无线网络规划设计论文

2022-04-20 版权声明 我要投稿

摘要:目前我国科技水平和各行业发展十分快速,我国信息技术发展也十分快速。5G移动通信系统采用的是一种全新网络架构,可以满足人们在各类领域的多样化业务需求。下面是小编精心推荐的《无线网络规划设计论文 (精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

无线网络规划设计论文 篇1:

TD—LTE无线网络规划设计与优化方法分析

摘要:文章指出,提升TD-LTE无线网络规划设计的合理性对于整个移动通信设备作用的实现有着极大的意义,因此相关部门必须加强重视,尽可能地采取措施对TD-LTE无线网络规划进行优化,为其作用的进一步发挥奠定基础。

关键词:TD-LTE;无线网络;规划设计:优化方法

随着科技水平的不断发展,LD-LTE网络已经成为人们生活中密不可分的一部分,因此相关部门必须加强重视。本文就TD-LTE无线网络的含义、TD-LTE无线网络规划设计以及TDLTE无线网络优化方法进行分析。

1 TD-LTE无线网络概述

所谓的TD-LTE就是Time Division-Long TermEvolution的缩写,中文含义就是分时长期演进,其是阿尔卡特朗讯、中国移动、大唐电信、华为技术等业内权威共同参与开发的4G通信技术和标准。随着人们对于移动通信要求的不断提升,TD-LTE技术的设计水平也有一定程度的提升。目前设计的TD-LTE所具有的宽带配置较为灵活,其支持的带宽有1.4MHz,3MHz,IOMHz,20MHz等多种类型,在20MHz带宽的条件下,TD-LTE的最大速率能够达到IOOMbit/s,上行速率也能够达到50Mbit/s;控制面延迟时间能够控制在lOOms内,用户面的延时时间甚至能够控制在5ms之内,这对于用户体验满意度的保证有着重要意义。此外,TD-LTE无线网络能够为用户提供lOOkbit/s的接入服务,但是提供此项服务的前提是用户的速度要大于350km/h。此外,TD-LTE网络的构建也能够使得CS域被取消,并让cs域的业务能够在PS域内实现,这在一定程度上使得系统建构被简化,对于建网成本的进一步降低有着一定的积极意义。

现阶段,TD-LTE产业链已经具备了端到端产品的能力,但是其在网络设备以及终端芯片等内容上还存在不足,因此,相关部门必须加强优化与开发。就目前国内外网络发展的状况来看,如果想使产品成熟周期进一步缩短,从而使得TD-LTE终端产品能够以成熟的状态存在,相关部门必须对LD-LTE产业发展速度进行提升,这对其商用化的实现有着极大的意义。我国TD-LTE在发展过程中,最先推进TD-LTE规模网络建设的城市有广州、上海、杭州、南京等6个城市,最初推进的时间为2011年,随着近几年的发展,TD-LTE网络被进一步扩大,其成熟程度也不断被提升,这在一定程度上促进了我国移动通信设备作用的发挥。

2 TD-LTE无线网络规划设计

2.1 PCI规划

对LTE物理小区进行PCI的标示能够为终端对不同小区无线信号的区分提供依据与便利,因此在对PCI进行规划的过程中要确保每一个小区的覆盖区域的PCI的唯一性,并且相近区域所采用的标识PCI类型不能相同,这对于PCI作用的发挥有着极大的意义。在进行PCI规划的过程中要遵循简单、清晰以及容易扩展等目标,并在进行PCI规划的过程中,同一个PCI组所含有的PCI必须来自同一站点,相邻站点的PCI应该划分到不同PCI组别内,这对于终端对无线信号的识别精确性的保证极为重要。此外,在PCI规划中要特别考虑室内覆盖无线的状况,在分析实际情况后再确定是否采用分开规划的方式。

2.2 网络规划

TD-LTE的网络规划和拓展结构的过程与传统2G或者3G系统规划过程存在一定的相似性,其所采用的网络类型均为蜂窝型,这就决定了TD-LTE网络规划流程和2G或3G网络规划流程存在许多共同点,但是所采用的网络架构、调度算法等技术的不同,导致在进行TD-LTE网络规划时不能够完全按照传统网络规划的模式。此外,LTE的FDD以及TDD模式有双工方式、帧结构以及其他关键技术的差别,在对其进行网络规划时也不能够完全照搬传统的网络规划模式。在对TD-LTE进行网络规划时要充分考虑到此类网络的特点,最大程度地保证TD-LTE网络规划的合理性,这对于TD-LTE无线网络作用的发挥有着极大的意义。

