TD—LTE網絡容量性能分析及其應用探析

田野

摘 要 TD-LTE采用了全新的OFDM技術和MIMO多天線技術，其容量分析和規劃方面更加復雜。文章闡述了TD-LTE的網絡容量影響因素，并將理論結合實踐，整體分析影響TD-LTE的網絡容量因素，最后簡略介紹TD-LTE網絡容量的一種分析方法，能很好地處理TD-LTE系統內部的帶寬建設發展問題。

關鍵詞 TD-LTE；網絡容量；多天線技術

中圖分類號 TN91 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0162-01

TD-LTE網絡與3G網絡相比較，前者采用的調制方法與后者大相徑庭，OFDM與MIMO兩種方法被運用到其中，所以限制TD-LTE系統帶寬的原因是較多的；在其他方面，因為TD-LTE的最高速度和建筑群下載與上傳量的協議與3G網絡和FDD LTE有較大地方的不同，所以在容量分析的時候，牽涉的因素也就越多。在無線網絡的規劃中，容量規劃屬于重中之重，所以必須從總體出發，因此從各方位深入了解TD-LTE系統的最大容量，才有利于對TD-LTE系統進行評估，才容易找到正確的無線網絡建設規模。自從TD-LTE的推出，對TD-LTE的全方位組合試驗研究就一直持續深入，TD-LTE的帶寬是TE-LTE系統建設和發展的首要的步驟，因此對于帶寬的組合試驗引起了很多學者專家的興趣。

1 TD-LTE網絡容量的主要影響因素

在對TD-LTE網絡帶寬的研究中，影響它的因素不勝枚舉，如基礎設施建設和協議、可靠性部分中存在網絡容量、中繼器的效率、調制解調與協議、CP的安裝距離、住宅群的占地范圍、上傳和下載的從協議和轉換設備、MIMO、限制影響等；另一方面，TD-LTE系統帶寬的合理配置與協議轉換方法的決定，必將考慮生活中使用者所處位置和網絡可靠性的限制，所以系統內部優化可以大大提高帶寬。筆者在下文中對一些首要的限制因素給予闡述。

1）LTE協議中明確表示，網絡頻率為1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz，如果系統容量要求比較大，可調用的RB越多，那么必須選用大的寬帶。用戶吞吐量大，使用的用戶也就越多，如表1所示。

2）TD-LTE網絡運用了OFDMA工作原理，在商品房建筑群中的子載波為兩者垂直的，但在商品房建筑群中，建筑密度過大，會對相同頻率的網絡產生影響，該影響會減小使用者的信噪比，從而導致使用者的總人數。各個建筑群之間為降低影響所采用的限制方法是LTE的核心方法，這種方法會大大改善該網絡總共的使用者人數。

3）技術人員將時分雙工這一理念運用到TD-LTE網絡中，按照不同時段合理安排，并且已經完善了7個不同時段對應的組合，還有9種緊急時刻啟用的組合，合理利用不同種的方式，可以獲得明顯的傳輸與下載的數據。

4）在生活使用中網絡通道的所處位置與可靠性是限制LTE網絡使用者總人數的兩大要點，但是TD-LTE網絡技術運用AMC等方法，使用者的網絡速度會隨著所處位置的改變而改變，科學地改變使用者傳輸信息的寫入寫出的協議與其使用的帶寬，從軟件上做到最好。所以，運用好的協議，可以明顯改善使用者的速度，從而增加網絡的總體使用人數。

5）使用TD-LTE網絡技術時，處理調制解調與承載帶寬彼此的相互影響，在OFDM符號間隙增加CP是最有效的解決方法。但必須要處理好CP的安裝長度，若CP安裝較短，將會產生毀滅性的符號問題與帶寬的相互影響，另一方面，若CP的安裝超出限制，則超出的CP會增加更多的資源損失。

6）TD-LTE運用多種接收器MIMO方法，該技術利用區域再次使用、寫入寫出分部和控制頻率等方法來增加該網絡在使用高峰的速度、傳輸數據的穩定性與帶寬的使用總人數。頻率控制方法是利用一些協議來操控組合傳輸接收器群為單一的數據通道，在使用者周圍形成網狀無線電，從而減少使用者相互的影響，大大增加該網絡的可靠性與穩定性，從而增加帶寬總量。

2 TD-LTE網絡容量性能分析及其應用

2.1 最大同時調度用戶數量

同時調度用戶數的概念是，在單位時間里（1ms）可以在這一時刻聯系到的使用者總數，所以，可以得到10個單位時間里（10ms）系統可以聯系到的使用者總人數。傳輸調度使用者總人數會被其他接入帶寬（PRACH）、檢測對比數據（SRS）二者的限制，下載調度使用者的總數被PHICH信息傳輸通道、PCFICH信息傳輸通道二者的限制。如果應用雙接收器方法，網絡帶寬為20兆，如果TD-LTE網絡的最高承受使用者人數為n，選擇88、1、8、2，則雙天線方式以及20兆寬帶下，這樣就能達到該網絡的最高調度的使用者數量。

2.2 小區平均吞吐數量

建筑群日常使用總帶寬的變化，就是住宅群使用者結合一般的變化情況，它的日常使用總人數的變化是建筑群使用總帶寬與建筑群總帶寬的比值。建筑群日常使用總帶寬的變化受使用者的影響非常大，每個使用者的使用方式各不相同，所以不能用和最高峰接收傳輸帶寬量相同的方法進行評價，此時就要考慮單位寬帶情況下，系統能接受的日常使用速率，也稱作日常頻譜效率。當下，有許多仿真結果，對其進行整體的探究發現：10個使用者，TE-LTE能夠達到的日常使用總帶寬為6Mbit/s和18Mbit，和2G、3G系統相比較，TE-LTE所允許的日常使用總帶寬顯著提高。

2.3 VOIP用戶數量

正常情況下，若使用VoIP進行信號交互，延長時間小于50ms的分塊的傳輸數據占總傳輸數據的98%時，就可以從使用者那里獲得好的評價。若95%的用戶對VoIP的使用表示滿意，那么該住宅群的VoIP的帶寬就是此住宅群所允許使用VoIP的總人數。在TD-LTE系統安裝前期，對VoIP沒有規定與限制，只需要作為設備能力部分。在TD-LTE系統安裝后期，使用VoIP作為信號傳遞服務，必須提高VoIP的可靠性和穩定性。

3 網絡建設建議

TD-LTE在發展改進的時候，高速數據業務應當正常運行。其中室外覆蓋范圍要實現片區的持續不間斷覆蓋；室內的主要覆蓋區域是樓宇，交通聯系部分等。

在基站建設的距離方面，人口密度大的區域大約為500m，每平方公里的站址密度應該保持在5個以上。普通市區的建設距離大約為650m，每平方公里保持3個以上的站址密度。

當不同接收器的安裝上，在帶寬和接收范圍上，8d線展現出較好的優勢，所以在大多數的接受轉發處理器中最適宜使用8d線。

4 結論

我國的通信領域中，TD-LTE的建設、測試和發展具有深遠的意義。TD-LTE系統的網絡特性和主要技術是運營商的入口點，因此必須要牢牢掌握網絡性能至關重要，根據TD-LTE的容量、網絡覆蓋以及吞吐量等相關數據，努力提高用戶感知度，力求在網絡發展的大環境下占據鰲頭。

參考文獻

[1]楊博.TD-LTE網絡容量性能分析及其應用探析[J].中國新通信，2015（5）：79-80.

[2]柏世剛，崔楊峰，崔穎強.TD-LTE網絡容量性能分析[J].中國新通信，2014（17）：123-124.endprint