信息产业 浅谈ＴＤ—ＬＴＥ技术特点与组网方案 严伟富 （上海大唐移动通信设备有限公司，上海２０００００） 摘要：本文将在介绍ＴＤ—ＬＴＥ的关键技术特点和特色业务基础上，对ＴＤ—ＬＴＥ组网方案进行讨论。 关键词：移动通信；ＴＤ—ＬＴＥ；关键技术；特色业务；组网方案 １什么是ＬＴＥ视频ＰｏＣ业务。视频ＰｏＣ可同时将语音和实时图像传送到各个终 ＬＴＦ＿￣ｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）即长期演进，是３ＧＰＰ指定的下一代无线 端。 无线城市应用。无线城市应用包括：总体定位，无线政务，无线产业和 通信标准，ＴＤ—ＬＴＥ指ＬＴＥ的ＴＤＤ模式。作为ＴＤ—ＳＣＤＭＡ演进的方向， ＴＤ—ＬＴＥ备受关注。在国家相关音Ｂ委和中国移动的推动下，ＴＤ—ＬＴＥ的产 无线生活。 业链已经相当健全和壮大，从系统、芯片、终端、测试仪表等方面都有全球 ４ ＴＤ—Ｌ＿ＴＥ组网方案 ４１总体原则。覆盖区域：中心商务区、中心商业区、政务区、高校园 主流的厂家参与其中。国际电信联盟在２０１２年１月无线电通信全会全 体会议匕，我国ＴＤ—ＬＴＥ人选４Ｇ国际标准，标志着ＴＤ－－ＬＴＥ目前已得 区、科技园区等核Ｊ 区域；覆盖目标：在上述核 区域实现室外成片连续 到国际通信制造业、运营业的广泛认同，国际化产业链已初具规模。全球 覆盖及重要楼宇的室内有效覆盖。 ４２规划流程。ＬＴＥ网络规划的流程与３Ｇ系统相似，包括规划目标 系统制造商和芯片制造商已全部支持这项技术，全球主要的端到端企业 都在积极研发相关产品，同时国际主流运营商纷纷选ＴＤ—ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ 分析、网络规模估算、站址选择、覆盖容量仿真、无线参数规划等步骤。其 Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）￣为未来移动网络演进的方向，北美、欧洲、亚洲等地区 中目标分析、规模估算、仿真和参数规划都存在差异，尤其是规模估算和 运营商已累计建设３３个 ｒＤ—ＬＴＥ试验网，日本软银、中东运营商Ｍｏｂｉ— 仿真这两个步骤差异最大。 ４３覆盖估算。ＴＤ—ＳＣＤＭＡ（Ｒ４）网络中，业务信道均为专用信道，因 ｌｙ和ＳＴＣ等运营商甚至已正式商用开通ＴＤ—ＬＴＥ网络。ＴＤ—ＬＴＥ已经 形成了比较完备的国际化产业链，在设备供货、工程建设、技术支撑、网络 此可以通过链路预算计算出每种业务允许的最大路损，从而得到有效覆 盖范围。演进到ＬＴＥ后，业务信道完全是共享的概念（这｜ 和ＨＳＰＡ类 优化和产品升级等方面均得到充分验证。 ２ ＴＤ—ＬＴＥ的技术特点 似）；因此要确定小区的有效覆盖范围，首先需要确定小区边缘用户的最 ３ＧＰＰ ＬＴＥ项目的主要性揎色目标包括：在２０ＭＨｚ频谱带宽能够提 低保障速率要求（或小区边缘频谱效率要求）。由于ＬＴＥ采用时域频域的 渡，还需要确定不同速率的业务在小区边缘区域占用的ＲＢ数或 供下行１００Ｍｂｐｓ、上行５０Ｍｂｐｓ的峰值速率；改善小区边缘用户的陛能； 两维ｉ提高小区容量；降低系统延迟，支持ｌ００Ｋｍ半径的小区覆盖；支持成对或 者ＳＩＮＲ要求，才能确定满足既定小区边缘最低保障速率下的小区覆盖 多天线技术如伺选用及 非成对频谱，并可灵活配置１２５ＭＨｚ到２０ＭＨｚ多种带宽。ＬＴＥ是以 半径。另外，由于ＬＴＥ中采用了多种多天线技术，ＯＦＤＭ为杨 的技术，为了降低用户面延迟，取消了无线网络控制器 是否开启都会对覆盖产生直接的影响。目前８天线双流波束赋形技术是 （ＲＮＣ），采用了扁平网络架构。采用ＯＦＤＭ和ＭＩＭＯ作为其无线网络演 ＴＤ—ＬＴＥ建网的主要技术，应用于室夕 场景的宏小区覆盖，可以有效的增 进的技术标准。在２０ＭＨｚ频谱带宽下能够提供下行１００Ｍｂｉｔ／ｓ与上行 加空间隔离度，降低数据流之间的干扰。链路预算（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｂｕｄｇｅｔ）是 ５０Ｍｂｉｔ／ｓ的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低 评估无线通信系统覆盖能力的主要方法，是无线网络规戈ＩＪ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉ— 系统延迟。ＴＤ—ＬＴＥ采用了扁平网络架构；从而减少设备投入和减少接口 ｍｅｎｓｉｏｎｉｎｇ）中的一项重要工作，是网络规划中覆盖规模估算的基础。通 数量，采用ＩＰ的网络接口和增强的端到端ＱｏＳ。ＴＤ—ＬＴＥ的３个核心技 过｛连６ 算，可以ｆ占算出各 环虾的最大允｛ 各径损耗，通 择台适 术：ＯＦＤＭ，ＭＩＭＯ，干扰仂 ８技术。