LTE移动通信网络论文

LTE移动通信网络论文（通用12篇）

LTE移动通信网络论文 篇1

TD-LTE立体化组网方案可以实现分层组网, 配合系列化产品设计, 可以做到规划灵活、容量灵活、部署灵活。

2012年, 中国移动不仅按照计划完成规模试验网二阶段测试, 还将继续扩大TD-LTE规模试验网的建设, 在原有六个城市的基础上新增到10+3个试验城市, 使TD-LTE规模试验扩增至13个城市。按照计划, 中国移动今年将在试验城市新建超过2万个TD-LTE基站。这一数字将远远超过去年的1000多个。

大唐移动作为TD-LTE技术和市场的领先者, 于今年5月首批完成了二阶段测试, 并成功承建北京TD-LTE示范网。在TD-LTE组网方案中, 大唐移动提出了立体化组网解决方案, 助力中国移动构建无处不在的TD-LTE无线网络。

立体组网:满足覆盖与容量的双需求

随着移动互联网的迅猛发展, 无线数据呈现出前所未有的爆炸式增长。但无线数据网络往往是分布不均匀的, 如果采用水平的网络架构建设, 根本无法满足复杂的业务分布。大唐移动针对TD-LTE覆盖及容量需求, 提出了TD-LTE立体化组网方案, 简单概括就是分层组网, 配合系列化产品设计, 可以做到规划灵活、容量灵活, 部署灵活。

大唐移动提出的TD-LTE立体化组网方案如图所示, 分为覆盖层和容量层。覆盖层主要满足无线覆盖需求, 由具备站址建设条件、易于安装维护的宏站站点来实现;容量层主要在覆盖层下, 利用宏蜂窝小区提供基础网络, 针对高业务容量需求的热点区域, 使用微蜂窝、微微蜂窝、家庭基站等增加小区深度覆盖、增加网络容量、提升用户感知等。此类站点由微站、Pico基站以及Femto等基站类型来实现, 在站点协调困难、部署困难的地点安装。

随着TD-LTE产业化的推进, 满足用户高速数据需求将成为中国移动考虑的重点, 容量层的网络建设也将成为关键。大唐移动在覆盖层网络建设提供了TD-SCDMA向TD-LTE平滑演进方案, 利用TD-SCDMA成熟网络实现TD-LTE覆盖层的建设。大唐移动还在2011年业界首推TD-LTE一体化基站产品, 在容量层的基站产品形态和未来演进方面也做了充分研究。

多场景覆盖解决方案

●平滑演进, 实现TD-LTE“面”的覆盖

2010年, 大唐移动推出了覆盖F、E、D的全频段系列化的TD-LTE产品, 包括8通道室外单双频RRU和双通道室内RRU, 能够满足TD-LTE各种应用场景的组网需求, 组网更加灵活。

要实现TD-SCDMA系统向TD-LTE系统的平滑演进, 具备同时支持这两种模式的共平台产品是实现基础。在设计伊始, 大唐移动的eNodeB基站产品即采用了TD-SCDMA与TD-LTE共平台的解决方案, TD-SCDMA系统平台可以通过转模或者共模的方式支持TD-LTE。

2012年3至4月, 大唐移动在某地开展并顺利完成了现网TD-SCDMA设备升级支持TD-LTE的外场测试, 测试区域共包括19个基站, 实现了外场连片覆盖区域测试。

通过本次某地TD-SCDMA&TD-LTE双模规模测试验证, 大唐移动TD-SCDMA现网设备可以升级向TD-LTE平滑演进, 可以升级支持TD-SCDMA&TD-LTE两种模式同时运行。

●微站产品, 满足TD-LTE“点”的需求

大唐移动于2011年在业内首次推出TD-LTE微站产品—一体化基站EBS5132D, EBS5132D具有体积小、集成度高、成本低、安装灵活的特点, 可以用于室外和室内应用。支持1个20M的2×2MIMO小区。典型场景典型特征是“无需机房+小容量”。适用于无机房环境、容量适中的密集城区覆盖, 以及特殊场景交通沿线、边际网等覆盖。满足TD-LTE立体化组网中数据热“点”覆盖的需求。

大唐移动提出的TD-LTE立体化组网解决方案中, 容量层热点覆盖要求产品具有安装便利、站点要求低的特点, 而大唐移动一体化基站产品不仅具备体积小、无需机房的特点, 而且在其设计灵活部署还体现在工程安装方面, 其可以安装条件的不同, 支持抱杆、挂墙和灯杆安装方式, 并且支持小型化天线的一体化安装, 这样在很大程度上提高了工程安装的便利性。

大唐移动不仅在业内首先推出一体化基站产品, 还在南京TD-LTE试验网首次对微站产品的功能与性能进行了测试。从测试结果来看:

1、使用一体化基站产品补热、补盲效果明显, 对小区吞吐量有较大提升;

2、使用一体化基站产品, 可以大大降低选址和安装难度, 同时覆盖的改善效果也非常明显, 可大规模在TD-LTE容量层网络建设中使用。

●高速组网方案, 解决特殊场景覆盖难点

大唐移动在覆盖层、容量层覆盖解决方案之外, 针对特殊场景覆盖也提出了创新性解决方案, 高速公路组网解决方案就是TD-LTE网络的首创特殊场景解决方案。

高速公路场景面临几个需要解决的问题:高速移动引起的多普勒频移;频繁切换以及车厢的穿透损耗和阴影衰落。针对以上问题, 大唐移动从三个方面提出了有针对性解决方案。

高速公路场景的网络规划:采用小区合并组网方案减少小区间的切换和重选;尽可能采用低频段进行覆盖;邻区规划仅规划两个邻区。

高速公路场景的关键技术:为了抑制多普勒频移以及同频干扰, 需要在高速公路场景使用一些关键技术, 大唐移动在南京TD-LTE机场高速覆盖时采用了线性插值算法来补偿频偏。

高速公路场景TD-LTE网络优化:采用调整天线方向角和天线下倾角等工程优化手段;并且通过调整算法、测量、业务等无线参数设置达到优化网络覆盖和业务性能的目的。

大唐移动高速公路解决方案也在南京TD-LTE试验网得到了验证, 南京机场高速公路规划建设有40多个站点, 采用大唐移动高速公路综合解决方案, 通过对高速场景的性能测试, 验证了TD-LTE在高速公路组网的可行性。

TD-LTE系统可以在高速公路场景 (120km/h速度) 正常工作;网络的KPI性能测试结果, 切换成功率、建立成功率都大于95%, 可以达到组网要求。

在实际多用户接入体验情况下, 小区下行吞吐量可达20Mbit/s, 单用户下行吞吐量1Mbit/s以上, 视频流播放顺畅。大唐移动高速公路解决方案得到了最真实的验证。

LTE移动通信网络论文 篇2

【摘要】无线通信技术的不断发展给现代化社会的信息技术带来了巨大的发展契机，因此，现代社会的LTE无线通信在融入物联网的系统之后也会使得该项技术的发展变得更具活力。据此，本文就LTE无线通信技术和物联网技术进行了相应的介绍，并对其融合与发展进行了一定的探讨，希望可为LTE无线通信技术和物联技术的完善提供一定的作用。

【关键词】物联网;LTE;无线通信;技术融合

虽然进入21世纪才短短的十多年，但是网络信息技术在这些年实现了突飞猛进的发展，尤其是对人们社会生活的影响越来越大。不仅仅对人类工作效率的提升起到作用，更改变了传统的人类个体交流和沟通的模式。，手机行业的智能化发展给移动终端带来了革命性的突破，从本质上改变了传统移动终端作为移动网络末梢的定位。借此契机，智能化移动终端的历史地位也得到较大的飞越，这离不开无线通信技术的支持，但这种发展也给无线通信技术带来更大的发展驱动力。

1LTE无线通信技术的含义和特点

1.1LTE无线通信技术简介

LTE是3GPP组织根据需要对UMTS订立的技术标准长期演进，也是人们所俗称的3G，其利用频分多址OFDM/FDMA技术对原来长期霸占该领域的码分多址CDMA技术进行了有效的替代。尤其是在应用了大量的MIMO技术和自适应性技术之后，让传输的速率和性能得到了很大的提高，发展到现阶段的4G时代，在其所能支撑的20MHz上，已经可以实现50Mbps的上传和100Mbps的数据下载能力，而这也是完成3G朝4G跨越的主要技术。在传统的3G时代，CDMA占据了主流，4G更多倾向于OFDM和MIMO技术。5G(最早于5月的北京IMT-(5G)峰会上提出)与4G则是一脉相承，但其在技术上比3G和4G有更大的突破，会以媲美光纤的接入速率帮助客户实现“零延迟”的体验。

1.2LTE无线通信技术的特点

LTE的特点主要源自三个方面的要素，一是TDD和FDD的双工技术基础;二是对于OFDM(正交频分复用技术)的应用;三是大范围应用了MIMO的多天线技术。这使得LTE技术最大限度的接近4G水平，而这也让该技术拥有较多的优势，如下：(1)提升通信速率，实现了下行峰值高达100Mbps的速率，而上行速率也达到了50Mbps。(2)对频谱效率进行优化，下行链路相对于过于大致上实现了3-4倍的提升，上行链路也有2-3倍。(3)以细致系统的规划和严谨的QoS机制对实时业务质量和效率进行保障。(4)保障系统部署的灵活性，不仅能够在1.25MHz-20MHz之间的多类带宽之间进行匹配，也兼容了“成对”和“非成对”的频谱分配。

