TD-LTE无线网络技术的论文
TD-LTE无线网络技术的论文
TD-LTE即分时长期演进(Time Division Long Term)，是由阿尔卡特一朗讯、中国移动、华为技术等业者共同开发的第四代移动通信技术与标准，是时分双工技术TDD(Time Division Duplexing)版本的LTE技术。 以下是学习啦小编为大家整理到的TD-LTE无线网络技术的论文，欢迎大家前来阅读。
TD-LTE无线网络技术的论文一：
1、引言
高速铁路由于具有速度快、正点率高、舒适方便等优点，近年来在规模及运行速度上的发展都十分迅猛。然而与高铁建设高速发展不相适应的是在网络及信息化方面的滞后。因此在关注安全运营的同时，如何为乘客提供全方位的信息化服务，是目前需要解决的一个问题。
而TD-LTE技术作为新一代移动通信宽带技术，具有很多特性和优点，可以改善高铁网络服务质量及信息化服务。为高铁运营企业信息化服务提供新的途径，构建强大的服务网络，为乘客的出行提供丰富多彩的网络及信息服务。
2、国内高铁网络及信息服务现状
2.1 网络服务
目前，高铁移动通信主要采用GSM-R系统。随着铁路不断提速以及线路延伸、扩建，GSM-R无线覆盖也将面临很多问题。尤其是在铁路并线区段、线路交叉区段、大型车站区段、隧道桥梁等弱场区域，以及线路编组场等汇集区域，无线网络覆盖问题日益严重。受制于有限的4M频率资源，传统的基站无法为这些区域提供可靠网络覆盖。
国内高铁普遍存在3G网络信号差、WIFI网络未开通服务或难以连接等问题，影响商务出行。已投入运营的CRH380A/CRH380B型动车组已在一等座车厢配置了WIFI设备。但是车载WIFI网络只有设设备没有内容，所以系统工作不起来。CRH380A/CRH380B型列车虽然在车内装载了WIFI设备，但其车地之间通信的问题并未解决。
2.2 信息服务
我国高铁现有车厢PIS系统所能提供的信息仅有系统通过车载LED显示屏所显示的车速、车内外温度、到站情况及视频播放、多媒体广告等。受制于网络因素，PIS系统业务单一，且主要广播类节目内容更新较少且为单向广播，不能吸引旅客与系统间实现双向互动。
3、解决方案
3.1 TD-LTE技术介绍
TD-LTE是我国主导研发的新一代移动通信宽带技术，具有技术先进、传输速率高、频率使用方便等优点。网速可以达到3G网络的十倍以上，在时延问题上也比3G网络有了明显的改善。
利用TDL-Fi设备，可以将LTE网络转化成Wi-Fi网络，所有具备Wi-Fi功能的手机、平板电脑、笔记本电脑等设备可以随时接入，目前杭州快速公交线上已经完成全球第一个TD L-Fi公交现网应用，覆盖60辆快速公交车及20个BRT站台，网络表现良好。
3.2 车地实时通信方案
该方案通过轨旁基站实时完成应用服务器内容更新，在高铁沿线LTE网络建成后，车载WIFI网络可通过轨旁基站实时完成应用服务器内容更新;应用LTE技术，20M系统带宽配置下，最高下行速率可达100Mbps。在LTE网络建成后，实现车地大数据量的实时通信。(图3-2)
3.3 车厢内部AP设备安装方案
车厢内部建设Wi-Fi局域网，每节车厢均安装AP，无线信号通过漏缆发射;旅客使用Wi-Fi终端通过车载AP接入到车厢内Wi-Fi局域网，享受互联网服务(图3-3)。车厢内WIFI局域网通过车载CPE实现与地面基站之间的“车一地”连接，完成应用服务器内容更新;远程数据中心通过车地通信通道将待上传内容上载到列车上。局域网配置一台服务器和一台车地通信网关，服务器为局域网提供内容，车地通信网关为服务器内容更新枢纽。可通过车厢内部局域网访问、电子图书阅读、准实时新闻资讯浏览、音乐、视频。
3.4 利用TD-LTE网络完善PIS系统
