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lte技术论文范文第1篇

【关键词】TD-LTE 异频组网 PCI规划 MIMO配置 Atoll网络仿真

1 引言

TD-LTE是中国具有自主知识产权并获得ITU认可的LTE技术,技术可靠、产业链完备,得到了国际一线设备厂商和运营商的支持,也是在国内主推的LTE技术。跟FDD-LTE相比,TD-LTE采用时分双工,占用的带宽是FDD-LTE的一半,频谱选择上也更为灵活,不需要对称频谱,因此频谱可用性更高。

因为国外频谱资源价格昂贵,运营商的TD-LTE网络主要是同频组网,同频组网小区间干扰只能协调而不能消除,导致小区边缘服务质量严重下降。中国政府为了支持推进TD-LTE的发展,给其划分了190MHz的可用频谱资源,而LTE能承载的最大带宽是20MHz。因此,有了充分的频谱资源,国内TD-LTE可以采用异频组网等方案,提高小区的总体吞吐量和改善小区边缘用户性能。而小区ID规划、MIMO配置也是影响LTE性能的重要因素,在网络规划设计时也需要给予重视,从而提高网络整体性能。

本文主要从TD-LTE组网原理和方案探讨基于Atoll的TD-LTE组网性能仿真与验证、TD-LTE现网性能分析与优化等方面对TD-LTE组网规划,特别是TD-LTE异频组网、PCI规划、MIMO配置进行分析验证,得出一些科学合理并能有效指导TD-LTE商用网建设的结论和建议。

2 TD-LTE组网关键技术

2.1 TD-LTE的频率规划

TD-LTE常见的频率复用方式分为同频组网和异频组网方式。其中,同频组网是指全网所有小区使用相同的频点,该方式频谱效率高,无需频率规划,但是会引入同频干扰,造成系统吞吐量下降,尤其是小区边缘性能下降。为此,频率软复用(SFR)、部分频率复用(FFR)(如图1)等技术被提出,解决了干扰问题,却牺牲了部分频谱资源,降低了传输能力。

异频组网是指同一基站的不同小区采用不同频率,该方式不会产生同频干扰。因此,对于网络总体吞吐量和边缘用户性能提升都有显著效果;但是需要的带宽较多,适合在频谱资源丰富的场景下使用。

2.2 PCI规划

LTE系统中的PCI(Physical Cell ID,物理小区ID)共有504个,其中PSS号为0~2,SSS号为0~167,PCI=3*SSS+PSS。如果相邻小区PCI相同,会产生严重干扰,因此相邻小区PCI应规划成不同数值;此外,为避免PSS相同,相邻小区PCI模3也应不同,最大限度避免干扰。在PCI规划上不仅要相邻小区模3不同,还要进行不要的PCI资源预留,因此人工规划PCI的难度较大,难以实现最优规划,需要借助规划软件来实现。

2.3 MIMO配置

MIMO主要通过信号的不相关性来提高传输性能,目前MIMO主要有SU-MIMO、MU-MIMO、Virtual-MIMO、AMS(自适应技术,根据实际自动调整MIMO模式)等技术。LTE支持AMS技术,在MIMO规划上主要体现发射端天线数量的规划,因为接收端天线数目已固定(通常为2根),所以发射端天线主要是为了提高整个服务区域的整体性能,而不是提高单个用户的性能。当天面条件允许并保证有效隔离度的情况下可以配置8天线。

3 TD-LTE同频、异频组网方案仿真与

验证

Atoll是业界广泛使用的RF网络仿真规划、优化软件,最新版本的Atoll提供了对LTE网络ICIC、AMS等技术仿真的功能,可以较为准确地对LTE网络进行仿真,为了验证仿真结果我们还进行了现网测试。

3.1 TD-LTE同频、异频组网性能分析

4 结论

通过理论分析、软件仿真和现网测试,对TD-LTE组网的几个关键性技术——异频组网、PCI规划、MIMO配置做了较为深入的分析,得出了若干有应用价值的结论,从而为指导TD-LTE商用网的规划设计提出科学、可用的参考。同时为了简化分析,试验仿真中忽略了很多现实因素,在实际规划设计中需予以考虑才能达到最好的规划设计效果。

参考文献:

[1] 高新,陈志成,宋永胜. LTE实验网在现网共享场景下的规划设计方案探讨[A]. 2012广东通信青年论坛优秀论文集[C]. 2012.

[2] 曾哲君,宋永胜. TD-LTE室内外协同覆盖方案探讨[J]. 移动通信, 2012(18): 22-26.

[3] Gao Xin. Restraint-aware Correctness Analyzing of Composite Web Services Based on Open Petri Net[A]. New York: DCABES 2011, 2011: 195.

lte技术论文范文第2篇

【关键词】TD-SCDMA TD-LTE BBU RRU GPS 天线

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2015.05.015 中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1006-1010(2015)05-0066-05

引用格式:卢志丹,洪海颖. TD-SCDMA到TD-LTE平滑过渡的建设方案浅析[J]. 移动通信, 2015,39(5): 66-70.

Construction Scheme Analysis on the Smooth Transition

from TD-SCDMA to TD-LTE

LU Zhi-dan1, HONG Hai-ying2

(1.China Mobile Group Jieyang Co., Ltd., Jieyang 522000, China;

2.Guangdong Southern Planning & Designing Institute of Telecom Co., Ltd., Shantou 515041, China)

[Abstract]

The evolution from TD-SCDMA to TD-LTE is briefly is introduced and the common platform scheme of TD-SCDMA and TD-LTE is analyzed. It is concluded that the smooth transition of TD-LTE base station (BS) is mainly based on the original TD-SCDMA BS. The evolution of BBU, RRU, antenna and other devices in TDS/TDL dual mode BS is described. Finally, some details in smooth transition are expounded.

