TD-LTE无线网络规划的研究

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LTE-TDD,简称TD-LTE,英文全称Time Division Long Term Evolution,即时分双工长期演进。它采用了智能天线、MIMO、OFDMA、HARQ等技术,是由3GPP组织并制定的标准。TD-LTE是LTE(Long Term Evolution)的一种双工模式,LTE另一种双工模式是FDD,前者可以使用非成对的频率实现上下行业务的通信,后者必须使用成对的频率才能实现上下行业务的通信,这两种双工模式的差异非常小,在未来的演进中将实现TD-LTE和FDD-LTE的融合。2013年底TD-LTE在中国正式商用,TD-LTE作为TD-SCDMA系统的长期演进,相对于TD-SCDMA,提高了很多关键指标的性能,例如:峰值速率、小区边缘速率和无线带宽利用效率,能一定程度地满足日益增长的数据业务需求,可以为用户提供比TD-SCDMA更好的数据业务体验,提供丰富多彩的移动互联网应用,让用户随时随地接入高速移动互联网络连接。在这个4G网络发展的美好愿景下,如何更好、更快地建设TD-LTE无线网络,成为现阶段所有从事移动通信和关注TD-LTE网络规划和网络建设人员所关注的重点课题。本论文首先从给定的规划区域现状入手,阐述了规划区域的城市现状,无线网络发展现状和业务发展现状,包括GSM、TD-SCDMA网络的用户情况、计费时长、移动数据流量的现状及发展趋势;GSM、TD-SCDMA网络的宏基站和室内分布基站规模、站间距、站高等现状。通过对这些现状的把握和分析,找出网络现状存在的问题,制定各网络建设的重点方向。在确定业务需求分析思路后,对影响TD-LTE无线网络规划的关键因素进行分析,关键影响因素分析中系统的介绍了LTE的基本原理及关键技术,同时对TD-LTE与FDD-LTE这两种工作模式进行对比,阐述了两种工作模式各自的优点及缺点,为本论文的具体研究过程提供了坚实的理论基础。接下来,论文结合TD-LTE系统特性,确定了相应的TD-LTE无线网络规划分析步骤。从网络覆盖性能分析入手,通过现网GSM、TD-SCDMA小区数据流量按从大到小将小区分为若干个级别。结合市场竞争、业务预测、覆盖场景等因素,对数据热点区域进行评估,综合取定建设优先级,逐步实现数据热点区域的TD-LTE无线网络覆盖。通过无线传播模型路径损耗公式推导,结合发射机、接收机、增益余量损耗等参数计算出一般城市上下行小区覆盖半径。通过覆盖半径推导出全向站和定向站站间距,最后得出TD-LTE无线网络建设方案。对于已经有TD-LTE基站覆盖的区域,使用基于对测量报告中接收信号码功率判决方法,找出该区域内弱覆盖位置,针对这些弱覆盖位置的场景不同而采取不同手段解决弱覆盖问题,得到解决弱覆盖建设规模。根据网络建设方式、场景分类及后期技术演进的需要,确定天线使用方案。最后,通过估算,得出规划区域内的基站数量及具体位置,将规划方案导入仿真软件Atoll中,通过仿真手段分析和验证规划方案的合理性。本论文对于TD-LTE建设中期的网络规划具有一定的参考价值。
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