PIS系统通过多媒体网络技术及计算机系统，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供以运营信息为主，商业广告为辅的多媒体综合信息，并在非正常情况下，提供动态紧急疏散提示。应用TD-LET技术，可以使得高铁铁列车在高速行驶过程中依然能保持与地面的不间断实时通信，这使得PIS旅客信息系统的功能进一步完善成为列车与旅客最直观的信息交互平台。
4、高铁列车上实现TD-LTE网络覆盖、完善PIS系统，有利于创造多赢格局，受益的有以下几方面：
一.乘客
无线网络覆盖范围遍及车厢及沿线车站，乘客通过手持机和固定终端不但可以在高铁上实现无线上网，还可以通过免费访问信息系统，查询服务及时准确的得到列车信息，列车达到时间、车站信息等。还可以为乘客提供快捷方便的各种资讯，实时查询沿线车站天气信息及旅游等周边信息。上传建议和投诉，并能自主的选择娱乐等多方位的服务，满足乘客全方位的需求。
二.通信运营商
TD-LTE网络对高铁的覆盖，可以提升其品牌形象，帮助其留住或吸引高ARPu值的用户，另外采取可盈利的运营模式，低运营维护成本，细分客户，持续经营客户。
三.广告商家
与商户合作发布商户的信息，高铁乘客主要为商旅人士，其次为旅游人士，可以针对性的发布酒店及旅游景点的优惠活动等，实现与商家的双赢。形象和价值提升，便利客户，顾客可以通过该系统的终端机查询旅游信息，对旅客进行有针对性的进行品牌的宣传，通过信息发布系统，提高宣传的有效性针对性。
四.高铁运营部门
首先系统建成后将大大提升运营企业的服务质量，在列车运行过程中发生突发事件和紧急时间可以利用信息发布系统在显示设备上发布紧急通知和相关内容，提高运营的安全性，并为运营企业与乘客间建立起沟通的桥梁。提升服务能力，并为高车运营部门带来客观的经济收入。而且良好的通信服务，也将成为高铁相对于航空运输的重要竞争优势。
5、结束语
在高铁建设中应用先进的网络及信息技术，不仅可以为乘客提供直观、高效和人性化的服务，通过准确的服务信息引导，使乘客安全、便捷、舒适地乘坐高铁。同时，也能极大的提高高铁服务企业的服务水平、运营效率、应急处理能力和市场竞争力。
TD-LTE无线网络技术的论文二：
TD-LTE即分时长期演进(Time Division Long Term)，是由阿尔卡特一朗讯、中国移动、华为技术等业者共同开发的第四代移动通信技术与标准，是时分双工技术TDD(Time Division Duplexing)版本的LTE技术。
一、TD-LTE无线网络特点
比起2G和3G技术，TD-LTE下行采用了由OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用技)技术演进的OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址)技术，下行的最高速率可达到100Mb/s，完全能够满足高速数据的传输要求;上行采用了SC-FDMA(Single-carrier Frequency-Division MultipleAccess，单载波频分多址)技术，上行的最大速率达到500Mb/s，在保证系统性能的同时，还能有效地降低PAPR(Peakt0AveragePowerRatio，峰均比)，延长使用的寿命。其上行和下行的速率是其它无线蜂窝技术无法与之相比的。
TD-LTE还能灵活地支持多种波动频率的宽带;充分利用了TDD的信道对成性等特性，简化了系统的设计并提高了系统性能;采用的智能天线无线技术还能降低干扰，提高边缘用户的使用质量;而智能天线与MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)技术的结合，还能提高系统在不同场景的应用性能，是下一代移动通信网络的主流技术之一。
二、TD-LTE无线网络的覆盖特性