[Key words]TD-SCDMA TD-LTE BBU RRU GPS antenna

1 引言

目前,国际上TD-LTE的商业部署采用与原有TDD系统共站的建设方式占大多数。国内已开展的TD-LTE规模测试也选择了基于TD-SCDMA组网的方式[1]。但是,对于即将开始的大规模TD-LTE建设,TD-SCDMA站址资源不足是个尤为突出的问题。本文介绍了TD-LTE/GSM共站建设方案,并对其建设思路、建设方式、注意事项进行了论证和分析,提出了行之有效的TD-LTE/GSM共址建设方案。

2 建设思路

TD-LTE是中国移动无线蜂窝网络发展的趋势,将成为中国移动高带宽、高质量无线宽带业务的主要承载网络。因此中国移动应该积极推动TD-LTE网络的快速部署,实现TD-LTE网络的全面覆盖,以确保中国移动在无线网络服务方面的优势。但是在TD-LTE建设过程中,将面临以下问题:

(1)用户希望在一开始使用TD-LTE网络时,即能在任何地区都能有优良的网络覆盖性能。

(2)大规模进行LTE建设需要极大的建设成本,在当今运营商面临着成本快速增长压力的时代,投入大量建设成本将会对企业造成巨大的成本压力。

因此为了快速形成网络覆盖,同时节省建设成本,需要采用GSM、TD-LTE共站址资源的建设方式进行建设。通过共建共享的方式建设TD-LTE网络有以下优点,如表1所示。

3 建设方案分析

TD-LTE同TD-SCDMA均采用F频段建网时,是以现有TD-SCDMA网络站址资源为基础,通过简单硬件改造及软件升级演进到TD-LTE网络的建设方式。建设方案简图如图1所示。

3.1 天线部分

中国移动建设TD-LTE系统,要满足覆盖需求,一般需要在现有的天馈上加3副天线[2]。然而有些基站的天馈已经是无法增加抱杆的情况,倘若采用TD-LTE与TD-SCDMA共天线的方案,那么就无需再增加抱杆,只需对原有TD-SCDMA天线进行整改即可,该方案更便于工程实施。但该建设方案是否会影响各自的数据传输性能,系统间的互干扰因素和干扰程度情况是需要考虑的问题。

对于TD-SCDMA基站,基站采用阵列天线,基带处理部分引入了智能天线信号处理技术。智能天线技术主要包括以下2点内容:一是上行多接入信号的空间滤波,即对同一时隙中发往基站的不同接入信号通过空间信道估计和均衡技术进行滤波;二是下行赋形发送,用户信号和干扰信号具有独特的空间方位特性,赋形发送根据这个特性对不同的用户采用不同的赋形波束来发送下行信号。所以在TD-SCDMA建设中,建议采用8阵元的双极化天线。

在TD-LTE系统中采用的是多天线技术,多天线技术是指在无线通信的发射端或接收端采用多副天线,然后再通过信号处理技术实现的一种综合技术。TD-LTE的多天线技术包括分集、空间复用、波束赋形等。对于多天线技术的选用,可以参考如下建议:

(1)分集可以分为时间、空间、频率分集。分集技术可以提高接收的可靠性和覆盖范围,适用于需要保证可靠性或重视覆盖的环境。

(2)空间复用的技术特点是可以实现多路信道同时传输不同信息,峰值速率从理论上得到了成倍提高。空间复用技术主要应用场景是密集城区信号散射多的地区,不适合有直射信号的环境。

(3)波束赋形技术是多路天线阵列赋形成单路信号进行传输,它可以准确估计信道,针对用户形成波束,降低用户间干扰,提高覆盖能力,同时降低小区内干扰,提升系统吞吐量。

8阵元的双极化天线也是目前TD-LTE系统所使用的天线。

通过覆盖测试(验证双系统采用双频天线合路对各个系统覆盖的影响)和峰值吞吐量测试(验证双系统采用双频天线合路对各个系统下终端的吞吐量的影响)发现: TD-SCDMA和TD-LTE这2个系统,采用双频天线并同时开启双系统工作时,覆盖范围均会受影响,但是影响不大。

综上所述,天线需要同时支持F、A频段,比如现网天线已经同时支持F、A频段,那么天线部分无需改造,假如现网天线不能同时支持F、A频段,那么就需要将现网天线替换为同时支持F、A频段的天线。

3.2 GPS部分

TD-SCDMA、TD-LTE共址基站,则共用GPS信号,无需改造。

3.3 RRU部分

常规情况下,TD-SCDMA原有的RRU设备按照1.6MHz带宽设计,并依据TD-SCDMA标准中规定的载波发射功率来设置RRU额定功率,对应的调制解调频率位置及带宽则参照TD-SCDMA所分配的频率资源位置及带宽设计。而TD-LTE系统由于采用灵活的带宽配置和发射功率,并运行于不同带宽,因此需要进行RRU替换来实现TD-SCDMA的RRU升级为支持TD-LTE的RRU[3]。

