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TD-LTE与LTE FDD融合组网策略探析

/?? 2013年11月14日 ?? 收藏0

融合组网技术及性能对比

1.帧结构对比分析

帧结构指无线帧的结构,通过帧结构的定义,约束了数据的发送时间参数以保证收发的正确执行。LTE系统支持两种帧结构——Type 1和Type 2,其中Type 1用于FDD系统,Type 2用于TDD系统。

LTE FDD网络物理层无线帧长10ms,每帧有20个时隙,每时隙为0.5ms.普通CP配置下,一个时隙包含7个连续的OFDM符号。

TD-LTE网络物理层将10ms的无线帧分为两个半帧,长度各为5ms.每个半帧由5个长度为1ms的子帧组成。其中包括4个普通子帧和1个特殊子帧。普通子帧由2个时隙组成,特殊子帧由3个时隙(UpPTS、GP、DwPTS)组成。

TD-LTE与LTE FDD两种制式网络除了物理层帧结构的差异外,在其他技术上都基本一致,这有利于系统和终端以较低的成本同时实现两个系统,TD-LTE与LTE FDD的互操作也基本上可以认为是系统内部的互操作,同时在组网技术上二者有很大的通用性,从而使两种制式网络的融合组网实现更加容易。

2.覆盖性能对比分析

从3GPP中关于TD-LTE与LTE FDD频段分配情况来看,在已经分配频段中,TD-LTE网络相对来说使用频段要高于LTE FDD网络,而相关研究表明,在其它条件完全等同时,频率每升高10%,网络覆盖半径约下降7%,覆盖面积约下降15%,因此单从频段使用上看,LTE FDD网络由于频段的优势,在覆盖性能上会优于TD-LTE网络。

除了频段的原因会影响LTE网络覆盖性能,小区边缘的SNR也会在一定程度上影响LTE网络的覆盖性能。LTE网络的边缘速率主要由用户占用的网络资源以及处于覆盖边缘用户业务信道的SNR决定,在其它配置都相同时,20MHz带宽的TD-LTE系统引入的噪声将会比2×10MHz的LTE FDD大3dB左右,因此在空载情况下,在其他条件都相同的时候,由于噪声的影响,LTE FDD网络的覆盖半径将比TD-LTE网络大18%左右。

在进行LTE网络天馈系统建设时,由于TD-LTE网络可以使用8天线进行组网,而LTE FDD网络多采用2天线进行组网,使用8天线进行波束赋形时,TD-LTE网络在发送端可以获得1~3dB的信噪比增益;TD-LTE利用8天线的分集接收,在接收端可以获得5dB左右的分集增益。

总体来看,在外部条件一致的情况下,2天线组网的LTE FDD的覆盖能力要强于2天线组网的TD-LTE,但弱于采用8天线组网的TD-LTE网络。

3.容量性能对比分析

LTE网络中,用于衡量容量性能的指标主要有:用户吞吐量、小区吞吐量、同时在线用户数、同时调度用户数等;而上述指标与LTE小区的容量与信道配置和参数配置,调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等因素都有关系。

对于LTE FDD与TD-LTE系统的容量的差异,主要有以下三个方面。

1)在FDD LTE网络中,上行控制信道资源占用要多于TD-LTE网络,而下行控制信道的资源占用要少于TD-LTE,因此理论上同时调度数根据用户业务类型的不同,TD-LTE和FDD LTE网络互有优势;

2)实际网络中,网络的同时在线用户数、同时调度用户数等指标,主要由设备处理能力决定,目前各厂家对TD-LTE与LTE FDD两种制式的支持能力并无区别,因此两种制式的网络的同时在线用户数、同时调度用户数等指标性能相近;

3)用户吞吐量、小区吞吐量等因受到诸多因素影响,在条件相同情况下,根据国内试验网络的测试结论,FDD LTE网络要大于TD-LTE网络。

总体来说,从容量方面来看,LTE FDD网络容量性能要优于TD-LTE,但是差别十分有限。

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TD-LTE? LTE FDD? 组网?

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