hth华体会:现代网络技术与应用

发布日期:2022-09-18 | 来源:hth华体会官网 作者:hth华体会最新

  TD-LTE即 Time Division Long Term Evolution,意思是分时长期演进,是由阿尔卡特 -朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等业者,所共同开 发的第四代移动通信技术与标准。 移动通信网络的主流技术有很多, 每项技术在其中都起到 一定的作用, TD-LTE技术之所以被认为是下一代移动通信网络的主流技术之一, 并且能够担 当此大任,是因为它本身具有相当大的优势,能够发挥其它技术无以代替的功能,使移动通 信可以长久发展下去,并且长期利于不败之地。

  2.1 TD-LTE 网络 TD-LTE技术意思是分时长期进行,是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、 华为技术、中兴通讯、中国移动等业者,所共同开发的第四代移动通信技术,将作为下一代 移动通信网络的主流技术之一,全面覆盖中国电信行业,2009年至2010年,工信部在北京建 设完成技术验证外场,并进行了较为完备的外场测试。2010年中国移动在上海建设了世博 TD-LTE示范网, 这些实验网络的建设已经将TD-LTE的产业链的初步具备端到产品的能力尽显 出来。目前,工信部及中国移动已经认识到了TD-LTE的这种产业链及终端产品能力,打算进 一步推进,加快它的商用化进展,因此要求对TD-LTE无线网络规划技术进行深入的研究。 2.2 TD-LTE 无线网络规划流程 一般情况下TD-LTE无线网络规划流程可以分为五个阶段, 分别是需求分析、 网络规模估 算、站址规划、网络仿真、无线参数规划。 在需求分析阶段,首先应该明确的是建网策略,只有明确了建网策略,才能提出相应的 建网指标,同时要求收集丰富而准确的基站数据、地理信息数据、业务需求数据,只有有了 这些数据, 才能保证 TD-LTE 无线网络规划的正确发展, 因为它们是 TD-LTE 无线网络规划 的重要输入。 网络规模估算, 网络建设的基本规模是通过覆盖和容量估算来确定的, 对于进行覆盖估 算时的要求是首先应了解当地的传播模型, 并且确定不同区域的小区覆盖半径, 这一环节要 求通过链路预算来确定,从而能够估算出满足覆盖要求的基站数量。

  容量估算, 作为TD-LTE的五个阶段之一, 是对于TD-LTE网络可承载的系统容量的分析和 估算,并且是在分析一定时隙及配置的条件的前提下进行的。 网络站址阶段里, 主要的工作是结合目前网络站址的资源情况, 同时依据链路预算的建 议值,对于网络站址布局工作,与此同时,要求确定目前覆盖区域可用的共同网络站点和需 新建的站点, 这是在确定站点初步布局的前提下, 并结合现有资料或现场勘测来进行站点可 用性分析的基础上得到的。 对于可用的站址的确定主要依据传输资源、 机房条件、 配套电源、 无线环境、天气条件及工程可实施性等这些方面来进行的。 2.3 TD-LTE 覆盖性能 覆盖规划的基础是确定合理的目标速率, 目标业务为一定速率的数据业务。 之所以称为 确定合理的目标速率是覆盖规划的基础, 是因为不同的目标数据速率的解调门限不同, 会引 起覆盖半径不同。在TD-LTE技术中,只有PS域业务,不存在电路域业务。在覆盖规划时,确 定边缘用户的数据速率目标是前提,因为不同的PS数据速率的覆盖能力不同。 因为LTE资源调度更复杂,所以要注重对于覆盖特性和资源的分配,了解覆盖特性和资 源分配之间的紧密联系。 TD-LTE网络的特点之一是可以灵活的选择用户使用的RB资源和调制 编码方式进行组合,这样可以应对不同的规划需求和不同的覆盖环境。在进行覆盖规划时, 对于实际网络这种复杂的调度算法是非常难模拟的, 因此这就要求合理的确定RB资源、 调制 编码方式,让其更符合实际网络状况这个覆盖规划难点不再是难点,使其成为可能。 影响TD-LTE覆盖规划的因素有很多,其中就有传输模式和天线类型。LTE最重要的关键 技术之一就是多天线技术,将其引入后,LTE 网络就会存在多种传输模式和多种天线类型, 选择良好的传输模式和天线类型对对覆盖性能有非常大的影响。 影响TD-LTE覆盖性能的因素之一是小区间的干扰,自从TD-LTE系统引入了OFDMA技术, 不同用户间的载波频率正交, 这样使得同一小区内不同用户间的干扰几乎可以忽略, 但是这 种系统并不是十全十美,这种小区间的同频干扰依然存在,网络负荷越高,小区间的干扰水 平也会越高,结果造成SINR值下降,同时也降低了传输速率,造成一定的呼吸效应。除此之 外,不同的干扰消除技术对不同小区间业务信道也会产生干扰抑制效果,同时也会影响 TD-LTE边缘覆盖效果, 因此要掌握好对小区间干扰水平的评估, 让它不再是TD-LTE网络覆盖 规划难点。 2.4 影响TD-LTE 容量性能的主要因素 影响TD-LTE系统容量性能的因素有很多, 主要有固定的配置和算法的性能, 实际网络整 体的信道环境和链路质量以及网络结构都是影响TD-LTE系统容量性能的因素, 首先固定的配 置和算法的性能包括天线技术、频率使用方式、小区间干扰消除技术、资源调度算法等,对 于TD-LTE网络的资源分配和调制编码方式的选择是有由实际网络的整体信道环境和链路质 量决定的。 作为影响TD-LTE容量性能的因素之一的时隙配置方式, 这种上下的时隙配比是灵活变化 的,因为TD-LTE采取的是TDD双工方式,将某地区上下行业的不同比例作为依据。目前,一 共有七种上下行时隙配置方式,这 7 种时隙配置方式中的特殊时隙有9种方式可以选择。 天线技术也是影响TD-LTE容量性能的因素之一, 大家所知道的是TD-LTE网络采用的是多

