◆黃慶秋

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TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵問題的研究

◆黃慶秋

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司 廣東 510000）

近30年來，我國移動通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)經(jīng)歷了1G時代的空白、2G時代的跟隨、3G時代的突破等艱辛的發(fā)展過程。在4G時代，我們在TD-LTE產(chǎn)業(yè)方面取得了讓人矚目的成績，相關(guān)統(tǒng)計顯示，中國移動的TD-LTE全球用戶規(guī)模已超過5億。TD-LTE用戶總數(shù)已占據(jù)全球4G用戶約50%。雖然5G技術(shù)也在迅猛發(fā)展，預(yù)計在2019-2020年，將會建設(shè)商用網(wǎng)絡(luò)，但在未來不短的一段時間內(nèi)，TD-LTE仍將發(fā)揮著主要的網(wǎng)絡(luò)覆蓋作用，本文就對TD-LTE技術(shù)在使用的關(guān)鍵性問題進行分析，并給出相應(yīng)的解決措施，希望能為我國的TD-LTE技術(shù)的優(yōu)化完善盡一份力。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；關(guān)鍵問題；TD-LTE；研究

0 引言

我國信息技術(shù)快速發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正在緊鑼密鼓進行，目前已經(jīng)形成一張覆蓋全國的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)。隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷推進，也為了保證4G目標的完成與達標，需要對TD-LTE進行必要的外場測試，只有測試通過才能保證建設(shè)目標的完成，也是對我國移動TD-LTE實現(xiàn)精品網(wǎng)絡(luò)巨大競爭優(yōu)勢的重要保障，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的作用是至關(guān)重要的。網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與優(yōu)化是密切相關(guān)的，在對網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計與建設(shè)之初就需要對優(yōu)化工作進行預(yù)先的引入，保證建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理，并保證各項參數(shù)配置的最優(yōu)化。想要建設(shè)最優(yōu)良質(zhì)量最高的4G網(wǎng)絡(luò)，就需要對TD-LTE理念進行以始為終的理念樹立。

1 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵問題

TD-LTE技術(shù)是4G時代的技術(shù)，與2G、3G技術(shù)存在一定的差異也是必然的，并且會在使用過程中造成不同程度的使用困難，以下對TD-LTE對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中產(chǎn)生的一些問題進行介紹。

首先是干擾，TD-LTE屬于同頻組網(wǎng)技術(shù)，出現(xiàn)一些小區(qū)間的干擾是不可避免的，為了降低因為干擾造成的影響，TD-LTE使用了ICIC、FSS等技術(shù)對干擾進行抑制，在對干擾進行抑制的過程中，優(yōu)化干擾抑制算法成為工作中的重點也是難點。此外隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的不斷增大，TD-LTE系統(tǒng)與其他的系統(tǒng)需要長時間共同存在，這在一定程度上也會造成一些干擾問題的發(fā)生，對網(wǎng)絡(luò)也會產(chǎn)生一定的影響，而相關(guān)的改善措施依然需要完善。TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)干擾情況如圖1。

圖1 TD-LTE系統(tǒng)內(nèi)干擾情況圖

第二個是算法，無線資源管理算法是極其復(fù)雜的，而TS-LTE使用的是X2接口與MIMO技術(shù)，因此在用戶進行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的操作中，天線模式與FRB的分配都會對業(yè)務(wù)的吞吐率產(chǎn)生影響，給網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化造成困難。

第三是優(yōu)化目標的改變。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化的辦法也在不斷發(fā)生變化，優(yōu)化的目標自然也要隨之發(fā)生變化。以往的優(yōu)化目標是幫助解決覆蓋、干擾以及其他的底層問題，而現(xiàn)在的目標則是保證用戶的感受。這可以看出，對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化已經(jīng)完成了從以往的解決問題作為中心到將業(yè)務(wù)作為中心的轉(zhuǎn)變。而隨著科技的不斷發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工具隨之增多，這些都為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了技術(shù)上的支持與保障，甚至已經(jīng)實現(xiàn)了自動優(yōu)化。盡管如此，在對網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化中依然需要相關(guān)工作人員或者業(yè)者不斷地對優(yōu)化思路進行轉(zhuǎn)變，以適應(yīng)可能不斷發(fā)生的新目標。

