LTE基站聯合研究

聶鋒

摘 要：移動通信從第一代到第四代基站規劃都采用蜂窩結構，而在實際布防中，特別是密集城區的基站規劃中，干擾越來越嚴重，優化難度也越來越高。充分利用LTE中的MIMO技術，采用聯合基站的方式，減少干擾，提升基站吞吐率，并提出虛擬基站概念。與傳統的蜂窩相比，基站聯合覆蓋對提高系統吞吐量，減少干擾，降低切換時間，改善用戶體驗，特別是高Qos等級用戶和VIP用戶，有著重要的意義。

關鍵詞：LTE；MIMO；OFDM；Qos；虛擬基站

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0129-03

1 移動通信發展及LTE基站聯合的意義

移動通信是現代科技高度集中的結晶。1968年，AT&T貝爾實驗室提出了“蜂窩”概念；1978年，美國貝爾實驗室成功研制了先進移動電話系統（AMPS），建成了第一代蜂窩狀模擬移動通信網；20世紀80年代中期，歐洲首先推出了全球移動通信系統（Global System for Mobile，GSM）；20世紀90年代初，美國Qualcomm公司推出了窄帶碼分多址（Code-Division Multiple Access，CDMA）蜂窩移動通信系統，屬于第二代；1993年，以TD-SCDMA，WCDMA，CDMA2000為代表的第三代陸續出現；2004年，在三代基礎上開始標準化LTE。目前，LTE已在全球大規模實現商業應用。

移動通信覆蓋的面積中，90%以上的語音話務量和數據業務來自城區。隨著用戶的增加，從2G到3G，再到4G，移動通信頻段越來越高。為了滿足用戶需求，基站間距越來越密，但干擾也隨之而來，在用戶增多的情況下，基站的吞吐率反而下降。測試表明，LTE基站吞吐率在空載情況下為100 M/ 50 M（下行/上行），在系統負荷50%下基站吞吐率下降到50 M/25 M（下行/上行），甚至更低。

2 傳統LTE基站性能研究

2.1 傳統LTE基站理論性能

LTE基站蜂窩結構如圖1所示?；旧葏^覆蓋區域為六邊形結構，用戶終端在其中一個基站覆蓋范圍內接收服務。本文為了突出重點，對圖片和模型進行了簡化。理想下LTE基站與終端之間的系統傳輸如圖2所示。

參考文獻

[1]袁戈非.LTE/LTE-ADVANCED關鍵技術與系統性能[M].北京：人民郵電出版社，2013.

[2]羅濤，樂光新.多天線無線通信原理與應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2005.

[3]Arogyaswami Paulraj，Rohit Nabar，Dhananjay Gore.Introduction to Space-Time Wireless Communicat ions[M].New York：Cambridge University Press，2008.

〔編輯：李玨〕

Abstract： Mobile communications from the first generation to fourth-generation base stations have adopted the honeycomb structure plan， but in the actual deployment， especially in dense urban planning base station interference and more serious， optimization difficulty getting higher. Full use of MIMO techniques in LTE， a base station by way of the joint， reduce interference and improve the throughput of the base station， and make the concept of the virtual base station. Compared with the traditional cellular base stations to improve the system throughput joint cover， reduce interference， reducing switching time， improve user experience， especially the high level of user and VIP user Qos has important significance.

Key words： LTE； MIMO； OFDM； Qos； virtual base station

摘 要：移動通信從第一代到第四代基站規劃都采用蜂窩結構，而在實際布防中，特別是密集城區的基站規劃中，干擾越來越嚴重，優化難度也越來越高。充分利用LTE中的MIMO技術，采用聯合基站的方式，減少干擾，提升基站吞吐率，并提出虛擬基站概念。與傳統的蜂窩相比，基站聯合覆蓋對提高系統吞吐量，減少干擾，降低切換時間，改善用戶體驗，特別是高Qos等級用戶和VIP用戶，有著重要的意義。

關鍵詞：LTE；MIMO；OFDM；Qos；虛擬基站

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0129-03

1 移動通信發展及LTE基站聯合的意義

移動通信是現代科技高度集中的結晶。1968年，AT&T貝爾實驗室提出了“蜂窩”概念；1978年，美國貝爾實驗室成功研制了先進移動電話系統（AMPS），建成了第一代蜂窩狀模擬移動通信網；20世紀80年代中期，歐洲首先推出了全球移動通信系統（Global System for Mobile，GSM）；20世紀90年代初，美國Qualcomm公司推出了窄帶碼分多址（Code-Division Multiple Access，CDMA）蜂窩移動通信系統，屬于第二代；1993年，以TD-SCDMA，WCDMA，CDMA2000為代表的第三代陸續出現；2004年，在三代基礎上開始標準化LTE。目前，LTE已在全球大規模實現商業應用。