2物联网和云计算的简述

所谓的物联网，是对新一代信息组成形式的一种形容，将物品间联系的另一层面上的互联网。简单概括，需要明晰物联网两方面的特点。第一，物联网的核心和根本仍旧是互联网，物质只是互联网拓展的一部分。第二，物联网用户通过一定网内规则进行物与物之间的信息交换。物联网作为互联网的物质体现，主要运用了传统的`红外感应、GPS定位以及射频识别等技术，再加上周边的配套设施实现物质信息和网络的对接。云计算的微观含义在不同的领域具有一定差异，但是其根本的意义大致上是相通的，主要是指通过对巨量信息和资源的整理，以统一的管理和计算使用户的信息需求得以满足。从本质进行分析，云计算的整个运行都是在网络的虚拟环境下进行的。其盛行主要是由于当下规模经济蓬勃发展，现阶段已经有越来越多的企业和部门都在利用云计算服务所带来的巨大功能实现自身在该领域发展的新契机。就现阶段物联网的业务看，其数据模型大多都具备小型和高频的特点，和QQ具有很大程度的相似性。因为其需要保持在线的业务，所以这也就造成了其对于网络资源的浪费和闲置，影响网络的整体工作效率。

3LTE无线通信技术和物联网的技术融合

LTE作为无线通信技术完成3G朝4G演进的新型通信系统，发展到现阶段的4G时代，在其所能支撑的20MHz上，已经可以实现50Mbps的上传和100Mbps的数据下载能力，利用频分多址OFDM/FDMA技术对原来长期霸占该领域的码分多址CDMA技术进行了有效的替代。值得一提的是，该技术的应用还使得边缘型用户的服务体验得到了质的转变，更改善了传统系统中常见的延迟问题。不难发现，LTE无线通信技术在突破了传统通信的技术桎梏，相比之下更具备了不少的优势和改进，可以给现阶段物联网发展带来其所需的推动力。一方面，LTE无线通信技术已经完成了对传统通信技术的突破，其作为一种新型的技术，不仅能够为物联网技术提供所需的网络需要，更成为了物联网实现快速的重要基石，不断利用其终端的普及和推广为物联网的发展铺平道路。另一方面，也正是因为信息技术得到了发展，物联网系统在运行过程中所涉及的信息的种类和数量也因此而大幅增加，这种数据量和工作量的增加也为无线通信技术的发展提供了驱动力。与此同时，还有需要的问题需要克服和解决，例如各种异构网络的数据融合，多个系统之间的数据融合，数据和信息处理的高效化如何实现等。就现阶段物联网系统的网络方面而言，2G/3G、WIFI和有限网络是当下比较常用的数据传输技术。加上当今时代，物联网的发展和运作已经成为了主流，大多数所熟知的传统行业都已经对该项技术进行了深层次的应用，并且取得了巨大的发展成效。然而，该项技术要继续的发展并且投入到更多的行业领域中就需要不断的深化自身的技术革新和引入，尤其需要对信息安全性、标准化、便捷性和经济性等方面进行优化。因此，LTE无线通信技术的应用重点则是自身技术优势实现无线传感器网络的异构融合，改善传统异构网络运行的稳定性问题和低效率问题，保障物联网对于稳定性、安全性和便捷性的需求。现阶段的物联网技术这需要在自身系统应用上提高要求，主要是拓展物联网对巨量信息的存储、分析和整合能力，并且保障对数据进行深层次的计算、挖掘以及智能分析等来为各领域创造有价值的信息。而这一部分，主要是通过云计算实现的。因此，物联网技术与LTE技术的融合，最需要注意的便是云计算技术与LTE无线通信技术融合的实现，这样不仅关系到整个数据中心稳定性、持续性和安全性的要求，也是实现整个互联网服务便捷性和高效性的重要途径。就物联网应用于物流供应行业为例，整个物流行业的采集、储备、包装、装载、运送、加工、配送以及销售和服务都是物流供应中的重要流程和环节，而且各个环节之间具有紧密的联系，一旦其中一个环节出现问题，必然会引发整体的损失。实际运行过程中，企业的管理者需要各环节中所涉及的信息流、物流以及资金流三个方面进行统一的管理，对每件商品所涉及的信息都进行相应的收集、整理和分析。而物联网在应用于该行业之后则发挥相当重要的作用，对物品在销售、存储、运送和分销等环节的信息进行精准地了解和控制，从而及时调整生产和供应，极大改善了过去物流成本过高、企业管理效率低下以及物件丢失的问题。

4结束语

时代发展和信息技术的发展是相辅相成，我国的LTE无线通信网络发展也是如此，不仅对时代发展、人们生活和工作通信效率的提升提供了一定的推动，也在时代的发展下得到促进和完善。与LTE无线通信技术融合后的现代物联网也会愈发显示出其在社会生活信息交换中的重要职能，但这也离不开与之相适应的先进无线网络通信技术。

参考文献

[1]李昊,胡兴.LTE无线通信技术与物联网技术的结合与发展[J].邮电设计技术,(1):21-24.

[2]李鹏程.试析LTE无线通信技术与物联网技术的结合[J].科技视界,(8):66+167.

[3]吴桂强.LTE无线通信技术与物联网技术的结合分析[J].信息通信,2015(2):185-186.

LTE移动通信网络论文 篇3

【关键词】 移动通信 FDD-LTE TDD-LTE

前言：近几年来，智能手机的普及使我国移动通信行业发展迅速，个人主机再也不是唯一能够实现远距离实时通信的唯一工具，只要能够连接到网络，智能手机几乎能够实现个人电脑的全部功能，所以说人们对移动网络的传输需求越来越高，网速决定了功能的使用情况，快速的网络传输与下载速度不仅仅是实现设备功能的重要前提，同时也是影响用户体验的一大重要因素。因此，移动网络的速度成为各大运营商关注的焦点，也是我们国家工信部门明确作出要求的项目之一，发展更快更好的通信行业对我们国家而言势在必行，在大力发展4G网络的今天，TDD与FDD技术的融合组网是实现高速移动网络的一个重要手段，本文针对这一手段展开深入研究。

一、FDD与TDD介绍

1.1FDD与TDD的特点

TDD与FDD主要存在很多方面的差异，FDD主要工作在两个分离的对称频率信道上，需要在这两个不同的信道上进行接收与发送的工作。FDD的必要条件就是频率的对称，频率又是区分上下行链路的主要依据。FDD的主要特点可以总结为上、下行带宽的相同，这就保证了速率的持续不变性，频谱的使用大多依靠业务的对称性，在不对称业务上很少使用频谱进行信道的传输工作。这就为FDD的大范围覆盖提供了基础保证，也同时保证了FDD的150Mbps的理论下载速度。TDD与FDD在接收与发送方的方式存在很大的不同，TDD在这两方面的工作方式主要依靠时间，在指定的工作时间段内将信号通过基站发送至移动信号方，其余时间主要是将移动信号方的信号返回基站，TDD模式的正常运行主要是依靠这两方工作的协同合作才能够实现。所以说TDD不需要对称的频率信道，在发送信息的过程中并不用单收发隔离器，需要对信息的传输安装开关装置，这就大大解决了设备的成本问题。

1.2 FDD和TDD的优势

FDD与TDD在多方面都存在当前技术的优势，例如：物理技术层面、无线资源配置方面等。由于当前科技的高速发展，FDD与TDD在当前的通讯方面存在很大的优势。频谱在当今这个移动端设备火热的时代需求越来越大，越来越多的公司开始积累频谱资源进行企业发展，而FDD与TDD通信具有很强的频谱灵活性，频谱的利用率在这两种通信的带动下通常能够很升很多倍，这就使得TDD网络模式和FDD网络模式具有更大的优势。同时在网络条件和系统优化双方支持的情况下，TDD的发送功率要远大于FDD的发射频率，这就使得TDD的发射时间远小于FDD的发射时间。当FDD、TDD设备处于高速移动的状态时，信号会因为衰落深度的增加而减弱，这时TDD移动台的最高时速可以达到250km/h，但是这距离FDD系统还存在很大的差距，甚至才能达到FDD的一半水平。所以说FDD与TDD设备或系统都存在不同方面的优势。

二、FDD、TDD融合组网

2.1 FDD、TDD融合组网

LTE两种模式物理层帧结构导致的系统设计差异性越来越小，TDD与FDD融合上的技术难点逐渐被攻破，未来移动端的4G网络必然是网络融合的技术产物，移动终端也能够因此实现两种网络模式的相互操作，基本上当前的技术已经完全能够实现TDD与FDD数据服务的无缝互通。在TDD与FDD网络融合后，移动终端再也不用担心基于电平强度下的网路选择，也避免了网络处于2G/3G的不佳状态。融合组网的实现并不单方面属于移动商技术的突破，终端设备厂商与芯片制作商在技术上的配合也是完成融合组网的关键，多方面、多方位、全面的终端解决方案也使用户流畅的体验无缝网络切换的快捷，真正的实现网路差异体验。

2.2 TDD+FDD双模数据终端分流方案

TDD与FDD的主要区别主要集中在物理的层面上，而两种模式功能上的高度一致为后期双模的融合提供了一个很好的基础。而在融合组网的过程中也存在着一定的问题，在融合组网的第三阶段有两种技术可供运营商选择：载波聚合技术与双连接技术，在融合组网的过程中选择不同的技术就会造成不一样的结果。

前者的工程成本造价低，也能在短期内使网速达到峰值，但这种技术的使用也存在一定的局限性；后者相对于前者较为灵活、独立，不会受到厂商、基站等因素的限制，一般的移动互联网络发展到第三阶段总是会对运营商造成困扰，但是根据我国当前的情况来看，在设备厂商混杂、选址混杂的现状下，双连接技术是当前第三阶段融合组网方案中比较实用的方案。

2.3 eNB设置原则

当移动设备连接在TDD与FDD融合覆盖区域时，融合组网区域内的电平如果处于短暂性的低电压状态，则移动终端设备就会向上汇报A2与A5的测量报告，此时若融合网络目标区域的电平存在普遍性偏高状态，且此时的电平已经高于相邻的A5电平区域并保持较长时间时，融合网络的eNB就会重新对服务区域进行重定向的选择，此时终端将会选择高电平水平区域进行RRC连接方案保证融合网络的流畅。

