TD-LTE無線網絡技術的論文
TD-LTE無線網絡技術的論文
TD-LTE即分時長期演進(Time Division Long Term)，是由阿爾卡特一朗訊、中國移動、華為技術等業(yè)者共同開發(fā)的第四代移動通信技術與標準，是時分雙工技術TDD(Time Division Duplexing)版本的LTE技術。 以下是學習啦小編為大家整理到的TD-LTE無線網絡技術的論文，歡迎大家前來閱讀。
TD-LTE無線網絡技術的論文一：
1、引言
高速鐵路由于具有速度快、正點率高、舒適方便等優(yōu)點，近年來在規(guī)模及運行速度上的發(fā)展都十分迅猛。然而與高鐵建設高速發(fā)展不相適應的是在網絡及信息化方面的滯后。因此在關注安全運營的同時，如何為乘客提供全方位的信息化服務，是目前需要解決的一個問題。
而TD-LTE技術作為新一代移動通信寬帶技術，具有很多特性和優(yōu)點，可以改善高鐵網絡服務質量及信息化服務。為高鐵運營企業(yè)信息化服務提供新的途徑，構建強大的服務網絡，為乘客的出行提供豐富多彩的網絡及信息服務。
2、國內高鐵網絡及信息服務現狀
2.1 網絡服務
目前，高鐵移動通信主要采用GSM-R系統。隨著鐵路不斷提速以及線路延伸、擴建，GSM-R無線覆蓋也將面臨很多問題。尤其是在鐵路并線區(qū)段、線路交叉區(qū)段、大型車站區(qū)段、隧道橋梁等弱場區(qū)域，以及線路編組場等匯集區(qū)域，無線網絡覆蓋問題日益嚴重。受制于有限的4M頻率資源，傳統的基站無法為這些區(qū)域提供可靠網絡覆蓋。
國內高鐵普遍存在3G網絡信號差、WIFI網絡未開通服務或難以連接等問題，影響商務出行。已投入運營的CRH380A/CRH380B型動車組已在一等座車廂配置了WIFI設備。但是車載WIFI網絡只有設設備沒有內容，所以系統工作不起來。CRH380A/CRH380B型列車雖然在車內裝載了WIFI設備，但其車地之間通信的問題并未解決。
2.2 信息服務
我國高鐵現有車廂PIS系統所能提供的信息僅有系統通過車載LED顯示屏所顯示的車速、車內外溫度、到站情況及視頻播放、多媒體廣告等。受制于網絡因素，PIS系統業(yè)務單一，且主要廣播類節(jié)目內容更新較少且為單向廣播，不能吸引旅客與系統間實現雙向互動。
3、解決方案
3.1 TD-LTE技術介紹
TD-LTE是我國主導研發(fā)的新一代移動通信寬帶技術，具有技術先進、傳輸速率高、頻率使用方便等優(yōu)點。網速可以達到3G網絡的十倍以上，在時延問題上也比3G網絡有了明顯的改善。
利用TDL-Fi設備，可以將LTE網絡轉化成Wi-Fi網絡，所有具備Wi-Fi功能的手機、平板電腦、筆記本電腦等設備可以隨時接入，目前杭州快速公交線上已經完成全球第一個TD L-Fi公交現網應用，覆蓋60輛快速公交車及20個BRT站臺，網絡表現良好。
3.2 車地實時通信方案
該方案通過軌旁基站實時完成應用服務器內容更新，在高鐵沿線LTE網絡建成后，車載WIFI網絡可通過軌旁基站實時完成應用服務器內容更新;應用LTE技術，20M系統帶寬配置下，最高下行速率可達100Mbps。在LTE網絡建成后，實現車地大數據量的實時通信。(圖3-2)
3.3 車廂內部AP設備安裝方案