在无线网络技术中，TD-LTE和TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)技术采用的都是TDD模式，在某种程度上有着一定的相似度，当在网络规划上有着不同，这里就以TD-SCDMA技术作为作为参照，与TD-LTE进行比较，对TD-LTE系统覆盖特性的进行分析。
1、TD-LTE系统与TD-SCDMA系统
TD-LTE系统和TD-SCDMA系统的差别表现在帧结构、天线技术和各信道对SNR(信噪比)的需求上。
(1)帧结构
在帧结构上，TD-SCDMA系统采用的是智能天线、联合检测和接力切换的技术，其无线帧为两个5ms的子帧，最大的覆盖半径，一般被理解为11.25Km。
TD-LTE系统采用的还是OFDM技术和MIMO技术，其帧结构与TD-SCDMA系统系统相似，都分为两个5ms的半帧，但系统的最大覆盖面积在理论上是由GP的长短决定的，而由于时隙的配置方法更为灵活，从理论上来看，其系统的覆盖半径远比TD-SCDMA系统的大。
(2)天线技术
由于TD-SCDMA系统采用的是波束赋行和接力切换的技术，在对链路进行预算时，既要考虑波束赋行给接收端带来的天线增益，也要考虑到切换时接力切换带来的切换增益。
TD-LTE系统采用的MIMO技术可以使信道的容量随着天线数量的增大而线性增长，能够成倍地提高无线信道的容量，且在宽带和天线的发送功率不变的情况下，也可以成倍地提高频谱的利用率，而在发送端和接收端要分别考虑发射天线的数目、发射分集及波束赋行的采用和接收天线的数目。
(3)各信道SNR需求
TD-SCDMA系统采用CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)技术，其系统接收的灵敏度等于背景噪声，干扰余量和C/I(Carrier/Interference，载干比)三者之和。
TD-LTE系统提出了RB(Rradio Block)资源块的概念，其系统信道的业务信道和控制信道的SNR值是不一样的，系统中，每个用户占用的RB资源数是随机变化的，不同的RB数目对应不同的SNR值。
2、TD-LTE系统的覆盖特性
由对TD-LTE系统和TD-SCDMA系统的对比分析，可以得知TD-LTE的覆盖特性主要体现在以下几个方面：
(1)覆盖的目标业务
TD-LTE覆盖的目标业务是一定速率的数据业务，在系统中，只有Ps域业务，而没有电路域业务，而由于Ps数据速率的覆盖能力不同，在对覆盖进行规划时，要以边缘用户的数据速率目标作为首要参数，目标数据速率不同，解调门限也就不同，TD-LTE系统的覆盖半径也相应的有所不同。
(2)用户分配的RB资源数
TD-LTE系统中，用户分配的RB资源数对用户的数据速率以及覆盖都会有影响。在20Mhz的宽带中，TD-LTE系统中可供系统调度的RB数是100个，每一个RB有12个15kHz带宽的子载波，在使用使，分配给用户的RB资源数目越多，用户的数据速率也就越高，同时其占用的频带总带宽也就越高，系统接收机端的噪声也就随之增高。
在下行方向，由于下行的发射功率是均分的，加上基站接收机的影响，分配的RB资源个数对覆盖的影响较小一些，当用户占用的RB资源数目变化时，系统的覆盖距离变化较小。
(3)多样的调制编码方式
由于系统中增加了54QAM的高阶调制方式，使得系统编码率更加丰富，当用户分配的RB资源个数固定时，系统的调制等级越低，编码速率也就越低，解调门限也越低，系统的覆盖就会越大，因而，在TD-LTE系统中编制解码的方式对系统的覆盖影响更为复杂。
(4)天线类型
由于使用了MIMO技术和波束赋行技术，在对链路进行预算时，既要考虑前者带来的发射分集的下行覆盖增益，又要考虑到后者在上、下行方向上的接受分集增益、赋行增益和分集增益，使得天线对系统覆盖的影响也更为复杂。
(5)呼吸效应