在FDD与TDD融合覆盖的区域内若存在移动终端进行连接，当服务的区域电平持续下降时，终端也会向远端的服务器发送A2与A5测量指令，此时若融合组网目标区域的电平存在普遍性偏高状态，且此时的电平已经高于相邻的A5电平区域并保持较长时间时，此时融合网络的eNB就会切换到新状态向下传送切换指令，此时的终端尽管连接到新的网络融合区域，但同时在全部的操作步骤中流畅、不间断。当融合网络旧址区域的PRB利用率超出一定水平后，eNB就会发送网络融合区域忙碌的信号指令，并同时向终端发送A4门限，若最终区域的电平满足A4门限，此时的融合网络的eNB就会发送切换指令顺利进行操作。

2.4 LTE无线系统同步

我们可以将移动网络的融合组网中的同步分为两大类，频率融合同步与时间融合同步。频率融合同步相比较于时间融合同步存在分布广这一优势，频率融合同步几乎被应用于所有的移动互联网中，当终端设备处于TDD与FDD融合组网中时，快速移动的过程中受到多普勒频移影响时，频率融合同步能够大大的抵消这类影响给设备带来的干扰。而时间同步则大多数运用在TDD模式下，能够有效解决TDD系统受到的高干影响；同时时间同步也能够少部分运用到FDD模式，在抗GSM干扰的过程中发挥着作用。所以LTE的无线融合系统同步时会为移动网络的融合组网解决不少问题，如何通过同步机制较少移动网络所受到的外界干扰影响，也是当前网络融合需要研究的方向之一。

三、结语

当前时代是一个移动互联的大数据时代，对移动网络的建设尽管不能够像建设道路、桥梁一样被眼睛看见，但是其建设的意义却十分重要，在移动化设备普及的今天，高速的移动互联不仅仅节省了时间，更节省了资源，所以说大力发展LTE网络建设就是在变相的推进移动数据通信的发展速度，用户人数的不断上升能够带来更多的移动数据访问，对移动网络来说又会是一个新的机遇与挑战，如何实现大规模用户的访问与使用，不仅需要对自身进行网络优化，更需要新时代下的新技术的创新与改进，FDD-LTE与TDD-LTE的选择方面与两种技术的融合建网方面对移动网络建设十分重要，融合组网技术是当前实现4G网络建设的重要一环，大力发展移动网络建设是当前我国移动运营方面需要完成的最主要的任务。

参 考 文 献

[1].高荣。FDD-LTE和TD-LTE基站邻频杂散辐射的研究[J].电信网技术.2013.8（8）：51-55.

[2]高翔，张建国，黄正彬，等.中国移动4G基础性网络部署策略研究[J].移动通信，2015，39（18）：6-9.

LTE移动通信网络论文 篇4

近年来, 随着智能终端的普及, 无线移动数据业务呈现爆发式增长, 现有的3G网络由于频谱效率、容量、时延等方面的技术限制, 逐渐不再能满足运营商的业务发展要求。而面向4G的LTE网络携全球统一的标准性、技术先进性及日益提高的产业成熟度, 在全球的商业部署开始不断升温。在我国, 虽然LTE网络还没有正式的商业部署, 但大规模的试验网已经开展, 相关的网络验证和新技术试验分析也已经取得部分进展。

同时, 从3G网络的发展经验以及全球已部署LTE网络的国家的统计结果来看, 移动数据业务依然体现出以商业活动中心、家庭和办公楼宇等人群聚集地为主要业务热点与网络容量和性能瓶颈的特性。针对这一特点, 当前最重要的实践对策是通过大型宏基站提供广覆盖, 而大量在热点地区引入和部署小型以及超小型基站来实现区域业务的负荷分流, 构成所谓的移动网络 (Het Net) , 从而使容量、覆盖、负荷与用户速率、感受等各项性能指标之间尽量达成平衡。

本文即在LTE异构网络部署环境下, 着重分析了移动性方面存在的几个主要问题, 并有针对性地提出了一些方向性的初步建议。

二、异构网络下的移动性问题

本文所指的LTE异构网络, 主要指采用LTE技术的各种形态的基站 (如传统宏基站Macro e NB、小型基站Micro e NB和超小型基站Pico以及家庭基站He NB/CSG) 混合部署、共同提供无线覆盖的网络场景, 如下图1所示。

当前, LTE异构网络中面临的移动性问题, 主要来源于商业部署和试验网中发现和总结出的问题, 同时, 类似的问题也正在标准组织中讨论[1]。具体而言, 当前, 主要由下列问题, 迫切需要引入新的思路来完善、优化和解决。

2.1 小小区的发现

当前, LTE系统支持UE执行邻区测量, 即网络可以给UE配置相关的测量目标和测量事件, 包括同频和异频测量, 当UE发现测量结果满足相关的门限条件时 (如本小区的信号较差同时邻小区的信号较好) , 就上报测量结果给服务基站, 以便服务基站及时根据测量结果执行移动性管理手段, 比如, 将UE切换到更合适的小区。在异构网络下, 如上图1所示, 宏基站小区 (宏小区) 与小基站小区 (小小区) 共同覆盖一些热点区域, 取决于运营商的频率规划以及实际网络环境, 宏小区与小小区这二者可能是同频部署的, 也可能是异频部署的。此时, 经常出现的两个问题。一个是UE对小小区的检测的困难, 这个问题主要是由于异构网络下, 同一个区域内多个不同形态的基站信号的共同覆盖下, 无线环境相对复杂化, UE需要同时支持多个同频/异频小区的检测, 包括小区标识的识别, 测量的启动, 异频测量间隔 (gap) 的设计, 测量结果的上报等等, 都带来了难度。

另外一个问题与切换有关, 当UE从一个小区移动到另外一个小区的过程中, 网络为UE发起的切换经常过迟, 导致切换失败。这个问题的根源在于不同类型的小区的信号衰减特性不同, 比如宏小区因为是广覆盖, 覆盖半径较大, 信号强度相对衰减较慢, 而小小区只提供小范围覆盖, 其信号在短距离内急剧变化。这样, 当UE起初在原小区信号一直较好, 不足以达到测量上报门限条件, 而当UE达到测量结果上报条件时, 往往为时已晚。

针对这个问题, 当前还没有很好的解决方案。一个可能的办法是:网络针对UE处于不同的位置, 并结合UE移动方向上的小区类型 (如宏小区或小小区) , 为UE的不同邻区和频点配置不同的测量门限。这一方法可以提高UE发现小小区的有效性, 代价是为网络的测量配置带来了一些额外的复杂度。

2.2 用户移动速度的估测

当前, LTE系统中, 对于UE移动速度的检测已经有了一些标准化的方案。比如, 对于空闲态的UE, 通过记录其在一段时间内发生的小区重选次数, 大致可以估计其移动速度。对于连接态的UE, 则是记录其在一段时间内的切换次数, 从而估计出移动速度。此外, 在切换过程中, 源服务基站也会将UE在其下小区的停留的历史信息 (诸如停留小区、停留时间等) 传递给目标基站, 从而使目标基站可以推演出UE的移动状况。

但是, 这些标准化的UE移动速度检测方案存在着先天的不足, 主要是:这些方案的设计都是基于宏小区模型, 而不太适用于异构网络的场景。具体而言, 现有的方案中, 假设的是各个小区的半径大致上是可以比较的, 是一个量级的, 因而可以通过对单位时间发生的重选次数或切换次数来做粗略的评估。但在异构网络的环境下, 小区类型 (小区尺寸) 差别很大, 于是, 即使是匀速移动的UE, 在同样的时间里, 能够穿过 (即发生小区重选或者切换) 的小小区数量和宏小区数量可能差异很大, 这样, 估算UE的移动速度时, 也将会有非常大的差异。因为UE的移动速度被广泛用于UE的移动性程序中, 涉及到移动性测量中的相关偏置量和缩放因子的处理, 进而影响移动性判决和移动性能, 因而, UE移动速度的检测在异构网络的场景下必须尽量保持准确, 而异构网络中不同形态的小区的广泛存在, 使这一问题更加恶化。

针对这个问题, 目前已经提出的方法是:UE在估算移动速度时, 只计算与宏小区相关的重选和切换次数, 而不计算小小区。但这个方法存在的问题是:当UE较多在小小区中停留或者移动时, 相关的速度估算则明显不准确。一种可能的优化方案是:在计算UE的重选或者切换次数时, UE对于宏小区和小小区分别计算出一个结果, 然后将二者以一定的系数进行耦合, 得出一个综合的结果。这一方法可以依据有效提升UE的移动速度估计精度, 从而提升移动性能。

2.3 无线链路的中断与恢复

在异构网络场景下, 宏小区与小小区的重叠覆盖, 使得UE的无线环境复杂化。特别是如前所述的, 小小区信号变化剧烈, UE对小小区的检测和测量难度加大, 切换判决的及时性和准确度也受到严重影响, 从而导致UE经常发生无线链路中断或切换失败, 进而影响用户使用体验。LTE现有技术对无线链路中断已有一套机制, 该机制主要依赖于网络侧。具体而言, 当UE发现无线链路由于种种原因发生了中断, UE将启动无线链路重建过程, 在这个过程中, UE将选择信号较好的合适的小区, 并向该小区发起链路重建请求, 该小区收到UE的重建请求后, 会判断是否可以接纳该UE (依据是否有该UE的先验信息) , 若可以接纳, 则为小区恢复无线链路。

如同上面的UE移动速度估测一样, 这套机制也是以宏小区为基础模型来设计的, 其隐含的假设在于, UE发生链路中断后, 重新选择的小区要么还是原来发生链路中断的服务小区, 要么是被原服务小区选作切换目标的目标小区, 也即是相对确定的有先验信息小区。但在异构网络场景下, 由于UE众多小小区的存在以及各小小区无线信号在短距离内的剧烈变化, 导致UE重新选择的小区可能是一个全新的小区, 而该小区很可能由于没有该UE的先验信息而拒绝UE的重建请求, 致使UE回归到空闲态, 也就是用户掉线。

针对这个问题, 一种可能的解决办法是:网络依据周边区域其他小区的部署信息, 结合用户的移动方向和移动速度, 提前将先验信息传递给UE移动区域周边的小区, 从而, 一旦UE发生无线链路中断并发起小区选择时, 可以选择一个信号较好且具有UE先验信息的小区, 进而, 在UE发起链路重建时, 该小区可以成功接纳该UE并为UE恢复无线链路