車廂內部建設Wi-Fi局域網，每節(jié)車廂均安裝AP，無線信號通過漏纜發(fā)射;旅客使用Wi-Fi終端通過車載AP接入到車廂內Wi-Fi局域網，享受互聯網服務(圖3-3)。車廂內WIFI局域網通過車載CPE實現與地面基站之間的“車一地”連接，完成應用服務器內容更新;遠程數據中心通過車地通信通道將待上傳內容上載到列車上。局域網配置一臺服務器和一臺車地通信網關，服務器為局域網提供內容，車地通信網關為服務器內容更新樞紐?？赏ㄟ^車廂內部局域網訪問、電子圖書閱讀、準實時新聞資訊瀏覽、音樂、視頻。
3.4 利用TD-LTE網絡完善PIS系統
PIS系統通過多媒體網絡技術及計算機系統，以車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供以運營信息為主，商業(yè)廣告為輔的多媒體綜合信息，并在非正常情況下，提供動態(tài)緊急疏散提示。應用TD-LET技術，可以使得高鐵鐵列車在高速行駛過程中依然能保持與地面的不間斷實時通信，這使得PIS旅客信息系統的功能進一步完善成為列車與旅客最直觀的信息交互平臺。
4、高鐵列車上實現TD-LTE網絡覆蓋、完善PIS系統，有利于創(chuàng)造多贏格局，受益的有以下幾方面：
一.乘客
無線網絡覆蓋范圍遍及車廂及沿線車站，乘客通過手持機和固定終端不但可以在高鐵上實現無線上網，還可以通過免費訪問信息系統，查詢服務及時準確的得到列車信息，列車達到時間、車站信息等。還可以為乘客提供快捷方便的各種資訊，實時查詢沿線車站天氣信息及旅游等周邊信息。上傳建議和投訴，并能自主的選擇娛樂等多方位的服務，滿足乘客全方位的需求。
二.通信運營商
TD-LTE網絡對高鐵的覆蓋，可以提升其品牌形象，幫助其留住或吸引高ARPu值的用戶，另外采取可盈利的運營模式，低運營維護成本，細分客戶，持續(xù)經營客戶。
三.廣告商家
與商戶合作發(fā)布商戶的信息，高鐵乘客主要為商旅人士，其次為旅游人士，可以針對性的發(fā)布酒店及旅游景點的優(yōu)惠活動等，實現與商家的雙贏。形象和價值提升，便利客戶，顧客可以通過該系統的終端機查詢旅游信息，對旅客進行有針對性的進行品牌的宣傳，通過信息發(fā)布系統，提高宣傳的有效性針對性。
四.高鐵運營部門
首先系統建成后將大大提升運營企業(yè)的服務質量，在列車運行過程中發(fā)生突發(fā)事件和緊急時間可以利用信息發(fā)布系統在顯示設備上發(fā)布緊急通知和相關內容，提高運營的安全性，并為運營企業(yè)與乘客間建立起溝通的橋梁。提升服務能力，并為高車運營部門帶來客觀的經濟收入。而且良好的通信服務，也將成為高鐵相對于航空運輸的重要競爭優(yōu)勢。
5、結束語
在高鐵建設中應用先進的網絡及信息技術，不僅可以為乘客提供直觀、高效和人性化的服務，通過準確的服務信息引導，使乘客安全、便捷、舒適地乘坐高鐵。同時，也能極大的提高高鐵服務企業(yè)的服務水平、運營效率、應急處理能力和市場競爭力。
TD-LTE無線網絡技術的論文二：
TD-LTE即分時長期演進(Time Division Long Term)，是由阿爾卡特一朗訊、中國移動、華為技術等業(yè)者共同開發(fā)的第四代移動通信技術與標準，是時分雙工技術TDD(Time Division Duplexing)版本的LTE技術。
一、TD-LTE無線網絡特點