ＯＦＤＭ（正交频分复用）的本质就是一 的传播模型估算各种环境下小区的覆盖半径，从而获得各覆盖环境下的 个频分系统，ＯＦＤＭ技术具有如下技术优势。 基站数目以及整个网络的大致规模，为后继建网投资核算提供覆盖规模 ＭＩＭＯ基本原理如下：在发送端和接收端均使用多根天线进行数据 方面的参考。同时，链路预算也为后期的仿真工具规划提供了两个重要数 的发送和接收；在发送端每根（／多根）天线上发送不同的数据比特；在多 据一最大允｛午路径损耗和初始站间距。因此，链路预算对网络规模的估 散射体的无线环境中，来自每个发射天线的信号在每个接收天线中是不 算，后期规划基站布站的基准参考都有重要的意义。 相关的，并在接收机端利用这种不相关性对多个天线发送的数据进行区 ４＿４容量估算。与ＴＤ—ＳＣＤＭＡ（Ｒ４）￣同，ＬＴＥ小区的容量不仅与信道 分和检测；可以产生多个并行的信道，并且每个信道上传递的数据不同， 配置和参数配邑有关，与调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选 从而提高信道容量。 取等都有关系。考虑到业务信道均为共享信道，ＬＴＥ容量估算的方法不 ＭＩＭＯ天线技术优势如下：空间复用可以有效的提升峰值速率和频 能按照Ｒ４业务容量估算的方法（如等效爱尔兰、坎贝尔法）来进行，由于 谱效率，目前ＬＴＥ下行支持最多４层的空间复用；传输分集可以提高链 影响容量估算的因素太多，因此不能简单的利甩公式 亍计算。 通过系统仿真和实测统计数据，可以得到各种无线场景下、网络和 路的传输质量，特别是强 懒下，可以有效的提升系统的ｊ场措效 在实际规划时，根据规 率；波束赋形可以提高链路的传输质量，特别是在低信噪比隋况下，可以 ＵＥ各种配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量；有效的提升系统的频谱效率；空间复用／波束赋形，传输分集的联合使 划地的具体 靓，通过查表确定ＬＴＥ剃、区相应的容量。 用，可以有效的提高ＬＴＥ系统的高峰照速率和高频谱效率。 ４＿５规划仿真。ＬＴＥ网络规划仿真，先进行ＲＳ信号的覆盖预测，在 小区间干扰协调技术：多小区相互协调，限制边缘用户资源分配对 此基础Ｅ撒话务量，进行蒙特卡洛仿真，从而得到网络的Ｉ生ｆ 指标。 于边缘用户，让不同小区的边缘用户在时频资源上相互错开，从而达到避 ＲＳ的覆盖预测与ＴＤ—ＳＣＤＭＡ的ＰＣＣＰＣＨ覆盖预测基本类似；需 要注意的是：ＲＳ的门限不仅仅满足ＲＳ信号的解调要求，还需结合小区 免相互的强干扰。避免和降低干扰，保证边缘 率。 ３ ＴＤ—ＬＴＥ特色业务 ４６参数规划。ＬＴＥ无线网络参数规划主要包括３个部分：邻区规划、 ＴＤ—ＬＴＥ能支持丰富的业务应用，同时还能支持如高清视频监控／ 实时播客，实时在线游戏，高清视频播放，多媒体会议业务，无线城市等特 频率规划、扰码（ＰｃＩ）规划。ａ邻区规划：与３Ｇ邻区规姹Ⅱ原理基本一至 ，综 色业务。 合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等进行 贼Ⅱ；另外ＬＴＥ与 实时高清视频监控业务。本地视频监控，场馆中的摄像头与网关连 ＴＤ—ＳＣＤＭＡ、ＧＳＭ等异系统间的邻区规划也需要关注。 戳贼Ｕ：室外 接，控制台可以将现场嘧控视频推送到手机，使执勤人员实时双察场馆动 站点采用同频组网时，邻区规划演变成基于ＳＦＲ的ＩＣＩＣ；室内覆盖同一 态，也可 函过手机来切换监控的画面。异地视频监控，监控＾ 员可以通 水平层面如需设置多个小区时，相邻小区间建议采用异频组网。ｃ．ＰＣＩ规 过软终端或手机发送消息到服务器，远程启动摄像头，并可通过软终端遥 划：原理匕ＰＣＩ规划与３Ｇ的扰码规划类似，码字规划基于不同码字之间 的互相关特性，基本原则是在覆盖区交叠的相邻小区不分配互相关性相 控摄像头转向观察异地场馆的实时动态。 基于共享的多媒体会议业务。支持多路视频接人显示，没有时延，凸 对较高的码字对。考虑到ＰＣＩ资源充足，ＬＴＥ的ＰＣＩ规划比ＴＤ—ＳＣＤＭＡ 显ＴＤ—ＬＴＥ低时延的特点；多个场馆比赛的实况收看。 的扰码规划容易。 万方数据浅谈TD-LTE技术特点与组网方案
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
严伟富
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Heilongjiang Science and Technology Information2012(22)
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