2.4终端省电

众所周知, 随着智能终端的功能日益强大, 终端功耗也越来越大, 相应的, 对省电的要求也越发重要而紧迫。终端的省电, 一方面需要从UE本身使用各项业务的时间以及电池的容量方面去考虑, 另外一个方面就是依据无线和移动通信的特点从信令设计的角度来改善。对于LTE标准而言, 自设计之初就考虑到了终端省电的要求, 其中的一个重要设计就是DRX (非连续性接收) , 简而言之, 就是网络为UE配置一套断断续续的激活和休眠时刻, 让UE尽可能多的处于休眠状态而减少信号收发, 从而降低无线功耗。

在LTE异构网络的场景下, DRX的设计面临着进一步的挑战。比如, 由于众多小小区和无线环境的复杂化, UE的测量要求可能增加, 同时, 对于测量结果上报的及时性和频度也可能更高, 这进一步导致UE的移动过程 (小区重选和切换) 发生得更加频繁, 这些都拉长了UE激活时间并相应增加了功耗。此外, 在异构网络环境下配置DRX参数时, UE还面临着休眠时间的设置与UE测量报告触发时间以及切换指令的折中。比如, 当前的测量报告触发时间一般并不考虑DRX休眠时间的影响, 但这些在异构网络环境下, 将不得不重新审视。

从无线信令处理的角度而言, 对于终端省电的处理, 在异构网络环境下, 需要更仔细的考察DRX的配置与同频/异频测量以及切换指令之间的关系。这一关系, 需要在实践中, 经过大量的测试来形成基本的策略和基准。

三、总结

随着智能终端和移动业务的日益占据通信主流, LTE网络以其高性能设计和完善的产业成熟度终将成为下一代移动宽带的主要技术, 而异构网络作为满足用户业务热点的一种低成本部署方式也将广泛应用。本文针对LTE异构网络中移动性方面存在的几个主要问题, 做了初步的分析, 并结合着现有技术给出了可行的进一步优化的建议方案, 希望能够为我国即将到来的LTE商业部署提供一些借鉴和思路。

摘要：本文即在LTE异构网络部署环境下, 着重分析了移动性方面存在的几个主要问题, 并有针对性地提出了一些方向性的初步建议。

关键词：LTE,异构网络,移动性

参考文献

[1]3GPP TR36.839LTE Evolved Universal Terrestrial RadioAccess (E-UTRA) ;Mobilityenhancements in heterogeneous networks.

[2]Stefania sesia, IssamToufik, The UMTSLongTermEvolution FromTheorytoPratice, POSTS&TELECOM Press, 2009

[3]3GPP TR36.331Evolved Universal Terrestrial RadioAccess;RadioResource Control;Protocol Specification

[4]WeimingLang, MobilityManagementt Of LTE, Telecommunications Information, , 7, 2010

LTE移动通信网络论文 篇5

【问题描述】

6月29日观察每日零流量情况，发现市区和谐佳苑站点2扇区连续3天出现零流量情况。进一步对和谐佳苑站点2扇区在上周（0622-0628）进行流量查询，发现该小区自6月25日11时之后就开始出现零流量情况。

【原因分析】

1、通过U2000查询站点运行情况，发现该站点当前状态下无告警，站点运行正常，通过告警日志查询也未发现该站点上周的告警信息。

2、查询该小区上周上周（0622-0628）用户数情况，发现该站点2扇区从6月25日11时之后开始出现无用户数情况。

3、查询该小区上周RRC建立成功率情况,同样是在6月25日11时之后开始出现RRC请求建立次数为0的情况。

【解决方法】

经过以上信息查询，未发现站点存在的问题，因此于6月29日上午9：30对该和谐佳苑2扇区进行单板复位。复位后站点运行正常，现场对该小区进行验证性测试，测试下行平均速率为47.77Mbps。

查询站点单板复位后小区流量使用情况，已恢复正常。【经验教训或建议与总结】

LTE移动通信网络论文 篇6

《“宽带中国”战略及实施方案》明确了我国信息基础设施建设、宽带网络发展的近期和远期目标。据测算，为实施宽带中国战略，包括移动宽带网络在内的宽带基础设施的投资，到2020年大约需要投入2万亿元，将为移动通信设备带来更大规模的市场。

2013年三大运营商4G网络建设无线主设备的投资规模将超过300亿元，4G牌照的发放将进一步刺激移动通信设备市场的发展。

受4G影响 市场总规模持续增长

随着4G网络建设的全面启动，未来两年中国移动通信基站设备市场规模将继续保持快速增长的势头，2014年的整体市场规模将达到14409.9万信道，同比增长12.1%；到2015年，整体市场规模将达到16412.9万信道，同比增长13.9%。

2013年，LTE设备占据中国移动通信市场的最大份额，达到44.9%。未来两年，中国移动通信市场结构将由LTE主导。随着三大运营商4G网络建设进程的加快，2014年国内LTE移动通信设备的市场份额将快速增长，预计将达到移动通信设备市场的55%以上，中国移动TD-LTE设备的投资仍将占据LTE设备整体市场的一半以上。到2015年，LTE设备市场份额将占到移动通信设备市场的65%以上，3G网络设备市场份额将降至25%以下，2G网络设备市场份额降至10%以下。

多网协同发展 本土设备商崛起

目前，三大运营商的2G网络仍支撑着数量众多的用户群，庞大的3G网络建设前期投入尚未完全收回，4G网络建设已然启动，多网协同发展将是三大运营商未来几年共同面对的问题。未来几年将形成4G网络为主，3G网络为辅，2G网络补充的移动通信设备市场格局。

随着TD-LTE牌照的颁发，基于LTE-TDD/FDD频段的划分，未来几年国内移动通信网络设备市场将呈现TD-LTE与FDD-LTE制式全面竞争的态势，鉴于中国移动的实力及TD-LTE网络建设的超前发展，中国联通和中国电信混合组网模式的选择，及其4G网络建设的相对滞后，TD-LTE制式的网络设备将占据市场的主导地位。

以华为、中兴为代表的国内移动通信设备厂商，经过2G市场的起步发展，3G市场的全面赶超，在目前国内4G网络设备市场已经处于明显的优势地位。三大运营商2013年移动通信设备招标各厂家份额表明，国内厂商将继续主导中国移动通信设备市场。中国移动通信设备市场未来几年仍将延续国内厂商为主、国外厂商为辅的格局。

LTE移动通信网络论文 篇7

随着中国移动TD-LTE的高速发展, 4G基站快速大量入网, 但由于建设周期过短, 在基站建设选址、建设方式、新方法应用上并不能完全达到精细化要求, 同时网络结构日益复杂, 导致了个别弱覆盖 (边缘覆盖) 场景下业务感知较差, 尤其是高清语音视频业务 (Vo LTE) 体验不佳。本文通过对传统深度覆盖分析的方法进行研究, 并利用四个维度的数据, 深度发掘吉林移动LTE网络深度覆盖问题, 并提出了基于场景的深度覆盖精细化解决方案。

目前中国移动主要依靠TD-LTE网络承载数据业务, 在发展“窗口”期, 投入大量资源完成了超过100万个LTE基站的建设工作, 使得数据业务网络性能、网络质量的大幅提升, 且用户数据业务体验大幅改善 (较2G、3G时代) 。

移动用户主要使用4G移动网络完成实时性要求较低的小包业务, 如微信、微博、网页浏览等, 其弱覆盖场景下 (满足接入的前提下) 仍然可保障用户感知。然而, 对于实时性要求较高Vo LTE业务, 商用前的测试数据显示, 弱场下用户语音感知存在各种问题 (如掉话、单通等) , 另一方面, 多省数据显示70%的用户均在室内进行移动通信服务。TD-LTE网络的深度覆盖问题研究, 将对网络建设、维护、优化、规划提供强力支撑。

深度覆盖评估的传统分析法

移动通信网络传统覆盖分析方法, 主要包括网络结构基础要素 (站间距、站高、天线方位角、天线下倾角) 、网络使用频段、所使用的天馈类型、主设备功率参数设置等网络基础属性的分析研究, 输出网络深度覆盖的定性分析。

1. 吉林移动网络结构对基站覆盖能力的影响

目前吉林移动宏站站间距平均为789米, 室分小区与宏站小区的比例约1:4, 室分数量相对较少;宏站基本不存在高于40米低于15米的基站, 符合集团要求;天线方位角、下倾角, 在单验过程中都已基本核查完成, 并无问题。从网络结构等数据分析, 基本描述了吉林移动LTE网络覆盖能力。

2. 吉林移动TD-LTE制式对覆盖能力的影响

吉林移动所使用的频段分别为D频 (2570MHz~2620MHz) 、F频 (1880MHz~1920MHz) 和E频 (2300MHz~2400MHz) 。按照频段的大小与覆盖能力成反比, 故D频<E频<F频, 按照中移动集团策略将E频段作为底层网建设优先使用频段。

3. 吉林移动LTE基站所使用天馈类型、功率类参数等对覆盖能力的影响

目前吉林移动LTE宏基站所使用天馈基本为集团集采产品, 产品性能基本符合覆盖能力要求, 但在个别特殊区域使用高增益的天馈保障覆盖效果。吉林移动已完成功率类相关参数集合的标准化核查、管控工作。

综合上述分析内容, 传统分析方法是对LTE网络完成了定性的覆盖能力分析, 并不能准确描述现网深度覆盖问题, 更无法精确输出深度覆盖问题区域, 并不具备建、维、优、规指导意义。

深度覆盖评估的“四维”综合分析法

基于网管侧测量报告 (MR) 、仿真工具输出结果、用户感知评价 (弱覆盖类网络问题投诉) 与DT路测数据, 配合一定强度的CQT测试, 网优人员可最终确定弱覆盖问题区域, 统称为LTE网络的“四维”综合分析方法。

