華為技術(shù)、中興通訊、中國(guó)移動(dòng)多家公司共同開發(fā)的第四代移動(dòng)通信技術(shù)，此技術(shù)一經(jīng)推出，就顯現(xiàn)出了強(qiáng)大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，被普遍應(yīng)用于全國(guó)的電信行業(yè)中。TD—LTE通信技術(shù)開發(fā)主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段是2009年到2010年，技術(shù)在北京完成比較完備系統(tǒng)的技術(shù)驗(yàn)證；第二階段是2010年上海世博會(huì)期間，TD—LTE示范網(wǎng)建成并投入使用，TD—LTE的產(chǎn)業(yè)鏈的初步具備端到產(chǎn)品能力得到了體現(xiàn)。第三階段，2011年至今，工信部開始打遭TD—LTE產(chǎn)業(yè)鏈和終端產(chǎn)品，籽TDLTE技術(shù)推向市場(chǎng)，開始了商業(yè)化運(yùn)作進(jìn)程。正是由于TD—LTE顯現(xiàn)出了較強(qiáng)的市場(chǎng)潛力，因此，應(yīng)加深對(duì)這一技術(shù)的研究、探討與規(guī)劃。
二、TD—LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則
1、分片連續(xù)覆蓋
TD—LTE的使用主要是考慮其覆蓋的區(qū)域與能夠承接業(yè)務(wù)的容量。其覆蓋區(qū)域的設(shè)定要考慮已有的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的分布，整合使用配套原有電信資源，業(yè)務(wù)容量要盡量滿足初期用戶需求，信號(hào)的覆蓋也要達(dá)到試商用要求的指標(biāo)。
2、20M帶寬同頻組網(wǎng)
TD—LTE可以使用的頻譜主要包括三部分，第一部分主要適用于室外，是與TD—SCDMA共用的F頻段1880MHz～1915MHz；第二部分是2。6GHz獨(dú)立使用的D頻段2580MHz～2620MHz；第三部分是適用于室內(nèi)使用的E頻段2350MHz～2370MHz。通過對(duì)各個(gè)頻段進(jìn)行研究，最終得出同頻組網(wǎng)譜效率是最高的，與異頻組網(wǎng)相比，上行頻譜效率高出44%，下行頻譜效率高出50%。
3、確定用戶的分布與覆蓋
用戶的分布與覆蓋要借鑒2G和3G的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展經(jīng)驗(yàn)，利用這兩項(xiàng)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，結(jié)合基本的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)要求進(jìn)行建模，將公共信道的覆蓋區(qū)域確定下來，再借助于對(duì)用戶能夠接受的不同業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分析，得出最切合實(shí)際的覆蓋和容量規(guī)劃方案。
三、TD—LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃關(guān)鍵因素影響分析
3。1 TD—LTE無(wú)線網(wǎng)覆蓋規(guī)劃設(shè)置分析
3。1。1 設(shè)備發(fā)射功率對(duì)覆蓋的影響
常用的帶莧配置方案中，1。4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15MHz和20MHz這6種都可以用于TD—LTE系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中。但是，在利用建設(shè)TD—LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)，為了贏得市場(chǎng)，提高頻譜效率和網(wǎng)絡(luò)性能，會(huì)選擇的方案至少達(dá)到10MHz，而當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)都在采用的多為20 MHz的帶寬配置方案，那么基站的發(fā)射功率會(huì)達(dá)到40 w（46dBm）。
在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，基站設(shè)備的發(fā)射功率越大，其幅射范圍越大，技術(shù)的使用效果更好。但是由于TD—LTE網(wǎng)絡(luò)采用的`是同頻組網(wǎng)方式，因此，設(shè)備的發(fā)射頻率應(yīng)適當(dāng)，如果過大，反而會(huì)因附近基站的彼此影響，使網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域與容量下降，適得其反。所以，基站的發(fā)射功率在地理位置較小的范圍內(nèi)，不宜太大。
3。1。2 區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量對(duì)覆蓋的影響
區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量會(huì)影響到TD—LTE技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的性能，通常網(wǎng)絡(luò)的容量越大越好，但是，容量越大，其投入的成本也就越大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，一定要找到容量設(shè)置與資本投入的最佳平衡點(diǎn)，才能滿足小區(qū)用戶系統(tǒng)的負(fù)荷要求，當(dāng)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)量有一定增加時(shí)，也不會(huì)對(duì)小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)使用性能產(chǎn)生過大的影響。例如傳輸速度不會(huì)下降明顯，干擾水平不會(huì)太高等。
3。1。3 RB配置對(duì)覆蓋的影響