比起2G和3G技術，TD-LTE下行采用了由OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交頻分復用技)技術演進的OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址)技術，下行的最高速率可達到100Mb/s，完全能夠滿足高速數據的傳輸要求;上行采用了SC-FDMA(Single-carrier Frequency-Division MultipleAccess，單載波頻分多址)技術，上行的最大速率達到500Mb/s，在保證系統性能的同時，還能有效地降低PAPR(Peakt0AveragePowerRatio，峰均比)，延長使用的壽命。其上行和下行的速率是其它無線蜂窩技術無法與之相比的。
TD-LTE還能靈活地支持多種波動頻率的寬帶;充分利用了TDD的信道對成性等特性，簡化了系統的設計并提高了系統性能;采用的智能天線無線技術還能降低干擾，提高邊緣用戶的使用質量;而智能天線與MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)技術的結合，還能提高系統在不同場景的應用性能，是下一代移動通信網絡的主流技術之一。
二、TD-LTE無線網絡的覆蓋特性
在無線網絡技術中，TD-LTE和TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，時分同步碼分多址)技術采用的都是TDD模式，在某種程度上有著一定的相似度，當在網絡規(guī)劃上有著不同，這里就以TD-SCDMA技術作為作為參照，與TD-LTE進行比較，對TD-LTE系統覆蓋特性的進行分析。
1、TD-LTE系統與TD-SCDMA系統
TD-LTE系統和TD-SCDMA系統的差別表現在幀結構、天線技術和各信道對SNR(信噪比)的需求上。
(1)幀結構
在幀結構上，TD-SCDMA系統采用的是智能天線、聯合檢測和接力切換的技術，其無線幀為兩個5ms的子幀，最大的覆蓋半徑，一般被理解為11.25Km。
TD-LTE系統采用的還是OFDM技術和MIMO技術，其幀結構與TD-SCDMA系統系統相似，都分為兩個5ms的半幀，但系統的最大覆蓋面積在理論上是由GP的長短決定的，而由于時隙的配置方法更為靈活，從理論上來看，其系統的覆蓋半徑遠比TD-SCDMA系統的大。
(2)天線技術
由于TD-SCDMA系統采用的是波束賦行和接力切換的技術，在對鏈路進行預算時，既要考慮波束賦行給接收端帶來的天線增益，也要考慮到切換時接力切換帶來的切換增益。
TD-LTE系統采用的MIMO技術可以使信道的容量隨著天線數量的增大而線性增長，能夠成倍地提高無線信道的容量，且在寬帶和天線的發(fā)送功率不變的情況下，也可以成倍地提高頻譜的利用率，而在發(fā)送端和接收端要分別考慮發(fā)射天線的數目、發(fā)射分集及波束賦行的采用和接收天線的數目。
(3)各信道SNR需求
TD-SCDMA系統采用CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址)技術，其系統接收的靈敏度等于背景噪聲，干擾余量和C/I(Carrier/Interference，載干比)三者之和。
TD-LTE系統提出了RB(Rradio Block)資源塊的概念，其系統信道的業(yè)務信道和控制信道的SNR值是不一樣的，系統中，每個用戶占用的RB資源數是隨機變化的，不同的RB數目對應不同的SNR值。
2、TD-LTE系統的覆蓋特性
由對TD-LTE系統和TD-SCDMA系統的對比分析，可以得知TD-LTE的覆蓋特性主要體現在以下幾個方面：
(1)覆蓋的目標業(yè)務