1. 测量报告MR的应用

2015年10月吉林移动LTE网络MR覆盖率为88.3%, 其中城市覆盖率场景为88.2%。从该数据上看, 深度覆盖能力较为一般。

2. 仿真工具输出结果的应用

全量数据结果, 不存在覆盖空洞数据缺失, 数据获取处理方便, 但准确程度受限于地图 (如建筑物信息) 、基础工参数据、传播模型等因素。该仿真行为实际上是基于大概率发生事件, 模拟全网覆盖情况。其反正效果如图1所示。

3. 用户感知评价的应用 (即网络弱覆盖类投诉的应用)

用户感知评价贴近用户真实感知, 但非全量数据。投诉行为本身是一种用户主观行为, 并不是所有弱覆盖问题, 用户都会进行投诉;而且, 弱覆盖问题的表述方式不一样 (部分实际问题为终端或用户个人问题) , 导致用户投诉数据的处理复杂度较大。

目前吉林移动主要是以运维工单形式收集投诉数据, 定期输出弱覆盖库, 建立“存量”与“增量”数据管理体系。截至2015年12月, 累计收集到LTE弱覆盖类问题投诉2606单, 其中省会城市长春2016年1月增量为34单。

4. DT路测数据的应用

目前DT路测数据主要是通过“扫频”方式获取, 可真实反映区域覆盖情况, 数据获取处理方便, 便于统计, 但是测试密度和深度不足, 无法作为分析楼宇级覆盖的依据, 仅能作为辅助参考。该数据收集、分析及闭环周期较长, 且成本较高。

5. 综合分析方法

将“四维”数据整合分析后, 网优人员挑选重合点, 完成评估结果, 并随机抽样完成验证测试, 抽样问题点准确达90%以上, 则将该结果输出。

评估结果显示, 吉林移动深度覆盖不足的区域主要为居民区。

基于场景的深度覆盖精细化解决方案

根据无线覆盖、业务需求、工程部署条件等, 结合吉林省实际情况, 五种场景需要深度精细覆盖。

1. 居民区

该场景宏基站建设难度大, 室内分布系统难以实施。

建议部署集中式机房, 采用宏蜂窝、微蜂窝、室外分布等方式, 实现多点位、多角度的分布式立体覆盖方案, 实现室内覆盖需求。具体如图2所示。

2. 商业区

建议部署集中式机房, 采用室内分布系统、皮/飞蜂窝系统等方式, 利用分布式天线点位, 将信号均匀分布到建筑物各区域, 实现室内覆盖。具体如图3所示。

3. 大型场馆

该场景含室内型、室外型两种, 单体建筑中低层为主, 面积大。场地部分空旷, 办公区域隔断多, 建筑结构复杂, 穿透覆盖难度大。用户及业务密度极大, 突发业务量大。物业协调难度相对小, 一般具备室内分布系统建设条件。

建议采取室外宏站或室外分布系统加室内分布系统共同覆盖的方法。

4. 交通枢纽

该场景建筑结构以中低层为主, 内部隔断少, 空间大。用户及业务密度大, 突发业务量大, 其中机场高端用户比例高。物业协调难度相对小, 一般具备室内分布系统建设条件。

建议采取大容量室分系统满足覆盖。

5.高校

该场景用户及业务密度极大, 数据业务需求更显著。物业协调难度相对小, 一般具备室内分布系统建设条件。

LTE移动通信网络论文 篇8

中国移动香港于本年2月成功投得2300兆赫TDD频段, 同时亦于今年4月正式推出FDD LTE模式的4G服务。公司早前宣布计划于年底在香港推出融合FDD LTE及TD-LTE两个4G技术主流制式的网络服务。经过严谨的甄选及测试, 落实选用爱立信及中兴通讯为LTE网络建设的技术伙伴, 共同构建融合网络, 此举不但进一步提升公司现有4G LTE网络, 更能有效地善用网络资源, 优化网络质素, 为客户提供更优质稳定的流动网络服务。

中国移动香港有限公司董事及行政总裁李帆风先生表示:“公司早前在香港已成功完成4G LTE FDD及TDD的现网无缝切换试验;同时在6月19日于杭州举行的研讨会活动TDD之夜'中演示了全球首次TD-LTE及FDD LTE中港两地4G漫游, 成功展示中国移动香港掌握了FDD及TDD双网无缝融合的技术方案, 公司对年底推出双制式融合网络服务极有信心, 我们希望市场上尽快有兼容两个LTE制式的终端设备推出, 以配合我们的4G融合网络服务。”

爱立信中国及东北亚区总裁马志鸿 (Mats H Olsson) 表示:“再次获得长期伙伴中国移动香港选择爱立信, 利用TD-LTE的优势进一步优化流动通讯服务, 我们感到万分高兴。凭借爱立信在LTE领域拥有的领先优势及部署经验, 加上于中移香港的现网上已实现了LTE FDD/TDD的双向无缝切换技术, 我们已作好充分准备, 确保中移香港能够成功运营LTE FDD/TDD融合网络。”

LTE移动通信网络论文 篇9

随着第四代移动通信网络的大量部署以及各种智能终端设备的迅速普及,日常生活中人们对高速率数据业务的需求越来越高。在这种情况下,传统的LTE-A系统已经开始满足不了人们的通信质量需求,特别是本地数据高速传输需求。因此,开始将Device-to-Device(D2D)[1]通信技术引入到传统LTE-A系统中。在LTE-A系统中引入D2D通信之后不仅能够提升小区容量、提高频谱资源利用率,还能够扩大网络覆盖以满足小区边缘用户的通信质量需求。但是D2D通信与LTE融合之后也带来了一些新的问题,例如小区内的同频干扰。因此,D2D通信系统中干扰协调便成为了一个研究热点。现有的干扰协调方式包括D2D模式选择[2]、资源分配[3]与功率控制。D2D用户有3 种模式与蜂窝用户共享资源:①蜂窝模式:D2D用户通过基站转接通信,所有通信链路分配独立正交的信道资源,不相互干扰;②专用资源模式:D2D用户占用一部分独立资源在全双工下进行端到端的直接通信,剩余资源用于蜂窝通信。由于各部分资源相互正交,D2D通信与蜂窝通信之间不会产生干扰;③复用模式:D2D用户复用蜂窝用户的频谱资源,D2D用户对与蜂窝用户之间产生同频干扰。

从现有资源分配方面的研究来看,文献[4] 分析了D2D链路的中断概率,揭示了D2D接收机和与其配对的蜂窝用户之间存在最优距离,提出了基于距离约束的资源共享准则,为D2D链路选择对应的蜂窝用户,减小了蜂窝传输对D2D链路的干扰。文献[5]提出了一种复用下行资源的方法,将时间资源分为共享时间点和蜂窝专用时间点,将蜂窝用户分为远近效应危险蜂窝用户和非远近效应危险蜂窝用户,蜂窝专用时间点资源被分配给远近效应危险蜂窝用户,D2D用户复用非远近效应危险蜂窝用户的共享时间点资源,这样有效的减少了D2D用户的干扰。=

从功率控制的研究来看:文献[6] 以最大化总速率为目标,提出一种基于单小区的功率优化方案,在保证蜂窝用户的最小传输速率给予蜂窝通信优先权的基础上,通过合理控制蜂窝用户和D2D用户的发射功率减少蜂窝用户和D2D用户之间的干扰,有效地提高了系统的总速率。文献[7] 提出了一种分布式功率控制算法,计算网络用户的SINR优化目标值,并分配传输功率使系统所消耗的功率最小化。为了控制蜂窝和D2D用户之间的干扰,提高混合系统的性能。

然而现有的资源分配和功率控制方法主要集中半双工D2D通信方式的场景下,为充分利用频谱资源,在全双工(Full duplex,FD)通信场景下,本文提出一种复用下行资源的D2D通信的资源调度方法验证系统性能。

2 系统模型

如图1所示,在单小区内,我们考虑一对D2D用户和个蜂窝用户,D2D用户与蜂窝用户共享下行资源,图中基站(BS)通过下行信道发送信号给M个蜂窝用户,D2D用户对1D和1D通过复用蜂窝用户的下行资源直接通信。由于D2D用户对1D和2D以全双工的模式进行通信,能同时进行收发送信号,因此分别给复用的蜂窝用户带来同频干扰,而D2D本身带有全向收发天线,因此会收到自干扰信号,相应的,D2D用户对1D和2D分别接收到基站的干扰信号。

第i个蜂窝用户收到的信号表示为:

pBS,i是基站发送信号给第i个蜂窝用户时的发射功率,pDz ,i(z ∈{1, 2 })是D2D用户的发送功率,即

pBS,i,r表示基站发送信号给第i个蜂窝用户时在第r个资源单元的发射功率。pDz,i , r为第z个D2D用户在第r个资源单元的发射功率。RBi表示第i个资源块序列,RD表示D1和D2通信的资源块。dBS,i为基站到第i个蜂窝用户之间的距离,α 为路径损耗因子,dDz, i表示D2D用户Dz到第i个蜂窝用户之间的距离, hBS,i表示为基站与第i蜂窝用户之间的信道系数,xi表示第i个蜂窝用户的发送信号,xDz表示D2D用户的发送信号,ni表示第i个蜂窝用户收到的高斯白噪声。那么可以得到第i个蜂窝用户的信号噪声加干扰比SINRCi为:

N0表示噪声功率。

D2D用户接收到的信号表达式为:

是D2D用户的发送功率,是基站发送信号给Dz时的发射功率,即

为D2D用户在第r个资源单元的发射功率。为D2D用户对之间的距离,表示基站到D2D用户D1之间的距离,表示为基站与用户Dz之间的信道系数,hD表示D2D用户对之间的信道系数。为Dz用户的自干扰。那么可以得到D2D用户在第i个资源块上的信号噪声加干扰比SINRDz为:

同理

为保证D2D用户的正常通信,接收到的信噪比必须满足一定门限值,即

那么D2D用户的发射功率pD2必须满足:

同理可得

为了保证蜂窝用户通信的优先权,必须满足蜂窝用户的服务质量需求,因此D2D用户对蜂窝用户形成的干扰尽可能的小,那么D2D的发射功率越小越好,所以我们选择,那么系统的吞吐量可得:

3 干扰管理和资源调度

在LTE-A网络中引入D2D通信的模式下,D2D用户与蜂窝用户共享整个信道资源,为保证蜂窝用户通信的优先权,基站必须保证蜂窝用户的有效通信而协调蜂窝用户与D2D用户之间的干扰。

假设本文采用集中式方法,基站负责用户的发射功率和D2D用户的信道资源分配。在某个区域调度资源的过程中,检测到D2D用户对此蜂窝用户产生干扰十分严重情况下,然而降低D2D用户的发射功率对于蜂窝用户来说解决产生的干扰是有限的。此时可以给D2D用户和蜂窝用户分配正交的频谱资源,这样蜂窝用户和D2D用户之间的干扰大大减少,为此我们提出一种干扰受限区域的方法来协调干扰。假设为蜂窝用户接收到D2D用户的干扰功率,假设干扰受限区域的半径为,那么表达式可表示为

d表示D2D用户到蜂窝用户的距离,假设蜂窝用户接收到的干扰功率为最大容忍干扰值Pths时,那么干扰受限区域的半径表示如下:

可以看出在基于蜂窝用户用户能正常通信的情况下,受限区域半径主要由D2D的发射功率和蜂窝用户受限功率门限值决定。从上可以得到发射功率越大,那么D2D用户对蜂窝用户的干扰随之增大,相应地,根据以上的推导式子可以得出随之增大。为了减小D2D用户对受限区域内的蜂窝用户的干扰,基站应当合理分配信道资源给D2D用户和蜂窝用户,即受限区域内的蜂窝用户分配与D2D用户相互正交的信道资源,而D2D用户共享受限区域外的蜂窝用户的信道资源。

资源调度的步骤进行:(1)基站建立一条专供D2D通信的信令信道,D2D发送一个标识符给广播信道表示D2D用户之间准备建立通信;(2)小区内所有蜂窝用户CUE监测该信道,当蜂窝用户接收到的功率比受限区域的门限功率Pths大,即表明蜂窝用户被D2D通信严重干扰,则判断此蜂窝用户处于受限小区内,并且将此信息反馈给基站;(3)基站收到反馈信息后,基站通过公共控制信道发送信号给D2D用户,并告知这些蜂窝用户的资源分配信息;(4)D2D用户如果没有蜂窝用户处于受限小区ISA内,则D2D用户通信可以共享整个信道资源;如果有一些蜂窝用户处于受限小区ISA内,则D2D用户不允许共享这些蜂窝用户的资源;如果所有蜂窝用户都处于受限小区ISA内,则D2D用户通信没有共享资源,进入等待模式。

在上述步骤中基站一直动态调整D2D用户的发射功率和蜂窝用户的接收功率门限值Pths,从而调整干扰受限区域半径,同时基站为ISA内的用户调度资源。在下行通信中,基站的发射功率一般比较大,因此基站对D2D用户对造成的干扰是比较大的,所以,为了保证D2D用户正常通信,设定PDmizn为D2D用户的发射功率,然后我们仅仅需要考虑Pths这个因数。可以看出随着Pths减小,随之增大,处于干扰受限区域内的蜂窝用户的数量会增加,那么受到D2D用户对干扰的蜂窝用户数量随之减少,系统的性能将随之提高。然而,如果Pths值设置太小,受限区域边缘的蜂窝用户的干扰会很严重;反之,当随着Pths增大时,干扰受限区域的半径会变小,那么在受限区域周围的蜂窝用户遭受的干扰会增大,整个系统的性能会随之下降。

因此,将存在一个最优的受限区域半径,使得系统的吞吐量最大,为了简单表述上述问题,假设整个资源块的数量与蜂窝用户的数量相等,并且优先分配资源给蜂窝用户,则整个系统的吞吐量表达式如下:

Lin代表在受限区域内的蜂窝用户的数量,Lout表示在受限区域外蜂窝用户的数量,可以知道当Pths改变时,受限区域内蜂窝用户的数量也随之改变,整个系统的吞吐量随之变化。下面我们将通过仿真验证系统的性能。

4 仿真分析

为了便于实现,我们在单小区场景下对所提的算法进行仿真,表1 列出系统的仿真参数和算法初始值,蜂窝用户均匀分布在小区内,D2D用户对随机部署在小区内。本文将全双工ISA分配方法,复用单用户方法作为参考,同时对比半双工(Half Duplex,HD)模式,通过对比,验证本方法的性能和全双工D2D通信的优势。仿真系统各个参数值如表1 所示。

图2 验证了全双工模式下的D2D用户对,蜂窝用户和系统各自的吞吐量随门限值Pths变化而变化。从图中可以看出,随着门限值到达一定值时,蜂窝用户和系统的吞吐量急剧下降,随后接近平稳状态。那是因为门限值增大,受限区域半径RDz减小,处于受限区域外的蜂窝用户数增多,那么D2D用户对可复用的资源数增加,从而对蜂窝用户的干扰增大,当门限值Pths到达一定值时,区域半径RDz减小,所处受限区域内的蜂窝用户数接近为0,D2D用户对共享整个蜂窝用户的的资源。同时从图中看出接近系统吞吐量的峰值时,可找到最佳半径。

图3 所示,当Pths∈ [ -110dB, -95dB]时,可复用的资源数为0,但随着门限值Pths的增大,可复用的资源数增加,D2D用户的吞吐量增大,随后达到平稳期。同时可以看出在自干扰消除达到一定程度时,全双工通信模式优于半双工模式,而且,当自干扰消除值达到110d B时,几乎接近半双工(HD)D2D吞吐量的两倍。

图4 所示,验证全双工模式下D2D用户对与一个蜂窝用户共享资源和多个蜂窝用户共享资源的对比。在SI ∈[-∞, 60d B] 时,由于自干扰很大,导致D2D用户对信噪比小于门限值不能正常通信,但随着自干扰消除值增大,满足使得可复用的资源数增多,D2D用户的吞吐量随之增大,同时可以看出,相比于参考方法,新的方法显著提升了D2D用户的吞吐量,同时提高了系统的资源利用概率。

4 结束语

本文提出一种干扰受限区域的干扰管理方法,该方法既保证了蜂窝用户的通信质量和D2D用户的可靠性要求,仿真结果表明:存在系统的最佳半径,同时在自干扰消除到达一定值时,全双工优于半双工模式。

参考文献

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[6] Yu C H,Ti rkkonen(),Doppler K.etal.Power optimization of device-to-device communication underlaying cellular communication[C].IEEE International Conferenceon Communications,2009:1-5

LTE移动通信网络论文 篇10

智能电网的建设以“信息化、自动化、互动化”为特征,覆盖发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节[1,2]。为了更好地保障智能电网业务,需要选择经济合理、先进成熟的通信技术建设配网通信网,以支持智能电网各阶段、各类业务的灵活接入,因此配电通信网络的建设是整个智能电网业务的关键因素。

传统的配电通信网络的建设主要采用有线光缆或者无线卫星等方式,不仅部署时间长、难度大、投资大回报小、重复利用率低,而且无法解决配电通信网络设备数目多、支线分散、分布广、工作环境差等问题,因而难以普及建设。TD-LTE技术作为无线网络通信技术,因其带宽范围大、覆盖范围广、容易建设以及可支撑多种宽带业务等特点,逐渐成为电网通信建设的主流方式[3,4]。

电力无线专网涉及的业务主要有配电自动化(含“三遥”业务)、用电信息采集、输变电在线监测、输变电视频监视、应急抢修音视频业务等,要求无线专网系统具有高信息安全性、高可靠性、高传输速率(上行速率需求高)、低传输时延等。随着无线专网所承载业务量的增大,基于宽带TD-LTE技术的无线专网逐渐成为专网技术的发展重点。根据国家对无线电频率的分配情况,1.8 GHz频率上具有实现宽带TD-LTE技术的有效频谱,因此本文主要研究了1.8 GHz宽带TD-LTE专网在冀北配用电通信网络中的应用。本文首先分析了1.8 GHz宽带TD-LTE系统的关键技术,然后给出了TD-LTE专网系统架构,包括基站的覆盖、安全接入方案、核心网安全分区设计等,最后根据实地场景介绍了应用效果。

1 TD-LTE1.8GHz宽带系统关键技术

1.1 TD-LTE网络架构及关键网元与功能

TD-LTE网络架构由核心网和无线接入网两部分组成:核心网包括移动性管理实体(Mobility Management Entity,MME)、服务网关(Serving Gateway,S-GW)和分组数据网网关(PDN Gateway,P-GW);无线接入网是系统与移动用户终端进行通信的接口,主要由基站(Evolved Node B,e Node B)网元构成[5]。MME连接基站的控制平面负责呼叫控制功能,包括网络附属存储信令处理、不同节点之间的移动性管理、空闲移动终端的跟踪和可达、追踪区管理、P-GW和S-GW选择、漫游控制、安全认证及承载管理。S-GW连接基站的用户平面,主要职责是处理用户的话务信息,包括基站之间的切换、缓存无线接入网空闲模式下的数据,触发网络侧服务请求流程、合法监听、数据包路由和转发、上下行传输层数据包标记、基于用户和服务质量标度力度的统计(即在运营商各网间计费)、基于用户/公用数据网和服务质量标度力度的上下行计费。P-GW相当于边界网关,提供承载控制、计费、地址分配以及其他非3GPP接入等功能。e Node B的主要功能包括无线资源管理、无线承载控制、系统准入控制、连接状态下的移动性管理、上下行调度、IP包头的压缩和加密、管理移动性、测量资源的调度以及处理测量报告。

1.2 TD-LTE关键技术

1.2.1 多址方式

TD-LTE使用的是正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术,上行根据链路特点采用单载波傅立叶变换扩展的正交频分复用的多址方式[6],下行采用正交频分多址技术。OFDM技术的核心思想是将高速串行数据流从频域上进行串并变换,变换后再将数据流并行调制传输,通过分散到多个相互正交子载波上的方式,在每个子信道上进行窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽,从而可以在消除信号波形间干扰的同时提高频谱利用率,因此虽然总的无线信道是非平坦的,但每个子信道是相对平坦的。另外其可以利用离散傅立叶反变换、离散傅立叶变换代替多载波调制和解调,减少了接收端设备的复杂度,也可结合载波聚合的方式形成各种不同的系统带宽。OFDM技术原理如图1所示。