最后就是多個系統(tǒng)共存實現(xiàn)融合組網(wǎng)的問題。盡管4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實現(xiàn)了全覆蓋，但是在一段時間內(nèi)，依然需要與2G、3G網(wǎng)絡(luò)共同存在，這就形成了多系統(tǒng)共存與融合組網(wǎng)的問題。在傳統(tǒng)的2G網(wǎng)絡(luò)中，側(cè)重的是語音，而3G側(cè)重的則是數(shù)據(jù)，如果進行融合組網(wǎng)就需要保證不同系統(tǒng)之間的負載均衡的問題，以及如何提供網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，與對待原有網(wǎng)絡(luò)等諸多問題。

2 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的措施

對TD-LTE進行優(yōu)化時需要遵循以下原則：最小化的內(nèi)外部干擾，最佳的系統(tǒng)覆蓋以及均衡合理的基站負荷。以下對網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的具體方法進行介紹。

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量存在直接關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以對無線網(wǎng)絡(luò)布局進行反映，以及設(shè)置反饋參數(shù)，對信號進行重疊覆蓋，實現(xiàn)內(nèi)部的抗干擾。而TD-LTE屬于同頻組網(wǎng)，信號的重疊覆蓋會對其產(chǎn)生比較大的影響，研究發(fā)現(xiàn)，如果TD-LTE多添加一個強鄰區(qū)，那么主要的性能就會下降三分之一左右。TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是使用結(jié)構(gòu)指數(shù)進行表示的，通常會使用重疊覆蓋指數(shù)對覆蓋重疊進行評估，利用干擾系數(shù)實現(xiàn)對高干擾小區(qū)的定位。在進行實際的工作中，還可以根據(jù)路測的數(shù)據(jù)來計算相關(guān)小區(qū)中的的重疊覆蓋系數(shù)，這樣可以對重疊覆蓋程度高與干擾程度高的區(qū)域進行定位，然后再根據(jù)實際的狀況采取相應(yīng)的措施。

2.2 PCI優(yōu)化

TD-LTE對同頻小區(qū)進行區(qū)分使用的是PCI，PCI決定了小區(qū)的同步序列，而物理信道的加擾序列的產(chǎn)生于專屬參考信號的頻域位置與物理小區(qū)都存在緊密的關(guān)聯(lián)，因此需要對臨近小區(qū)的PCI進行必要的抗干擾配置。在對PCI進行優(yōu)化中，需要從系統(tǒng)與全局兩方面進行著手，不能有新的干擾發(fā)生。在實際的工作過程中，優(yōu)化PCI不能實現(xiàn)對干擾的調(diào)整與降低，此時可以采取的辦法是，控制并優(yōu)化相鄰關(guān)系以及相鄰小區(qū)的重疊覆蓋。隨著我國科技水平的提高，我國已經(jīng)實現(xiàn)了對PCI進行自動化優(yōu)化，可以通過所服務(wù)小區(qū)以及鄰區(qū)的場強關(guān)系來對干擾矩陣進行構(gòu)建，利用遺傳算法實現(xiàn)自動運算，這樣就可以得到最小干擾值的PCI配置。最后在對PCI進行優(yōu)化的時候需要注意MOD3的干擾問題。

2.3 抗干擾優(yōu)化

在所有的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，想要沒有干擾是不可能的，網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量與抗干擾能力存在必然關(guān)系，而TD-LTE作為同頻組網(wǎng)，受到干擾的影響會更大，下面對TD-LTE抗干擾優(yōu)化進行分析。

