TD-LTE網絡性能分析

虞疆 劉遠彬

摘? 要：無線網絡性能包含覆蓋、質量和容量;影響網絡覆蓋的因素包含頻率、小區發射功率、手機終端靈敏度等;影響網絡質量的因素包含網絡拓撲結構、小區間干擾協調機制等;影響網絡容量的因素包含信道帶寬、上下行子幀配比、具體的業務類型、頻率組網方式等。本文主要從TD-LTE網絡技術原理及業務模型等方面對影響TD-LTE網絡性能的因素進行分析，分析出TD-LTE網絡建設建議，以確保基礎配置能夠滿足網絡建設的要求，促進網絡的發展。

關鍵詞：TD-LTE;網絡性能;ICIC;業務模型

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權的新一代移動通信技術。它吸納了TD-SCDMA的主要技術元素，體現了我國通信產業界在寬帶無線移動通信領域的最新自主創新成果。2013年12月4日，工信部給中國移動、中國電信、中國聯通均發放了TD-LTE牌照，拉開中國LTE商用序幕。

2? TD-LTE網絡性能指標

由于LTE網絡相比于2G、3G無CS域，能夠為用戶提供高速數據服務，TD-LTE網絡性能指標也發生了一些變化，網絡性能關鍵指標也由原來的覆蓋指標（重點強調接收電平）向用戶感受（上下行吞吐量）轉變。現階段主要關注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網絡中可以代表無線信號強度的關鍵參數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，代表業務信道的質量并直接決定了業務速率，是影響LTE網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網絡的感知速率，是衡量網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得到高速率體驗從而提升單用戶數據流量，極大地提高收入。

3? 影響TD-LTE網絡性能的因素

網絡性能包含：覆蓋、質量和容量等，對網絡覆蓋的影響因素主要包含頻率、小區發射功率、手機終端靈敏度等;對網絡質量的影響因素主要包含網絡拓撲結構、小區間干擾協調機制等;對網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、具體的業務類型、頻率組網方式等。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絡建設的成本與后期網絡運行的質量。低頻段繞射能力差、空間傳播損耗大，單基站覆蓋半徑較小，設置覆蓋基站數較多，網絡建設成本較大;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，設置覆蓋基站數較少，網絡建設成本較小。

在3GPP協議中，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、中國聯通各獲得40M帶寬。中國移動獲得頻段較寬，網絡容量優勢較明顯，可以在一定程度上彌補由于頻段較高導致的覆蓋弱勢。

針對現有TD-SCDMA網絡使用A、F頻段的情況，可以在郊區及話務需求不大的區域使用F頻段實現與TD-SCDMA相同覆蓋，在話務需求較大的區域使用D頻段，滿足對后期容量的需求。

3.2? 信道帶寬

LTE系統支持動態帶寬配置，有1.4MHz、3MHz、5MHz、10MH、15MHz、20MHz共六種配置模式。系統可以配置的上下行信道帶寬關系如表2所示。

隨著信道帶寬的增加可使用的RB數依次增加，小區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數最大為100。

在實際網絡中可以根據各區域對覆蓋和容量需求的不同，分別設置不同的信道帶寬，如密集市區容量需求較大，可以將信道帶寬設置為20M，部分區域使用載波聚合技術，實現多載波高速率滿足用戶容量需求;對于農村及部分邊緣容量較小的區域，通過使用小信道帶寬（如5M）異頻組網，滿足這些區域的覆蓋需求。

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個數據子幀和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幀結構可以靈活的支持不同配置的上下行業務。

TD-LTE不同配置的上下行時隙配比如表3所示。

3.4? 業務模型

業務模型，就是將用戶所使用的各業務類型在網絡規劃時進行定義，包括業務類型、用戶行為、終端等。業務模型主要影響網絡容量情況，精準的業務模型能夠準確預測未來的容量需求情況。

業務模型包含如下主要指標：

（1）會話時長：每個PPP會話的持續時間長度;

（2）會話任務比率：每個PPP會話的數據傳輸率;

（3）BLER/PER：塊誤碼率/包誤碼率;

（4）承載速率：業務應用層（IP）承載速率;

（5）業務滲透率：使用該業務的用戶比例;

（6）BHSA（Busy Hour Session Attempts for single user）：單用戶忙時會話嘗試次數;

（7）峰均比：為用戶的突發業務需求保留的余量。

業務模型如表4所示，由于現有TD-LTE網絡用戶較少，用戶的行為不具有代表性，建議網絡用戶增加后對業務模型進行更新。

4? TD-LTE網絡建設建議

頻率方面：對于TD-SCDMA網絡來說，D頻段一般適用于話務需求大的區域，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。

在進行網絡實際設置時，覆蓋和容量應根據實際情況進行配置，設置相應的信道帶寬，密集市區一般需要設置20M帶寬，部分區域使用載波聚合技術滿足高速率多載波用戶需求;農村和郊縣，一般采用5M信道帶寬，通過異頻組網的方式進行覆蓋。

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，后期可以根據當地的用戶實際使用情況調整時隙配比。

5? 結? 論

隨著TD-LTE網絡商用情況的發展，及時對商用網絡中的網絡性能因素進行分析總結與反饋，及時調整網絡規劃參數，保證后期網絡的運行質量。

參考文獻：

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[2] 朱晨鳴，李新.TD-LTE無線網絡組網性能研究 [J].現代傳輸，2012（2）：67-70.

[3] 丁秀鋒，顧丁烽.TD-LTE網絡覆蓋及容量估算 [J].山東通信技術，2012，32（4）：25-28.

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：無線網絡規劃、優化及設計;劉遠彬（1984-），男，漢族，廣東河源人，網絡規劃工程師，本科，主要研究方向：無線網絡規劃、優化及設計。