大唐移动创新技术保驾TD-LTE网络性能提升 - 大唐
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12月18日-19日,第二届CNGI工程技术论坛暨移动互联网国际峰会在北京召开,会上,工信部副部长奚国华、中国移动副总裁沙跃家、中国工程院副院长邬贺铨、以及各大设备厂商、终端制造商、内容服务提供商等出席了会议并做了主题演讲。会上,大唐移动的寥镭鸣做了主题演讲,其演讲的主题是“TD-LTE同频组网技术探讨”,以下为其演讲实录:

C114讯 随着我国政府关于4G发牌的政策导向日趋明朗,加上中国移动、中国电信TD-LTE设备招标逐一落定, TD-LTE大规模建网工作即将开始。面对已建的网络资源,从把控投资、避免产能过剩的前提考虑,多网协同发展成为运营商在4G建网过程中的必然选择。因此,在复杂的组网环境中如何确保网络性能提升、保障用户感知成为市场对4G网络提出的关键诉求。

寥镭鸣:非常高兴今天有这个机会参加中国移动和CNGI组织的移动互联网大会,今天我要跟大家探讨的这样的内容是TD-LTE同频组网的技术,众所周知TD-LTE关键的技术是由一些这样的载入的信号,在这里面由于信号的特殊的方式,它的同频组网如何来进行组网,以及怎么样进行运营摆到了很重要的位置,这里边包括一些它的资源块,一些PRB的情况,对于同频组网大唐提出了几个降低同频干扰的方式和机制来降低小区进的干扰,来实现最终的同频组网的方法。

早在中国移动TD-LTE试验网建设阶段,大唐移动就将网络性能提升列为重点研究课题,针对各种不同的组网环境,提出多项提升网络性能的创新技术,并在建网过程中进行了验证和成功应用。

在设计的时候考虑了如下集中同频组网的方法,第二是加扰,第二是跳频传输,还有功率控制;小区间干扰协调,以及大唐提出来的波束赋行的方法。

2009年,大唐移动联合中国移动首家发布了TD-LTE增强型技术——8天线双流波束赋形技术,该技术结合了智能天线波束赋形技术与MIMO空间复用技术的技术特点和优势,可有效提升系统吞吐量性能与网络的小区覆盖能力。2013年,大唐移动在南京TD-LTE现网完成了对载波聚合技术的验证,通过该技术将多个LTE成员载波聚合起来形成更大的带宽,实现上下行峰值速率、上下行边缘速率成倍提高(例如聚合20MHz+20MHz的载波带宽可以实现超过200Mbps的数据速率),确保为网络用户提供更优质的应用体验。

首先来看加扰,是编码之后采用随即序列对数据进行随即化来进行,它对系统的影响相对较小,但是它提供的对干扰的降低的增益不是很明显。

此外,大唐移动还利用在南京、宁波、福州等地的建设TD-LTE规模试验网络的机会,验证和应用了一系列创新技术,均取得了良好效果,包括:上行MU-MIMO(提升上行的吞吐量和频谱效率)、ICIC技术和上行IRC技术(抑制邻区干扰,提升边缘性能);高速算法(支持高速运动场景下的TD-LTE的信道检测和信号解调)等。为提升网络性能、保证网络质量提供了大量的可鉴经验。

第二是跳频,通过跳频的方法来随即化小区间的干扰,目前在LTE除了CH其他的下行的物理控制信道资源均受于小区的ID完全可以实现这样的跳频传输。POSCH采用指针间的跳频传输来降低干扰,对于子针尖的方式对跳频传输的方式用固定的频率进行跳频传输,对子针内用媒针进行跳频传输的方式,相对子针内的跳频传输相对更加简单,子针间跳频传输更加复杂一些,效果也可能要差一些,总体来讲,跳频传输的降低干扰的增益从目前来看,从目前的仿真情况来看1到2个DB左右。

