摘 要:隨著TD網(wǎng)絡的大規(guī)模建設,現(xiàn)如今國內(nèi)越來越多的城市大都被TD—SCDMA網(wǎng)絡所覆蓋,同時LTE紛紛被國際主流運營商選作為未來移動網(wǎng)絡演進的方向。無論是整個社會還是用戶都對TD-LTE網(wǎng)絡提出了新的、更高的要求,以目前的科學技術來說還沒有辦法滿足這些需求。因此,本文就TD-LTE網(wǎng)絡的規(guī)劃方面提幾點看法,旨在進一步促進TD-LTE技術的發(fā)展、進步。
關鍵詞:TD-LTE;無線網(wǎng)絡規(guī)劃;覆蓋;容量
TD-LTE被列為下一代移動通信網(wǎng)絡的主流技術之一,2010年工信部研究院組織在北京進行了TD-LTE技術外場試驗,上海世博作為中國移動在TD-LTE建設的示范網(wǎng),這些試驗網(wǎng)絡的建設顯示TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈初步具備終端產(chǎn)品能力[1]。目前,工信部及中國移動計劃通過建設TD-LTE規(guī)模網(wǎng)絡試驗來進一步推進TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈尤其是終端產(chǎn)品盡快成熟,以加速商用化進展,因此就迫切需要對TD-LTE無線網(wǎng)絡規(guī)劃技術進行深入研究,才能找到促進該技術完善的重要措施。
1 TD-LTE網(wǎng)絡的特點及優(yōu)勢
TD-LTE網(wǎng)絡能夠靈活支持1.4、5、15、20MHz帶寬,并且能夠有效拓寬頻譜范圍[2]。此外,下行采用OFDMA技術,峰值速率能夠達到100Mbps,上行使用OFDM衍生技術,保證系統(tǒng)性能同時降低壓力,減小發(fā)射功率,延長使用時間,上行峰值能達到50Mbps。充分利用信道對稱等TDD特性,提高系統(tǒng)性能,而且減少天線減低小區(qū)之間的干擾,保證網(wǎng)絡流暢。還能夠進行時間、空間、頻率三維的快速無線資源調(diào)度,保證系統(tǒng)吞吐量和服務質(zhì)量。具體運用有以下優(yōu)勢:
⑴擁有更快的傳輸速率。這里的傳輸速率包括下行和上行,由于TD-LTE網(wǎng)絡擁有更高的帶寬和頻譜利用率,因此網(wǎng)絡速度必然會大幅度提升。從TD-LTE實驗網(wǎng)的測試數(shù)據(jù)來看,其峰值下行速度能夠達到100Mbps,上行峰值速度能達到50Mbps。
⑵通信質(zhì)量提高。盡管3G已經(jīng)有很豐富的多媒體業(yè)務,但是TD-LTE的4G網(wǎng)絡在網(wǎng)速、穩(wěn)定性上都更厲害,這就意味著依靠網(wǎng)絡的服務將會越來越多樣化,4G網(wǎng)絡的網(wǎng)絡吞吐量可以大幅度提高,數(shù)據(jù)也能大量傳送出去。如果說3G網(wǎng)絡是一架火車,那么4G網(wǎng)絡更像是飛機或者火箭,除卻快之外,穩(wěn)定性和質(zhì)量也有很好的保障。
⑶通信費用有望下降。TD-LTE的4G網(wǎng)絡解決了與3G在通信上的兼容問題,并且引入了許多尖端的通信技術,它們保證了4G能提供一種靈活性非常高的系統(tǒng)操作方式,因此部署4G就變得更加容易更加迅速。中國移動在建設TD-LTE網(wǎng)絡的時候,會在3G網(wǎng)絡的基礎設施之上逐步引入,有計劃降低建網(wǎng)費用,實際的成本會相對2G網(wǎng)絡升級到3G網(wǎng)絡要稍微低。
2 TD-LTE無線網(wǎng)絡規(guī)劃
⑴LTE網(wǎng)絡鏈路預算。LTE無線網(wǎng)絡的規(guī)劃在進行仿真之前,需要對系統(tǒng)覆蓋性能采用鏈路預算來估計,其目的是根據(jù)一定的邊緣用戶的覆蓋速率目標要求,計算系統(tǒng)覆蓋半徑。根據(jù)邊緣用戶的速率目標,尋找合適的調(diào)制編碼方式與頻率資源配置的合理組合。鏈路預算需要考慮系統(tǒng)實際的頻率資源配置算法,確認用戶的有效帶寬,然后轉換為邊緣用戶的速率目標。鏈路預算需要有鏈路仿真支持,鏈路仿真提供用戶SINR與鏈路BLER的仿真曲線。