由于系统采用的OFDMA技术，可以不需考虑同一地区不同用户之间的干扰，但在小区间的同频干扰依旧存在，使得系统仍存在着一定的呼吸效应。
(6)系统帧结构设计
从帧结构上来看，TD-LTE系统的覆盖半径更大。
结束语：作为下一代的移动通信技术与标准，TD-LTE系统的应用能够为用户带来“Always Online'’的体现。对TD-LTE系统覆盖性能是分析是其网络性能分析的一部分，在分析研究的过程中，还要考虑到实际应用中的各种路径损耗、链路平衡等对覆盖有影响的因素，使分析的结果能够更为准确，从而提高覆盖规划的质量，提高整个系统的性能，从而更好地推动这一技术的发展和应用。
TD-LTE无线网络技术的论文三：
一、引言
目前，有关TD-LTE无线网络规划的论文和专著很多，但大部分都是侧重于TD-LTE无线网络规划的理论分析。本文结合工程实际对TD-LTE无线网络规划的一些关键问题进行探讨。由于国内尚未明确TD-LTE所采用的频段，故本文将不讨论频率规划，只从覆盖范围的选择、站点规模、规划站点选取、天线选择、分布系统建设等方面进行探讨。
二、覆盖范围选择
TD-LTE网络建设要以市场业务需求为导向，将网络建设到用户真正需求的地方。中国移动建设TD-LTE最大的可能是采用D频段(2570-2620MHz)或者F频段(1880-1900MHz)，而TD-LTE覆盖范围与频段的选择是密切相关的。通常情况下，D频段覆盖室外热点区域，F频段进行室外全覆盖。选择TD-LTE覆盖范围时不应仅仅考虑网格测试区、主城区、城区等范围，建议综合考虑下面的因素：(1)覆盖范围应重点考虑数据热点区域与网格测试区。(2)在规划TD-LTE覆盖区域时应尽量连续，特别是规划D频段时，不能因为D频段是覆盖热点区域，而被划分成一个个的小区域，如果规划覆盖范围过小，会造成后期网络测试及TD-LTE业务推广均会出现很大的问题。(3)由于高校的数据流量一般较高，所以大学城等高校密集区域，应考虑在覆盖范围内。从现网TD-SCDMA的数据来看，虽然高校区域的TD-SCDMA载频更多，但高校区域的TD-SCDMA网络利用率仍高于非高校区域的TD-SCDMA网络利用率，高校区域也是TD-SCDMA网络首先需要扩容的区域，应优先建设TD-LTE。(4)对机场、重要的党政军机关、重要的酒店(例如处于郊区的但经常召开重要会议的酒店)应该包含在TD-LTE覆盖范围内。
图1是某城市的覆盖区域示意图，左图是数据密度仿真结果，右图是本次规划确定的TD-LTE覆盖范围。
D频段覆盖热点区域，可根据现网数据密度仿真及区域重要性划分为四个大的区域，包含了该城市中心城区、新城区、大学城等区域，如右图红色区域所示(包含蓝色区域)。F频段进行全覆盖，可根据TD-SCDMA覆盖区域及现网数据密度仿真来确定覆盖范围，如右图绿色+黄色区域所示，绿色为TD-SCDMA覆盖主城区范围，蓝色区域为主城区以外的热点区域。
三、宏站规模
通常根据覆盖预测来进行TD-LTE宏蜂窝站点数量的确定。根据理论计算，在达到同等覆盖质量的前提下，如果使用F频段可比使用D频段节省46%的建站资源(随传播模型不同，该值会不一样)。在进行TD-LTE规划时，D频段站点可略多于覆盖预测的站点。但由于TD-LTE D频段规划站点多于现网TD-SCDMA站点数，受限于选点难度，新选站点不宜太多。但在进行F频段的TD-LTE规划时，相对于覆盖预测，建议加大F频段的站点数量。因为在TD-LTE采用F频段时，站点数少与同覆盖区的TD-SCDMA站点数，站点可选择的余地较大，而且TD-LTE采用F频段的目的是进行连续覆盖，为了保证TD-LTE的网络质量，宜加大F频段的站点数量。
四、规划站点选择
