LTE-FDD 通信系統(tǒng)優(yōu)化分析研究

周強(qiáng)

【摘要】 隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，已由傳統(tǒng)的CDMA2000 1×過渡至4G通信FDD—LTE時代。FDD利用同一時隙不同的頻率段信道進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸，這種傳輸模式與TDD有一定的區(qū)別，并且在融合組網(wǎng)模式上也具有一定的限制因素。筆者在此進(jìn)行了詳細(xì)分析，以便于提供可參考性的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 通信技術(shù) CDMA系統(tǒng) FDD—LTE 通信技術(shù) 組網(wǎng)模式 CDMA2000

傳統(tǒng)通信技術(shù)在數(shù)據(jù)信息傳送模式上具有一定的弊端因素，傳輸信道的帶寬窄，處理運行速度慢，使之造成較大的延時效應(yīng)。而現(xiàn)代4G組網(wǎng)模式中，每秒傳輸數(shù)據(jù)信息的速率能夠達(dá)到上百兆，避免了因延時效應(yīng)造成數(shù)據(jù)信息丟失的現(xiàn)象。

一、LTE—FDD技術(shù)特點分析

LTE—FDD在系統(tǒng)運行工作原理層面上的特點包括在傳送信道內(nèi)數(shù)據(jù)接收與發(fā)送的分離模式、頻率段選取模式、時間調(diào)度模式以及業(yè)務(wù)支持點模式。FDD是頻分雙工傳輸模式，在傳輸信道內(nèi)根據(jù)同一時隙不同頻率段進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸。其中在信道分離模式上，是根據(jù)兩個不同的頻率段中對稱信道在接收信息時隙上劃分的，具有相同的時間間隔，但保護(hù)頻段的方式采用的是隔離兩個不同的傳輸頻率，這樣在傳輸模式上便能根據(jù)FDD的運行模式進(jìn)行有效的傳輸。頻率段的選取是根據(jù)上行傳輸鏈路與下行傳輸鏈路的比值進(jìn)行有效的選取，寬帶調(diào)頻性質(zhì)依據(jù)傅里葉級數(shù)的線性變換以及調(diào)頻指數(shù)的近似取值來確定，傅里葉級數(shù)在單頻信號中的調(diào)測公式為m（t）=Amcos2лfmt，A代表在FDD頻分系統(tǒng)中調(diào)測信號的幅值，f代表在FDD頻分系統(tǒng)中調(diào)測信號的頻率，t代表在FDD頻分系統(tǒng)中調(diào)測信號的檢測時間。當(dāng)數(shù)據(jù)都確定后根據(jù)貝塞爾函數(shù)解析式便能求出單頻的調(diào)測信號。

根據(jù)時間調(diào)度模式的劃分，可分為單工、半雙工以及全雙工調(diào)度模式。其中單工原理是單方向時間的傳輸形式，只能由一個終端系統(tǒng)向另一個終端系統(tǒng)進(jìn)行單方向的傳輸。半雙工運行原理是兩個終端系統(tǒng)可以進(jìn)行互調(diào)，但是只有在一個終端系統(tǒng)傳輸完畢之后，才能進(jìn)行另一方向的傳輸。這兩種模式都增大的信息傳輸?shù)难訒r，而全雙工的調(diào)度模式，是由兩個終端系統(tǒng)進(jìn)行彼此之間的互發(fā)，不存在兩者在傳輸信息時，造成的延時效應(yīng)。在業(yè)務(wù)支持點模式上FDD采用的是對稱式的業(yè)務(wù)節(jié)點，當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)存有相等的碼片長度，便能高效的利用頻譜資源，但當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)信息的碼片不等長度時，便大大降低了傳輸信道內(nèi)頻譜資源的利用率。其次在子幀劃分片段上，能夠?qū)?0ms的數(shù)據(jù)幀在頻率子網(wǎng)段的劃分下，可劃分為10段等長的子幀，并且每段的子幀在結(jié)構(gòu)組成上有2個等效的時隙片段組成，時隙片段的等效長度為0.5ms。這樣的子幀結(jié)構(gòu)在信道上下行配比關(guān)系上能夠?qū)Χ嘧訋畔⒌膫鬏斈Ｊ竭M(jìn)行調(diào)度。

二、LTE—TDD與LTE—FDD融合組網(wǎng)分析

LTE—TDD與LTE—FDD在融合組網(wǎng)方式上進(jìn)行分析，融合組網(wǎng)的方式包括：頻率劃分的組網(wǎng)和天線調(diào)度的組網(wǎng)，在頻率劃分組網(wǎng)的模式中，TD在占用多個傳輸頻段，其中包括A、D、E、F的傳輸頻段，A頻段劃分的帶寬為2010—2025M的傳輸頻段，D頻段劃分的帶寬為2570—2620M的傳輸頻段，E頻段劃分的有效帶寬為2300—2400M的傳輸頻段而F頻段劃分的頻段帶寬為1880—1920M。但FDD占有的頻段為1.8和2.1G的兩個主頻段，主要用于2G和3G系統(tǒng)的開發(fā)，上下行傳輸信道的帶寬為2×30M，能夠有效保證數(shù)據(jù)信息在鏈路中的傳輸。但在TDD的利用的頻段中，根據(jù)不同的傳輸頻帶，在使用范圍方式上也有不同的限定因素，其中F和A段的復(fù)用頻帶主要用于軍事雷達(dá)方向，防止外界信息的干擾。其次F采用的是低頻段，能夠全面實現(xiàn)室外宏的覆蓋范圍，保證在覆蓋區(qū)域內(nèi)避免外界信息的干擾。

在天線融合組網(wǎng)模式中LTE—TDD與LTE—FDD在使用范圍上具有不同程度的劃分，F(xiàn)DD使用的天線是2天線分集和多合天線復(fù)用的方式。在2天線分集模式是對傳輸信號功率的放大，饋線光纜從中心機(jī)房引出，然后在交接盒將光纜引入小區(qū)用戶時，需要進(jìn)行傳輸信號功率的放大，一般采用的上FDD2天線的分集模式。而在TDD天線組網(wǎng)模式時，采用的天線類型是以8天線作為主要的選用類型，2天線作為輔用類型，8天線適用于室外信號的調(diào)測，調(diào)測信號的增益幅度在2—6dB范圍內(nèi)，有效保證了傳輸信號的功率。

三、結(jié)語

通過對FDD—LTE通信系統(tǒng)的優(yōu)化分析，使得4G通信時代能夠給人以全新的體驗。數(shù)據(jù)信息的傳輸速率以及信道的傳輸帶寬都能夠滿足用戶的需求，實現(xiàn)跨4G時代的新體驗。

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