移動通信覆蓋的面積中，90%以上的語音話務量和數據業務來自城區。隨著用戶的增加，從2G到3G，再到4G，移動通信頻段越來越高。為了滿足用戶需求，基站間距越來越密，但干擾也隨之而來，在用戶增多的情況下，基站的吞吐率反而下降。測試表明，LTE基站吞吐率在空載情況下為100 M/ 50 M（下行/上行），在系統負荷50%下基站吞吐率下降到50 M/25 M（下行/上行），甚至更低。

2 傳統LTE基站性能研究

2.1 傳統LTE基站理論性能

LTE基站蜂窩結構如圖1所示。基站扇區覆蓋區域為六邊形結構，用戶終端在其中一個基站覆蓋范圍內接收服務。本文為了突出重點，對圖片和模型進行了簡化。理想下LTE基站與終端之間的系統傳輸如圖2所示。

參考文獻

[1]袁戈非.LTE/LTE-ADVANCED關鍵技術與系統性能[M].北京：人民郵電出版社，2013.

[2]羅濤，樂光新.多天線無線通信原理與應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2005.

[3]Arogyaswami Paulraj，Rohit Nabar，Dhananjay Gore.Introduction to Space-Time Wireless Communicat ions[M].New York：Cambridge University Press，2008.

〔編輯：李玨〕

Abstract： Mobile communications from the first generation to fourth-generation base stations have adopted the honeycomb structure plan， but in the actual deployment， especially in dense urban planning base station interference and more serious， optimization difficulty getting higher. Full use of MIMO techniques in LTE， a base station by way of the joint， reduce interference and improve the throughput of the base station， and make the concept of the virtual base station. Compared with the traditional cellular base stations to improve the system throughput joint cover， reduce interference， reducing switching time， improve user experience， especially the high level of user and VIP user Qos has important significance.

Key words： LTE； MIMO； OFDM； Qos； virtual base station

摘 要：移動通信從第一代到第四代基站規劃都采用蜂窩結構，而在實際布防中，特別是密集城區的基站規劃中，干擾越來越嚴重，優化難度也越來越高。充分利用LTE中的MIMO技術，采用聯合基站的方式，減少干擾，提升基站吞吐率，并提出虛擬基站概念。與傳統的蜂窩相比，基站聯合覆蓋對提高系統吞吐量，減少干擾，降低切換時間，改善用戶體驗，特別是高Qos等級用戶和VIP用戶，有著重要的意義。

關鍵詞：LTE；MIMO；OFDM；Qos；虛擬基站

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0129-03

1 移動通信發展及LTE基站聯合的意義

移動通信是現代科技高度集中的結晶。1968年，AT&T貝爾實驗室提出了“蜂窩”概念；1978年，美國貝爾實驗室成功研制了先進移動電話系統（AMPS），建成了第一代蜂窩狀模擬移動通信網；20世紀80年代中期，歐洲首先推出了全球移動通信系統（Global System for Mobile，GSM）；20世紀90年代初，美國Qualcomm公司推出了窄帶碼分多址（Code-Division Multiple Access，CDMA）蜂窩移動通信系統，屬于第二代；1993年，以TD-SCDMA，WCDMA，CDMA2000為代表的第三代陸續出現；2004年，在三代基礎上開始標準化LTE。目前，LTE已在全球大規模實現商業應用。

移動通信覆蓋的面積中，90%以上的語音話務量和數據業務來自城區。隨著用戶的增加，從2G到3G，再到4G，移動通信頻段越來越高。為了滿足用戶需求，基站間距越來越密，但干擾也隨之而來，在用戶增多的情況下，基站的吞吐率反而下降。測試表明，LTE基站吞吐率在空載情況下為100 M/ 50 M（下行/上行），在系統負荷50%下基站吞吐率下降到50 M/25 M（下行/上行），甚至更低。

2 傳統LTE基站性能研究

2.1 傳統LTE基站理論性能

LTE基站蜂窩結構如圖1所示?；旧葏^覆蓋區域為六邊形結構，用戶終端在其中一個基站覆蓋范圍內接收服務。本文為了突出重點，對圖片和模型進行了簡化。理想下LTE基站與終端之間的系統傳輸如圖2所示。

參考文獻

[1]袁戈非.LTE/LTE-ADVANCED關鍵技術與系統性能[M].北京：人民郵電出版社，2013.

[2]羅濤，樂光新.多天線無線通信原理與應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2005.

[3]Arogyaswami Paulraj，Rohit Nabar，Dhananjay Gore.Introduction to Space-Time Wireless Communicat ions[M].New York：Cambridge University Press，2008.

〔編輯：李玨〕

Abstract： Mobile communications from the first generation to fourth-generation base stations have adopted the honeycomb structure plan， but in the actual deployment， especially in dense urban planning base station interference and more serious， optimization difficulty getting higher. Full use of MIMO techniques in LTE， a base station by way of the joint， reduce interference and improve the throughput of the base station， and make the concept of the virtual base station. Compared with the traditional cellular base stations to improve the system throughput joint cover， reduce interference， reducing switching time， improve user experience， especially the high level of user and VIP user Qos has important significance.

Key words： LTE； MIMO； OFDM； Qos； virtual base station