TD-LTE新技術(shù)特征下的網(wǎng)絡(luò )規劃方法演變

以往的GSM、CDMA通信系統建設已為后續TD-LTE的組網(wǎng)規劃提供了不少豐富的經(jīng)驗。與2G/3G系統相比，TD-LTE無(wú)論是物理層技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )結構、調度算法等都發(fā)生了很大的變化，這些變化決定了TD-LTE的網(wǎng)絡(luò )規劃與2G/3G系統有所不同。TD-LTE網(wǎng)絡(luò )規劃的流程與3G系統相似，但TD-LTE在網(wǎng)絡(luò )需求分析、頻率規劃、規模估算（包括覆蓋和容量估算）、網(wǎng)絡(luò )仿真和參數規劃方面與3G存在較大差異，特別是規模估算和網(wǎng)絡(luò )仿真這兩個(gè)步驟差異更大。

網(wǎng)絡(luò )需求分析方法的變化

為滿(mǎn)足TD-LTE高速、大流量網(wǎng)絡(luò )需求，在規劃TD-LTE覆蓋區域時(shí)，首先應結合室內和室外熱點(diǎn)區域，綜合考慮確定TD-LTE覆蓋區域，優(yōu)先考慮室外熱點(diǎn)區域和室內熱點(diǎn)區域重合的區域；其次，熱點(diǎn)區域應在大中城市城區范圍內選擇；第三，除考慮數據業(yè)務(wù)量與平均數據業(yè)務(wù)量比值外，還需要考慮數據業(yè)務(wù)量的絕對值；另外，規劃TD-LTE的覆蓋區域不宜太零散，應保證一定區域范圍內連續覆蓋，避免用戶(hù)使用業(yè)務(wù)時(shí)過(guò)多的系統間交互。

頻率規劃的變化

TD-LTE在頻率規劃方面與2G/3G系統有很大的差異。TD-LTE系統是基于OFDM或OFDMA多載波調制技術(shù)的系統，與TD-SCDMA系統通過(guò)碼字來(lái)區分用戶(hù)，讓用戶(hù)共享載頻資源的機制不同，TD-LTE系統通過(guò)時(shí)間或頻率子帶來(lái)區分用戶(hù)。TD-LTE系統的頻率規劃需要考慮到如何合理分配和復用有限的頻段，解決小區間的干擾這一主要干擾問(wèn)題。

目前，TD-LTE系統有同頻組網(wǎng)及異頻組網(wǎng)兩種方式。鑒于TD-LTE是一個(gè)同頻干擾受限的寬帶系統，為避免同頻干擾保證小區邊緣的同頻載干比，建議給室內覆蓋預留單獨的頻率資源。

覆蓋規劃及鏈路預算的變化

TD-SCDMA演進(jìn)到TD-LTE后，業(yè)務(wù)信道由專(zhuān)用信道變?yōu)楣蚕硇诺?；因此要確定小區的有效覆蓋范圍，首先需要確定小區邊緣用戶(hù)的最低保障速率要求。由于TD-LTE采用時(shí)域/頻域的兩維調度，還需要確定不同速率的業(yè)務(wù)在小區邊緣區域占用的RB數或者SINR要求，才能確定滿(mǎn)足既定小區邊緣最低保障速率下的小區覆蓋半徑。

TD-LTE的鏈路預算流程相對TD-SCDMA來(lái)說(shuō)也發(fā)生了很大變化。概括來(lái)說(shuō)，TD-LTE鏈路預算流程包括：輸入速率需求和系統帶寬、確定天線(xiàn)配置、MIMO配置、確定DL/UL公共開(kāi)銷(xiāo)負荷、發(fā)送端功率增益和損耗計算、接收端功率增益/損耗計算，最后得到鏈路總預算。在鏈路預算方面，特別需注意以下幾點(diǎn)。

天線(xiàn)類(lèi)型對覆蓋的影響

對于上行鏈路來(lái)說(shuō)，基站側天線(xiàn)數增加，體現為接收分集增益能力的提升；對于下行鏈路來(lái)說(shuō)，SFBC發(fā)射分集時(shí)，4、8天線(xiàn)比2天線(xiàn)的增益稍高，但差別不大；采用波束賦形時(shí)，8天線(xiàn)比2天線(xiàn)高6dB左右的增益。

發(fā)送功率對覆蓋的影響

基站發(fā)射功率增大，覆蓋能力增強，但干擾也將逐步增加，在一定功率值附近頻譜效率達到平穩。實(shí)際設備功率取值會(huì )在覆蓋能力、頻譜效率、設備成本與體積方面進(jìn)行平衡。不同信道的下行功率可以依據功率配置準則進(jìn)行功率的配置和調整，這種配置方式會(huì )影響到覆蓋性能。