2.3 容量规划

在对TD-LET无线网络进行容量规划的过程中需要考虑的影响因素较多,像天线技术的使用、时隙配置方式的选择以及资源调度算法的运用、所使用的网络结构等都可能对TD-LET小区的容量产生变化。在对LD-LTE进行容量规划时所采用的方法一般为系统仿真方法,系统仿真方法的运用能够使得各种无线场景下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量被计量。在对TD-LET进行网络规划时可以最大限度地采用合适站距并接近预规划蜂窝结构的规划站点方案,这能够最大程度地使网络容量达到理想最大值,从而为LD-LTE无线网络作用的发挥奠定基础。

2.4 频率规划

目前被应用到LD-LTE无线网络频率规划过程中的组网方式有同频和异频2种。所谓的同频组网指的就是整个小区所使用的频率相同,这能够提升频谱利用率,但是其对各子信道之间的正交性要求较高,所采用的抗频率干扰的方式主要有干扰消除、干扰随机化以及干扰协调等方式。所谓的异频组网指的就是为了使得邻近小区所受到的干扰程度可以被降低,而使用不同的频率。和同频组网相比,其在频谱利用率方面存在一定的不足,但是其所采用的RRM算法实现难度较小,因此其在速率上具有的优势较为明显。由于异频组网在作用发挥过程中所接受的频带资源有限,这就容易诱发干扰控制以及频带使用平衡问题的产生,在利用异频组网时,相关人员必须提升频率规划的合理性,从而使得网络干扰程度能够降低。

3 LD-LTE无线网络优化方法

3.1

LD-LTE无线网络优化的含义

所谓的LD-LTE网络优化指的就是对各类无线参数数据以及无线系统数据进行调整,从而使得无线网性能能够满足不同客户群的要求,进而提升客户的满意率。由于系统对于无线网络的要求始终处于一个动态变化的过程,因此对于无线网络优化也应该以一个周期为过程,在对TD-LTE无线网络进行优化时必须对网络建设阶段进行分析,一般情况下一个完整的TD-LET网络优化过程需要包括工程优化阶段和运维优化阶段。工程优化阶段主要包含单站验证、县市网络优化以及全网优化等过程。运维优化则是在网络正常使用期间对网络进行日常优化工作,主要的优化手段为在对网络数据进行采集的基础上,分析给网络质量造成影响的因素,从而采取针对性的调整措施,提升网络性能。目前被应用到TD-LTE网络优化过程的方法有天馈优化、频率调整等,具体的优化方式如图l所示。

3.2 天馈优化

在对TD-LTE无线网络进行优化的过程中,要把优化重点放到天馈优化上,所谓的天馈优化指的就是通过对天线方向角、下倾角等的现场调整使得相关干扰信号的强度被调整,在对干扰信号进行调整的过程中要增强主覆盖扇区电平,这能够一定程度地降低其他扇区的电平,进而使得信号在该区域内分布状况能够被调整,从而改善信号覆盖不合理的现象。

3.3 功率调整

在进行功率调整的过程中要保证其和天线调整的一致性,从而改善小区覆盖状况,使得小区信号切换关系能够满足相关要求,能够实现提升信号质量的目的。

3.4 邻区优化 邻区优化的实现能够保证站和站之间的切换、重选等过程可以顺利完成,在进行邻区优化的过程中,要对全网邻区的关系进行分析,对于邻区漏配、冗余等现象进行调整,使得邻区关系优化程度能够被提升,从而提升切换成功率。

4 结语

TD-LTE无线网络规划设计合理性的提升以及相关优化措施的采取对其作用的发挥有着极大的意义,相关部门必须加强重视。

作者:叶泽军

无线网络规划设计论文 篇2:

5G无线网络规划设计研究

摘要:目前我国科技水平和各行业发展十分快速,我国信息技术发展也十分快速。5G移动通信系统采用的是一种全新网络架构,可以满足人们在各类领域的多样化业务需求。例如,在密集商业区、密集住宅区、高铁等流量密度大、连接密度大、移动性强的场景,用户也能够体验到超高清视频、在线游戏、增强现实等多种极致业务体验;同时,5G网络还能够满足医疗、交通、工业等垂直行业的多样化业务需求。

关键词:5G;网络规划;仿真

引言

从国家战略层面,5G当前处于技术标准形成和产业化培育的关键时期,全球各国在国家数字化战略中均把5G作为优先发展领域,强化产业布局,塑造竞争新优势。我国也在《国家信息化发展战略纲要》指出,到2020年,第五代移动通信技术研发和标准要取得突破性进展,从国家战略层面提出实现5G全面引领目标,通过5G助推制造强国、网络强国建设,全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施,从线上到线下、从消费到生产,从平台到生态,推动我国数字经济发展迈上新台阶。助力“中国制造2025”和“互联网+”战略实施。

