TD-LTE无线网络覆盖规划关键技术探讨

蓝卫星

广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510310

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TD-LTE无线网络覆盖规划关键技术探讨

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TD-LTE技术是新一代的移动通信技术。作为一种先进的技术，其发展应用对无线通信行业的发展有着十分重要的作用和意义。基于此，简单介绍了TD-LTE无线网络技术，并通过与TD-SCDMA的比较，对TD-LTE无线网络的覆盖关键技术进行了分析，以相关的研究提供参考，从而促进这一技术的发展和应用。

TD-LTE的无线网络；覆盖关键技术；OFDM的技术

TD-LTE就是分时长期演进，这个就是阿尔卡特一朗讯和中国移动以及华为技术的业者来共同研发的第四代移动通信的技术和标准，LTE技术是时分双工的技术TDD版本。

1 TD-LTE的无线网络的特点

比起2G和3G技术，TD-LTE下行采取了由OFDM的技术所演进出来的 OFDMA的技术，下行最高的速率可以达到 100 Mb/s，完全足够满足一些高速数据传输要求；上行则采用 SC-FDMA的技术，上行最大的速率能达到 500 Mb/s，这在不仅保证了系统性能，还非常有效地降低了PAPR（峰均比），延长了使用寿命。尤其是上行和下行速率也是其他的无线蜂窝技术与之无法相比的[1]。

而且TD-LTE还能够灵活地支持很多种波动频率宽带；这非常充分地利用了 TDD信道的对成性的关键技术，并且简化了系统设计，提高了系统性能；采取了智能的天线的无线技术TD-LTE，降低了干扰，提升了边缘用户使用的质量；而且智能天线和MIMO的技术融合，能有效提升系统在各个不同场景应用的性能。TD-LTE是下一代的移动通信网络主流的技术。

2 TD-LTE的无线网络覆盖的关键技术

在无线网络技术中，TD-LTE和TD-SCDMA的技术均采用的是 TDD的模式，这在一定程度上有着相当高的相似度，当然两种技术在网络规划上存在着差异。这里就以TD-SCDMA的技术作为参考，与TD-LTE的技术进行比较，并对TD-LTE系统覆盖的关键技术进行实际分析。

2.1 TD-LTE的系统与TD-SCDMA的系统

TD-LTE的系统和TD-SCDMA的系统，主要在于帧结构和天线技术以及各信道对SNR需求上有差别。

2.1.1 帧结构

在帧结构上面，TD-SCDMA的系统采用的智能天线和联合检测以及接力切换技术，其中无线帧分为2个5ms的子帧，最大覆盖的半径，一般都被理解为11.25km。

TD-LTE的系统采取的还是OFDM的技术与MIMO的技术，其中帧结构和TD-SCDMA的系统比较相似，都分别是两个5ms半帧，但是系统最大覆盖的面积在理论上是由GP的长短来决定的，由于时隙配置的方法更加灵活，从理论上来分析，其系统覆盖的半径要远比TD-SCDMA系统大[2]。

图2示，2014年黑龙江省肿瘤登记地区恶性肿瘤死亡率在≤30岁缓慢上升，>30岁快速上升，男性死亡率高于女性，并且男性和女性死亡高峰都在85岁；城市地区，≤10岁女性死亡率高于男性，>10岁男性死亡率高于女性；农村地区，≤35岁男女死亡病率交替升高，>35岁男性死亡率高于女性。

2.1.2 天线的技术

由于TD-SCDMA系统采用了波束赋行与接力切换技术，当我们对链路来进行预算的时候，不仅要考虑波束赋行给接收端的天线增益，还需考虑到切换的时候接力切换所带来的增益。

TD-LTE的系统所采用的是MIMO技术，可以让信道容量随着天线的数量增大而线性的增长，并且能成倍提升无线信道容量，而且在宽带与天线发送的功率等同的情况之下，还可以成倍提升频谱的利用率，而且在发送端以及接收端都要分别考虑发射天线的数量和发射分集，以及波束赋行的采用与接收天线的数量。