1.2.2 多输入多输出技术

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术是指在发送端和接收端都采用多天线实现信号的传送和接收,它充分利用了空间多径效应,通过在空域上扩展传输通道来实现扩大覆盖范围、提高小区容量、提升数据传输速率等性能指标。根据天线部署形态和实际应用情况的不同,MIMO关键技术在TD-LTE系统的应用实现主要有发射分集、空间复用以及波束赋形3种方案[7]。例如,空间复用方案适用于大间距非相关天线阵列,可实现更高的数据速率,同时传输多个数据流;波束赋形方案则适用于小间距的相关天线阵列,通过将天线波束指向用户,可有效降低用户间干扰。

TD-LTE R8技术下行最多支持4天线的发送,空间复用方面最大可以实现并行传输4个数据流,在带宽为20 MHz的情况下,峰值速率可达300 Mbps以上。在改进的TD-LTE R10和TD-LTE-A中,下行最多支持8天线数,最大空间复用也相应达到8个数据流的并行传输,峰值速率也相应提高1倍,峰值频谱效率达到30 bps/Hz。另外,TD-LTE-A在上行也引入了MIMO技术,最多支持4天线数的发送,最大可以空间复用4个数据流,上行峰值频谱效率为16 bps/Hz[8]。

2 系统架构设计

2.1 系统架构

本文设计了可为远端业务节点与业务后台之间提供安全、可靠、稳定的数据传输通道,并可为无线终端设备、无线基站、核心网提供配置和管理功能的1.8 GHz频段TD-LTE电力无线专网的系统架构,其主要包括:与业务单元和无线基站连接的无线终端;能使终端设备在基站覆盖范围内接入系统的无线基站;负责实现终端认证、终端IP地址管理、移动性管理等功能,并实现配电自动化、计量数据采集、视频监控、应急抢险等信息与主站对接的核心网;负责网络状态监控和设备运维的网管系统[9,10,11,12]。系统架构如图2所示。

该方案可将多个无线基站共享,使每个无线基站连接到多个核心网节点,并通过软件功能使其能够为多个核心网提供服务。其中无线基站可根据终端在接入信令中提供的公共陆地移动网络(PublicLand Mobile Network,PLMN)信息,为终端选择合适的核心网元。

2.2 基站覆盖模型

电力通信专网系统对覆盖率和可靠性有较高要求,因此覆盖模型的准确性十分重要。由于宽带TD-LTE工作在1.8 GHz频段,因此在系统设计时选用的传播模型为COST231-Hata,它是Hata模型的扩展版本,其工作频率为1 500~2 000 MHz,适用于小区覆盖半径为1~20 km的宏蜂窝系统,基站发射的有效天线高度为30~200 m,移动台接收端的有效天线高度为1~10 m[13,14]。COST231-Hata模型路径损耗计算的经验公式为:

式中,hb为基站天线高度,hm为移动台天线高度,r为传输距离,a(hm)为有效移动天线修正因子,Cm(fc)为地物模型校正因子,fc为系统工作频率。

2.3 安全接入方案

为了保障电力通信系统的安全,防止非法用户在任何环节、通过任何形式入侵系统,进而威胁电力自动化系统的运行安全,TD-LTE无线专网系统使用了双向认证的安全防护体系,并采用ZUC、AES、SNOW 3G等3种安全算法分别对数据进行加密和认证,从而防范终端威胁、空口威胁、基站威胁、边界威胁等4种外界信息安全威胁。双向认证流程如图3所示。

双向鉴权过程包括3个方面:认证机制协商、用户身份认证、用户所连接的网络认证[14]。认证机制协商的目的是协商出用户终端与网络之间的密钥,供后面发起业务时控制面信令与用户面数据的加密和完整性校验使用。用户或网络的控制面信令与用户面数据在发给对方前都会采用协商的密钥进行加密,而收到对应的控制面信令与用户面数据时都必须进行完整性校验和解密,只有通过校验并解密成功才能作为合法的数据与信令进行处理。双向认证的原理是在终端侧与网络侧都保存一份与用户标识相关的密钥,在接入时都校验对方密钥来判断是否合法[15]。网络认证的具体过程是由网络发送包括随机数(RAND)、认证令牌(AUTN)、密钥标识符(KSIASME)等鉴权消息请求,用户接收到请求后通过运算最终得出预期消息认证码(XMAC)。用户比较预期消息认证码和接收的鉴权请求消息中认证令牌包含的消息认证码,如果结果相同则网络鉴权成功,否则网络鉴权错误。用户身份认证过程是用存储于用户身份识别卡中的CK、IK计算用户响应RES,并将其加入鉴权响应消息回送给网络端,网络端使用鉴权响应中的RES与自身存储的预期用户响应XRES比较,如果相同则为合法用户。

ZUC算法是3GPP机密性算法EEA3和完整性算法EIA3的核心,是我国自主研制的加密算法[16],于2012年被批准成为新一代宽带无线移动通信LTE系统的国际标准。ZUC算法在逻辑上采用分层结构设计,上层为线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shifting Register,LFSR),下层为非线性函数F。上层LFSR采用素域GF(231-1)的m序列,该类序列周期长,统计特性好,且在特征为2的有限域上是非线性的,因而ZUC算法具有天然的强抵抗二元域上密码攻击方法的能力。ZUC算法在下层非线性函数F的设计上充分借鉴了分组密码的设计思路,采用S盒和高扩散特性的线性变换L,非线性函数F具有较强的抵抗区分分析、快速相关攻击和猜测确定攻击等方法的能力[17]。因此ZUC算法具有非常高的安全强度,能够抵抗目前常见的各种流密码攻击方法,其在TD-LTE电力无线专网中的应用可以进一步提高系统的安全可靠性。祖冲之算法流程如图4所示。

2.4 核心网设计

本系统主要采用双核心网组网架构,即2套核心网配置不同的PLMN,基站e Node B根据呼叫过程中终端提供的不同PLMN号来选择对应的核心网,例如配电自动化业务规划通过PLMN1对应的核心网传输,则对配电自动化终端的SIM卡写入PLMN1;用电信息采集业务、在线检测业务及应急通信业务规划通过PLMN2对应的核心网传输,则将用电信息采集终端、在线检测终端及应急通信终端的SIM卡写入PLMN2。

本系统设计的双核心网组网架构还可以实现安全I、II区业务与安全III、IV区业务的隔离。核心网和基站之间的连接通道为多业务传送平台(MultiService Transfer Platform,MSTP)通道,通过核心网设备划分不同的VRF,之后利用VRF和防火墙隔离不同业务。这种方案具备配电自动化、远程无线抄表、视频监控等多种性质和速率业务的接入能力,从而满足电力系统中各大区业务的分开隔离。

3 应用成效

3.1 覆盖效果

本文根据冀北唐山电力工业区的实际情况,建立了TD-LTE无线专网COST231-Hata传播模型及基站参数,通过对参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP)和信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)的仿真数据分析,进而得到覆盖效果。RSRP是衡量参考信号覆盖的一个基本参数,只有RSRP达到一定的门限才能进行后续的业务性能分析。SINR可表征干扰信号对有用信号的影响,也是衡量终端是否得到覆盖的一个基本参数。

基站总功率设为4×20 W,小区带宽设定为5 MHz,信号功率为18 d Bm,采用水平波瓣为3 d B、宽度为65°的定向智能天线对定向站,噪声系数为3 d B,多天线模式4T4R,天线增益为17 d Bi,终端最大发射功率23 d Bm,手机天线高度为1.5 m,这些参数与实际所部署的专网情况基本相符。通过链路预算、覆盖半径预算、信号仿真分析等步骤,仿真覆盖效果如图5、图6所示。

仿真结果表明,在310 km2的唐山曹妃甸工业区内所建设的5个TD-LTE 1.8 GHz无线专网基站,网络覆盖有效面积达到了工业区的98%,超过了设计预期,可满足对主要业务需求区域的覆盖以及可靠性要求。

3.2 功能优化

为做到区域内连续覆盖,不同基站之间必然会产生覆盖交叉。在交叉区域,移动终端会因网络切换产生中断或数据丢失,固定业务终端可能在不同基站间频繁切换注册,从而产生中断或者数据丢失。为避免此类问题,需要做好基站之间的网络覆盖优化工作,设置好交叉区域基站的覆盖界面。对唐山的TD-LTE无线专网进行了实际路测,测试的主要内容包括系统覆盖半径、传输速率、传输时延、移动终端网络切换、基站压力测试与业务服务质量保障等,测试结果全部符合设计要求。在路测过程中进行了网络优化工作,解决了网络间切换时业务丢失或数据丢包的问题;在曹妃甸变电站接入无线网络后,测得单用户上传和下载速率可达5 Mbps和15 Mbps以上,说明无线基站吞吐量正常;与此同时时延也达到了毫秒级,能够满足包括配电自动化等控制业务的传输要求。在现场模拟实验配网控制业务传输,成功率为100%。

3.3 信息安全检测

为确保安全可靠地传输电网业务,必须对网络进行信息安全测试和压力测试,检测内容主要针对空口威胁、终端威胁、基站威胁、边界威胁等信息安全问题展开,进行用户身份保护与认证功能、业务接入鉴权功能、无线接入层安全功能、非无线接入层安全功能、移动性密钥管理与算法协商等5个方面的检测,该测试工作为1.8 GHz频段TD-LTE电力无线专网的安全可靠应用提供了有力依据。

4 结语

LTE移动通信网络论文 篇11

关键词 光缆 基站 融合

中图分类号：TN91 文献标识码：A

0 前言

目前拉远基站在配套传输建设项目中存下很多需要改进的问题，例如管控和杆路资源相对被大量占用，无法有效的满足现有的业务需要。并且拉远基站的建设成本过于高额，需要加强结构上的优化调整。

