TD-LTE系统同频干扰和组网方案的研究与应用.doc

TD-LTE系统同频干扰和组网方案的研究与应用 摘要 从2011年至今，运营商在全国重点城市开展了TD-LTE规模试验，对关键的网络功能、网络性能及端到端支持能力进行深入的测试验证。由于TD-LTE在我国尚处于试验阶段，商用频段并不明确，由此造成其组网方案存在多种可能性，其中同频组网方式是规模试验阶段重点验证的关键技术。如何全面地评估同频组网的性能，是TD-LTE发展的重点问题。与2G,3G等移动通信系统相比，TD-LTE的OFDM, MIMO等关键技术给TD-LTE的干扰特性带来很多新的变化;同时随着TD-LTE频谱资源的发放，在组网方式上也存在多种选择方案。随着技术的不断深入及应用条件越来越成熟，TD-LTE已经由最初的标准提出、系统开发、概念验证阶段进入到了整网性能验证、组网技术研究的新时一期。 本文围绕TD-LTE系统同频干扰特性及解决及解决方案、同频组网中各信道干扰分析仿真和解决方案，以及同频组网、异频组网和移频组网方案的特点、适用场景和组网应用建议进行了研究与验证: 本文通过对TD-LTE帧结构的分析，对目前TD-LTE系统存在的干扰进行了归类，并着重研究了TD-LTE系统同频干扰特性，提出了干扰随机化、干扰抑制和干扰避免的集中抗同频干扰解决方案。通过对TD-LTE同频组网中针对不同物理控制信道分别进行了研究，分析了各物理控制信道的帧结构、码序列特征，给出了各控制信道同频干扰下的仿真结果，对其解调门限和检测成功率进行了分析，并列举了可能造成控制信道同频组网受限的几点因素;通过业务信道同频组网对数据、导频的干扰的研究，归纳了实现业务信道同频组网的几种主要方案，如ICIC机制、功控机制、调度机制等，并着重对ICIC技术进行了仿真，对比了不同ICIC方式下的网络性能指标及受限条件;通过TD-LTE规模试验中同频组网条件下的网络测试结果，验证了同频组网下的网络性能，充分肯定了同频组网的可行性，并证实了在多种抗同频干扰技术及对应的参数配置作用下，网络性能基本达到商用网络的KPI要求。但在研究中也得知，同频组网对于小区覆盖范围、小区边缘用户吞吐量及网络负载较重情况下的网络还有一定的影响，后续需要继续对算法及网络规划手段进行跟踪研究。 为了比较全面地说明同频组网的特点，本文通过对TD-LTE同频组网、异频组网和移频组网方案理论分析、仿真对比及实测结果对比研究，证实了同频组网高频谱效率的优势，但从其和异频组网、移频组网的对比看出，在网络性能方面还有一定的差距。同时探讨了在频率资源允许的情况下，异频组网和移频组网的适用场景和频率规划，对未来TD-LTE发展的不同阶段，各组网方式的引入和演进给出了建议。 关键词:TD-LTE同频干扰同频组网异频组网移频组网 第一章绪论 1.1项目背景 TD-LTE是国际电联采纳的LTE两大标准之一,作为3.9G的LTE标准存在FDD和TDD两种双工模式。TD-LTE标准是对TD-SCDMA标准一些关键技术的继承和进一步创新,其下行速率可达到100Mbps,上行速率达到50Mbps,是TD-SCDMA的50倍,大大提升了用户体验。TD-LTE最大的特点是支持使用非对称频段,而频谱资源如今已经成为了所有运营商寸土必争的战略资源,TD-LTE在灵活部署上的优势显露无遗。作为主要由中国提出的LTE标准,TD-LTE作为在国内先行的下一代移动网络技术演进标准,获得了业界广泛的关注和支持。从2008年开始,在国内就针对TD-LTE进行了大量的概念验证及小规模试验,并获得了比较全面而可靠的研究成果和应用经验。不同于TD-SCDMA网络的是,TD-LTE标准并是只在中国一枝独秀,在海外已经有多家运营商已经部署?或正在考虑部署TD-LTE商用网络。 随着TD-LTE技术的不断发展及对网络验证的不断深化,组网技术逐步成为研究的重点方向之一。由于TD-LTE运营商获得的频谱资源有限,在保证用户体验和有效利用频谱的考虑下,使用同频组网是目前最佳的选择。从2011年5月肝始,M运营商在国内6个规模较大城市开展了 TD-LTE规模试验,每个城市约部署220个基站,由两家TD-LTE系统厂商共同建设,用于进行TD-LTE端到端的技术验证及专项课题研究。根据国家无线电管理委员会的批示,本次试验使用的频段如下:室内:2320?2370MHz,共 50MHz (E 频段)室外:2575?2615MHz,共 40MHz(D 频段,2570~2570MHz/2615MHz~2620MHz 为频率保护带)为了更好地体现TD-LTE的技术优势,M运营商希望整网支持使用20MHz的载波带宽,以达到与FDD LTE同等水平的网络指标。但由于频率资源的限制,暂时无法部署3扇区20MHz的异频组网网络。在每个试验城市,每