⑵LTE網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃。與GSM和TD-SCDMA相比,LTE覆蓋特性與規(guī)劃有了新的變化,主要體現(xiàn)在覆蓋目標的定義具有了多樣性;系統(tǒng)幀結構設計支持更大的覆蓋極限和靈活性;系統(tǒng)編碼調(diào)制方式更具多樣性等。業(yè)務信道由專用信道變?yōu)楣蚕硇诺?,并采用了時域、頻域的兩維調(diào)度。
⑶LTE網(wǎng)絡容量規(guī)劃。TD-LTE小區(qū)的容量與TD-SCDMA不同,與信道配置、參數(shù)配置、多天線LTE網(wǎng)絡結構、物理層技術以及調(diào)度算法與3G系統(tǒng)有著較大不同[3],跟技術選取、調(diào)度算法、小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)算法等有關。因此,TD-LTE容量直接導致LTE網(wǎng)絡規(guī)劃設計與3G網(wǎng)絡有所區(qū)別。但是LTE網(wǎng)絡規(guī)劃的流程計算方法不能按照TD-SCDMA業(yè)務容量估算的方法來進行。TD-LTE容量規(guī)劃依然包括網(wǎng)絡規(guī)模估算、網(wǎng)絡規(guī)劃需求分析、覆蓋容量仿真、可采用系統(tǒng)仿真、實際測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)等步驟,這與3G網(wǎng)絡的規(guī)劃流程相似,但依然存在較大差異,特別是網(wǎng)絡規(guī)模估算和覆蓋容量仿真差異最大。
LTE系統(tǒng)容量決定因素包括了固定的配置和算法的性能、鏈路質(zhì)量以及實際網(wǎng)絡整體的信道環(huán)境等。通過軟件仿真可以知道采用合適站距并接近理想蜂窩結構的規(guī)劃方案其小區(qū)吞吐量比其他方案有明顯提升,因此需要對網(wǎng)絡結構倍加關注,嚴格按照站距原則選擇站址,避免選擇高站及偏離蜂窩結構較大的站點。
⑷LTE網(wǎng)絡規(guī)劃仿真。TD-LTE網(wǎng)絡規(guī)劃仿真與TD-SCDMA規(guī)劃仿真流程有所區(qū)別,主要體現(xiàn)在具體的功能模塊和參數(shù)配置中。該部分體現(xiàn)了LTE的技術特點,包括承載參數(shù)配置、ICIC干擾消除功能和無線資源調(diào)度。TD-LTE的技術特點在用戶和業(yè)務模型、小區(qū)邊界用戶頻率規(guī)劃以及蒙特卡羅仿真支持設備RB相應的調(diào)度算法和基于SFR的ICIC等的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)算法,這一點與TD-SCDMA有別。同時LTE系統(tǒng)還要考慮大尺度衰落和小尺度衰落問題。
3 結束語
基于目前已有的研究成果及掌握的基礎數(shù)據(jù)分析了TD-LTE覆蓋及容量特性,得到了初步的覆蓋規(guī)劃建議及容量性能分析結果,但由于TD-LTE技術仍處于不斷發(fā)展的進程中,這些性能分析結果還需要實際網(wǎng)絡的進一步驗證。每一項科學技術的進步都需要不斷試驗、改進和完善,才能促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代,更加滿足人們的生產(chǎn)生活需求,因此,促進TD-LTE技術不斷完善的一項重要措施就是不斷試驗和完善。
[參考文獻]
[1]楊鵬,李波.TD-LTE關鍵技術及測試要點[J].現(xiàn)代電信科技,2010,12(9):17-18.
[2]陳景.TD-LTE承載方式研究[D].北京郵電大學,2012,18(8):20-21.
[3]王迎,龔慧莉.試論TD-LTE技術的未來發(fā)展[J].移動通信,2011,20(10):78-79.
[4]牟曉隆.大唐移動:TD-LTE技術創(chuàng)新取得新進展[J].通信世界,2010,18(8):15-16.