采用双模RRU设备,可作为TD-SCDMA基站接升级为TD-LTE基站使用。双模RRU设备输出功率需同时支持TD-SCDMA及TD-LTE的射频单元功耗,并且双模RRU基于原有的单模TD-SCDMA的RRU设备设计改造,因此略微降低了单模RRU设备对TD-SCDMA支持的载波数量,但具备了支持TD-LTE的双模能力。这种双模RRU的设计制造成本提升相对较小,是TD-SCDMA平滑过渡到TD-LTE的阶段性可选设备。

综上,如果现网TD-SCDMA RRU支持F、A频段,则RRU可利旧使用,只需为各RRU增加一根光纤连接至BBU完成双光纤链路即可。如果现网TD-SCDMA RRU不支持F、A频段,则替换为支持F、A频段的RRU,并增加一根光纤连接至BBU完成双光纤链路。

3.4 BBU部分

因TD-LTE与TD-SCDMA信号带宽及底层技术原理的差异,TD-SCDMA现有的BBU不能供TD-LTE直接使用,要实现TD-LTE相应功能,还需要额外增加TD-LTE所需的BBU基带处理单元。

对于BBU,除基带板卡以外,还包括主控、传输、机框、背板等其他辅助设备资源。因此,对于需要新增TD-LTE BBU基带处理单元的情况,BBU升级方式可以包括如下几种组合[4]:

(1)新增机架或利旧原有机架,新增一套TD-LTE的BBU设备

利旧原有机架,完全新增一套TD-LTE的BBU单元,全部设备为新增购置,所需的成本最高。而新增机架的方式则成本还要更高一些。

(2)共传输板卡升级BBU

该方案利旧TD-SCDMA BBU传输板卡,新增TD-LTE基带板。TD-LTE与TD-SCDMA共用一套传输板卡。对于已具有GE接口的TD-SCDMA BBU设备无需硬件升级。相对于第一种方案所需成本有所降低。

(3)双模BBU

双模BBU方案中,TD-LTE与TD-SCDMA共用主控、传输、机框、背板等辅助资源,仅基带处理单元分别由各自的基带板完成。相对于前2种升级方式,该方案所需成本最低。但该方案的实施,需要对已有的TD-SCDMA BBU进行背板与机框等的改造和升级。

4 注意事项分析

(1)在工程实施过程中,双系统天线之间保持适当垂直或水平空间隔离,建议安装TD-LTE基站天线时采用如下间距标准:

1)GSM/DCS符合3GPP TS 45.005 V9.1.0(2009-11)规范要求时,TD-LTE线阵和GSM1800定向天线之间间距要求:并排同向安装时,水平隔离距离≥0.5m,垂直距离≥0.2m。

2)TD-LTE线阵和CDMA2000定向天线之间间距要求:并排同向安装时,通常建议采用垂直隔离方式,并且保持垂直距离≥2.3m。

3)TD-LTE线阵和WCDMA定向天线之间间距要求:并排同向安装时,建议水平隔离距离≥0.5m,并且垂直距离≥0.2m。

4)TD-SCDMA符合《中国移动TD-SCDMA无线子系统硬件技术规范(2010年)》[5]时,TD-LTE与TD-SCDMA隔离要求:并排同向安装时,水平隔离距离≥0.5m,垂直距离≥0.2m。

(2)双模站点天线更换现网TD-SCDMA站点双模演化到TD-LTE过程中,部分宏站需要同时更换天线和RRU(支持FA频段),工程施工队更换天线时依据设计院提供的工参进行施工。如果存在设计工参与现网运行工参(小区编号、下倾角、方位角)不一致的情况,可能会导致天线更换后TD-SCDMA覆盖效果的变化。

(3)TD-SCDMA双模演进站点涉及到天线更换站点,应要求施工队进行现场测量(确认小区编号、方位角、俯仰角),如果发现设计工参与实际测试工参不一致,需及时请示网优中心确认后再进行施工。与此同时,机房应依据新天线型号进行TD-SCDMA权值更新,确保天线更换前后TD-SCDMA覆盖情况的一致性。

(4)TDS-TDL双模RF优化协同双模宏站的TD-SCDMA与TD-LTE共用天馈,整体覆盖效果基本一致,但如果存在部分小区TD-LTE与TD-SCDMA覆盖目标不一致(TD-LTE站点与TD-SCDMA站点不全是共址建设)带来的RF调整需求,将会导致对TD-SCDMA的覆盖效果造成影响。

(5)建议建立TD-SCDMA优化、TD-LTE优化、代维优化等三方共同参与的协商通报机制,当共天线的双模站点需要进行天线调整的时候,需求方(TD-LTE或TD-SCDMA)要召集三方人员共同讨论调整方案,在通过评估得到大家共同认可的方案后再进行实施,以确保将对网络造成的影响减小到最小,同时也有利于优化信息及时传递、提高工参维护准确性。

(6)F频段双模宏站RRU的功率配置。针对双模替换、升级场景,华为建议TDS-TDL功率配置方案采用均分原则进行配置,以保障整体TDS-TDL覆盖情况基本一致。TD-LTE功率采用映射TD-SCDMA功率得到,针对TD-SCDMA功率超出使用原则(大于33dBm)的现网部分小区,需要进行整体功率调整,以实现TDS-TDL覆盖同步。

(7)GSM 1800M的三阶互调产物落在TD-LTE频带内时,对TD-LTE会产生干扰(对上行影响尤为明显)。

5 宏站演进方案举例

针对本地基站的改造方案,用框图形式对室外宏站的演进方案进行演示。

在改造前,用如下框图描述BBU至RRU至天线、BBU至传输综合机柜和Ir光口的连接方式。具体连线方式如图2所示:

图2 室外宏站现网配置框图

因为原天面的天线支持fa频段,所以无需更换天线。针对BBU侧,可以增加光纤及光模块,或者可以增加BBU单板和GE传输接口。具体改造框图如图3所示:

图3 室外宏站升级LTE后设备配置框图

6 结论

通过上文可知,TD-SCDMA具备向TD-LTE平滑过渡的条件,对于BBU设备,无论是F、D频段,现阶段设备厂家都可以实现共用。对于RRU在F频段实现TD-SCDMA到TD-LTE的过渡升级,可以采用TDS/TDL双模RRU,利旧原有天线,这样可以大大的提高工程建设效率。

参考文献:

[1] 黄吉,张盛海,王志广,等. TD-LTE基站平滑升级方案[J]. 移动通信, 2013(24): 84-87.

