TD-LTE無線網絡的多場景覆蓋解決方案

于濤 呂邦國

【摘要】 信息技術發展迅猛，信息傳遞速度越來越快，這就提升了對網絡通信的需求，TD-LTE無線網絡的多場景覆蓋問題就是網絡通信需求增大的一個縮影。基于以上，本文從TD-LTE關鍵技術分析入手，探討了TD-LTE無線網絡的多場景覆蓋解決方案。

【關鍵詞】 TD-LTE 無線網絡 多場景覆蓋

前言：TD-LTE是多家公司研發的一種移動通信技術標準，其在通信領域中的應用十分廣泛，但TD-LTE無線網絡多場景覆蓋問題一直是制約TD-LTE發展的重要問題。基于以上，本文簡要探討了TD-LTE無線網絡的多場景覆蓋解決方案，旨在促進TD-LTE無線網絡的進一步發展和應用。

一、TD-LTE關鍵技術分析

1.1 TDD雙工方式分析

TDD指的是時分雙工技術，其在通信系統中的應用至關重要，與時分雙工技術相對應的是頻分雙工技術，即FDD[1]。在TDD模式下，移動通信系統上行和下行處于同一載波器中，只不過所處的時隙不同，通過信號調度方法能夠實現對不同時隙的區分。

1.2 MIMO技術分析

MIMO技術指的是利用多天線來實現信號的發射和接收的技術，從本質上來講，MIMO技術術語一種空間分集技術，其有著容量大、信號傳輸快速等特點，在移動通信系統中的應用十分廣泛。

1.3 AMC鏈路自適應技術

AMC鏈路自適應技術能夠對網絡信道的感知性特點進行充分應用，其能夠通過信道反饋信息來實現對信道條件的分析，AMC鏈路自適應技術有著自動匹配功能，通過自動匹配原則能夠分配編碼方式和調制階數，這對于無線資源利用率的提升有著重要的意義。

二、TD-LTE無線網絡多場景覆蓋解決方案探討

2.1 TD-LTE規劃

網絡規劃是通信系統網絡覆蓋工程的基礎，同時也是實現無線網絡多場景覆蓋的初始環節，由此可見，探討TDLTE網絡規劃的相關問題是十分必要也是十分重要的。在進行TD-LTE網絡規劃的過程中，如何保證無線網絡全面的覆蓋面至關重要，為了實現覆蓋面的擴展，應當注重以下三個問題：①重點覆蓋：對區域內的重點場景進行覆蓋，例如學校、運營商辦公樓以及大型商場等重點場景進行覆蓋；②主要街道覆蓋：對城市中交通要道、交通樞紐要道、重要的商業街等主要街道進行無線網絡覆蓋[2]；③總體覆蓋：整體覆蓋指的是將重點覆蓋與主要街道覆蓋相結合，同時實現兩種覆蓋，保證二者相互協調，從而對目標區域實現整體覆蓋。

從內容上來看，TD-LTE網絡規劃的主要內容有五個方面，下面來進行規劃內容的具體分析：①網絡需求分析：主要指的是分析并了解需要無線網絡覆蓋的區域和地區，并明確區域內的網絡需求；②估算網絡規模：根據網絡需求來確定網絡容量以及具體的無線網絡覆蓋規模；③規劃站址：以網絡需求以及網絡規模為基礎，對機房、天饋架設等的位置進行合理的規劃；④無線網絡仿真：以下相關數學公式和傳播模型為基礎，對無線網絡覆蓋以及無線網絡容量的進行仿真分析[3]；④參數設計：參數設計主要指的是無線參數，例如頻率規劃參數等于TD-LTE網絡系統相關的無線參數設計。

2.2 合理劃分場景

要想實現TD-LTE無線網絡多場景覆蓋，合理的規劃場景是十分必要也是十分重要的，只有場景劃分完畢之后，才能夠根據場景特點來解決無線網絡覆蓋過程中出現的問題，一般來說，常見的場景劃分為住宅、娛樂場所、醫院、寫字樓、大型商場等等，根據各個場景的特點來解決無線網絡覆蓋問題，實現多場景覆蓋。

2.3 不同場景無線網絡覆蓋方法探討

不同場景的特點不同，其無線網絡覆蓋的方法也有著一定的差異性，下面選取常見的場景來探討不同場景無線網絡的覆蓋方法。

1、寫字樓。對于寫字樓場景的無線網絡覆蓋來說，要想實現網絡覆蓋，需要解決一下幾個場地的網絡覆蓋相關問題：①IF大廳：IF大廳一般區域面積較大，很容易出現室內信號外泄的問題，導致信號不強，因此應當采取有效措施避免信號外泄，對于大廳內的無線網絡覆蓋來說，應當用定向天線來完成，對于IF大廳的全方位覆蓋來說，應當用全向天線來實現；②電梯：在電梯的運行過程中，其網絡信號干擾較強，信號通常較弱，因此通過小方向角、高增益的定向天線來實現覆蓋，保證信號強度；③隔斷辦公區：對于一些石膏板隔斷或纖維板隔斷的辦公區來說，應當對天線之間的距離進行合理控制，要保證在15米之內，以此來實現隔斷辦公區的無線網絡覆蓋。