TD-LTE的組網(wǎng)有兩種，即同頻組網(wǎng)與異頻組網(wǎng)，在常用的規(guī)模試驗中使用的通常是同頻組網(wǎng)方式，該方式的優(yōu)點是頻譜的效率高，但是對子信道的正交性要求比較嚴苛。實際應(yīng)用中，TD-LTE的干擾主要是小區(qū)間干擾，對于這種干擾，可以使用抑制干擾技術(shù)進行消除，或者是抑制與協(xié)調(diào)。其中對干擾的消除屬于一種被動型的抑制干擾技術(shù)，對于網(wǎng)絡(luò)中的載干比并不會產(chǎn)生多大的影響；干擾協(xié)調(diào)屬于主動型的干擾控制技術(shù)，主要使用分配正交資源的方式對干擾實現(xiàn)控制。在網(wǎng)絡(luò)中的ICIC下行，可以使用小區(qū)之間相鄰的空口資源來實現(xiàn)降低小區(qū)間的干擾。當(dāng)前，也有一部分商家，采取軟頻率復(fù)用的方法來實現(xiàn)降低干擾，而且成績斐然，通常情況下能夠提升小區(qū)邊緣用戶的網(wǎng)絡(luò)性能二分之一，中心用戶則會降低十分之一左右的吞吐量。此外還有一些商家使用頻率選擇調(diào)度方式，該方式需要實現(xiàn)調(diào)度算法，比如選擇了公平算法，就會使得差一點的用戶得到更多的掉地機會；如果使用質(zhì)量調(diào)度算法，則會提升整個小區(qū)的吞吐量，然后差一點用戶的增益不會出現(xiàn)太大的變化。除此之外，對系統(tǒng)干擾的降低還可以使用重疊覆蓋等常規(guī)手段進行。

2.4 參數(shù)優(yōu)化

對參數(shù)進行優(yōu)化需要根據(jù)實際的工作環(huán)境進行適合的協(xié)調(diào)，參數(shù)優(yōu)化是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的精細化，也是非常重要的一項內(nèi)容。TD-LTE進行參數(shù)優(yōu)化的主要內(nèi)容有，小區(qū)選擇的重選參數(shù)、切換參數(shù)、功率的控制參數(shù)以及定時器的參數(shù)等等。在對參數(shù)進行優(yōu)化時需要根據(jù)路測的數(shù)據(jù)以及OMC的數(shù)據(jù)分析的結(jié)果進行調(diào)試，在實際的工作中，難免會對全網(wǎng)參數(shù)進行調(diào)整，此時需要特別慎重。

3 結(jié)語

面對通信產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)變革，TD-LTE技術(shù)是一項重要的機遇，我國在TD-LTE技術(shù)的發(fā)展中起到了重要的作用，也擁有了大量的專利。在中國對TD-LTE技術(shù)進行的主導(dǎo)下，獲得了國際社會的廣泛支持與關(guān)注，已經(jīng)形成了一種先進的國際準則。這便將我國帶到了通信技術(shù)舞臺的領(lǐng)導(dǎo)位置，具有劃時代的意義。除此之外，TD-LTE技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)速度是非常快的，已經(jīng)達到了以往技術(shù)的幾十倍，這便為人們隨時隨地的上網(wǎng)提供了強大的支持，在以后的應(yīng)用場景會越來越廣泛。這是個機會，也是一種挑戰(zhàn)，我們國家要利用當(dāng)前的優(yōu)勢，努力提高通信技術(shù)水平，對TD-LTE技術(shù)進行不斷的提升與完善，使技術(shù)能夠更加高效的運行，這也是為我國的5G技術(shù)做好準備與鋪墊。

[1]屈曉關(guān).TD-LTE干擾分析[J].科技教育向?qū)В?015.

[2]劉成瑜.TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的信令分析算法研究[J].無線互聯(lián)科技，2015.

[3]李寶磊，周俊，任曉華.TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化關(guān)鍵問題的研究[J].電信工程技術(shù)與標準化，2015.

[4]芒戈. LTEFDD與TD-LTE系統(tǒng)間邊境干擾協(xié)會研究[J].電信技術(shù)，2015.

[5]沈嘉，索世強，金海洋等.3GPP長期演進（LTE）技術(shù)原理和系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:人民出版社，2009.