[2] 李寿鹏,邢小刚. TD-LTE与TD-SCDMA共天线研究[J]. 电信工程技术与标准化, 2011(8): 21-24.

[3] 任毅,卢纪宇,王申. TD-SCDMA设备向TD-LTE平滑演进的方法[J]. 电信技术, 2010(12): 22-24.

lte技术论文范文第3篇

关键词: HSPA+;LTE;DC

1 引言

1.1 背景

3GPP WCDMA是第三代移动通信系统主流技术,在全世界有着成功的商用。在不改变系统网络结构的前提下,通过引入64QAM、MIMO、DC技术,系统可以演进到HSPA+,支持84甚至168Mbit/s速率。LTE始于3GPPR8,以OFDM为核心的宽带无线多媒体网络,其上、下行峰值速率分别达到50和173Mbit/s。根据CSA统计,LTE技术已经超远当年的HSPA,创下了新技术商用部署速度的新纪录。LTE的商用进程虽然迅速,但目前尚不能满足所有运营商的特定需求,需要继续完善以支持多种应用。下面我们主要通过对比HSPA+与LTE的异同点,研究HSPA+向LTE演进的部署策略。

1.2 HSPA+技术简介

3GPP从R7开始引入HSPA+技术,通过引入64QAM、MIMO等技术,大幅提高了用户上下行峰值速率。R8版本采用下行64QAM+MIMO或者DC-HSDPA将下行峰值速率提高到42Mbit/s。R9版本采用DC-HSDPA+MIMO技术或者双频段双载波技术(DB-DC-HSDPA)将下行峰值速率提高到84Mbit/s。R10版本对多载波HSDPA技术进行了研究和标准化,可以让运营商灵活地使用一个频段内的多个连续载波或者不同频段的多个载波部署多载波技术(最多4个载波),支持下行MIMO技术使下行峰值速率达到168Mbit/s,具备和LTER8/R9技术相当的峰值吞吐量。

1.3 LTE技术简介

LTE是又称E-UTRA/E-UTRA。LTE标准在R8引入,目前R8、R9阶段已经冻结。R8阶段LTE技术标准化工作主要内容包括物理层规范,层2、层3规范,接口规范,射频指标规范,终端一致性测试规范。R9阶段主要是对R8版本LTE技术进行增强,主要包括LTEPicoNodeB、射频指标定义、增强的Home(e)NodeB、增强的MBMS等。R10阶段即LTE-Advanced(4G),引入了一些重要的增强功能,使无线网络性能得到大幅度提高,包括载波聚合、无线中继等。

2 HSPA+与LTE技术对比

在核心技术上,HSPA+与LTE存在本质区别,WCDMA以CDMA为核心技术,而LTE以OFDM为核心技术,通过MIMO技术提高系统速率,表2-1给出两者的主要差异。

另外HSPA+与LTE在一些关键技术上也有相似之处:调制方式上均支持QPSK、16QAM和64QAM,带有软合并的HARQ和MIMO技术。本文仅对涉及网络演进部分进一步阐述。

2.1 网络架构方面

HSPA+与WCDMA相同,采用的都是分层架构,基于多个节点和接口。NodeB负责纠错、调制、扩频及从基带到天线发送的射频信号的转换等物理层处理;RNC与NodeB之间通过Iub接口,负责管理呼叫建立、业务质量处理和小区的无线资源管理等功能,并通过Iu接口连接到核心网,RNC之间通过Iur接口互联。这种分层方法的好处在于每层都负责无线接入功能的不同部分,界面清晰。

LTE采用最小化网络节点的设计原则,采用了由eNB构成的单层结构,扁平化网络架构有利于简化网络和减少延时。eNB不仅具有UTRAN网络NodeB的功能,还能完成RNC的大部分功能,包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM等。eNB之间通过X2接口直接互连,eNB通过S1接口连接到核心网,具体来说通过S1-MME连接到MME,通过S1-U连接到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之间的多对多连接,即一个eNB可以和多个MME/S-GW连接,多个eNB也可以同时连接到同一个MME/S-GW。

2.2 关键技术方面

2.2.1 OFDM技术

与HSPA+采用单载波直接序列扩频技术相比,LTE采用的多载波技术OFDM有着天生的优势,特别适合支持大系统带宽。

1)多个载波的重合,OFDM在理论上可以接近乃奎斯特极限,是所有多址技术中效率最高的。因此OFDM可以有效避免小区间用户间干扰,而CDMA系统则需要做接收机端的信道均衡和多用户检测。

2)OFDM抗多径衰落的能力强,CDMA技术在系统带宽超过5M之后,做消除多径衰落均衡器的复杂度会大大上升。

3)OFDM技术对MIMO的支持也大大超过CDMA,其原因在于OFDM技术的码间干扰较小,如果天线干扰和码间干扰混在一起,MIMO实现的复杂度将大大提升,OFDM在此方面独具优势。