TD-LTE覆蓋的目標業(yè)務是一定速率的數據業(yè)務，在系統中，只有Ps域業(yè)務，而沒有電路域業(yè)務，而由于Ps數據速率的覆蓋能力不同，在對覆蓋進行規(guī)劃時，要以邊緣用戶的數據速率目標作為首要參數，目標數據速率不同，解調門限也就不同，TD-LTE系統的覆蓋半徑也相應的有所不同。
(2)用戶分配的RB資源數
TD-LTE系統中，用戶分配的RB資源數對用戶的數據速率以及覆蓋都會有影響。在20Mhz的寬帶中，TD-LTE系統中可供系統調度的RB數是100個，每一個RB有12個15kHz帶寬的子載波，在使用使，分配給用戶的RB資源數目越多，用戶的數據速率也就越高，同時其占用的頻帶總帶寬也就越高，系統接收機端的噪聲也就隨之增高。
在下行方向，由于下行的發(fā)射功率是均分的，加上基站接收機的影響，分配的RB資源個數對覆蓋的影響較小一些，當用戶占用的RB資源數目變化時，系統的覆蓋距離變化較小。
(3)多樣的調制編碼方式
由于系統中增加了54QAM的高階調制方式，使得系統編碼率更加豐富，當用戶分配的RB資源個數固定時，系統的調制等級越低，編碼速率也就越低，解調門限也越低，系統的覆蓋就會越大，因而，在TD-LTE系統中編制解碼的方式對系統的覆蓋影響更為復雜。
(4)天線類型
由于使用了MIMO技術和波束賦行技術，在對鏈路進行預算時，既要考慮前者帶來的發(fā)射分集的下行覆蓋增益，又要考慮到后者在上、下行方向上的接受分集增益、賦行增益和分集增益，使得天線對系統覆蓋的影響也更為復雜。
(5)呼吸效應
由于系統采用的OFDMA技術，可以不需考慮同一地區(qū)不同用戶之間的干擾，但在小區(qū)間的同頻干擾依舊存在，使得系統仍存在著一定的呼吸效應。
(6)系統幀結構設計
從幀結構上來看，TD-LTE系統的覆蓋半徑更大。
結束語：作為下一代的移動通信技術與標準，TD-LTE系統的應用能夠為用戶帶來“Always Online'’的體現。對TD-LTE系統覆蓋性能是分析是其網絡性能分析的一部分，在分析研究的過程中，還要考慮到實際應用中的各種路徑損耗、鏈路平衡等對覆蓋有影響的因素，使分析的結果能夠更為準確，從而提高覆蓋規(guī)劃的質量，提高整個系統的性能，從而更好地推動這一技術的發(fā)展和應用。
TD-LTE無線網絡技術的論文三：
一、引言
目前，有關TD-LTE無線網絡規(guī)劃的論文和專著很多，但大部分都是側重于TD-LTE無線網絡規(guī)劃的理論分析。本文結合工程實際對TD-LTE無線網絡規(guī)劃的一些關鍵問題進行探討。由于國內尚未明確TD-LTE所采用的頻段，故本文將不討論頻率規(guī)劃，只從覆蓋范圍的選擇、站點規(guī)模、規(guī)劃站點選取、天線選擇、分布系統建設等方面進行探討。
二、覆蓋范圍選擇
TD-LTE網絡建設要以市場業(yè)務需求為導向，將網絡建設到用戶真正需求的地方。中國移動建設TD-LTE最大的可能是采用D頻段(2570-2620MHz)或者F頻段(1880-1900MHz)，而TD-LTE覆蓋范圍與頻段的選擇是密切相關的。通常情況下，D頻段覆蓋室外熱點區(qū)域，F頻段進行室外全覆蓋。選擇TD-LTE覆蓋范圍時不應僅僅考慮網格測試區(qū)、主城區(qū)、城區(qū)等范圍，建議綜合考慮下面的因素：(1)覆蓋范圍應重點考慮數據熱點區(qū)域與網格測試區(qū)。