  天线技术,使网络可以根据用户的实际需求和特点进行具体问题具体分析,采用单流分集、 多流复用或复用等技术, 对于这些技术的采用, 主要是依据网络本身的特点和用户之间的不 同需求,因此,只有掌握不同用户间的需求才能做到对TD-LTE网络系统容量性能的控制。 在目前对于TD-LTE网络技术的分析,我们了解到小区间的干扰消除技术也是影响 TD-LTE 容量性能的因素,TD-LTE系统采用OFDMA技术,已经将干扰降低到了最低效果,但系 统内的干扰并没有完全消除,主要来自于同频的其他小区。这些干扰会影响用户的容量,结 果造成对TD-LTE性能容量的影响。因此,要充分利用干扰消除技术,使TD-LTE网络的性能容 量得到良好的控制。

  在TD-LTE的规划和建设上,要借鉴TD-SCDMA在规划以及建设上积累的相关经验,在 宏观策略上,市场与网络两大方面紧密结合,协调发展。 3.1 市场方面 在市场方面,规划的核心就是给出规划期内重点发展什么业务、发展多少用户数、 用户的需求是多少。借鉴TD-SCDMA发展的经验有: 第一,用户发展与环境密切相关,与本地经济、人口、收入相关联,与公司的市场 策略密切相关。对于当前LTE终端类型,初期将以数据卡业务为主,待手机终端成熟后 将规模发展手机终端用户。TD-LTE规划的重点在于充分结合本地情况,牢牢把握中国移 动省级公司的市场战略。 第二,广告等宣传导向与终端契合度要高,避免LTE终端形态和款式成为用户发展 的短板。依据TD-SCDMA经验,终端对用户发展起到重要影响。TD-LTE规划的重点是终端 的成熟度和市场导向性推广策略。 第三,在网络有效覆盖的区域发展用户,使用户真正体验到LTE高速上网,这样可 以有效地提升投资效益。TD-LTE规划的重点是有效承载的用户和有效承载的数据流量。 第四, 也是重要的一点, 规划和储备高速带宽的业务。 在未来四网协调发展的阶段, TD-LTE重点承载中高速的业务,如视频会议、在线视频、多路视频监控等,其他业务仍 然推荐承载到TD-SCDMA网络或GSM、WCDMA网络。TD-LTE规划要关注重点发展的业务。 3.2 网络方面 在网络方面,规划的核心就是确定规划期内如何建设网络。借鉴TD-SCDMA发展的经 验,有以下几点供TD-LTE规划时参考: 第一,网络建设的覆盖规模。在有潜力的区域建网,初期避免贪大求全。充分发掘 已有的GSM/TD-SCDMA业务密度图, 结合人口密度图和业务规划策略, 合理估算出T D-LTE 的业务潜力区,同时要兼顾区域的连续性。TD-LTE规划的重点在于如何合理地设置站间 距和覆盖面积, 实现在网络发展初期有效分流GSM、 TD-SCDMA、 WCDMA网络业务量的目的。 这需要在规划中对客户需求分布进行充分分析和论证。 第二,网络建设的容量配置规模。TD-LTE处于生命周期的初始,发展较缓慢,建设 TD-LTE无线网络在容量方面要谨慎、适度,避免建设初期网络利用率过低。TD-LTE规划 的重点是合理的载频配置。