2.2.2 MIMO技术

MIMO技术利用了空间复用的原理,在发射端和接收端分别使用多个发射和接收天线,在不增加发射功率和带宽的高信噪比情况下,获得空间分集增益,成倍提高系统吞吐率。HSPA+R7开始引入MIMO,MIMO仅是系统能力增强技术之一,非必选用,对于运营商而言,HSPA+的吸引力在于不改变现有网络结构,其他诸如64QAM、DC-HSDPA等技术都可以通过软件升级达到提升吞吐率的效果,因此对MIMO技术3GPP运营商都非常谨慎。而对于LTE,MIMO技术是必须内容,是实现LTE性能目标的关键技术。

2.2.3 HSPA+多载波技术

HSPA+演进的一个重要目标是提升下行峰值速率和数据吞吐率,以此保证HSPA+和其他接入技术相比具有较强的竞争力。R7引入64QAM高阶调制和MIMO技术;接着3GPP开展了R8的DC-HSDPA、R9的双频段双载波(DB-DC-HSDPA)以及R10的多载波HSDPA(4C-HSDPA)等技术的研究和标准化工作。DC-HSDPA允许用户同时接收2个相邻载波异频同覆盖小区发送的HSDPA数据,4C-HSDPA则允许用户接收的载波数量提升到4个,这4个载波最多可以处于2个频段上,一个频段内的多个载波要求邻频,同时与MIMO技术相结合,理论下行峰值速率可以达到168Mbit/s。R11中,继续提升下行峰值速率和数据容量的目标已经在业界达成共识,主要技术包括8C-HSDPA的研究和标准化,以及LTE+HSPACA的研究。LTE+HSPACA将多载波HSDPA和LTE下行载波聚合在一起,通过合并2个无线系统的峰值速率来实现单用户的下行数据速率提升。LTE+HSPACA可以充分保护移动运营商在HSPA的投资不浪费,在引入和部署LTE时具有更大的灵活性。

3 HSPA+向LTE演进的网络部署策略

LTE的优势在于采用了OFDM、MIMO和扁平化架构等最新技术,在更大的频谱带宽上实现了高的上下行峰值速率。而HSPA+技术的MIMO、多载波技术的引入,对下行峰值速率和频谱效率有了较大提升,具备了和LTE技术相近的性能。对于目前使用WCDMA以及HSPA的运营商而言,选择HSPA+是实惠的升级方式,不需要淘汰现有设备和购买额外的频谱。同时,HSPA+和LTE并不是完全竞争的关系,二者完全可以共存互补。特别是R11的LTE+HSPACA的技术提出,通过LTE控制HSPA+的CA方式,可以充分利用已有的HSPA+资源,给网络中的用户提供更快的下行峰值速率。

3.1 HSPA+演进方案

在WCDMA以HSPA为起点建网的情况下,向LTE演进路线推荐通过HSPA+过渡向LTE的方案。关键是如何运用HSPA+的关键技术。

目前,第一阶段广泛采用的是64QAM技术,大部分厂家都仅仅通过现网设备软件升级即可支持,因此所有运营商跨入HSPA+门槛的第一步都必然选择开通64QAM,而且支持64QAM的数据卡终端也已经非常成熟。

第二阶段的64QAM+MIMO技术和DC-HSDPA技术都能进一步提升2倍于21Mbit/s的峰值速率。实现2*2MIMO需要额外增加天馈系统,而DC技术工程实施比较简单,不需要射频硬件的改动,更多的是通过软件开通空闲载波。国内运营商可以尽情发挥频谱资源优势,优先采用DC技术,待用户数据规模上量后,再考虑引入MIMO,以减少设备前期投资成本。

第三阶段的HSPA+可以采用DC-HSDPA+MIMO或者DB-DC-HSDPA,以使运营商灵活使用不同频段的频率来部署双载波技术。

3.2 过渡时机

HSPA+过渡到LTE的时机取决于三方面因素。

3.2.1 单用户峰值能力

虽然HSPA+R10可以通过4C-HSDPA,和下行MIMO技术相结合使下行峰值速率达到168Mbit/s,但LTE带宽资源丰富以及OFDM/MIMO技术的优势,使得LTE在10M频段以上时峰值速率远大于HSPA+。另外LTE峰值速率的编码保护效果更好,使其在更大范围及更复杂无线环境下均能保证峰值速率。

3.2.2 HSPA+小区吞吐量

实际环境中,无线环境的复杂性决定了用户能获得理论峰值速率的可能性很小,因此,对比LTE和HSPA+性能的最佳标准是小区平均吞吐量。有研究表明,采用MIMO技术,在5M频段条件下,小区下行吞吐量LTE比HSPA+多38%,小区上行吞吐量LTE比HSPA+多94%。如果频段扩大到10M,由于HSPA+的上行DC能力不明确,所以上行吞吐量的差距会接近180%。

3.2.3 MIMO技术的推行

以R8DC-HSDPA和R9DB-DC-HSDPA替代MIMO,可以实现2载波基站无额外硬件投入的提升峰值速率,但如果需要提供接近LTE的峰值速率,必然要引入MIMO技术。

综上所述,从HSPA升级到HSPA+以软件升级为主,在HSPA+扩容到第2或3个载频时,建议以DC代替MIMO,当扩容到第4个载频时,考虑是否引入MIMO,或者引入LTE。因为不管从技术驱动因素,还是从运营商竞争因素看,必须要考虑引入LTE和更换硬件平台。