15G网络技术的概念

5G网络技术,即第5代移动通讯网络技术,在该技术背景下,理论最快数据传输速率可以达到20Gbps,约为2.5GB每秒,整体速度约为4G网络技术的十倍以上,简单来讲,在5G网络技术加持下,一部1G的电影大约只需要4S便能够下载完成,伴随着5G技术的发展和成熟,将其用于智能终端的时代即将到来。5G网络技术属于目前全球范围内一种新型网络技术,但时至今日,5G网络技术的整体普及率仍然较低,依然需要进一步研究和发展,针对任何一种网络来说,网络安全都是影响5G网络技术普及的一大重要因素,作为相关企业和5G网络技术研究人员来讲,需要对5G网络强化认识,积极处理5G网络建设工作中出现的网络安全问题,使其可以在今后得到更多行业的广泛使用。并且也让5G技术变得更加成熟、稳定。

25G无线通信技术的特点及其优势

5G无线通信技术的特点主要体现在3个方面:(1)5G无线通信技术具有创新性。5G无线通信技术是依靠多载波分子式操作进行设计和实现的,相比前几代的通信技术而言,多载波不仅在室外有很高的连接性,在室内更是能够充分发挥技术优势。5G无线通信技术的应用场景主要是在室内进行无线传输,用于解决前几代通信技术上在室内传播信号效率不高的问题,利用智能信息化平台对5G无线通信信号进行整合传输,将原有的限制条件加以突破并保持升级的状态,利用数据和编码进行破译识别,在传输上进行升级拓展,这样的技术手段可以让无线信号的传输质量更高,同时也更加稳定。(2)5G无线通信技术的利用率高,其传输波动依赖高频率的赫兹进行信息传递和信息接收,相比传统技术而言,可以更好实现技术的更新换代,在5G无线通信技术平台上对各种信息进行汇总,以高频率的赫兹波为载体,如果接收到的信息强度是赫兹波承受范围之外的,无线通信系统就会自动识别,将异常情况向总服务器进行汇报,并对异常情况进行分析,如果是有效信息,平台将会自动更新接收方式,将系统和服务端无限升级,从而提高信息的利用频率。(3)5G无线通信技术具有高安全性。相对于4G技术,5G无线通信技术拥有更高的安全性,主要包括服务域安全。5G无线通信技术应用了完善的服务注册、授权安全机制与安全协议来强化服务域的安全防护,增强用户隐私保护。

35G无线网络覆盖策略

3.15G覆盖区域

5G网络建网初期,主要满足eMBB业务需求,解决4G网络热点区域业务承载能力不足的问题。所以在网络规划阶段主要是通过分析现网业务热点区域,结合业务热点区域形成一定的连续覆盖能力。业务热点区域通过现有的4G小区工参及小区流量等数据,制作成数据业务密度地图。业务密度分析有两种分级方法。1)基于已有标准的绝对值分级法:如一级>=20GB;二级>=10GB&<=20GB;三级>=5GB&<=10GB;四级>=2.5GB&<=5GB;五级<=2.5GB。(2)基于平均值的相对值分级法:如一级=4*平均值;二级=2*平均值;三级=平均值;四级=0.5*平均值;五级=0.25*平均。

3.2MIMO技术的应用实现

MIMO技术在5G无线通信技术中以不断完善和补充网络通信性能著称。MIMO技术是通过改变复用发射频率和对通信宽带的复用来实现的技术手段,传统上的MIMO技术手段以点对点的单一形式进行无线通信数据传输。在不断升级后,MIMO技术实现了单点对多点、多点对多点的信息传输;在发射端和接收端硬件系统上,通过整合利用无线天线的手段来提升视频资源的利用率;在通信和数据传输上更加可靠安全,在无线通信信息的处理性能上也有很大提升空间。

3.3D2D技术的应用实现

D2D技术是5G无线通信技术中的核心技术,其主要功能是对无线传输发射设备和蜂窝设备系统的补充和利用,从而实现在无线通信技术中的无线流量数据的增长,对复杂的数据资源进行简化,以此来减少外界信息对于有效无线信息数据的干扰和破坏,这也是D2D技术上的一个优势。此外,D2D技术有效降低传输成本,提高无线数据传输的速率。该技术在实际使用中,如何有效地对信息资源进行管理和保证是最重要的问题,也是实现D2D技术的关键所在,只有在解决这两个问题之后,才能成熟地实现D2D技术和5G无线通信技术的融合。