  第三,高度重视多厂商参数的匹配问题。TD-SCDMA建设初期,单极化天线和双极化 天线并存,由于天线型号和厂商匹配性差造成的广播波束权值设置不合理,严重影响了 初期的网络覆盖。TD-LTE建设中同样会面临设备多元化和新技术设备的引入,入网前需 要对参数严格把关。 第四,网络切换、发射功率等参数。参数设置过大可以保障网络质量,但牺牲了网 络承载和利用率。 TD-LTE规划面临两者折中的问题, 建议仍然采用TD-SCDMA的建设方式, 初期采用保守的网络切换、 发射功率等参数, 中后期通过对参数的合理配置, 落实TD-LTE 的业务承载和业务迁移策略。 在宏观策略上,市场方面要做到在覆盖区域内发展有效用户,将最能体现T D-LTE 宽带优势的业务推广到用户一侧,逐步培育市场。网络方面做到精确建网,在有高速移 动上网需求的区域建设TD-LTE,并遵循网络适度超前市场的原则。

  TD-LTE 规划中的关键指标包括用户数、业务量、覆盖策略和建设规模等。下面对 TD-LTE 规划中的关注因素(指标)进行分析并给出对应的建议思路。 (1)用户数和业务需求。引入LTE初期,用户数和用户单机模型的确定需要考虑本 省业务策略和一些对标参考。例如借鉴市场部门TD-SCDMA首批投放的策略,第一批兄弟 省市LTE用户发展情况,或借鉴当地TD-SCDMA用户数的初期发展情况,中后期可参考用 户发展情况进行合理的预测。 (2)地域的选择。可考虑优先TD-SCDMA业务发展较好的城市,全省分批建设。例 如首先在省会城市或较早开展TD-SCDMA的城市部署,在全省分2~3个建设期逐步推广。 (4)网络规模的远期目标。在宏观策略的指导下,提出适合本地区的发展目标, 可参照 TD-SCDMA 前期建设,比如到十二五规划期末, TD-LTE 达到覆盖城市市区全部 TD-SCDMA宏基站数的30%,或相当于TD-SCDMA三期市区覆盖水平等。 (5)站址的选择和规划。结合四网定位和日益增长的规划要求,需要进一步提高 网络建设规划的精细度。 TD-LTE建设初期, 考虑到建设成本, 会选择相对较高的共址率, 当前核心市区的站距虽然较近,但是否满足TD-LTE连续性覆盖要求需要进一步评估。测 试覆盖连续性要通过规划仿真验证,利用现有的规划工具可以实现整网的仿线所示。由于城市建设通常较快,存在地图更新的问题,这就需要对局部区域做一些 精细化的链路级仿真,可以加入一些参数对地图更新慢的区域进行仿真,并且评估不同 网络链路损耗和切换过程,提升覆盖连续性。总之,规划中网络仿真的目标就是实现在 共址率较高的情况下保障覆盖的连续性。在随后的网络优化阶段,需要通过路测等手段 进行工程化参数的优化调整。TD-LTE建设中后期,根据业务发展和利用率情况,进一步 覆盖次热点,并对已有覆盖热点区域进行补盲和边缘扩展,思路与TD-SCDMA的扩建及扩 容思路相同。 (6)网络间切换的问题。网络间的切换包括两种:一种是由于网络覆盖阴气的被 动性切换;另一种是基于业务承载的主动性切换。后者取决于业务规划、承载分配和流 量分担的策略。TD-LTE引入初期,网络负载较轻,利用率较低,设备成熟度和稳定性不

  高,可以考虑数据业务全部承载到TD-LTE中。TD-LTE运维中后期,业务切换技术和设备 成熟后,网络压力大时,适时开启业务切换策略,此时需要密切关注设备和网络的支持 情况,并提出合理化切换门限或准则。

  本文主要对TD-LTE无线网络进行简单的分析,对它的覆盖及容量性能进行了简单的探 讨, 并对TD-LTE网络规划的宏观策略和规划过程中关注的关键因素进行说明。 本文是在目前 已有的研究成果及掌握的基础数据的前提下进行分析的, 但TD-LTE这种高新技术是在不断发 展与更新的,因此,要对TD-LTE网络技术随时进行分析。

  [1] [2] [3] [4] 张炎炎, TD-LTE 覆盖性能分析 .中国移动通信集团设计院 2009 年科研专业项目成果报告 . 张新程, 孟繁丽.LTE 系统容量分析. 中国移动通信集团设计院2009年科研专业项目成果报告. 李新.TD-LTE 无线网络覆盖特性浅析.电信科学,2009,(1). 龙紫薇.TD-LTE 容量特性及影响因素.电信科学,2009,(1).