虞疆 劉遠彬
摘? 要:無線網(wǎng)絡性能包含覆蓋、質(zhì)量和容量;影響網(wǎng)絡覆蓋的因素包含頻率、小區(qū)發(fā)射功率、手機終端靈敏度等;影響網(wǎng)絡質(zhì)量的因素包含網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)機制等;影響網(wǎng)絡容量的因素包含信道帶寬、上下行子幀配比、具體的業(yè)務類型、頻率組網(wǎng)方式等。本文主要從TD-LTE網(wǎng)絡技術(shù)原理及業(yè)務模型等方面對影響TD-LTE網(wǎng)絡性能的因素進行分析,分析出TD-LTE網(wǎng)絡建設建議,以確?;A配置能夠滿足網(wǎng)絡建設的要求,促進網(wǎng)絡的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:TD-LTE;網(wǎng)絡性能;ICIC;業(yè)務模型
中圖分類號:TN929.533? ? ? 文獻標識碼:A 文章編號:2096-4706(2019)08-0064-03
Abstract:Wireless network performance includes coverage,quality and capacity;network coverage factors include frequency,cell transmission power,mobile terminal sensitivity;network quality factors include network topology,inter-cell interference coordination mechanism;network capacity factors include channel bandwidth,up-down subframe configuration,specific business types,frequency networking mode,etc. This paper mainly analyses the factors affecting the performance of TD-LTE network from the aspects of the principle and business model of TD-LTE network technology,and analyses the suggestions for the construction of TD-LTE network,so as to ensure that the basic configuration can meet the requirements of network construction and promote the development of the network.
Keywords:TD-LTE;network performance;ICIC;business model
1? TD-LTE簡介
TD-LTE是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代移動通信技術(shù)。它吸納了TD-SCDMA的主要技術(shù)元素,體現(xiàn)了我國通信產(chǎn)業(yè)界在寬帶無線移動通信領域的最新自主創(chuàng)新成果。2013年12月4日,工信部給中國移動、中國電信、中國聯(lián)通均發(fā)放了TD-LTE牌照,拉開中國LTE商用序幕。
2? TD-LTE網(wǎng)絡性能指標
由于LTE網(wǎng)絡相比于2G、3G無CS域,能夠為用戶提供高速數(shù)據(jù)服務,TD-LTE網(wǎng)絡性能指標也發(fā)生了一些變化,網(wǎng)絡性能關(guān)鍵指標也由原來的覆蓋指標(重點強調(diào)接收電平)向用戶感受(上下行吞吐量)轉(zhuǎn)變。現(xiàn)階段主要關(guān)注RSRP、SINR及上下行吞吐量。
2.1? RSRP
RSRP(Reference Signal Receiving Power,參考信號接收功率)是LTE網(wǎng)絡中可以代表無線信號強度的關(guān)鍵參數(shù)以及物理層測量需求之一,RSRP主要衡量從基站至用戶終端處的信號衰減情況。由于TD-LTE上下行共用同一頻率,故同樣可衡量上行鏈路損耗。
2.2? SINR
SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio,信號與干擾加噪聲比)是接收到的有用信號的強度與接收到的干擾信號(噪聲和干擾)的強度的比值。SINR主要衡量信道的純凈程度,代表業(yè)務信道的質(zhì)量并直接決定了業(yè)務速率,是影響LTE網(wǎng)絡性能的決定性因素。
2.3? 上下行吞吐量
上下行吞吐量可以衡量用戶對TD-LTE網(wǎng)絡的感知速率,是衡量網(wǎng)絡性能好壞的最直觀的指標。較高的上下行吞吐量可以縮短用戶的下載時間,保證用戶在碎片化時間內(nèi)得到高速率體驗從而提升單用戶數(shù)據(jù)流量,極大地提高收入。
3? 影響TD-LTE網(wǎng)絡性能的因素
