樓正華

【摘要】 作為移動通信網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)，TD-LTE技術(shù)的應(yīng)用對于提高無線通信質(zhì)量及數(shù)據(jù)傳輸速率具有重要作用。本文首先介紹的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，然后具體探討了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計要點，以期為相關(guān)技術(shù)與研究人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】 TD-LTE 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計 分析

在當前TD網(wǎng)絡(luò)的大范圍擴建下，國內(nèi)大部分的城市都被TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋，同時LTE也逐漸被主流通信運營商選為未來移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基本方向。工信部在2010年便開始TD-LTE技術(shù)外場試驗，上海世博是中國移動在TD-LTE建設(shè)的示范網(wǎng)，此類試驗網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成功充分體現(xiàn)了TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈的終端產(chǎn)品能力。因此，加強有關(guān)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的研究，對于推動TD-LTE網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)鏈進一步成熟和商業(yè)化進展具有重要的現(xiàn)實意義。

一、TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢

（1）LTE無線側(cè)主要采用MIMO與OFDMA兩種關(guān)鍵技術(shù)，MIMO技術(shù)可同時大幅度改善系統(tǒng)的空間吞吐速率和頻譜效率，而OFDMA技術(shù)科有效解決傳統(tǒng)抗多徑技術(shù)在高寬帶的多載波系統(tǒng)上復(fù)雜度過高的問題，此兩種技術(shù)的結(jié)合可明顯降低MIMO技術(shù)的實現(xiàn)復(fù)雜度，利于推進其大范圍應(yīng)用；（2）因通信標準更新較為頻繁，LTE、WIMAX、3G等系統(tǒng)基帶設(shè)計扔采用FPGA+DSP的軟件無線電方式實現(xiàn)，以方便未來版本升級。因OFDMA技術(shù)基帶處理同CDMA存在較多不同，尤其是前者可降低對FPGA的依賴，相比3G系統(tǒng)，其設(shè)備基帶的集成度較高，但能耗和成本較低，這使得LTE系統(tǒng)在設(shè)備實現(xiàn)上具備更大的優(yōu)勢。[1]（3）從標準分析，LTE是在3GPP基礎(chǔ)上提出來的，而3GPP的優(yōu)勢便是標準制定，所以其標準的全面性、可靠性及完善性要遠高于IEEE主導(dǎo)的WIMAX標準，且能充分滿足電信級運營的要求。另外TD-LTE的標準選擇與LTE FDD更加接近，其可充分利用3GPP組織技術(shù)加快TD-LTE標準推出的進程，且能保證標準制定的嚴謹性。

二、TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計要點

2.1參數(shù)規(guī)劃

LTE無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)規(guī)劃包含以下內(nèi)容：

（1）頻率規(guī)劃：頻率規(guī)劃過程將直接影響著無線網(wǎng)絡(luò)的干擾水平，因TD-LTE小區(qū)內(nèi)部應(yīng)用OFDMA技術(shù)，在嚴格同步時小區(qū)內(nèi)的干擾水平較低，干擾源主要為小區(qū)間干擾。頻率規(guī)劃主要用于改善頻譜利用率，利用頻譜復(fù)用過程以使較少的頻率資源滿足覆蓋要求，同時降低系統(tǒng)間的干擾。

（2）PCI碼資源規(guī)劃：其規(guī)劃過程同TD-SCDMA的擾碼規(guī)劃相接近，規(guī)劃的基本原則為在覆蓋區(qū)重疊的相鄰小區(qū)不對相關(guān)性較高的碼字進行分配。因TD-LTE主要采用OFDMA多址方式，且其系統(tǒng)PCI碼資源豐富，所以TD-LTE的PCI碼規(guī)劃要比TI-SCDMA擾碼規(guī)劃更簡單。[2]

