关于TD-LTE无线网络覆盖分析与优化

发表时间：2017-05-25T11:28:24.373Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：郑欣[导读] 摘要：本文主要简述了网络结构的合理性、TD-LTE系统的覆盖特性，以及分析了TD-LTE 无线网络链路预算问题和网络负荷。广东海格怡创科技有限公司 510000

摘要：本文主要简述了网络结构的合理性、TD-LTE系统的覆盖特性，以及分析了TD-LTE 无线网络链路预算问题和网络负荷。关键词：TD-LTE；无线网络；覆盖特性；优化

TD-LTE的意思是分时长期演进，这是第四代移动通信技术与标准。TD-LTE 无线网络的速率完全可以满足高速数据传输的要求，在保证系统性能的同时，还能够有效地延长其使用寿命，除此之外，该无线网络还可以对多种频率的宽带提供灵活的支持，并且在其技术优化的基础上，能够有效地提高边缘用户的使用质量，可以说，该无线网络是下一代移动通信网络的主流技术之一。

一、网络结构的合理性

（一）网络结构的含义

在TD-LTE网络中，重叠覆盖的高低决定了SINR的状况，而制约重叠覆盖的因素主要有天馈的俯仰角、方位角。但天馈的俯仰角、方位角具体设置为多少，则是由天线挂高、基站站间距和基站分布决定的，这就是网络结构。（二）网络结构的评估

在我们的实际工作中，主要从四个方面评判网络结构，分别是基站站间距、天线挂高、覆盖分析和F/D 频段组网方式。

二、TD-LTE系统的覆盖特性

TD-LTE的覆盖特性主要体现在以下几个方面：

（1）覆盖的目标业务。TD-LTE覆盖的目标业务是一定速率的数据业务，在系统中，只有PS 域业务，而没有电路域业务，而由于PS 数据速率的覆盖能力不同，在对覆盖进行规划时，要以边缘用户的数据速率目标作为首要参数，目标数据速率不同，解调门限也就不同，TD-LTE系统的覆盖半径也相应的有所不同。

（2）用户分配的RB资源数。TD-LTE系统中，用户分配的RB资源数对用户的数据速率以及覆盖都会有影响。在20Mhz的宽带中，TD-LTE系统中可供系统调度的RB数是100个，每一个RB有12个15kHz带宽的子载波，在使用使，分配给用户的RB 资源数目越多，用户的数据速率也就越高，同时其占用的频带总带宽也就越高，系统接收机端的噪声也就随之增高。在下行方向，由于下行的发射功率是均分的，加上基站接收机的影响，分配的RB 资源个数对覆盖的影响较小一些，当用户占用的RB 资源数目变化时，系统的覆盖距离变化较小。

（3）多样的调制编码方式。由于系统中增加了64QAM的高阶调制方式，使得系统编码率更加丰富，当用户分配的RB 资源个数固定时，系统的调制等级越低，编码速率也就越低，解调门限也越低，系统的覆盖就会越大，因而，在TD-LTE 系统中编制解码的方式对系统的覆盖影响更为复杂。

（4）天线类型。由于使用了MIMO技术和波束赋行技术，在对链路进行预算时，既要考虑前者带来的发射分集的下行覆盖增益，又要考虑到后者在上、下行方向上的接受分集增益、赋行增益和分集增益，使得天线对系统覆盖的影响也更为复杂。（5）呼吸效应。由于系统采用的OFDMA 技术，可以不需考虑同一地区不同用户之间的干扰，但在小区间的同频干扰依旧存在，使得系统仍存在着一定的呼吸效应。

（6）系统帧结构设计。从帧结构上来看，TD-LTE系统的覆盖半径更大。

三、TD-LTE无线网络链路预算问题

（一）链路预算方法分析与思考

链路预算的方法可以对通信系统的覆盖能力进行评估，所以，多TD-LTE 中的链路预算可以表述为几方面。首先，链路的预算可以确定覆盖边缘的速率目标。在一般情况下，相同数据的下行覆盖率会明显高于上行覆盖，所以，用户的下行数据方面的需求就显得相对较高，在小区域的覆盖边缘中下行速率的需求也就相对较高。其次，可以对地域系统中的资源配置进行确定。对系统资源的多方面的配置都离不开链路预算的方法，对多方面资源配置的确定能够有效地满足边缘用户的速率目标要求。

最后，链路预算的方法可以帮助确定解调门限。结合边缘调制编码方式、天线类型和时隙配比等数据，可以对单小区单用户条件下的接收机解调门限进行确定。

（二）链路预算结果

参考其他系统的经验取值，并对TD-LTE 的仿真结果进行链路预算，这可以作为初步结果的参考，在此基础上，还应该充分结合该设备的实际性能对此做出一定的修订，同时，对链路预算的结果还可以结合应用场景，且要充分考虑实际情况。对上行和下行链路预算如下：

上行链路预算：在密集的城区环境下的结果显示，在相同的调制编码下，上行业务信道的覆盖速率的目标值和覆盖半径呈负相关的关系。

下行链路预算：密集城区中，TD-LTE 的上行覆盖率会受到一定的限制。在相同的速率情况下，下行的覆盖距离要明显高于上行。并且在相同的调制编码下，下行业务信道的覆盖速率也呈负相关的关系，主要原因是下行的发射功率在整个系统中是均分处理的，同时，噪声比的变化比较小。

四、网络负荷

随着TD-LTE 网络的发展和4G 用户的快速增长，热点区域小区的负荷在逐渐升高，用户的不均匀分布导致部分小区出现高负荷的情况，热点区域小区的均匀覆盖和单载波已经不能满足用户的需求，小区间覆盖伸缩和双载波部署越来越重要。目前，需要通过覆盖调整、参数优化、负荷均衡、资源扩容等方式来提升热点区域的网络容量。

（一）参数算法调整

在暂时无法扩容的情况下，我们可以尝试通过调整参数来缓解网络的高负荷状况。