4 结论

HSPA+作为WCDMA/HSPA的演进技术,在国际标准3GPP体系中处于重要的地位,为运营商网络演进提供强有力的技术选择,可以提供接近LTE部署初期的系统性能和业务能力,在未来的一段时间,还将继续保持演进,且将达到同LTE相当的系统性能,因此,HSPA+可以为运营商提供一个理想的技术演进路线,并且在保持竞争力和保护投资的同时,最终完成向LTE的平滑演技及共存互补。

参考文献:

[1]韩志刚,LTEFDD技术原理与网络规划[M].北京:人民邮电出版社,2012.

lte技术论文范文第4篇

关键词:TD-LTE;LTE FDD;融合组网

中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0089-02

1 LTE概述

LTE(Long Term Evolution):3GPP长期演进(LTE)项目是2006年以来3GPP启动的最大的新技术研发项目,是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准,包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱,如图1所示。

2 TD-LTE与LTE FDD的区别

TD-LTE和LTE FDD都是未来4G网络的标准模式,随着4G网络的不断进化,这两种模式也得到了普遍的应用。

①TD-LTE和FDD-LTE都是分时长期演进技术,但是TD-LTE是TDD版本的长期演进技术,被称为时分双工技术,而FDD-LTE也是长期演进技术,不同的是,FDD-LTE采用的是分频模式。

②在速度方面,TD-LTE的下行速率和上行速率分别为100 Mbps和50 Mbps,而FDD-LTE的下行速率和上行速率分别为150 Mbps和40 Mbps,在速度上两者相差不大。

3 TD-LTE与LTE FDD融合组网

3.1 网络定位

要做好LTE FDD与TD-LTE融合组网,第一个问题就是解决LTE FDD与TD-LTE两种制式的定位问题,网络定位的方式很多,但在确定方案时,始终要平衡好投资与产出的问题。

国外LTE FDD与TD-LTE融合组网案例可以为我们未来的组网方式提供参考,目前比较成熟的方案是利用通信频段来解决网络定位问题,对于工作在频率较高的通信系统,通信覆盖能力差,可以用于热点地区的业务吸收;而对于工作在频率较低通信系统具有覆盖范围广的的优势,主要用于解决网络覆盖的问题。LTE FDD设计将工作在1.8 GHz频段,而TD-LTE设计工作在2 GHz以上频段,因此两者的融合共同发展,工作于频率较低的LTE FDD网络主要用于解决通信的覆盖问题,重点布置在人口较少的偏远地区,而工作于频率较高的TD-LTE网络则主要解决容量吸收的问题,主要布置在人口密集的城区和发达乡镇。

GSM工作在900 MHz频段,GSM受先天技术的限制,不能承载大数据通信,因此就不能很好适应移动互联网对大数据通信的需要,在可见的将来,GSM会被清退,从而将宝贵的900 MHz频段留出用于LTE FDD网络,进一步加强LTE FDD的地域覆盖能力。

3.2 频率策略

中国移动已经获得到了1.8 GHz和2.6 GHz两个频段的TD-LTE牌照,TD-LTE还有一个2.3 GHz频段,但主要用于室内覆盖,1.8 GHz和2.6 GHz两个频段主要用于室外覆盖,由于中移动拥有这两个频段的牌照,在组网时,使用1.8 GH网络实现广覆盖,减少基站的数量,从而降低投资,使用2.6 GHz网络实现容量吸收,布置在人口密集的城区,充分发挥2.6 GHz频段的丰富频谱资源。

1.8 GHz和2.1 GHz两个频段都适用于LTE FDD网络,但无论是从技术成熟度还是从市场应用情况来看,1.8 GHz频段被更多LTE FDD网络所使用,在不久的将来,1.8 GHz频段很可能成为LTE FDD网络的主流频段,尽管1.8 GHz频段覆盖更广,但1.8 GHz频段先天频谱不足,系统间容易干扰,在组建1.8 GHz频段的LTE FDD网络时,要充分考虑对对1.8 GHz TD-LTE网络的干扰。

3.3 天线策略

3GPP R9版本规定了8种传输模式,但在实际应用中主要采用2天线和8天线两种技术,这两种天线技术互为补充,根据实际信道的变化灵活运用。

从国内相关TD-LTE试验网及商用网建设的测试结果来看,8天线和2天线组网存在区别:首先,在成本上8天线比2天线单设备成本高;其次,在网络性能上,8天线TD-LTE网络的覆盖性和容量性能都优于2天线网络;再次,在工程施工以及运营维护难度上,8天线尺寸较大,施工难度相对较大,对站点天面资源要求较高,而2天线尺寸较小,施工难度较小,便于工程施工和快速建网。

对于LTE FDD系统建设而言,目前主要有2T2R和2T4R两种天线。与2T2R天线相比,2T4R天线在覆盖性能上,可以获得3.5 dB~4.5 dB的反向增益,但其工程造价和工程实施难度要高于2T2R天线,因此在实际建网过程中,应根据不同场景和需要,灵活选择2T2R和2T4R天线进行网络部署。

