TD—LTE網絡規劃設計探討

樓正華

【摘要】 作為移動通信網絡的重要技術，TD-LTE技術的應用對于提高無線通信質量及數據傳輸速率具有重要作用。本文首先介紹的TD-LTE網絡的優勢，然后具體探討了TD-LTE網絡規劃設計要點，以期為相關技術與研究人員提供參考。

【關鍵詞】 TD-LTE 網絡規劃設計 分析

在當前TD網絡的大范圍擴建下，國內大部分的城市都被TD-SCDMA網絡覆蓋，同時LTE也逐漸被主流通信運營商選為未來移動網絡發展的基本方向。工信部在2010年便開始TD-LTE技術外場試驗，上海世博是中國移動在TD-LTE建設的示范網，此類試驗網絡的建設成功充分體現了TD-LTE產業鏈的終端產品能力。因此，加強有關TD-LTE網絡規劃設計的研究，對于推動TD-LTE網絡產業鏈進一步成熟和商業化進展具有重要的現實意義。

一、TD-LTE網絡的優勢

（1）LTE無線側主要采用MIMO與OFDMA兩種關鍵技術，MIMO技術可同時大幅度改善系統的空間吞吐速率和頻譜效率，而OFDMA技術科有效解決傳統抗多徑技術在高寬帶的多載波系統上復雜度過高的問題，此兩種技術的結合可明顯降低MIMO技術的實現復雜度，利于推進其大范圍應用；（2）因通信標準更新較為頻繁，LTE、WIMAX、3G等系統基帶設計扔采用FPGA+DSP的軟件無線電方式實現，以方便未來版本升級。因OFDMA技術基帶處理同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，其設備基帶的集成度較高，但能耗和成本較低，這使得LTE系統在設備實現上具備更大的優勢。[1]（3）從標準分析，LTE是在3GPP基礎上提出來的，而3GPP的優勢便是標準制定，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網絡規劃設計要點

2.1參數規劃

LTE無線網絡參數規劃包含以下內容：

（1）頻率規劃：頻率規劃過程將直接影響著無線網絡的干擾水平，因TD-LTE小區內部應用OFDMA技術，在嚴格同步時小區內的干擾水平較低，干擾源主要為小區間干擾。頻率規劃主要用于改善頻譜利用率，利用頻譜復用過程以使較少的頻率資源滿足覆蓋要求，同時降低系統間的干擾。

（2）PCI碼資源規劃：其規劃過程同TD-SCDMA的擾碼規劃相接近，規劃的基本原則為在覆蓋區重疊的相鄰小區不對相關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PCI碼資源豐富，所以TD-LTE的PCI碼規劃要比TI-SCDMA擾碼規劃更簡單。[2]

2.2容量規劃

因TD-LTE的小區容量與TD-SCDMA不同，且其多天線LTE網絡結構、信道配置、物理層技術、參數配置、調度算法等與3G系統差別較大，這使得LTE網絡規劃設計同3G網絡規劃也存在差別。TD-LTE容量規劃雖然仍采用覆蓋容量仿真、網絡規模估算、可采用系統仿真、網絡規劃需求分析、實際測量統計數據等規劃流程，但在覆蓋容量仿真及網絡規模估算兩方面與3G網絡存在較大差異。

在確定頻帶內，TD-LTE系統容量主要受與時頻分割的資源單元數和物力資源塊數影響；在空域內系統容量主要受MIMO數據流數、天線配置、無線信道環境和天線發射端口數有關。TD-LTE系統資源占用及容量估算主要包括容量估算基本參數分析、資源占用與容量估算兩部分內容；需涉及的基本參數包括VoIP業務質量要求、數據業務質量指標要求、業務編碼調制方式選擇和系統配置參數等。在容量規劃選擇中應重點關注網絡結構，嚴格依據站距原則進行站址選擇，避免選用偏離蜂窩結構較大的站點。[3]

2.3鏈路預算

LTE無線網絡規劃仿真前應利用鏈路預算對系統覆蓋性能進行評估。鏈路預算的目標是依據邊緣用戶的速率目標，查找恰當的調制編碼方式及頻率資源配置的優化組合方式；依據固定邊緣用戶的覆蓋速率目標要求，分析計算系統覆蓋半徑。覆蓋半徑同無線鏈路允許的最大路徑消耗存在直接相關，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的覆蓋半徑。相關計算公式為：

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、網絡規劃仿真

TD-LTE網絡規劃仿真同TD-SCDMA規劃仿真流程存在較大差異，主要表現在參數及功能模塊配置兩方面。在網絡規劃仿真中，TD-LTE可通過合理分配小區內外部功率資源、小區內外頻率資源及小區內外區域以消除鄰區干擾。TD-LTE蒙特卡洛模塊的實現與HSDPA比較類似，其主要差別在于不同業務調制方式及速率不穩定，都必須以用戶信道條

件為基礎開展調度；在規劃仿真中可采用子載波資源、用戶調制方式、MIMO實現方式等進行調度。

四、結束語

TD-LTE網絡規劃設計質量將直接影響TD-LTE網絡的容量性能和應用推廣，因此，相關技術與設計人員應加強有關TD-LTE網絡規劃設計的分析，總結TD-LTE網絡規劃設計要點及關鍵技術應用措施，以逐步改善TD-LTE網絡規劃設計水平。

參 考 文 獻

[1]刁兆坤.TD-LTE新技術特征下的網絡規劃方法演變[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無線網絡規劃及性能分析[J]. 電信工程技術與標準化. 2010，06（10）：61-62