TD-LTE系统同频干扰和组网方案的研究与应用

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 项目任务及目标
• 1.3 作者的主要工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 TD-LTE系统同频干扰特性分析及解决方案
• 2.1 干扰的来源与分类
• 2.1.1 TD-LTE干扰综述
• 2.1.2 TD-LTE干扰分类
• 2.2 几种同频干扰的解决方法
• 2.2.1 干扰随机化
• 2.2.2 干扰抑制
• 2.2.3 干扰避免
• 2.3 本章小结
• 第三章 TD-LTE同频组网信道干扰分析及仿真
• 3.1 同频组网介绍
• 3.2 同频组网下控制信道干扰分析
• 3.2.1 控制信道干扰解决方案
• 3.2.2 控制信道同频干扰分析
• 3.3 TD-LTE系统信道干扰仿真方法与结果分析
• 3.3.1 仿真方法与步骤
• 3.3.2 仿真配置参数
• 3.3.3 信道配置参数
• 3.3.4 控制信道仿真结果分析
• 3.4 同频组网下业务信道干扰分析
• 3.4.1 导频对导频的干扰
• RE）'>3.4.2 小区导频和数据的干扰（RS<=>RE）
• 3.5 实现业务信道同频组网的各类机制
• 3.5.1 ICIC机制
• 3.5.2 功控
• 3.6 S城市同频组网无线性能测试
• 3.6.1 测试环境及系统配置
• 3.6.2 无线性能测试条件
• 3.6.3 无线性能测试结果
• 3.7 本章小结
• 第四章 TD-LTE系统频率组网技术对比
• 4.1 TD-LTE频率规划方法及现状
• 4.1.1 LTE的信道带宽定义
• 4.1.2 LTE系统的频率资源划分
• 4.2 TD-LTE载频带宽规划基本原则
• 4.3 TD-LTE同频组网、异频组网及移频组网分析
• 4.3.1 同频组网、异频组网及移频组网方案介绍
• 4.3.2 同频组网、异频组网及移频组网仿真
• 4.3.3 S城市规模试验同频、异频组网对比测试结果
• 4.3.4 未来TD-LTE组网方案演进建议
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