摘 要:随着TD网络的大规模建设,现如今国内越来越多的城市大都被TD—SCDMA网络所覆盖,同时LTE纷纷被国际主流运营商选作为未来移动网络演进的方向。无论是整个社会还是用户都对TD-LTE网络提出了新的、更高的要求,以目前的科学技术来说还没有办法满足这些需求。因此,本文就TD-LTE网络的规划方面提几点看法,旨在进一步促进TD-LTE技术的发展、进步。
关键词:TD-LTE;无线网络规划;覆盖;容量
TD-LTE被列为下一代移动通信网络的主流技术之一,2010年工信部研究院组织在北京进行了TD-LTE技术外场试验,上海世博作为中国移动在TD-LTE建设的示范网,这些试验网络的建设显示TD-LTE产业链初步具备终端产品能力[1]。目前,工信部及中国移动计划通过建设TD-LTE规模网络试验来进一步推进TD-LTE产业链尤其是终端产品尽快成熟,以加速商用化进展,因此就迫切需要对TD-LTE无线网络规划技术进行深入研究,才能找到促进该技术完善的重要措施。
1 TD-LTE网络的特点及优势
TD-LTE网络能够灵活支持1.4、5、15、20MHz带宽,并且能够有效拓宽频谱范围[2]。此外,下行采用OFDMA技术,峰值速率能够达到100Mbps,上行使用OFDM衍生技术,保证系统性能同时降低压力,减小发射功率,延长使用时间,上行峰值能达到50Mbps。充分利用信道对称等TDD特性,提高系统性能,而且减少天线减低小区之间的干扰,保证网络流畅。还能够进行时间、空间、频率三维的快速无线资源调度,保证系统吞吐量和服务质量。具体运用有以下优势:
⑴拥有更快的传输速率。这里的传输速率包括下行和上行,由于TD-LTE网络拥有更高的带宽和频谱利用率,因此网络速度必然会大幅度提升。从TD-LTE实验网的测试数据来看,其峰值下行速度能够达到100Mbps,上行峰值速度能达到50Mbps。
⑵通信质量提高。尽管3G已经有很丰富的多媒体业务,但是TD-LTE的4G网络在网速、稳定性上都更厉害,这就意味着依靠网络的服务将会越来越多样化,4G网络的网络吞吐量可以大幅度提高,数据也能大量传送出去。如果说3G网络是一架火车,那么4G网络更像是飞机或者火箭,除却快之外,稳定性和质量也有很好的保障。
⑶通信费用有望下降。TD-LTE的4G网络解决了与3G在通信上的兼容问题,并且引入了许多尖端的通信技术,它们保证了4G能提供一种灵活性非常高的系统操作方式,因此部署4G就变得更加容易更加迅速。中国移动在建设TD-LTE网络的时候,会在3G网络的基础设施之上逐步引入,有计划降低建网费用,实际的成本会相对2G网络升级到3G网络要稍微低。
2 TD-LTE无线网络规划
⑴LTE网络链路预算。LTE无线网络的规划在进行仿真之前,需要对系统覆盖性能采用链路预算来估计,其目的是根据一定的边缘用户的覆盖速率目标要求,计算系统覆盖半径。根据边缘用户的速率目标,寻找合适的调制编码方式与频率资源配置的合理组合。链路预算需要考虑系统实际的频率资源配置算法,确认用户的有效带宽,然后转换为边缘用户的速率目标。链路预算需要有链路仿真支持,链路仿真提供用户SINR与链路BLER的仿真曲线。
⑵LTE网络覆盖规划。与GSM和TD-SCDMA相比,LTE覆盖特性与规划有了新的变化,主要体现在覆盖目标的定义具有了多样性;系统帧结构设计支持更大的覆盖极限和灵活性;系统编码调制方式更具多样性等。业务信道由专用信道变为共享信道,并采用了时域、频域的两维调度。
⑶LTE网络容量规划。TD-LTE小区的容量与TD-SCDMA不同,与信道配置、参数配置、多天线LTE网络结构、物理层技术以及调度算法与3G系统有着较大不同[3],跟技术选取、调度算法、小区间干扰协调算法等有关。因此,TD-LTE容量直接导致LTE网络规划设计与3G网络有所区别。但是LTE网络规划的流程计算方法不能按照TD-SCDMA业务容量估算的方法来进行。TD-LTE容量规划依然包括网络规模估算、网络规划需求分析、覆盖容量仿真、可采用系统仿真、实际测量统计数据等步骤,这与3G网络的规划流程相似,但依然存在较大差异,特别是网络规模估算和覆盖容量仿真差异最大。
LTE系统容量决定因素包括了固定的配置和算法的性能、链路质量以及实际网络整体的信道环境等。通过软件仿真可以知道采用合适站距并接近理想蜂窝结构的规划方案其小区吞吐量比其他方案有明显提升,因此需要对网络结构倍加关注,严格按照站距原则选择站址,避免选择高站及偏离蜂窝结构较大的站点。
⑷LTE网络规划仿真。TD-LTE网络规划仿真与TD-SCDMA规划仿真流程有所区别,主要体现在具体的功能模块和参数配置中。该部分体现了LTE的技术特点,包括承载参数配置、ICIC干扰消除功能和无线资源调度。TD-LTE的技术特点在用户和业务模型、小区边界用户频率规划以及蒙特卡罗仿真支持设备RB相应的调度算法和基于SFR的ICIC等的小区间干扰协调算法,这一点与TD-SCDMA有别。同时LTE系统还要考虑大尺度衰落和小尺度衰落问题。
3 结束语
基于目前已有的研究成果及掌握的基础数据分析了TD-LTE覆盖及容量特性,得到了初步的覆盖规划建议及容量性能分析结果,但由于TD-LTE技术仍处于不断发展的进程中,这些性能分析结果还需要实际网络的进一步验证。每一项科学技术的进步都需要不断试验、改进和完善,才能促进产品的更新换代,更加满足人们的生产生活需求,因此,促进TD-LTE技术不断完善的一项重要措施就是不断试验和完善。
[参考文献]
[1]杨鹏,李波.TD-LTE关键技术及测试要点[J].现代电信科技,2010,12(9):17-18.
[2]陈景.TD-LTE承载方式研究[D].北京邮电大学,2012,18(8):20-21.
[3]王迎,龚慧莉.试论TD-LTE技术的未来发展[J].移动通信,2011,20(10):78-79.
[4]牟晓隆.大唐移动:TD-LTE技术创新取得新进展[J].通信世界,2010,18(8):15-16.
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