TD—LTE网络优化关键问题的研究

王延涛

摘要：随着科学技术的不断进步，网络信息技术也迎来了飞速发展的机会，从2G、3G到如今的4G网络，由OFDMA升级到TD-LTE技术。如今大规模的4G网络已在中国普及，TD-LTE网络已经覆盖全国。但在应用过程中由于种种原因出现了一些问题，本文就将对TD-LTE网络进行介绍，并且对其优化所面临的问题进行阐述，提出一些优化方法和建议，希望会对相关从业者提供些许帮助。

关键词：网络；优化；关键问题；研究

4G网络现在已经在全国范围内顺利铺设，在为消费者提供快速的网络服务的同时，也出现了一些问题，影响了服务的质量，降低了消费者的满意度。为了给消费者提供更完美的上网体验，提高竞争优势，就必须将网络优化放在关键位置上。实际上网络的规划与设计和网络优化相辅相承。如果在4G网络的设计阶段就引入网络优化的理念的话，那么在之后的优化阶段就会减少很多的麻烦。在进行相关设计时设计者要有着精益求精的精神，布置一个基站布局最完美、参数最优、结构最佳、质量最好的网络。图1为3G网络与LET网络架构的区别。

1TD-LTE的定义

LTE是在OFDMA技术的基础上，由3GPP组织制定的全球通用标准。其包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。LTE-TDD（国内称TD-LTE，以下均以此称），即Time DivisionLong Term Evolution（分时长期演进），由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定，而LTE标准中的FDD和TDD两个模式之间并没有明显差异，实质上大体是相同的，而TD-LTE就是TDD版本的LTE的技术。

2TD-LTE网络优化遇到的困难

由于TD-LTE是新技术。所以在网络优化上就有了与以往技术制式不同的特性。这一定程度上给网络优化造成了困难，下面就将对网络优化中可能遇到的困难进行一一介绍。

2.1干扰

由于TD-LTE采用的是同频组网。所以小区之间的干扰是无法避免的。为了抑制干扰，TD-LTE系统采取了ICIC、FSS等技术，但另一方面，干扰抑制算法参数的优化也成为了优化工作的难点。另外，由于网络建设的规模不断扩大，造成TD-LTE系统与其它系统的长时间共同存在，所以系统间的干扰也不容忽视。这一点也直接影响网络的下载率等指标。

2.2算法复杂

无线资源管理算法变得更为复杂。由于TD-LTE增加了X2接口，并采用MIMO等关键技术，PRB分配、天线模式等直接影响用户使用数据业务的吞吐率。

2.3优化目标的改变

优化的手段已经发生了变化，那么在优化的目标也应由解决覆盖、干扰、切换等协议底层的问题，变为了以用户感受为中心和端到端的优化的优化目标，实际上这表明优化方式已经从以问题为导向的优化变化到了以业务为中心的优化方式，并且优化的工具丰富也为网络自动优化提供了可能。这就需要从业者适应新的优化思路，适应这种转变。

2.4多系统共存、融合组网

由于2G、3G网络系统和TD-LTE系统要在很长的一段时间内共存，所以多系统共存和融合组网就成为了一个新的问题，在对待传统的2G重语音、3G重数据的情况下，如何可以保证系统间负载的均衡并提高网络资源的利用率，以及如何对待原有网络。

3网络优化的措施

TD-LTE在优化时要遵循最小的内部和外部干扰、最佳的系统覆盖、均匀合理的基站负荷等原则。下面我们就将对TD-LTE网络优化中的优化方法进行介绍。

3.1网络结构指数优化

网络结构的质量决定了网络的质量，网络结构不仅能够反映无线网络的布局、天馈参数设置等情况。还能对信号的重叠覆盖、内部干扰进行表示。由于TD-LTE属同频组网，所以重叠覆盖对其的影响更加的巨大，一般研究显示TD-LTE每增加一个强邻区，其性能就会下降3成左右。TD-LTE的网络结构可以通过结构指数来进行表示。一般可以通过“重叠覆盖系数”来评估覆盖重叠度，通过“干扰系数”对高干扰小区进行定位。在实际操作中可以利用路测数据来对各小区重叠覆盖系数进行计算，从而定位高重叠覆盖系数和高干扰的区域。根据实际的情况作出正确的处理方式。

3.2PCI优化

在TD-LTE里要通过PCI来区分同频小区。而PCI则决定着小区同步序列，并且由于物理信道PDSCH的加扰序列的产生和专属参考信号的频域位置都与物理小区ID有着关系，所以要对相邻小区的PCI进行配置，避免干扰。在进行PCI优化的时候应该就全局和系统着手，避免新的干扰出现。若实在无法通过调整PCI来降低干扰，那么就需要通过控制优化相邻关系和相邻小区的重叠覆盖等措施来进行解决。目前。已经开发出了PCI自动优化工具，并依据服务的小区与邻区之间场强关系，构建干扰矩阵，通过遗传算法进行自动运算，进而找到全网最小干扰值的PCI配置，同时在PCI干扰的同时也需考虑MOD3干扰问题。