2.2容量規(guī)劃

因TD-LTE的小區(qū)容量與TD-SCDMA不同，且其多天線LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、信道配置、物理層技術(shù)、參數(shù)配置、調(diào)度算法等與3G系統(tǒng)差別較大，這使得LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計同3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也存在差別。TD-LTE容量規(guī)劃雖然仍采用覆蓋容量仿真、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算、可采用系統(tǒng)仿真、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需求分析、實際測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)等規(guī)劃流程，但在覆蓋容量仿真及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估算兩方面與3G網(wǎng)絡(luò)存在較大差異。

在確定頻帶內(nèi)，TD-LTE系統(tǒng)容量主要受與時頻分割的資源單元數(shù)和物力資源塊數(shù)影響；在空域內(nèi)系統(tǒng)容量主要受MIMO數(shù)據(jù)流數(shù)、天線配置、無線信道環(huán)境和天線發(fā)射端口數(shù)有關(guān)。TD-LTE系統(tǒng)資源占用及容量估算主要包括容量估算基本參數(shù)分析、資源占用與容量估算兩部分內(nèi)容；需涉及的基本參數(shù)包括VoIP業(yè)務(wù)質(zhì)量要求、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量指標要求、業(yè)務(wù)編碼調(diào)制方式選擇和系統(tǒng)配置參數(shù)等。在容量規(guī)劃選擇中應(yīng)重點關(guān)注網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，嚴格依據(jù)站距原則進行站址選擇，避免選用偏離蜂窩結(jié)構(gòu)較大的站點。[3]

2.3鏈路預(yù)算

LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真前應(yīng)利用鏈路預(yù)算對系統(tǒng)覆蓋性能進行評估。鏈路預(yù)算的目標是依據(jù)邊緣用戶的速率目標，查找恰當?shù)恼{(diào)制編碼方式及頻率資源配置的優(yōu)化組合方式；依據(jù)固定邊緣用戶的覆蓋速率目標要求，分析計算系統(tǒng)覆蓋半徑。覆蓋半徑同無線鏈路允許的最大路徑消耗存在直接相關(guān)，把允許的最大路徑消耗引入到無線傳播模型中便能有效計算相應(yīng)的覆蓋半徑。相關(guān)計算公式為：

最大路徑消耗（上行）=上行EIRP-總余量-最小接收電平-空間損耗；

總余量=干擾余量+快衰落余量；

上行EIRP=終端最高發(fā)射功率+終端天線增益-終端饋線損耗；

上行最小接收電平=邊緣用戶目標信噪比+接頭與饋線損耗+熱噪聲-天線分集、賦形增益-接受天線增益；

空間損耗=穿透損耗+陰影損耗。[4]

三、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真同TD-SCDMA規(guī)劃仿真流程存在較大差異，主要表現(xiàn)在參數(shù)及功能模塊配置兩方面。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃仿真中，TD-LTE可通過合理分配小區(qū)內(nèi)外部功率資源、小區(qū)內(nèi)外頻率資源及小區(qū)內(nèi)外區(qū)域以消除鄰區(qū)干擾。TD-LTE蒙特卡洛模塊的實現(xiàn)與HSDPA比較類似，其主要差別在于不同業(yè)務(wù)調(diào)制方式及速率不穩(wěn)定，都必須以用戶信道條

件為基礎(chǔ)開展調(diào)度；在規(guī)劃仿真中可采用子載波資源、用戶調(diào)制方式、MIMO實現(xiàn)方式等進行調(diào)度。

四、結(jié)束語

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計質(zhì)量將直接影響TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的容量性能和應(yīng)用推廣，因此，相關(guān)技術(shù)與設(shè)計人員應(yīng)加強有關(guān)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的分析，總結(jié)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計要點及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用措施，以逐步改善TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計水平。

參 考 文 獻

[1]刁兆坤.TD-LTE新技術(shù)特征下的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法演變[J].通信世界. 2011，05（35）：57-58

[2]趙旭凇，張新程，徐德平，張炎炎. TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及性能分析[J]. 電信工程技術(shù)與標準化. 2010，06（10）：61-62