(2)在規(guī)劃TD-LTE覆蓋區(qū)域時應盡量連續(xù)，特別是規(guī)劃D頻段時，不能因為D頻段是覆蓋熱點區(qū)域，而被劃分成一個個的小區(qū)域，如果規(guī)劃覆蓋范圍過小，會造成后期網絡測試及TD-LTE業(yè)務推廣均會出現很大的問題。(3)由于高校的數據流量一般較高，所以大學城等高校密集區(qū)域，應考慮在覆蓋范圍內。從現網TD-SCDMA的數據來看，雖然高校區(qū)域的TD-SCDMA載頻更多，但高校區(qū)域的TD-SCDMA網絡利用率仍高于非高校區(qū)域的TD-SCDMA網絡利用率，高校區(qū)域也是TD-SCDMA網絡首先需要擴容的區(qū)域，應優(yōu)先建設TD-LTE。(4)對機場、重要的黨政軍機關、重要的酒店(例如處于郊區(qū)的但經常召開重要會議的酒店)應該包含在TD-LTE覆蓋范圍內。
圖1是某城市的覆蓋區(qū)域示意圖，左圖是數據密度仿真結果，右圖是本次規(guī)劃確定的TD-LTE覆蓋范圍。
D頻段覆蓋熱點區(qū)域，可根據現網數據密度仿真及區(qū)域重要性劃分為四個大的區(qū)域，包含了該城市中心城區(qū)、新城區(qū)、大學城等區(qū)域，如右圖紅色區(qū)域所示(包含藍色區(qū)域)。F頻段進行全覆蓋，可根據TD-SCDMA覆蓋區(qū)域及現網數據密度仿真來確定覆蓋范圍，如右圖綠色+黃色區(qū)域所示，綠色為TD-SCDMA覆蓋主城區(qū)范圍，藍色區(qū)域為主城區(qū)以外的熱點區(qū)域。
三、宏站規(guī)模
通常根據覆蓋預測來進行TD-LTE宏蜂窩站點數量的確定。根據理論計算，在達到同等覆蓋質量的前提下，如果使用F頻段可比使用D頻段節(jié)省46%的建站資源(隨傳播模型不同，該值會不一樣)。在進行TD-LTE規(guī)劃時，D頻段站點可略多于覆蓋預測的站點。但由于TD-LTE D頻段規(guī)劃站點多于現網TD-SCDMA站點數，受限于選點難度，新選站點不宜太多。但在進行F頻段的TD-LTE規(guī)劃時，相對于覆蓋預測，建議加大F頻段的站點數量。因為在TD-LTE采用F頻段時，站點數少與同覆蓋區(qū)的TD-SCDMA站點數，站點可選擇的余地較大，而且TD-LTE采用F頻段的目的是進行連續(xù)覆蓋，為了保證TD-LTE的網絡質量，宜加大F頻段的站點數量。
四、規(guī)劃站點選擇
在進行TD-LTE前期規(guī)劃時，規(guī)劃站點選擇很重要，在不考慮現網實施條件的情況下，建議按以下原則進行規(guī)劃站點選擇：(1)TD-LTE站點不能僅僅在已建TD-SCDMA站點中選擇，而應該綜合GSM網絡和TD-SCDMA網絡的現有資源來選擇。GSM網絡站點數通常比TD-SCDMA網絡更多，而且建設更早，綜合GSM網絡和TD-SCDMA網絡現有和規(guī)劃站址一起來規(guī)劃TD-LTE站點，選擇余地更大。(2)先考慮容量站點，再考慮覆蓋站點。容量站點中優(yōu)先選擇高校站點和單站流量(G+T流量)比較高的站點。建設TD-LTE網絡的目的是吸收高數據流量，高校站點通常數據流量比較高，而且發(fā)展?jié)摿Υ螅瑧獌?yōu)先選擇。
同理，單站流量(G+T流量)比較高的非高校站點也應該優(yōu)先選擇。(3)在容量站點確定后，才考慮覆蓋站點的選擇。覆蓋站點優(yōu)先選擇建設單位標明的VIP站點，建設單位標明的VIP站點通常除了高流量站點外，大部分為需重點覆蓋的站點，這些站點如果在TD-LTE覆蓋范圍內應全部選擇。除了上述站點以外還需要挑選站點的，建議按下面的順序考慮：①優(yōu)先考慮已建TD-SCDMA/GSM共址站點;②其次考慮已建單GSM站點;③再次考慮已在前期規(guī)劃但尚未建設的TD-SCDMA或者GSM網站點。
