TD-LTE新技术特征下的网络规划方法演变

2011-03-21 15:42:21来源: 通信世界周刊

    以往的GSM、CDMA通信系统建设已为后续TD-LTE组网规划提供了不少丰富的经验。与2G/3G系统相比,TD-LTE无论是物理层技术、网络结构、调度算法等都发生了很大的变化,这些变化决定了TD-LTE的网络规划与2G/3G系统有所不同。TD-LTE网络规划的流程与3G系统相似,但TD-LTE在网络需求分析、频率规划、规模估算(包括覆盖和容量估算)、网络仿真和参数规划方面与3G存在较大差异,特别是规模估算和网络仿真这两个步骤差异更大。

    网络需求分析方法的变化

    为满足TD-LTE高速、大流量网络需求,在规划TD-LTE覆盖区域时,首先应结合室内和室外热点区域,综合考虑确定TD-LTE覆盖区域,优先考虑室外热点区域和室内热点区域重合的区域;其次,热点区域应在大中城市城区范围内选择;第三,除考虑数据业务量与平均数据业务量比值外,还需要考虑数据业务量的绝对值;另外,规划TD-LTE的覆盖区域不宜太零散,应保证一定区域范围内连续覆盖,避免用户使用业务时过多的系统间交互。

    频率规划的变化

    TD-LTE在频率规划方面与2G/3G系统有很大的差异。TD-LTE系统是基于OFDM或OFDMA多载波调制技术的系统,与TD-SCDMA系统通过码字来区分用户,让用户共享载频资源的机制不同,TD-LTE系统通过时间或频率子带来区分用户。TD-LTE系统的频率规划需要考虑到如何合理分配和复用有限的频段,解决小区间的干扰这一主要干扰问题。

    目前,TD-LTE系统有同频组网及异频组网两种方式。鉴于TD-LTE是一个同频干扰受限的宽带系统,为避免同频干扰保证小区边缘的同频载干比,建议给室内覆盖预留单独的频率资源。

    覆盖规划及链路预算的变化

    TD-SCDMA演进到TD-LTE后,业务信道由专用信道变为共享信道;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低保障速率要求。由于TD-LTE采用时域/频域的两维调度,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半径。

    TD-LTE的链路预算流程相对TD-SCDMA来说也发生了很大变化。概括来说,TD-LTE链路预算流程包括:输入速率需求和系统带宽、确定天线配置、MIMO配置、确定DL/UL公共开销负荷、发送端功率增益和损耗计算、接收端功率增益/损耗计算,最后得到链路总预算。在链路预算方面,特别需注意以下几点。

    天线类型对覆盖的影响

    对于上行链路来说,基站侧天线数增加,体现为接收分集增益能力的提升;对于下行链路来说,SFBC发射分集时,4、8天线比2天线的增益稍高,但差别不大;采用波束赋形时,8天线比2天线高6dB左右的增益。

    发送功率对覆盖的影响

    基站发射功率增大,覆盖能力增强,但干扰也将逐步增加,在一定功率值附近频谱效率达到平稳。实际设备功率取值会在覆盖能力、频谱效率、设备成本与体积方面进行平衡。不同信道的下行功率可以依据功率配置准则进行功率的配置和调整,这种配置方式会影响到覆盖性能。

    CP配置对覆盖的影响

    CP配置与覆盖能力没有直接的关系,但CP配置要覆盖到多径延迟以规避干扰。密集城区多径丰富的环境下,NormalCP适用于1.5km以内的覆盖范围,ExtendCP适用于5km内的覆盖范围。

    资源对覆盖的影响

    在一定边缘业务速率性能的要求下,业务信道占用的RB资源、子帧数目越多,覆盖距离就越远。

    多天线技术的影响

    由于LTE中采用了多种多天线技术,多天线技术如何选用及是否开启都会对覆盖产生直接的影响。目前的研究结果表明,采用波束赋型后,小区边缘频谱效率比采用发射分集时有明显提升;也就是说对于同样的小区边缘频谱效率要求,采用波束赋型的覆盖范围大于采用发射分级的覆盖范围。

    容量规划与规模估算的变化

    与TD-SCDMA不同,TD-LTE小区的容量不仅与信道配置和参数配置有关,而且与调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系。考虑到业务信道均为共享信道,TD-LTE容量估算的方法不能按照TD-SCDMA业务容量估算的方法来进行。TD-LTE容量规划可通过系统仿真和实测统计数据得到各种无线场景下网络和UE各种配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量。

    TD-LTE系统的容量由很多因素决定,包括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等。利用规划软件进行仿真分析可知采用合适站距并接近理想蜂窝结构的规划方案其小区吞吐量比其他方案有明显提升,因此在TD-LTE规划时应比2G/3G系统更加关注网络结构,严格按照站距原则选择站址,避免选择高站及偏离蜂窝结构较大的站点。

    性能仿真的变化

    与TD-SCDMA规划仿真流程相比,TD-LTE网络仿真有一些区别,区别主要体现在具体的参数配置和功能模块中,这些参数配置和功能模块体现了LTE的技术特点,包括承载参数配置、多天线增益配置、ICIC干扰消除功能和无线资源调度。

    需注意的是,TD-LTE的技术特点会在小区边界用户频率规划、用户和业务模型以及蒙特卡罗仿真上体现出来。在覆盖预测方面,RS的门限不仅仅满足RS信号的解调要求,还需结合小区边缘最低保障业务速率来设定。TD-LTE的蒙特卡罗仿真与TD-SCDMA差异主要体现在LTE支持设备RB相应的调度算法和基于SFR的ICIC等的小区间干扰协调算法,同时由于要考虑模拟MIMO的性能,LTE系统要同时考虑大尺度衰落和小尺度衰落。

    参数规划的变化

    TD-LTE无线网络参数规划主要包括3个部分:邻区规划、频率规划、扰码(PCI)规划。在邻区规划方面,TD-LTE与TD-SCDMA邻区规划原理基本一致,可综合考虑各小区的覆盖范围及站间距、方位角等进行规划,不同的是,TD-LTE还要考虑与TD-SCDMA、GSM等异系统间的邻区规划。关于频率规划参数前面已经专门分析。在PCI规划方面,TD-LTE的PCI规划与3G的扰码规划类似,基本原则是在覆盖区交叠的相邻小区不分配互相关性相对较高的码字对,考虑到PCI资源充足,LTE的PCI规划比TD-SCDMA的扰码规划要容易得多。

关键字:TD-LTE

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/0321/article_4964.html
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