在进行TD-LTE前期规划时，规划站点选择很重要，在不考虑现网实施条件的情况下，建议按以下原则进行规划站点选择：(1)TD-LTE站点不能仅仅在已建TD-SCDMA站点中选择，而应该综合GSM网络和TD-SCDMA网络的现有资源来选择。GSM网络站点数通常比TD-SCDMA网络更多，而且建设更早，综合GSM网络和TD-SCDMA网络现有和规划站址一起来规划TD-LTE站点，选择余地更大。(2)先考虑容量站点，再考虑覆盖站点。容量站点中优先选择高校站点和单站流量(G+T流量)比较高的站点。建设TD-LTE网络的目的是吸收高数据流量，高校站点通常数据流量比较高，而且发展潜力大，应优先选择。
同理，单站流量(G+T流量)比较高的非高校站点也应该优先选择。(3)在容量站点确定后，才考虑覆盖站点的选择。覆盖站点优先选择建设单位标明的VIP站点，建设单位标明的VIP站点通常除了高流量站点外，大部分为需重点覆盖的站点，这些站点如果在TD-LTE覆盖范围内应全部选择。除了上述站点以外还需要挑选站点的，建议按下面的顺序考虑：①优先考虑已建TD-SCDMA/GSM共址站点;②其次考虑已建单GSM站点;③再次考虑已在前期规划但尚未建设的TD-SCDMA或者GSM网站点。
因为在TD-SCDMA/GSM共址站和单GSM站点中选择时，单GSM站点有可能不具备再增加一套系统的条件，所以优选TD-SCDMA/GSM共址站点。在已建、规划站点中选择时，应优先选择已建站点，因为TD-SCDMA或者GSM网规划的站点存在不确定性，后期可能会改址，会影响TD-LTE的规划。
五、天线选择
TD-LTE的天线选择也与其采用的频段密切相关。如果LTE采用F频段，可直接使用现网的F+A天线。如果LTE采用D频段，有两种选择，可选择新建单D天线，也可选择将原有F+A天线替换为FAD天线。
从业务发展趋势来看，中国移动TD-LTE宏基站网络最终会走向F/D频段共同组网，所以对于新建站点，建议一次建设到位，直接采用FAD天线，避免后期再进行改造。
对于D频段改造站点来说，建议优先采用新建单D天线的方式，因为更换现网天线会对原有网络质量造成影响，而且FAD天线单价远高于单D频段天线单价。在前期规划过程中，应优先选择天面条件较好的站点作为TD-LTE站点，只有对于天面新增天线施工困难的情况，才考虑替换原有天线。
六、分布系统选择
因为TD-LTE的频段较高，对于规划区内的TD-SCDMA物业点均建议建设TD-LTE系统。
TD-LTE室内分布系统建设方式包括单路建设方式和双路建设方式两种。双路分布系统相对于单路分布系统具有1.5～1.8倍的容量增益，对于提升小区吞吐量和用户峰值速率体验具有明显的性能优势，故在数据流量较大的区域，LTE应建设双路分布系统。
中国移动集团在《LTE扩大规模试验无线网建设指导意见》中建议：“对于新建场景，建议除物业点的地下室(无人员聚集)、停车场、电梯区域外，均建设双路分布系统。对于改造场景，优先采用单路室分系统改造方式，在容量需求较高或示范作用显著的物业点建设双路分布系统，覆盖除地下室(无人员聚集)、停车场、电梯外的区域。”
但实际规划设计中很难按此考虑。双路分布系统由于需要双路馈线和双倍天线，建设难度很大，特别对已建单路分布系统的物业点，再建设一路分布系统协调难度很大。对某地市的现网情况进行调研后发现，现网有双路分布系统的物业点不到1%，主要原因就是因为协调困难。而且从投资效益上说，双路分布系统投资接近翻倍，但是很多物业点并没有建设双路分布系统的必要。现网很多分布系统是为了解决TD-SCDMA网络的覆盖需求而建设的，并没有很高的用户数及数据流量，在这些物业点建设双路分布系统会造成投资浪费。
笔者建议仅对高校、交通枢纽等物业点建设双路分布系统，其他物业点个别有需要的才建设成双路分布系统。
七、总结
本文从TD-LTE覆盖范围、站点规模、规划站点选取、天线选择、分布系统建设等多方面对TD-LTE无线网络规划的关键问题进行了探讨，明确TD-LTE无线网络规划的实际建设思路，为国内即将开展的大规模TD-LTE网络建设提供指导。