TD-LTE同频组网容量探析

袁小平

【摘要】    本文从TD-LTE同频组网的特点入手，分析影响同频组网容量的主要因素，围绕解决干拢问题，介绍干扰随机化、干扰消除和干扰协调、调度策略优化等干扰抑制技术，小区布局优化、小区数目增加等提高频谱利用率措施，探析同频组网容量提升方法。

【关键词】    LTE    同频组网    容量

TD-LTE系统容量是满足一定用户和业务的速率与质量要求的系统能力，衡量小区容量的指标为服务小区内用户数量以及总体吞吐量。系统容量受频率带宽、基站数量、信道特性、频谱效率等多种因素的影响，同频组网方式频谱资源利用效率高，在频谱资源一定时，能有效提升系统容量。其还支持非对称频段运用，在网络设计、建设、增容时频率规划相对简单，组网部署灵活，可较好发挥TD-LTE优势。

一、TD-LTE同频组网的特点

TD-LTE系统同频组网是在网络各小区使用相同频点的组网，频率复用因子为1，其频谱效率最高的组网方式。同频组网的可用性，是基于OFDMA的干扰随机化，应用信道编码、CDMA（码分多址 ）等多种增强技术抑制同频干扰来实现的，系统的抗干扰能力，随负载的增加而减弱。应用中当小区覆盖范围超出规划时，相邻小区间干扰突出，影响信道质量，严重时会使用户无法连接，热点区域更加明显，解决TD-LTE同频干扰问题是系统同频组网运用的关键。

二、影响TD-LTE同频组网容量的主要因素

TD-LTE同頻组网的用户容量，除受制于频谱带宽和基站数量外，还是取决于基站的PDCCH和PUCCH能支持的用户数量。PUCCH在频域宽度有较大的灵活性，根据需要占用更多的RB，同时PUSCH也可传输上行信令，上行用户数不是系统的瓶颈。而PDCCH是一个干扰受限的信道，单个小区的PDCCH占用率有一定的上限，是系统用户容量的“关健”。在热点小区边缘，由于同频干扰的存在，使PDCCH SINR过低，PDCCH覆盖率受限，用户的PDCCH BLER难以满足要求，是影响系统容量与覆盖能力的主要因素。

三、同频组网容量提升主要方法

1、干扰抑制。1.干扰随机化：是将干扰信号随机化，随机化并不降低干扰信号的能量，而是其使干扰特性近似“白噪声”，为终端抑制提供条件，形式有加扰、交织和跳频，由于干扰随机化只是白化了干扰，没能实质减少系统的干扰信号，因此信噪比改善在程度上有限。2.干扰消除：小区间干扰消除是对干扰小区的信号进行某种程度的解调甚至解码，然后利用接收机的处理增益从接收信号中来消除干扰信号分量，主要有干扰抑制和基于干扰重构的干扰消除二种方法。3.干扰协调：通过管理无线资源使得小区间干扰得到控制。以小区间协调的方式对资源的使用进行限制，包括限制哪些时频资源可用，或者在一定的时频资源上限制其发射功率，从而提高相邻小区在这些资源的SINR，提高小区边缘的数据速率，改善边缘用户业务质量，ICIC从资源协调方式上有三类：FFR全频率复用，SFR软频率复用，FFR部分频率复用，其中软频率复用在频谱利用率和调度复杂度上达到了较好的平衡，在业界使用较多。4.调度策略优化：TD-LTE系统是时、频二维调度，调度策略对于系统的性能影响较大，其主要表现在较强的小区间同频干扰情况下对于服务质量（QoS）的保证上。为此，在调度算法的设计应衡量信道质量、历史吞吐率、QoS要求和公平性策略决定内各业务的调度优先级。在时频、空域和功率资源分配上，应考虑用户业务量、信道质量、QoS要求、公平性策略、用户位置信息及邻区干扰信息等因素。

2、小区布局优化。科学合理的LTE网络结构布局，能有效降低小区间干扰。在网络建设布局时，要注重站址位置规划选择，天线挂高与规划参数适合度，避免对网络结构损坏，增加小区间同频干扰。

3、小区数目增加。增加小区数目是网络容量增强的重要手段，在基站布局固定，难以增加宏站的情形下，可应用扇区分裂技术和Small Cell微基站部署等手段来增加小区数目。扇区分裂技术能够有效提升频谱的利用率。其用窄波束高增益天线提升网络覆盖，增加小区数目从而增加网络空口容量，提升LTE基站单站容量。但扇区分裂技术在一定程度上缩小相邻扇区了隔离度，加大LTE同频干扰的影响。须通过精选站点、优化控制覆盖场景周边基站天线覆盖、精准适配无线参数等特殊的相邻小区干扰对消技术， 降低本站相邻各扇区覆盖重叠区域的干扰。Small Cell微基站部署，通过宏微基站的协同组网，解决特定区域的覆盖和容量，增加频谱利用率。但微基站对宏基站上下行容量、边缘速率性能提升与其部署相对位置及频率关系密切，部署时需要考虑覆盖的精准定位和宏微同频干扰问题。

结语：TD-LTE系统同频组网，小区容量提升的主要方法有增加频谱、增加基站和提升频谱应用效率等多种方式，应围绕减少同频干拢，采用干扰随机化、干扰消除和干扰协调（ICIC）、调度策略优化等技术进行干扰抑制，提升系统抗干扰能力，应用小区布局优化，增加小区数目等方法提升系统频谱利用率，保障同频组网容量的最大化。

参  考  文  献

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