3.3干扰优化

在任何一个移动通信系统中干扰都是不可避免的，它对网络的质量有着非常重要的影响。更因为TD-LTE采用的是同频组网，所以干扰对其的影响更加的严重。

3.31系统内干扰

TD-LTE系统的组网包括同频和异频两种方式，在采用的规模试验网中采用的是同频组网。同频组网虽然有着频谱效率高的优点，但是也正是这样对各子信道之间的正交性的要求就更为苛刻。在实际生活中TD-LTE的系统内干扰主要是小区间的干扰，可以采用干扰抑制技术来对干扰进行处理（消除、抑制、协调等）。在处理措施的选择上。干扰消除属于被动型干扰抑制技术，对网络的载干比其实并不存在太大的影响：干扰协调则是主动型干扰控制技术。干扰协调通过对正交资源进行分配或控制干扰功率来实现。下行ICIC是通过相邻小区间的协调空口资源来降低小区间干扰的。一部分厂家通过采用软频率复用（SFR）方式，可以提升小区边缘用户性能50%以上，而中心用户的吞吐量大约会下降10%左右。另外另一些厂家则选择了频率选择性调度（FSS），它对差点用户增益则取决于调度算法的选用，若采用公平算法，那么差点用户得到的调度机会会增多，增益大约为15%左右；若采用质量调度算法，小区的吞吐量会得到提升，但是差点用户的增益却只会有2%左右。另外也可以通过采用室外同频优化算法（IRC）。当接收端多天线进行接收时，可以通过各天线干扰信号的时空相关性，对接收的信号进行加权，达到降低用户间干扰的目的。通过控制重叠覆盖、PCI调整等常规的天馈系统手段也可以达到降低干扰的目的。

3.3.2系统间干扰

由于我国通信系统的现状，我国的TD-LTE系统将会在很长的时间内与其它系统共存，系统间的干扰也应该进行深入、系统的考虑。目前F频段是TD-LTE进行室外覆盖的重点。而F频段则存在着PHS、DCS等信号产生的干扰。现在，我国的4G网络面临的较大的干扰问题，是由于DCS使用高端频率和F频段TD-SCDMA/TD-LTE设备抗阻塞能力不足造成，解决方案包括：干扰区域内的DCS适当退频；F频段老设备软件进行升级；干扰特别严重的小区考虑使用D1、D2频段；伪基站的存在对于移动通信设备的干扰等。

3.3.3容量优化

由于TD-LTE系统采用的是PDSCH信道进行业务承载。所以在容量分析和优化时就更加更加的复杂。一方面。系统配置，资源调度，天线传输模式，小区间干扰协调算法等会影响TD-LTE的容量，另一方面TD-LTE是一个完全动态的系统，网络的信道环境和链路质量也对容量的大小有着密切的关系。接入用户数和系统吞吐量是TD-LTE的主要指标，值得注意的是接入用户数不仅仅表示包含同时在线用户数还包括同时调度用户数，而系统的吞吐量则包括着小区边缘吞吐量和平均吞吐量。TD-LTE调度用户数取决于上下行控制信道的容量，PRACH信道容量取决于每帧中配置的PRACH信道数量、上下行子帧和特殊子帧配比、产品处理能力；PUCCH容量取决于CQI、SRI和ACKN/ACK信道容量：SRS容量受限于系统带宽、特殊子帧配比、产品基带处理能力；PHICH和PDCCH取决于下行系统带宽、CP类型、PCFICH指示的PDCCH占用符号数等。影响吞吐量因素主要包括时隙配比、MIMO、干扰、调度算法等。我们可以分析出，调度用户数是和系统吞吐量互相制约的，这就需要综合的考虑才能做好TD-LTE的容量优化工作。以及对于今后下载速率进一步提升，下载速率与容量间的关系。

3.4参数优化

参数优化需要与实际的环境相协调，是精细化网络优化内的重要内容。在TD-LTE内需要进行优化的参数主要包括小区选择重选参数、切换参数、功率控制参数和定时器参数等。参数优化需结合路测数据和OMC数据分析后方可微调，全网的参数调整应该慎重。

4结束语

TD-LTE是通信产业变革期的重要机遇，其中包含大量中国的专利，由中国主导，同时得到了广泛国际支持，成为了国际标准，这是我国第一次在通信技术的舞台上成为领导者，具有着重要的意义。另外，TD-LTE上网速度快，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，这就使的无处不在的高速上网成为可能，以后的应用前景会更加的诱人，我国要抓住这个优势。努力奋进，紧贴移动通信产业的最高水平，不断的完善TD-LTE的物理层的特性，使得优化的思路更加完善，网络运行的更加高效，并为今后的5G时代的到来做好技术准备。

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