TD-LTE无线网络优化技术研究

摘要：无线通信技术的快速发展作为当今科学技术不可小觑的一个分支，已经成为当前衡量一个一个国家科技发展水平的重要标志。TD-LTE无线网络系统作为当前发展最快的无线通信技术之一已经得到了广泛的应用，但是，在网络系统不稳定情况下无线系统综合性能会急速恶化，进而直接影响到用户的直接体验。该文基于虚拟化技术的基本原理和应用原则，提出了对TD-LTE无线网络系统的优化措施，并搭建网络平台验证了该优化方案的有效性，为TD-LTE无线网络系统的进一步发展指明了方向。

关键词:TD-LTE;无线网络;优化技术

中图分类号：C35文献标识码： A

1.TD-LTE的概述及重要性

1.1TD-LTE的概述

LTE是LongTermEvolution的缩写，全称为3GPPLongTermEvolution，中文一般翻译为3GPP长期演进技术，为第三代合作伙伴计划（3GPP）标准，使用“正交频分复用”（OFDM）的射频接收技术，以及2×2和4×4MIMO的分集天线技术规格。同时支援FDD和TDD。在每一个5MHz的蜂窝（cell）内，至少能容纳200个动态使用者。用户面单向传输时延低于5ms，控制面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms。2010年12月6日国际电信联盟把LTE正式称为4G。

1.2TD-LTE无线网络优化的重要性

TD-LTE无线网络优化是为了保证在充分利用现有网络资源的基础上，解决网路存在的局部缺陷，最终达到无线覆盖全面无缝隙、接通率高、通话持续、话音质量不失真、画面质量清晰可见，保证网络容量满足用户高速发展的要求，让用户感到真正的满意。通过网络优化使用户提高收益率和节约成本。

网络优化是一个改善全网质量、确保网络资源有效利用的过程。传统的网络在大批用户使用时候会造成网络拥堵，用户的感知差，最终网络用户的减少，导致运营商业品牌形象的降低。经过优化的无线网络网路会顺畅便捷，提高用户感知，提升运营商业品牌形象。保证和提高网络质量，提高企业的竞争能力和用户满意度，是业务发展的有力后盾。

2.TD-LTE基本原理

TD-LTE（TimeDivisionLongTermEvolution）是TD-SCDMA长期演进系统的产物，采用OFDMA空中接口技术，有效提高了无线通信系统的上下行数据传输速率和频谱利用率，降低了系统传输的时延，同时支持语音、视频、在线网络游戏、高清视频点播等多功能业务。目前，TD-LTE以其突出的优势受到越来越多的电信运营商和设备制造商的支持和青睐。该系统并未沿用UTRAN中的RNC-NodeB结构，而是采用全新的功能更加完全的基站e-NodeB结构，这些节点之间通过IP进行传输，用于支持UE在整个网络内的移动性，从而保证接入TD-LTE移动通信系统的用户在使用网络的过程中能够平滑无缝地进行切换。该连接方式也采用了Mesh或者部分Mesh型的连接方式，一个基站e-NodeB可以与多个接入网关进行互连。TD-LTE系统中的e-NodeB具有对空中接口的用户平面和控制平面进行管理和控制的功能，aGW承载了对使用该系统用户的数据进行分组和汇聚的功能以及包括心灵状态管理在内的部分核心网功能。

3.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：

3.1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。

3.2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。

3.3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。

3.4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。

3.5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。

3.6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。

4.TD-LTE无线网络的优化方案

LTE无线网络优化中出现的问题有：覆盖问题、接入问题、掉线问题、切换问题、干扰问题。那么解决这些问题的需要优化内容具体就有：PCI合理规划、干扰排查、天线的调整及覆盖优化、邻区规划及优化、系统参数。下面就详细说明一下这些具体优化内容。

4.1PCI合理规划

研究相邻小区间对PCI的约束：PCI作为小区唯一的物理标识，需要满足以下要求：collision-free，相邻的两个小区PCI不能相同；confusion-free，同一个小区的所有邻区中不能有相同的；相邻的两个小区PCI模3后的余数不等。

采用合理的规划算法为全网分配PCI：根据实用网络的拓扑结构计算邻区关系；根据邻区关系为所有小区分配PCI，考虑PCI复用距离尽可能远。

4.2干扰排查

TD-LTE干扰分类分系统内干扰和系统间干扰。系统内干扰：邻区同频干扰；系统间干扰：与WLAN间干扰、与CMMB间干扰、与GSM间干扰、与TD-S间干扰、与其他系统干扰。其中经过系统内与系统间的排查后，发现找出干扰问题、分析其产生的原因、找出解决方法最终解决问题。

4.3天线的调整及覆盖优化

网络问题：覆盖是优化环节中最重要的一环。针对该问题，工程建设前期可根据无线环境合理规划基站位置、天线参数设置及发射功率设置，后续网络优化中可根据实际测试情况进一步调整天线参数及功率设置，从而优化网络覆盖。解决思路：通过扫描仪和路测软件可确定网络的覆盖情况，确定弱覆盖区域和过覆盖区域。调整天线参数可解决网络中大部分覆盖问题。解决问题的办法有：通过扫描仪和路测软件可确定网络的覆盖情况，确定弱覆盖区域和过覆盖区域。调整天线参数可有效解决网络中大部分覆盖问题，天线对于网络的影响主要包括性能参数和工程参数两方面。

4.4邻区规划及优化

网络问题：邻区过多会影响到终端的测量性能，容易导终端测量不准确，引起切换不及时、误切换及重选慢等；邻区过少，同样会引起切换、孤岛效应等；邻区信息错误将直接影响到网络正常的切换。

合理制定邻区规划原则：TD-LTE与3G邻区规划原理基本一致，规划时综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等因素。

4.5系统参数

常规参数优化配置建议：目前试验网阶段网络进行优化调整的主要覆盖和切换相关参数。

覆盖参数主要包括：CRS发射功率、信道的功率配置、PRACH信道格式。切换相关配置参数主要如下：事件触发滞后因子Hysteresis、事件触发持续因子TimetoTrig、邻小区个性化偏移QoffsetCell、T304定时器、T310定时器。

5.结语

综上所述，TD-LTE无线网络优化是融合移动通信与互联网特点而开展的创新业务，正处于规模试验网阶段，对于TD-LTE无线网络规划建设，我们需要根据实际网络测试结果、业务模型、新技术应用等方面不断进行优化、调整，制定完整的策略方针，从而使得TD-LTE无线网络规划建设有目标、有计划的进行。

参考文献：

[1]吕晨光.TD-LTE无线网络规划研究[D].北京邮电大学，2012，08，（11）

[2]崔杰.TD-SCDMA演进系统及无线资源管理技术研究[D].北京：北京邮电大学，2010.（41）