金沙城娱乐中心手机版,尽管在提升网络性能等方面,大唐移动已经积累了丰富的技术手段和经验,但探索的脚步没有停止,在4G大规模建网即将开始之际,大唐移动对多种新技术进行研究,并取得了一些成绩。

第三种方法是波束赋行,首先是提高了用户的在干比,同时在这里面也可以通过波束赋行的方式来降低被干扰用户希望的强度,我们做波束赋行的时候调整波束的位置调整零线的位置来实现降低干扰这样的目的。

集中式小区间干扰协调技术

第四种降低小区间干扰的机制来看,小区间的干扰协调,从目前来看,干扰协调的方式方法主要是对小区间的资源,两个不同小区之间的不同的资源,视频资源甚至是功率资源进行这样的小区间的互相协调,互相来控制的方式,这里边又包括静态的小区间干扰协调和半静态的小区间干扰协调,我们来看一下,对于静态小区干扰协调这是固定的,设定我边缘用户可以使用的频率资源是什么样的 ,这是固定设置的,这就无须在标准里面在将这块进一步加强,写进到标准里面去,可以通过各系统厂家的参数、配置就可以实现,对于半静态的小区间干扰协调,它需要小区基站,通过X2接口交换小区间PRB的使用信息,功率分配信息,以及过载指示信息等。

TD-LTE同频组网时产生的同频干扰始终是业界普遍关注的问题。在TD-LTE同频组网时,小区间的干扰会导致小区边缘用户的下行性能下降较大(相比于异频组网,边缘性能下降约80%)。通过小区间协调的方式对用户资源的使用进行限制,从而避免和降低小区间干扰,保证边缘覆盖速率是解决这一问题的主要手段。

最后就是功率控制,功率控制同样有个小区间功率控制和小区内的功率空间,小区间就是经常周期性地本小区的LT信息告诉给临小区,控制本小区的LT实现各个小区之间的LT的降低,来达到降低小区间干扰的目的,小区内的功率控制那就是很明显了,我们在TD-LTE减少终端的发射功率,这样来降低对其他小区的干扰,使得本小区的LT保持在一定的水平之下,下面的图也是大概把这两种小区间和小区内的功率控制的调度方式做了一个示意。

小区间干扰协调方案主要有两种:分布式ICIC与集中式ICIC。其中,分布式ICIC通过X2口在基站间传递干扰协调信息,尽管对于小区边缘用户频谱效率的提升有很大的效果,但是存在算法收敛慢、X2口传递信息量及信息精度受限于标准约定等弊端。而集中式ICIC则引入集中控制节点进行小区间资源的协调控制,同时,为保证LTE网络扁平化、低时延的特征,CCN节点只处理控制面消息,资源分配则通过另外另个层级完成:首先,通过CCN为其控制下的各小区统一协调规划资源集合,以获得小区间干扰协调增益;其次,小区在CCN为其分配的资源集合下,进一步为其所属用户分配具体资源,以获得频率选择性增益。大唐移动通过系统级仿真验证表明,集中式ICIC相比较静态分布式ICIC,边缘吞吐量增益可达到16%。

对于上述几种降低小区间干扰的控制,对于加饶和跳频降低小区间干扰的增益不是很明显,也就是1到2个DB,对于小区间干扰协调和功率控制的方法来降低干扰的方法这种方式在小区负载很轻的时候,这种情况下来降低小区间干扰是有作用的,如果说小区负载比较重的情况下,还要进行信息交互,这种信息交互的时实性,在这种小区符合比较重的情况下就无法得到保证,这种情况下协调起来非常困难,同时这两种小区间协调的方法也带来了一定的系统复杂度,所以说这种方式也有一定的提升的空间,对于波束赋行降低小区间干扰是比较明显的,但是我们还要对它进行完善,提出了两个增强型的解决同频组网的方案,第一方案是BR-OFDMA,就是小区间可以共享相同的视频资源,但是不同的小区对于相同的视频资源,使用不同的重复码进行降低小区间的干扰。

协作多点传输技术

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