2、醫院。對于醫院來說，應當根據具體情況采取不同的覆蓋方法，單邊病房為了避免信號外泄，應當優先選擇定向掛壁天線或定向吸頂天線等定向天線。在布置天線的過程中，要對房間內結構進行考慮，最佳布置為病房門口。對于雙邊病房來說，應當在走廊、門口等位置布置全向吸頂天線[4]。此外，應當選擇BBU-RRU方式來進行信源的部署。

3、 商場及娛樂場所。商場及娛樂場所樓層一般較高，但層數較少，隔斷一般為模板，針對這些特點，可以在空曠區域建造微蜂窩，之后通過全向天線實現場景覆蓋。可以選擇微蜂窩、BBU、單通道RRU等作為信源。

2.4多場景覆蓋中對MIMO技術的應用

2.4.1上行多用戶MIMO

對于上行多用戶MIMO來說，其上行天線配置為1×2，即采用發送天線的數量為一根，接收天線的數量為兩根。采用虛擬MIMO傳輸方式能夠對信道的容量進行進一步擴大，很多終端在對基站發送數據信號的過程中，這些終端占用率相同的時頻資源，這種情況下，基站會將信號默認為一個終端不同天線發送的信號，這就形成了MIMO系統。以兩個終端為例，兩個終端和基站會組成2×2MIMO系統，如果只對上行進行考慮，終端自身并不知道自己是否處于MIMO系統中，此時基站只需要對多用戶進行檢測和完成用戶選擇匹配即可，這就在不增加終端復雜度的基礎上增大了信道容量。

2.4.2下行多用戶MIMO

相較于上行MIMO來說，下行MIMO方案較多，一般可以將其劃分為空間復用和發射分集兩類：①空間復用：指的是基站將占用相同視頻資源的多個數據流發送給一個用戶的MIMO方案，也成為單用戶MIMO；②發射分集：指的是基站將占用相同視頻資源的數據流發送給不同用戶的MIMO方案，也稱為空間多址。就目前來看，對于發射分集方案來說，其以預編碼向量選擇的預編碼技術為基礎，這種與編碼技術是多用戶MIMO場景的傳送方案。

MIMO技術在多場景覆蓋中的應用能夠通過多天線空間自由度來實現用戶分離，不同用戶能夠占用相同時頻資源，采用發射端信號處理算法來實現用戶之間干擾的限制，對時頻資源進行服用來提升區域吞吐量，如果區域負載較大，則可以通過多用戶調度算法來獲得多用戶分集增益效果，從而擴大系統容量。對于小間距天線來說，其能夠形成帶有明確指向性的波束，因此多用戶MIMO在小間距高相關性天線系統中比較適用。在信道變化較快的過程中，小間距天線形成的寬波束能夠保證各個用戶分離的有效性。

MIMO技術的應用日漸廣泛，對于多場景覆蓋來說，也有著不同的MIMO模式，以切換邊界線為基礎可以確定多場景覆蓋應用的MIMO模式。以郊區為例，郊區比較開闊，用戶不密集，因此可以采用波束賦形技術，其能夠切換為發射分集模式，雖然這種模式僅僅能夠獲得分集增益，但其對信道環境以及移動速度等沒有特殊要求，因此能夠有效的發揮效果。對于MIMO天線數量的問題，一般確定的MIMO天線個數基本配置為上行1×2，下行2×2，這種天線數量的配置方式對于擴大信道容量，提升頻譜利用率、改善數據傳輸質量以及成本控制等方面有著重要的意義。在進行TD-LTE系統網絡規劃的過程中，一般應用MIMO技術來建設現網，這樣能夠有效滿足TD-LTE系統對于延時和速率的要求。

結論：綜上所述，本文從TD-LTE關鍵技術入手，探討了其無線網絡多場景覆蓋，并例舉了具體的場景來分析了覆蓋方法，旨在為解決TD-LTE無線網絡多場景覆蓋問題提供參考。

參 考 文 獻

[1]曹健. TD-LTE無線網絡的多場景覆蓋解決方案設計[D].北京郵電大學，2013.

[2]翟英鴻，王強，魏康. 高速鐵路TD-LTE無線網絡覆蓋方案的探討[J]. 電信網技術，2014，11：89-93.

[3]趙康成，王國梁，李鳳花. TD-LTE無線網絡中重疊覆蓋優化解決方案分析[J]. 山東通信技術，2014，03：40-43.

[4]常爽. TD-LTE多場景室內深度覆蓋解決方案[J]. 電信工程技術與標準化，2015，06：64-67.