探析TD—LTE无线网络及优化技术

陈振亮

摘要：无线通信作为当前发展最快的通信技术之一，每一次概念与技术层面的突破，有效推动通信领域发展的同时更加速了现代社会信息化的步伐。本文介绍TD- LTE 无线网络规划及规划方案技术，为TD- LTE 商用提供支持。

关键字：无线网络；优化；技术

中图分类号：X703文献标识码： A

引言

TD- LTE 是第四代移动通信技术主流制式之一，是3G 通信系统长期演进成的准4G 技术。2013 年的下半年，已经有支持TD- LTE 制式的手机终端通过入网检测，显示了3.9G 技术已经可以成熟应用，紧接着就在12月工信部正式发放了TD- LTE 牌照，这显示着TD- LTE 产业链及终端产品已经趋于成熟。

1、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：需求分析、网络规模估算、站址规划、网络仿真、无线参数规划。

（1）需求分析应明确建网策略，提出网络、建设指标，并收集现有站点的数据、可能部署地的地理环境和区域用户需求等等，这些数据都是后续规划工作的基础；

（2）网络规模估算是通过覆盖和容量估算来算出某一区域所需站点数。覆盖估算就是根据链路预算，由目标区域的情况求出覆盖半径，算出目标业务所需求的覆盖速率，进而得到小区最大并推测出每个小区的覆盖面积，即可得出满足覆盖需求的站点数。容量估算即根据网络需求结合话务种类估算满足容量需求的站点数量；

（3）站址规划是由估算出的建议值结合现存站点资源分析可用的站点并进行布站，除新建站点外也可以与原存的站点共同用址；

（4）网络仿真阶段即将得出的站点规划利用软件进行仿真分析是否能够满足需求，如有不恰当的布点就可以对规划做出相应调整；

（5）最终就可以根据这个最佳方案得出规划方案所需参数，用于后续设计工作等。

图1 LTE 无线网络规划流程

2、TD-LTE 网络覆盖规划

与GSM、TD-SCDMA 等网络相比，LTE 覆盖需要制定针对性的无线覆盖目标，体现在不同目标区域对于覆盖质量指标要求的差异化。LTE 的网络覆盖规划可以采用的规划方法：

2.1通过链路预算确定覆盖距离。根据业务速率覆盖目标，通过链路计算预算和仿真分析，得出系统在不同覆盖类型中一定功率下可以覆盖的区域距离。

2.2对RS 信号、上下行控制信道的覆盖性能进行预测。

2.3结合小区边缘业务速率来评定小区的有效覆盖范围。

根据已建设站址，在额定功率配置下，利用系统发射机到达原有小区覆盖边缘的用户业务速率来评定有效的覆盖范围。

3、TD-LTE 容量规划

影响TD-LTE系统容量的因素包括以下几个方面。

固定的配置和算法的性能，包括单扇区频点带宽、时隙配置方式、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。

现网中不同地市公司网络结构和链路质量不同，GPRS网络单PDCH速率存在较大差别，原因在于实际网络整体的信道环境和链路质量会影响GPRS网络的调制编码方式选择。TD-LTE系统采用29种调制编码方式并且资源分配与调度更加复杂，所以，进行站址选择时，需要严格按照规划站间距要求提升网络整体质量。

用户业务模型也会影响系统容量。在网络运营过程中，需要根据业务模型动态调整上下行时隙比例、特殊时隙比例、PDCCH占用符号数等参数，也会影响系统可同时接入用户数量。

4、TD-LTE 网络规划仿真

TD-LTE 规划仿真流程包括：规划数据倒入、传播预测、邻区规划、时隙和频率规划、用户和业务模型配置等。TD-LTE 容量仿真的实现与TD-SCDMA 有明显区别，与HSDPA 比较接近。其中核心区别是各种业务速率、调制方式并不固定，都需要基于用户分布和用户信道实际状况进行调度，以获得网络容量的实际情况。

5、TD-LTE 无线网络的优化方案

高速移动终端频繁切换进而影响TD-LTE无线网络系统综合性能的弊端，本文提出了关于虚拟化技术对TD-LTE无线网络系统核心网进行优化的方案。

5.1基本原理

虚拟化技术是指利用目前炙手可热的云平台对物理资源从逻辑角度而非物理角度进行重新配置的方法。基于虚拟化技术的TD-LTE无线网络优化方案是指通过逻辑划分将无线网络切换、多制式相互干扰产生的问题等交给额外配置的服务器来实现，从而降低了TD-LTE无线网络系统本身处理这些冗余的负担。

5.2测试结果

首先对IP网络进行测试，断开e-Node B与OS6850 2之间的连接，并接入一台个人电脑，将其IP地址设置为172.24.14.128，用网关对其执行ping命令，得到的结果如下：

Pinging 172.24.11.1 with 32 bytes of data:

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=4ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=5ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=20ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=29ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=29ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=4ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=2ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=30ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=9ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=38ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=13ms TTL=255

Reply from 172.24.11.1: bytes=32 time=7ms TTL=255

其次，对基站eNode B进行测试，对其进行ping操作，得到的结果如下：

[root@TIS-Combo_c~]# ping 172.24.14.128

PING 172.24.14.128(172.24.14.128) 56(84) bytes of data

64 bytes from 172.24.14.128: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.266 ms

64 bytes from 172.24.14.128: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.223 ms

64 bytes from 172.24.14.128: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.216 ms

64 bytes from 172.24.14.128: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.201 ms

64 bytes from 172.24.14.128: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.2196 ms

64 bytes from 172.24.14.128: icmp_seq=6 ttl=64 time=0.215 ms

64 bytes from 172.24.14.128: icmp_seq=7 ttl=64 time=0.221 ms

64 bytes from 172.24.14.128: icmp_seq=8 ttl=64 time=0.234 ms

由此可以看出当网络情况不好时，通过采用虚拟化技术优化资源配置，有效降低了TD-LTE无线网络系统的时延，提高了系统的稳定性。

5.3优化方案存在的问题

通过对上述基于虚拟化技术的TD-LTE无线网络优化方案的研究，并采用OS6850作为虚拟机完成系统不稳定情况下的测试工作，我们可以看出该优化方案能够在无线网络系统不稳定，系统中接入终端频繁切换小区的情况下，有效保证系统的稳定性，降低系统中接入终端传输和接收数据的时延，提高系统的资源利用率。但是这种优化方案需要较为昂贵的服务器作为无线网络系统的支撑。

6、结束语

作为与3G标准的下一代演进技术，LTE受到全球通信界的高度重视。2010年10月，由我国主导的新一代宽带移动通信技术TDLTEAdvanced已成功被国际电信联盟（ITU）确定为全球4G标准。在落幕不久的2012年移动世界大会（MWC2012）上，中移动向全球隆重发布了未来3年的TDLTE全球规模部署计划，“中国创造”开始逐步走到世界前沿。