4 结 语

LTE FDD频谱资源日趋不足,极大限制了LTE用户数量以及相关业务的增长,而另一方面TD-LTE却有非常丰富的频谱资源,因此TD-LTE与LTE FDD融合发展是未来发展的趋势,只有这样才能满足人们日益增长的信息通信的需要,相比LTE FDD在产业链发展方面的成熟发展,TD-LTE在产业链发展方面还不够完善,需要加大人力与资金的投入,以迎接TD-LTE与LTE FDD融合发展的需要,我国的“国家铁塔”公司目前正在筹备组建中,一旦组建成功,所有的基础通信设施就可以共享,这对于促进TD-LTE与LTE FDD的发展是极为有利的,会极大加快TD-LTE与LTE FDD的融合发展,解决TE FDD频谱资源日趋不足的问题。

参考文献:

[1] 王映民,孙韶辉.TD- LTE技术原理与系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[2] 文志成.LTE关键技术与无线性能[M].北京:机械工业出版社,2011.

lte技术论文范文第5篇

从一花独放的业界明星沦落为弃如敝屣,WiMax技术在短短的两年间就遭遇到了冰火两重天的尬尴际遇。

进入2009年,WiMax阵营就连遭重大打击。首先是1月11日,手机巨头诺基亚宣布停止生产支持WiMax技术的手机,紧接着是电信设备商阿尔卡特朗讯宣布减少对WiMax的研发投入,继而是在这个领域投入了庞大资金豪赌WiMax的北电宣布破产保护……现在,WiMax在海外市场的低迷更是蔓延到国内。

相对于WiMax技术的低迷,有着4C技术之称的LTE则狂飙突进。爱立信全球总裁兼CEO思文凯在参加“沃尔沃环球帆船赛”青岛站的活动时告诉《IT时代周刊》,现在,许多全球性的运营商都在加速向LTE技术演进,如美国电信运营商Verizon,他们就在加速向LTE演进,在今年晚些时候就会推出自己的fiFE网络。而爱立信集团公司高级副总裁、研发总经理兼首席技术官洪凯申表示,到2012年,HSPA(高速分组接入)和LTE(长期演进)这两种技术将占据移动宽带服务技术的80%,而与WiMax相关的服务将仅占4%。对WiMax颇具讽刺意味的是,爱立信曾是这一个阵营的坚定拥护者,后来该公司觉得这一技术缺乏前景而在2007年3月选择退出。

而从日前香港无线牌照拍卖结果来看,也印证了思文凯的说法。目前,香港的3家运营商都选择了LTE技术,而对WiMax仿若未见,这使得那些曾经对WiMax技术还抱有一丝期望的人们开始变得绝望,发出“WiMax即将死亡”的悲叹。

事实上,WiMax能成为国际电信联盟指定的全球3G标准,除了英特尔在背后的大力推动外,美国政府的推动也不遗余力,致使在WiMax的发展过程中有一些不切实际的宣传,很多人对于WiMax技术寄予了很高的期望,甚至有人认为WiMax注定是未来4G技术的接班人。

面对WiMax技术之星在全球市场的殒落,话费了巨大心血推动这一技术的Wimax阵营该如何善后?

连遭打击

1月11日,手机巨头诺基亚向外界公开表示,将停产支持WiMax版本的N810移动终端。据了解,N81O是诺基亚旗下唯一支持WiMax的终端产品,诺基亚称其已达到生命周期终点而停产。

N810是尺寸介于手机及笔记本电脑之间的无线上网终端,最初有WiFi版本。去年4月,诺基亚展示了WiMax版本的N810,原计划随着美国WiMax网络的商用而在去年夏天推出,但市场上并没有看到这款手机。

诺基亚的退出对于WiMax产业链是一个不小的打击。该公司虽然表示将继续关注WiMax技术及其发展情况,但并未明确今后是否会推出支持WiMax的手机终端。据本刊记者了解,诺基亚旗下生产网络设备的诺基亚西门子目前还没有公开宣布调整WiMax的策略,但是诺基亚西门子近期的研发重点已经倾向于LTE技术演进,并宣布与沃达丰联合测试LTE。

在2009年2月16日召开的全球移动通信大会上,诺基亚西门子就展示了Flexi网络服务器和Flexi网络网关,它们是而向LTE的演进分组核心(EPC)网络解决方案的关键网元,是不可或缺的重要部分。

而除了诺基亚的退出,一直支持WiMax技术的北电宣布破产的消息,更是让WiMax雪上加霜。自WiMax技术出现后,北电就在这一领域投入了巨资,希望这一新兴技术能带领公司走出困境。但可惜的是,北电的这一愿望到现在也无法实现。

而在美国,WiMax技术也是尴尬尽显。T-Mobile美国公司宣布,将跳过HSPA+直接演进到LTE。该声明进一步显示了在LTE背后,运营商的推动力正在日益增长,而移动wiMax正在遭受冷落。

T-Mobile对LTE的公开支持,对于移动WiMax造成了打击。客观来看,T-Mobile美国公司宣布这样的消息并不奇怪。作为一家以GSM网络为基础的运营商,T-Mobile始终都有可能演进到LTE网络。然而事实却是,T-Mobile作为全球的一个主要运营商公开支持LTE,这意味着移动WiMax作为一项移动通信领域大众市场的备选项,正在日益受到冷落。

WiMax技术在海外遭到冷遇,在同内同样也没得到表现的机会。日前,在香港进行的无线牌照拍卖中,获得香港新无线牌照的3家运营商均计划部署LTE。此外数码通沃达丰将在现有频段部署LTE,预计最快于2011年在香港商用。

为什么会出现这样的结果?据了解,香港特区政府“宽带无线接入服务(BWA)”原计划是拍卖2.3GHz和2.5GHz频段,这样可供WiMax及LTE建设,但拍卖结果显示,没有投资者计划在香港建立WiMax网络,原因是运营商对LTE情有独钟。

星光渐暗

运营商为何不喜欢WiMax技术?