1 拉远基站的含义和特点

拉远技术是一项信息传输上相对先进的技术，其通过射频拉远和中频拉远以及基带拉远进行有效的表现。目前通信公司的光纤拉远基站主要通过射频的拉远技术进行光纤的有效传输。其通过将原有的基带信号进行合理的转化成需要的光信号，并通过对其进行放大处理，通过BBU室内基带处理单元和RRU射频拉远单元进行相互间的配合，达到信号在光纤中的有效传输。目前的拉远基站与宏站相比较其具有体积较小和效率较高的优势，并且有源设备相对利用较少，使得整体的结构更趋于优化，并且在信号质量保障上也与传统的宏站相比有较强的表现。其具体的优势表现为对覆盖和相应容量可进行独立的规划，并有效的减少了干放的因素依赖，其大容量实现了信息传递的共享效果并使得扩容能力获得提高。同时期相对的光纤损耗低，更便于布置，其射频拉远单元也相对可以控制。因而拉远基站的特点相对明显，其获得了广泛应用。

2 拉远基站配套传输建设的问题

首先需要进行有效的举例分析，通过选定某通信公司的LTE一期新建基站的建设要求，其光纤拉远基站需要建设比例大于90%。并且要保证拉远基站和信源基站的有效连接光纤数额在30个以上。通过采用室内基带处理单元和射频拉远单元协调统一方式使得拉远基站可以获得有效的满足，但其纤芯资源需要数量较多，因而其接入的的光缆资源需要的纤芯资源先对较多。在实际施工过程中需要在拉远基站新设置49条纤芯光缆，使得信源基站可以获得有效的建立。

（1）管控资源和杆路资源的大量占用

首先，相对两点之间的光缆新建方式是不会是的原有的主干配线资源产生大量占有的，但会让相对有限的管控资源和相应的杆路资源被大量占用，管道和杆路资源存在建设难度偏大的状况。因而其相对建设需要的资金保障较为多，产生了建设数量相对不能获得大规模保障。进而使得在资源紧张的情况下，管道和杆路资源被大量占用吗，造成其资源的配置不合理。

（2）光缆职能用在配套的拉远基站

目前的光缆线路不能获得更多业务的有效共享，其主要的应用以及尺在配套的拉远基站上进行唯一的贡献，并且相对新建的拉远基站都处在覆盖偏远的地区，因其区域资源相对缺乏，使得管道的布置相对较少，并且也缺乏足够的杆路保障。使得拉远基站的建设中需要的厂距离管道和杆路没有办法获得有效的保障，并且其整体的基站建设周期相对较漫长，其开通效果也需要进行有效的检验，造成了拉远基站的建设效率偏低。

（3）长远战略规划相对较少

无线基站的布置需要在有效的区域内实施一个相对长远的规划，但目前的工程建设过程中，基站站址变动存在频繁，并且区域内的传输光缆网不能满足长远的建设要求。进而造成了配线光缆是一个相对工期补偿的建设，每个阶段的 工期处在一周左右，进行阐述了阶段性的大量重复建设，没有形成有效的长期建设规划方法，进而使得管控和杆路在后续的分段建设中不断的增加投资需要。

3 拉远基站光纤配套传输的优化建议

整个工程的建设需要经过4年的规划实践，并要经过1300公里的主干配光纤建设，对其偏远区域要实现有效的覆盖。针对目前的管控和杆路资源缺乏的实际状况要保障配线光缆的有效覆盖，因而让拉远基站的建设有效性获得保障。同时实现一条光缆实现多种业务的有效接入，避免建设重复性的发生，进而降低总体的投资成本，使得相对缺乏的管控和杆路资源获得有效的合理应用。

首先，建设方案的要求是需要在二级分光纤点出进行有效的96/144芯的光缆到信源基站的建设，保证长度在2KM，其不进行分纤点的建设。并要保证拉远基站和相应的GPON业务在天窗开启的方式进行有效的光缆接入，实现GPON业务的有效二级分纤对接，实现拉远基站和信源基站在方向中的连续接入，进而避免附近的室分业务造成的割接拉远基站的光纤的不有效接入，影响到信源基站的建设。

其次，需要注意光纤在芯数数量较大造成的占用分纤点融纤现象的发生，使得光缆可以布置在二级分纤位置。使得一级分纤位置的资源获得有效的保障，避免过量的占用。要求设计进行专业的总体规划，保障各拉远基站获得有效的设计保障，对光缆不能进行长距离的考虑，要通过网络安全的考虑角度进行设计。

同时，可以和无线相关部门进行资源的有效共享，并在拉远基站中要保证光纤放置空间的重组，使得后期业务接入获得保障。也要进行要相应的其他GPON等业务的协调，使得各类型业务可以互相获得协调促进，

4 结论

根据现有的拉远基站的建设进行相关问题的分析，得出了其进行光纤线路优化的指导性方法。使得资源被占用的现象得到了减少，进而降低了投资成本，使得工程的有效率获得了保障。

参考文献

[1] 吴成现.项目进度管理在达州移动TD四期项目中的应用[D].电子科技大学，2013.

[2] 唐连雷.高压直流远供在LTE基站设计中的应用指导[J].通信电源技术，2014，06：59-60.

LTE移动通信网络论文 篇12

2008年中国移动浙江公司 (以下简称浙江移动) 开始建设IMS测试网络, 经过后续一、二期工程后, 目前网络已具备承载大量用户的能力。由于IMS网络能够满足全业务运营和多媒体通信的需求, 同时也为未来LTE及电信业务与互联网业务融合的控制层面提供支持, 因此得到了浙江移动的重视。

提升网络安全性

IMS业务存在传统有线固话、IMS有线固话和PC客户端等多种接入方式, 而互联网与2G/3G的互通也给原来相对独立的核心网带来了安全隐患, 例如互联网上存在的各种病毒程序及黑客程序对核心网网络设备及业务服务器、客户信息都带来威胁。由于2G/3G IP网络承载着移动公司具有最高价值的语音业务、GPRS数据业务及大客户等专线业务, 因此任何可能带来的安全隐患对公司业务来说都会影响巨大, 因此IMS网络安全性就显得尤为重要。

2011年浙江移动通过在IMS SBC (Session Border Controller, 即会话边界控制器, 功能是连接CMNET与IP承载网络) 与互联网间增加防火墙, 实现了IMS网络与互联网络间的安全隔离加固。除了能够防止DDoS (Distributed Denial of service, 分布式拒绝服务攻击) 等常见的网络攻击, 同时也通过在防火墙配置相应的安全策略, 严格控制互联网用户对核心网设备的访问。

同时, 为了提高网络质量, 2011年浙江移动完成了互联网侧与IMS SBC对接的一对CE (Customer Edge, 用户边界路由器, 功能是直接连接用户设备, 是用户接入设备) 的替换工作, 替换为功能更加完善的厂家新平台高端路由器设备。此举提高了网络质量的安全性, 大大降低了由于网络路由设备故障造成的业务受阻风险。并且, 此次替换后, 一对互联网CE设备为同厂家, 解决了因原CE设备异厂家MTU (最大传输单元, Maximum Transmission Unit) 等参数算法不同所带来的配合问题。

提升网络维护性

在IMS一期时, 由于是试验网络, 地市公司没有设置相应的IMS CE设备, 其SBC设备不能接入当地承载网路, 而需要接到省公司IMS CE上。2011年浙江移动在每一个地市的SBC设备所在机房都新增了IMS CE设备, 本地市的SBC都直接通过裸光纤连接到本地CE。

此次网络结构调整后, 在以下三方面提高了网络的易维护性。一是网络结构更加清晰统一。IMS的接入与IP承载网络内其他业务 (如软交换业务) 接入保持一致, 均为各地市网元直接连接本地市CE, 省公司核心设备接省公司CE。二是IP地址规划规范。原来由于SBC均需接入省公司CE, 因此各地市的SBC使用了省公司的地址资源, 从地址规划的角度来说不够规范, 同时也造成了省公司地址资源的紧张。经过结构调整后, SBC目前均采用所在地市IP地址资源, IP地址规划更为合理。三是传输资源大量节省。原接入方式, 各地市SBC需经过传输资源才能连接到省公司CE, 现在只需采用裸光纤方式接入即可, 传输回收了相应的资源, 为公司节约了成本, 在节能减排方面得到了提升。

另一方面, 2011年浙江公司全网SBC设备进行了软件补丁升级, 补充涉及注册、会话统计等方面的部分性能测量参数信息, 为今后网络指标分析、网络优化调整、网络维护手段提升提供了更多支持和参考。

2011年IMS用户数提升近70%

随着网络质量的不断提升, 业务也得到了不断的发展。目前IMS系统已完成多个业务平台建设, 包括e讯、统一Centrex和IMS彩铃等众多特色业务, IMS用户数较去年同期有了大幅增长。

例如IMS彩铃业务 (是一种在主、被叫用户通话前, 向主叫用户播放一段用户预设的个性化多媒体回铃音取代普通回铃音的业务) 的用户数得到了非常显著的提高, 2011年较去年同期用户数增长了近20倍;同样作为全业务语音产品的统一Centrex业务结合了融合V网、多媒体桌面电话等众多子业务特点, 不仅可以为用户提供多媒体电话、虚拟话务台、传真等业务, 还可以同时向大量现网手机用户、PBX用户提供融合的VPMN业务, 从而为用户提供跨网络、跨区域、跨终端的融合业务体验, 该业务促进了用户的固移融合, 其全业务特性得到了用户的认可, 用户数也得到了大量发展。2011年全年, 浙江移动IMS整体用户数提高了近70%。

未来助力LTE发展

2011年, 中国移动在全国包括杭州在内的6个城市进行了TD-LTE规模试验。今年, 中国移动会在去年试验网络的基础上建设更大规模的试商用网络, 并于今年发展试商用用户进行体验。TD-LTE作为下一代网络技术, 必将得到大力的发展。目前浙江移动网络测试阶段还没有涉及到与IMS网络的配合, 但在未来LTE网络成熟后, IMS网络将起到相应的配合作用。