RB是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為業(yè)務(wù)信息分配的資源單元，一個(gè)RB包含數(shù)量不定的RE（資源單元），包含12個(gè)頻域上的子載波和時(shí)域上一個(gè)slot周期構(gòu)成。它是用來描述物理信道到資源單元的映射。不同的網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)性能要求對(duì)RB進(jìn)行配置。RB配置會(huì)對(duì)下行覆蓋性能與上行覆蓋性能產(chǎn)生影響。在TD—LTE系統(tǒng)中，基站設(shè)備的發(fā)射功率在RB是均勻分配的，由于RB的配置數(shù)量與有效全面幅射功率（EIRP）成正比的，與下行信道的底噪也是成正比的，那么，可以通過提高RB數(shù)量來提高EIRP，小區(qū)的覆蓋半徑也會(huì)增加。同樣，RB配置數(shù)量增加也會(huì)使下行信道的底噪提升，如此一來，小區(qū)的覆蓋半徑就不會(huì)擴(kuò)大了。而RB配置數(shù)量的增加會(huì)引起上行信道的底噪提升，但是，終端的最大發(fā)射率會(huì)受有上限限制，如果設(shè)備已經(jīng)是最大發(fā)射功率的，那么，RB配置數(shù)量的增加就會(huì)減小覆蓋半徑。
3。1。4 GP（保護(hù)間隔）配置對(duì)覆蓋的影響
分析GP配置對(duì)覆蓋的影響，首先要了解TD—LTE系統(tǒng)無(wú)線幀的組成。無(wú)線幀可以分為兩個(gè)半幀，每個(gè)半幀由4個(gè)普通幀和1個(gè)特殊幀組成，4個(gè)普通幀和1個(gè)特殊幀的長(zhǎng)度都是1ms。
特殊幀由UpPTS、GP、DwPTS三個(gè)時(shí)隙組成，其中GP為特殊時(shí)隙內(nèi)上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)保護(hù)間隔。
小區(qū)覆蓋距離與GP之間的關(guān)系如下所示：
R=C×GP/2
其中R為小區(qū)覆蓋半徑；
C為光速。
3。2 TD—LTE無(wú)線網(wǎng)容量規(guī)劃關(guān)鍵因素分析
3。2。1 帶寬對(duì)容量的影響
如上所述，多種帶寬配置適合于TD—LTE系統(tǒng)的建設(shè)。不同的帶寬會(huì)影響到RB配置的數(shù)量，而RB配置的數(shù)量又會(huì)影響到峰值速率。帶寬與RB配置的數(shù)量，RB配置的數(shù)量與峰值都是正比例關(guān)系。因此，進(jìn)行TD—LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，要將帶寬與網(wǎng)絡(luò)容量之間的關(guān)系考慮進(jìn)去，才能規(guī)劃出標(biāo)準(zhǔn)的、科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)。
3。2。2、多天線技術(shù)對(duì)容量的影響
多天線技術(shù)（M1MO）被應(yīng)用于TD—LTE系統(tǒng)中，這一技術(shù)的三種工作模式都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量產(chǎn)生影響。第一種工作模式是空間復(fù)用，它可在多信道中同時(shí)傳輸不同的信息，多信道同時(shí)傳輸，就可以將系統(tǒng)的峰值速率提高多倍，因此，這一技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于城區(qū)集中、信號(hào)散射多的區(qū)域。第二種工作模式是傳輸分集，主要分為時(shí)間分集、空間分集、頻率分集，這一技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多信道中相同的信息同步傳輸，這種工作模式具有良好的信息收發(fā)可靠性和信息傳播的覆蓋性，如果覆蓋區(qū)域是對(duì)信息傳輸可靠性要求較高的環(huán)境，則適合采用這一工作模式。第三種工作模式是波形賦形，它是通過一定的算法賦形將多路天線陣列轉(zhuǎn)換為單路傳輸信道，結(jié)合對(duì)信道精確的分析，針對(duì)用戶特點(diǎn)形成波束，可以有效的解決用戶之間的干擾問題，提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面，提高了系統(tǒng)的信息吞吐量。
3。2。3、分組調(diào)度算法對(duì)容量的影響
在TD—LTE系統(tǒng)中，輪詢調(diào)度算法、正比公平調(diào)度算法、最大載干比算法是常用分組調(diào)度算法，三者在系統(tǒng)的服務(wù)公平性、吞吐量、資源利用上各在優(yōu)缺點(diǎn)。例如輪詢算法雖然系統(tǒng)的資源的利用率低，吞吐量不高，但是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的公平性較好。而正比公平調(diào)度算法則會(huì)平衡系統(tǒng)吞吐量與服務(wù)公平性。而最大載干比算法則實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)吞吐量的最大化，這樣服務(wù)的公平性就很難得到保障了。因此，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，要綜合考慮不同算法的優(yōu)缺點(diǎn)，具體情況具體分析，選擇最佳的分組調(diào)度算法。
3。2。4、CP（循環(huán)前綴）配置對(duì)容量的影響
在TD—LTE系統(tǒng)中，CP的主要作用是解決符號(hào)間和載波間的干擾。CP的使用雖然解決了符號(hào)間和載波間的干擾，但是，卻也會(huì)耗費(fèi)一定量的系統(tǒng)資源。例如會(huì)占用一定的功率，造成功率的損失，使OFDM符號(hào)速率降低，如果信號(hào)的傳輸帶寬沒有交換，頻譜效率會(huì)降低，就會(huì)使系統(tǒng)的帶寬造成一定的損失。而CP的配置長(zhǎng)度也要考慮系統(tǒng)的實(shí)際需要，既不可太長(zhǎng)，太長(zhǎng)會(huì)給系統(tǒng)帶來太大的損失，而太短又會(huì)影響到功能的實(shí)現(xiàn)。
四、結(jié)束語(yǔ)
本文簡(jiǎn)要介紹了TD—LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)影響網(wǎng)絡(luò)的重要因素進(jìn)行了分析。本文對(duì)如何規(guī)劃好TD—LTE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了調(diào)查研究，對(duì)影響網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的多方面因素進(jìn)行了探討。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與更新已進(jìn)行了高速時(shí)期，因此，對(duì)新技術(shù)的研究與開發(fā)也將更加深入。
參考文獻(xiàn)
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