据RCR无线新闻杂志与扬基集团对市场的调查发现,移动运营商在向4G演进时,到底选择何种技术,主要是受技术成熟度的影响,其次是商业模式。运营商需要知道他们选择的技术是否正确,即这种技术现在是否足够成熟,并且是否有完善的供应商生态系统。

调查数据显示,大多数移动运营商支持LTE。56%的受访者正在开发或准备开发LTE(CDMA2000占30%;GSM/WCDMMLTE占26%);30%的受访者选择802.16e(移动WiMax的一个版本)。

与LTE相比,WiMax显得有些混乱。该技术有多个不同版本的技术标准,如802.16d(固定WiMax)、802.16e(移动WiMax)和802.16m(802.16e的增强技术)等。运营商对技术的成熟度要求也不尽相同。大部分运营商预计,移动WiMax需要等待至少24个月才可以商用,其与LTE相比没有任何时间优势。

也许正是因为这一局限,使得运营商和设备商将目光转向了LTE技术。据爱立信负责人洪凯申介绍,LTE商用运营预计将在2010年初开始,届时其产量将一路激增到2012年。目前,各家通过WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和WiMAX技术提供移动电信服务的运营商都会在未来向LTE方向发展,因此LTE有望在将来成为移动通信的主流技术。而除了自然而然地采用LTE技术的WCDMA运营商,CDMA服务运营商VerizonWireless公司、KDDI公司和中国电信,以及TD-SCDMA运营商中国移动……都决定发展LTE技术。

据悉,爱立信已经与TeliaSonera签署了 全球第一项LTE商用合同,同时也与Verizon和NTT DoCoMo等大牌服务运营商在LTE技术研发领域保持着密切的合作。

现在,这一局面在2009年2月16日召开的移动通信世界大会上得到印证。各个设备厂商均对其LTE的最新突破予以展示。其中,中兴通讯就演示了TD-LTE和LTEFDD两种业务。在LTEFDD演示中,大小为4.9G的《满城尽带黄金甲》正在清晰播放,显示平均速率超过60Mbps,该平台可支持下行速率最高达150Mbps、上行50Mbps。据悉,在今年第三季度,中兴将推出高于200Mbps的LTE平台。

而北电在GSMA大会上也演示了基于商用平台端到端的LTETDD宽带应用。此次演示采用北电最新商用的LTE基站和来自合作伙伴公司的LTETDD终端原型设备,演示了TDD模式LTE标准的端到端视频流,现场显示图像清晰。而诺基亚西门子通信开发了一种通过LTE网络提供语音业务的技术,为运营商提供了一条经济高效的迈向LTE之路。

事实上,早在2008年移动通信世界大会上,通信设备厂商就已经开始展示支持LTE的基站设备。一些运营商如Verizon和NTT DoCoMo更是宣布将在2010年提供LTE业务。此外,沃达丰、中国移动等重量级移动运营商纷纷公布了其LTE演进策略。

虽然从2006年开始,WiMax也是移动通信世界大会上的常客,颇受业界关注;在2007年WiMax正式成为3G标准后,其在该大会上的声音再次被强化。在英特尔的力推下,这项技术在市场上获得了很高的声誉。咨询机构In-Sat的研究报告也指出,至2010年,全球WiMax设备市场收入预计将达到56亿美元规模。其中移动WiMax设备市场在2010年的收入将达到37亿美元。

但可惜的是,WiMax只开花,却不结果。这次在移动通信大会上的没落,就是一个很好的证明,大有拔了毛的凤凰不如鸡的尴尬。

是否死亡?

在CDMA衰落之后,WiMax目前是唯一存在的“贴有美国标签”的大型通信技术标准。作为WiMax的最大幕后推动者,英特尔近年来对WiMax投入了大量的资金和精力,希望能复制WiFi曾经取得的成功。

但在没有运营商青睐的情况下,WiMax还会获得成功吗?

日前,T-Mobile美国公司负责无线网络的高级副总裁Frank Meywerk说,T-Mobile不会再继续发展HSPA,也不会在3c移动宽带网络上寻求更多的突破,而是直接推进LTE的发展。

在分析机构最近的预测中也反映了这一趋势。Ovum公司预计,到2013年,全球LTE的用户数量,(3.78亿)将接近移动WiMax的用户数量(4.24亿)。尽管移动WiMax比LTE早启动了2年,但它的机会之窗正在迅速关闭。到2013年后,LTE用户的数量将迅速超过移动WiMax。

有美国资深电信分析师更是指出,WiMax的中坚力量英特尔应该尽快退出WiMax,理由很简单:WiMax若要实现广泛商用,必须在其设备上兼容现在的2G/3G网络,但这样就会让WiMax的低价专利费优势荡然无存。

当然,并不是所有的厂商对WiMax技术都采取消极态度。英特尔在日前表示,依然坚定对WiMax技术的支持。在2009年2月17日的移动世界大会的WiMax高层论坛上,出席论坛的嘉宾分别围绕整个WiMax生态系统介绍了各自业务范围内的WiMax技术发展。

据了解,目前美国、日本、俄罗斯、荷兰、保加利亚、印度、丹麦等多个国家的运营商已经在自己的网络中采用WiMax技术,WiMax论坛在全球135个国家中已有500家成员企业。而据WiMax论坛介绍,WiMax服务目前在全球已经覆盖了4.3亿人口。

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