網(wǎng)絡性能包含:覆蓋、質(zhì)量和容量等,對網(wǎng)絡覆蓋的影響因素主要包含頻率、小區(qū)發(fā)射功率、手機終端靈敏度等;對網(wǎng)絡質(zhì)量的影響因素主要包含網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)機制等;對網(wǎng)絡容量的影響因素主要包含信道帶寬、上下行子幀配比、特殊子幀配比、控制信道開銷、具體的業(yè)務類型、頻率組網(wǎng)方式等。下文將針對部分因素進行分析。
3.1? 頻率
頻率資源是移動通信中最寶貴的資源,頻率的高低直接影響到網(wǎng)絡建設的成本與后期網(wǎng)絡運行的質(zhì)量。低頻段繞射能力差、空間傳播損耗大,單基站覆蓋半徑較小,設置覆蓋基站數(shù)較多,網(wǎng)絡建設成本較大;高頻段繞射能力強,空間傳播損耗較小,單基站覆蓋半徑較大,設置覆蓋基站數(shù)較少,網(wǎng)絡建設成本較小。
在3GPP協(xié)議中,TD-LTE的頻率范圍主要為2G、3G等高頻段。我國TD-LTE頻段劃分情況如表1所示。
從分配頻段來看,中國移動共獲得130M帶寬,中國電信、中國聯(lián)通各獲得40M帶寬。中國移動獲得頻段較寬,網(wǎng)絡容量優(yōu)勢較明顯,可以在一定程度上彌補由于頻段較高導致的覆蓋弱勢。
針對現(xiàn)有TD-SCDMA網(wǎng)絡使用A、F頻段的情況,可以在郊區(qū)及話務需求不大的區(qū)域使用F頻段實現(xiàn)與TD-SCDMA相同覆蓋,在話務需求較大的區(qū)域使用D頻段,滿足對后期容量的需求。
3.2? 信道帶寬
LTE系統(tǒng)支持動態(tài)帶寬配置,有1.4MHz、3MHz、5MHz、10MH、15MHz、20MHz共六種配置模式。系統(tǒng)可以配置的上下行信道帶寬關(guān)系如表2所示。
隨著信道帶寬的增加可使用的RB數(shù)依次增加,小區(qū)的吞吐量也直接增加。在20M信道帶寬情況下,傳輸帶寬可使用的RB數(shù)最大為100。
在實際網(wǎng)絡中可以根據(jù)各區(qū)域?qū)Ω采w和容量需求的不同,分別設置不同的信道帶寬,如密集市區(qū)容量需求較大,可以將信道帶寬設置為20M,部分區(qū)域使用載波聚合技術(shù),實現(xiàn)多載波高速率滿足用戶容量需求;對于農(nóng)村及部分邊緣容量較小的區(qū)域,通過使用小信道帶寬(如5M)異頻組網(wǎng),滿足這些區(qū)域的覆蓋需求。
3.3? 時隙配比
TD-LTE為時分雙工,TD-LTE每個10ms無線幀包括2個長度為5ms的半幀,每個半幀由4個數(shù)據(jù)子幀和1個特殊子幀組成,特殊子幀包括3個特殊時隙:DwPTS,GP和UpPTS,總長度為1ms,TD-LTE幀結(jié)構(gòu)可以靈活的支持不同配置的上下行業(yè)務。
TD-LTE不同配置的上下行時隙配比如表3所示。
3.4? 業(yè)務模型
業(yè)務模型,就是將用戶所使用的各業(yè)務類型在網(wǎng)絡規(guī)劃時進行定義,包括業(yè)務類型、用戶行為、終端等。業(yè)務模型主要影響網(wǎng)絡容量情況,精準的業(yè)務模型能夠準確預測未來的容量需求情況。
業(yè)務模型包含如下主要指標:
(1)會話時長:每個PPP會話的持續(xù)時間長度;
(2)會話任務比率:每個PPP會話的數(shù)據(jù)傳輸率;
(3)BLER/PER:塊誤碼率/包誤碼率;
(4)承載速率:業(yè)務應用層(IP)承載速率;
(5)業(yè)務滲透率:使用該業(yè)務的用戶比例;
(6)BHSA(Busy Hour Session Attempts for single user):單用戶忙時會話嘗試次數(shù);
(7)峰均比:為用戶的突發(fā)業(yè)務需求保留的余量。
業(yè)務模型如表4所示,由于現(xiàn)有TD-LTE網(wǎng)絡用戶較少,用戶的行為不具有代表性,建議網(wǎng)絡用戶增加后對業(yè)務模型進行更新。
4? TD-LTE網(wǎng)絡建設建議
頻率方面:對于TD-SCDMA網(wǎng)絡來說,D頻段一般適用于話務需求大的區(qū)域,可以較好地支持后期容量需求。F頻段一般適用于話務需求不大的縣城和郊區(qū)。
在進行網(wǎng)絡實際設置時,覆蓋和容量應根據(jù)實際情況進行配置,設置相應的信道帶寬,密集市區(qū)一般需要設置20M帶寬,部分區(qū)域使用載波聚合技術(shù)滿足高速率多載波用戶需求;農(nóng)村和郊縣,一般采用5M信道帶寬,通過異頻組網(wǎng)的方式進行覆蓋。
時隙配比方面:考慮到與TD-SCDMA時隙配比情況,建議F頻段時隙上下行配比設置為1:3,對于D頻段時隙配置設置為2:2,后期可以根據(jù)當?shù)氐挠脩魧嶋H使用情況調(diào)整時隙配比。
5? 結(jié)? 論
隨著TD-LTE網(wǎng)絡商用情況的發(fā)展,及時對商用網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡性能因素進行分析總結(jié)與反饋,及時調(diào)整網(wǎng)絡規(guī)劃參數(shù),保證后期網(wǎng)絡的運行質(zhì)量。
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作者簡介:虞疆(1980-),男,漢族,江西吉安人,設計所所長,高級工程師,本科,主要研究方向:無線網(wǎng)絡規(guī)劃、優(yōu)化及設計;劉遠彬(1984-),男,漢族,廣東河源人,網(wǎng)絡規(guī)劃工程師,本科,主要研究方向:無線網(wǎng)絡規(guī)劃、優(yōu)化及設計。