【摘要】 介紹了LTE網絡無線幀結構，對LTE網絡覆蓋與容量優(yōu)化的目的、優(yōu)化參數以及優(yōu)化流程進行了詳細闡述。針對小區(qū)間干擾問題，使用有效的頻率復用結構和合理的實時調度算法來提高整個 LTE 小區(qū)總的吞吐量。LTE網絡容量優(yōu)化可以有效地提高了LTE網絡系統的容量以及覆蓋能力。

【關鍵詞】 LTE網絡 網絡容量 容量優(yōu)化 OFDM

隨著移動通信技術的迅猛發(fā)展，3GPP 組織在2004年便啟動了蜂窩移動通信系統的長期演進項目，即LTE。LTE 網絡采用了多項新技術，其中正交頻分多址技術就是一項關鍵技術。該技術采用基于OFDM方法，利用串并轉換后形成的多路低速傳輸信號，每個信道可獨立地分配給對于用戶，從而提高了系統的頻率利用率[1]。LTE網絡由于采用了OFDM技術，其載波的正交性具有抑制小區(qū)內的干擾效果，但是相鄰小區(qū)之間的干擾問題依然無法解決。因此，LTE 網絡需要研究在抑制相鄰小區(qū)之間干擾，增加系統吞吐容量等方面的問題，對LTE網絡容量進行合理優(yōu)化是解決該系統的一項關鍵因素，本文重點對LTE網絡容量優(yōu)化方法展開研究。

一、LTE 網絡的無線幀結構

LTE 網絡可以支持頻分雙工的幀結構類型和時分雙工的幀結構類型兩種[2]。上述兩種幀結構長度都是10ms，頻分雙工的幀結構類型分為 10 個長度為 1ms 的子幀，每一個子幀是由兩個長度為 0.5ms 的連續(xù)時隙組成的，幀結構如圖1所示。

時分雙工的幀結構類型分為 10 個長度為 1ms 的子幀。該結構不僅存在同時分雙工的幀結構類型一樣的常規(guī)子幀，還存在一種與常規(guī)子幀長度大小相等的特殊子幀，其幀結構如圖2所示。

二、LTE 網絡覆蓋與容量優(yōu)化

在LTE網絡運行中，根據LTE網絡覆蓋及其容量情況進行網絡優(yōu)化是網絡正常運行的一項重要任務。對于LTE網絡覆蓋與容量進行優(yōu)化，主要是利用一些數學模型對其進行計算和規(guī)劃，考慮到實際網絡運行的情況下，還需要測量網絡性能指標，包括了掉話率、流量計數等[3]。其中掉話率可以用來指示網絡某個區(qū)域是否有足夠的覆蓋；流量計數可以用來探測網絡是否有容量問題。對于網絡覆蓋和容量問題，傳統方法是通過路測收集數據，進而在規(guī)劃工具中進行分析找出解決方案。

LTE網絡覆蓋與容量優(yōu)化的主要目的包括以下幾個方面：（1）降低小區(qū)之間的干擾；（2）最大化系統容量，提高頻譜已資源利用率；（3）減少外出路測的次數；（4）給用戶提供連續(xù)的小區(qū)覆蓋，提高用戶體驗質量；（5）對小區(qū)邊緣性能進行監(jiān)控；（6）自愈合進行協同工作。

容量和覆蓋是兩個相互矛盾的性能指標，對于覆蓋的優(yōu)化也要考慮對網絡容量的影響[4]。LTE網絡覆蓋與容量優(yōu)化方法需要考慮以下幾方面因素：（1）網絡時間提前量參數；（2）用戶的信令和報告負擔；（3）用戶對服務小區(qū)和周圍鄰居小區(qū)的信號測量報告；（4）監(jiān)測網絡中負載的分布情況。對LTE網絡覆蓋和容量優(yōu)化流程如下：首先，收集基站和用戶的測量報告，對數據進行分析，找出覆蓋和容量相關數據；其次，在網絡規(guī)劃工具中調整的控制參數，對相關的參數進行調整并優(yōu)化系統的覆蓋和容量，并將需要調整的參數傳遞到覆蓋和容量優(yōu)化模塊；最后優(yōu)化模塊更新相關的控制參數并繼續(xù)收集測量數據[5]。

三、LTE 網絡容量優(yōu)化方法

在LTE網絡容量優(yōu)化的過程中，主要是考慮分數頻率復用結構，在抑制相鄰小區(qū)之間干擾的同時，還能夠提高頻譜資源的利用率[6]。對于LTE網絡容量的優(yōu)化，在使用有效的頻率復用結構的情況下，還需要設計出一個合理的實時調度算法來提高整個 LTE 小區(qū)總的吞吐量，抑制相鄰小區(qū)干擾，通過對子載波進行適當地分配可以滿足這一要求。為了保證小區(qū)邊緣用戶和小區(qū)實時用戶的服務質量，增加LTE網絡的吞吐容量，抑制相鄰小區(qū)之間的干擾，提高頻譜資源的利用率，采用的LTE網絡容量優(yōu)化方法流程如下：（1）先將足夠的子載波分配給實時用戶使用，余下的可以使用的子載波分配給非實時用戶。（2）對實時用戶進行子載波分配的時候，位于小區(qū)邊緣的用戶可以優(yōu)先地使用子載波，還存在剩下的子載波分配給位于小區(qū)中心的用戶，直至滿足實時用戶子載波分配算法終止條件為止。（3）對實時用戶分配完子載波后，如果還有多余的子載波，則調用小區(qū)非實時用戶子載波分配算法為小區(qū)中非實時用戶分配子載波；否則結束LTE 網絡子載波算法。

四、結論

隨著移動通信網絡的發(fā)展，LTE網絡在技術上采用了OFDM技術，解決了小區(qū)內部干擾問題，但小區(qū)間干擾問題難以解決，利用頻率復用技術，并且使用適當的資源分配算法可以得到解決與改善。本文對LTE網絡覆蓋和容量問題進行了研究與探討，分析了LTE網絡容量優(yōu)化的目的、優(yōu)化需要考慮的因素等問題，并對LTE網絡容量優(yōu)化方法及其流程進行了詳細闡述。LTE網絡容量優(yōu)化可以有效地提高了LTE網絡系統的容量以及覆蓋能力，具有一定的研究價值和現實意義。

參 考 文 獻

[1] 王映民，孫韶輝，TD-LTE技術原理與系統設計[M].人民郵電出版社，2010.

[2] 沈嘉，姜怡華. 3GPP 長期演進（LTE）技術原理與系統設計[M]. 北京：人民郵電出版社，2008， 378-381

[3] Erik Dahlman， Stefan Parkvall， Per Beming. 3G Evolution HSPA and LTE for Mobile Broadband[M]， Great Britain： Academic Press， 2008， 319-323

[4] 馬玲. LTE 系統中的小區(qū)間干擾協調技術仿真研究[D].成都：西南交通大學，2011，11

[5] 蘭嵐. 正交頻分多址接入（OFDMA）自適應資源分配算法研究[D].成都：西南交通大學，2008， 46-47

[6] 祁建.高速無線鏈路的容量優(yōu)化算法研究與實現[D]. 南京：東南大學