CP配置對覆蓋的影響

CP配置與覆蓋能力沒(méi)有直接的關(guān)系，但CP配置要覆蓋到多徑延遲以規避干擾。密集城區多徑豐富的環(huán)境下，NormalCP適用于1.5km以?xún)鹊母采w范圍，ExtendCP適用于5km內的覆蓋范圍。

資源對覆蓋的影響

在一定邊緣業(yè)務(wù)速率性能的要求下，業(yè)務(wù)信道占用的RB資源、子幀數目越多，覆蓋距離就越遠。

多天線(xiàn)技術(shù)的影響

由于LTE中采用了多種多天線(xiàn)技術(shù)，多天線(xiàn)技術(shù)如何選用及是否開(kāi)啟都會(huì )對覆蓋產(chǎn)生直接的影響。目前的研究結果表明，采用波束賦型后，小區邊緣頻譜效率比采用發(fā)射分集時(shí)有明顯提升；也就是說(shuō)對于同樣的小區邊緣頻譜效率要求，采用波束賦型的覆蓋范圍大于采用發(fā)射分級的覆蓋范圍。

容量規劃與規模估算的變化

與TD-SCDMA不同，TD-LTE小區的容量不僅與信道配置和參數配置有關(guān)，而且與調度算法、小區間干擾協(xié)調算法、多天線(xiàn)技術(shù)選取等都有關(guān)系?？紤]到業(yè)務(wù)信道均為共享信道，TD-LTE容量估算的方法不能按照TD-SCDMA業(yè)務(wù)容量估算的方法來(lái)進(jìn)行。TD-LTE容量規劃可通過(guò)系統仿真和實(shí)測統計數據得到各種無(wú)線(xiàn)場(chǎng)景下網(wǎng)絡(luò )和UE各種配置下的小區吞吐量和小區邊緣吞吐量。

TD－LTE系統的容量由很多因素決定，包括固定的配置和算法的性能、實(shí)際網(wǎng)絡(luò )整體的信道環(huán)境和鏈路質(zhì)量等。利用規劃軟件進(jìn)行仿真分析可知采用合適站距并接近理想蜂窩結構的規劃方案其小區吞吐量比其他方案有明顯提升，因此在TD-LTE規劃時(shí)應比2G/3G系統更加關(guān)注網(wǎng)絡(luò )結構，嚴格按照站距原則選擇站址，避免選擇高站及偏離蜂窩結構較大的站點(diǎn)。

性能仿真的變化

與TD-SCDMA規劃仿真流程相比，TD-LTE網(wǎng)絡(luò )仿真有一些區別，區別主要體現在具體的參數配置和功能模塊中，這些參數配置和功能模塊體現了LTE的技術(shù)特點(diǎn)，包括承載參數配置、多天線(xiàn)增益配置、ICIC干擾消除功能和無(wú)線(xiàn)資源調度。

需注意的是，TD-LTE的技術(shù)特點(diǎn)會(huì )在小區邊界用戶(hù)頻率規劃、用戶(hù)和業(yè)務(wù)模型以及蒙特卡羅仿真上體現出來(lái)。在覆蓋預測方面，RS的門(mén)限不僅僅滿(mǎn)足RS信號的解調要求，還需結合小區邊緣最低保障業(yè)務(wù)速率來(lái)設定。TD-LTE的蒙特卡羅仿真與TD-SCDMA差異主要體現在LTE支持設備RB相應的調度算法和基于SFR的ICIC等的小區間干擾協(xié)調算法，同時(shí)由于要考慮模擬MIMO的性能，LTE系統要同時(shí)考慮大尺度衰落和小尺度衰落。

參數規劃的變化

TD-LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )參數規劃主要包括3個(gè)部分：鄰區規劃、頻率規劃、擾碼（PCI）規劃。在鄰區規劃方面，TD-LTE與TD-SCDMA鄰區規劃原理基本一致，可綜合考慮各小區的覆蓋范圍及站間距、方位角等進(jìn)行規劃，不同的是，TD-LTE還要考慮與TD-SCDMA、GSM等異系統間的鄰區規劃。關(guān)于頻率規劃參數前面已經(jīng)專(zhuān)門(mén)分析。在PCI規劃方面，TD-LTE的PCI規劃與3G的擾碼規劃類(lèi)似，基本原則是在覆蓋區交疊的相鄰小區不分配互相關(guān)性相對較高的碼字對，考慮到PCI資源充足，LTE的PCI規劃比TD-SCDMA的擾碼規劃要容易得多。