因為在TD-SCDMA/GSM共址站和單GSM站點中選擇時，單GSM站點有可能不具備再增加一套系統的條件，所以優(yōu)選TD-SCDMA/GSM共址站點。在已建、規(guī)劃站點中選擇時，應優(yōu)先選擇已建站點，因為TD-SCDMA或者GSM網規(guī)劃的站點存在不確定性，后期可能會改址，會影響TD-LTE的規(guī)劃。
五、天線選擇
TD-LTE的天線選擇也與其采用的頻段密切相關。如果LTE采用F頻段，可直接使用現網的F+A天線。如果LTE采用D頻段，有兩種選擇，可選擇新建單D天線，也可選擇將原有F+A天線替換為FAD天線。
從業(yè)務發(fā)展趨勢來看，中國移動TD-LTE宏基站網絡最終會走向F/D頻段共同組網，所以對于新建站點，建議一次建設到位，直接采用FAD天線，避免后期再進行改造。
對于D頻段改造站點來說，建議優(yōu)先采用新建單D天線的方式，因為更換現網天線會對原有網絡質量造成影響，而且FAD天線單價遠高于單D頻段天線單價。在前期規(guī)劃過程中，應優(yōu)先選擇天面條件較好的站點作為TD-LTE站點，只有對于天面新增天線施工困難的情況，才考慮替換原有天線。
六、分布系統選擇
因為TD-LTE的頻段較高，對于規(guī)劃區(qū)內的TD-SCDMA物業(yè)點均建議建設TD-LTE系統。
TD-LTE室內分布系統建設方式包括單路建設方式和雙路建設方式兩種。雙路分布系統相對于單路分布系統具有1.5～1.8倍的容量增益，對于提升小區(qū)吞吐量和用戶峰值速率體驗具有明顯的性能優(yōu)勢，故在數據流量較大的區(qū)域，LTE應建設雙路分布系統。
中國移動集團在《LTE擴大規(guī)模試驗無線網建設指導意見》中建議：“對于新建場景，建議除物業(yè)點的地下室(無人員聚集)、停車場、電梯區(qū)域外，均建設雙路分布系統。對于改造場景，優(yōu)先采用單路室分系統改造方式，在容量需求較高或示范作用顯著的物業(yè)點建設雙路分布系統，覆蓋除地下室(無人員聚集)、停車場、電梯外的區(qū)域。”
但實際規(guī)劃設計中很難按此考慮。雙路分布系統由于需要雙路饋線和雙倍天線，建設難度很大，特別對已建單路分布系統的物業(yè)點，再建設一路分布系統協調難度很大。對某地市的現網情況進行調研后發(fā)現，現網有雙路分布系統的物業(yè)點不到1%，主要原因就是因為協調困難。而且從投資效益上說，雙路分布系統投資接近翻倍，但是很多物業(yè)點并沒有建設雙路分布系統的必要?，F網很多分布系統是為了解決TD-SCDMA網絡的覆蓋需求而建設的，并沒有很高的用戶數及數據流量，在這些物業(yè)點建設雙路分布系統會造成投資浪費。
筆者建議僅對高校、交通樞紐等物業(yè)點建設雙路分布系統，其他物業(yè)點個別有需要的才建設成雙路分布系統。
七、總結
本文從TD-LTE覆蓋范圍、站點規(guī)模、規(guī)劃站點選取、天線選擇、分布系統建設等多方面對TD-LTE無線網絡規(guī)劃的關鍵問題進行了探討，明確TD-LTE無線網絡規(guī)劃的實際建設思路，為國內即將開展的大規(guī)模TD-LTE網絡建設提供指導。