2.1.3 各信道SNR的需求

TD-SCDMA的系统采用了CDMA（码分多址）的技术，其中系统的接收灵敏度等同于背景的噪声，干扰的余量与C/I（载干比）三者之和。

TD-LTE的系统还提出了一个 RB（Rradio Block）资源块的概念，其中系统信道的业务信道与控制信道SNR的值是不同的。在系统中，每一个用户所占用 RB的资源数也是随机变化的，RB数目的不同也会对应不同的SNR值。

通过对TD-LTE系统和TD-SCDMA系统的比较分析，我们可以知道，TD-LTE覆盖的关键技术主要体现在以下几个方面：

2.2.1 覆盖的目标业务

TD-LTE的覆盖目标业务就是一定速率的数据业务。在整个系统之中，只有PS域服务，没有电路域业务，由于不同的PS数据速率的能力，在覆盖在规划时，就要以边缘用户的数据速率为主要参数，目标数据速率不一样，解调门限也不一样，TD-LTE系统的覆盖半径也不同。

2.2.2 用户分配RB的资源数

在TD-LTE系统中，RB资源用户分配的数量会影响用户的数据速率和覆盖范围。在20 MHz宽带，RB调度可用TD-LTE的资源数100，每个RB包有12个15kHz的子载波，在使用的时候，更多的用户资源分配RB数目，用户的数据速率也就越来越高，对带宽的总带宽占用也就越高，系统接收机噪声也会增大。

在下行方向，因为平均的下行发射功率，以及基站接收机的影响，R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。

2.2.3 多样调制编码的方式

由于在系统中增加了54 QAM高阶调制的方式，这使得系统的编码率更加丰富。当用户分配RB资源个数固定的时候，如果系统调制等级越低，那么编码速率也就越低；如果解调门限越低，那么系统的覆盖也就会越大，因此，在TD-LTE的系统中编制的解码方式会对系统覆盖产生更加复杂的影响[3]。

2.2.4 天线的类型

由于在使用了MIMO技术以及波束赋行技术，所以在对链路开展预算的时候，不仅要考虑到前者带来发射分集的下行覆盖的增益，而且还要考虑后者在上和下行方向上的接受分集的增益和赋行的增益与分集的增益，这也使天线对系统的覆盖产生更为复杂的影响。

2.2.5 呼吸的效应

因为系统所采用的是 ofdma技术，所以不需要考虑同一个地区的不同用户之间产生的干扰。但是小区间同频的干扰依旧是存在的，这使系统仍旧存在着必然的呼吸效应。

2.2.6 系统的帧结构设计

从帧结构上看的话，TD-LTE比TD-SCDMA系统覆盖的半径还要大。

3 结束语

TD-LTE系统作为下一代移动通信的技术和标准，TD-LTE的系统应用更能够为移动通信用户带来了“永远在线的体验”。对TD-LTE系统的覆盖性能进行分析，就是分析网络性能的其中一个部分。在整个分析研究过程中，一定要考虑实际的应用中各种路径的损耗、链路的平衡等对覆盖的影响因素，这样分析结果才能更加准确，才能提升覆盖规划质量，从而提升整个系统性能，并更好地来推动这一技术发展与应用。

[1]王烽.TD-LTE无线网络覆盖特性研究[J]. 中国信息化，2013（8）：12.

[2]蔡铭凯.浅谈TD-LTE无线网络的覆盖特性[J].中国新通信，2013（17）：36.

[3]王鹏.TD-LTE无线网络优化技术研究[J]. 城市建设理论研究（电子版），2014（28）：51.

Discussion on Key Technology of TD - LTE Wireless Network Coverage Planning

Lan Weixing
Guangzhou GCI Science & Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510310

TD-LTE technology is a new generation of mobile communication technology, as an advanced technology, in which the development and application of wireless communication industry has a very important role and significance.This paper briefly introduces the TD-LTE wireless network technology, and through the comparison with TD-SCDMA, TD-LTE wireless network coverage of key technologies were analyzed to provide a reference to the relevant research to promote the development and application of this technology.

TD-LTE wireless network; coverage of key technologies; OFDM technology

TN929.5

A

1009-6434（2017）3-0001-02