3.4容量规划

(1)理论方法首先,根据话务模型能够计算出单个用户的平均上行速率和平均下行速率;然后,规划区域内的用户数与以上上下行平均速率相乘,可以计算出总上行吞吐量和总下行吞吐量;最后,总吞吐量与单站平均吞吐量求商,计算出满足容量需求的站址数量。(2)站点规模计算满足容量的站址数量=该区域总吞吐量/单站平均吞吐量。在覆盖区域内总用户数明确的条件下,通过分析业务模型及小区吞吐量等指标,可以得出每个基站小区支持的用户数量。然后,分析在满足覆盖条件下得出的站点数量是否满足该区域内的容量需求。若满足,则可确定该区域内站点数量,若不满足,则需要进一步调整站点规模取值,直到满足要求,最终得出同时满足覆盖和容量的站点数量。(3)站址规划站址规划应该尽量满足用户的容量需求和网络的覆盖要求、满足城市规划和发展需要、满足电信企业位置需求、满足电信企业天线挂高要求、满足无线传播环境、干扰、安全等要求。

3.5 5G 传输网端到端架构

5G 标准将核心网(CU)和分布单元(DU)进行分离,将传送网络分为前传网络、中传网络和回传网络(主要特点如表 1 所示),将不同的业务需求动态性地运用至网络当中,针对不同部位,其时延性和带宽也不相同。根据核心网和分布单元架构来看,其三个部位的地理位置相互重叠,资源共享,同时,首选面向分组的网络,将这三部位实现统一功能的划分,来满足不同方面的需求,而采取的传输技术可以实现端到端业务的统一管理和控制。在 5G 网络建立初期,低频段主要将核心网和分布单元采用合设的方式进行,而前传网络采用分离方式。高频段两者采用的是统一的锚点。但在后期,分布单元和远端射频单元会摈弃原有的公共无线电接口方法,则会采用高频站组网,有效满足用户的流量需求,实现核心网和前传网络的合设方式。

结语

整体来讲,5G技术在今后正式投入使用以后,将会体现出运营成本低,信息传输速度快、安全性优秀、延迟低等技术优势,因此,通讯企业若想要保障5G无线网络设计的顺利开展,就一定要认识到5G网络技术对无线网络规划所带来的巨大影响,对核心技术的整合给予高度关注,强化无线网络规划设计的科学性,强化5G接入无线网络的普及。

参考文献

[1]仲来红.5G网络技术特点及其无线网络规划思路研究[J].中国新通信,2021,23(04):36-37.

[2]李明,安红波.5G技术特点分析及网络规划思考[J].中国新通信,2020,22(16):8-9.

[3]才旦次仁.5G网络技术特点及其无线网络规划设计[J].中国新通信,2020,22(16):54.

[4]陸南昌,刘吉宁,黄海晖.5G无线网络智能规划技术的探索与实践[J].移动通信,2020,44(05):61-67.

作者:林熙臻

无线网络规划设计论文 篇3:

隧道LTE无线网络规划设计要点浅析

【摘要】 由于隧道结构特殊以及存在活塞相应等原因,隧道无线网络勘察、规划和设计不同于一般的室内覆盖系统,特别是隧道LTE无线网络规划和设计更是室内覆盖系统的重点和难点。本文总结我公司在隧道无线网络规划和设计方面十余年的经验,希望可以为从事相关领域工作方面的工作的人员提供一定的帮助。

【关键词】 隧道 活塞效应 室内覆盖系统 LTE

目前,各家运营商已经针对高速公路、高速铁路、重要道路、重要铁路等道路和铁路开展LTE室外广覆盖;在不久的未来,这些道路、铁路、地铁的LTE深度覆盖问题将凸显出来;隧道LTE无线网络规划和设计将是LTE深度覆盖的重中之重。

一、勘察

1.1隧道模型

隧道模型归纳分为两大类:一类是窄隧道模型,包括单线铁路、地铁隧道,这类隧道车辆距离隧道两侧或顶部较近;另一类是宽隧道模型,包括复线铁路、公路隧道、人行隧道、矿山巷道,这类隧道车辆或者行人距离隧道两侧或顶部较远。

1.2机房勘察

隧道机房勘察与普通宏蜂窝或者微蜂窝勘察基本相同,但如果机房位于地下或者山体中,需要特别注意机房的防水、湿度等环境因素。

1.3隧道勘察

1、隧道构造核查:主要内容包括隧道长度、隧道宽度、隧道结构(金属结构还是混凝土结构)。

2、天线和泄漏电缆安装位置核查:主要核查天线和泄漏电缆可以安装的位置,应确保无强电、强磁和其它通信系统的干扰。

3、有源设备安装位置核查:确定设备安装位置,安装位置应便于施工、调测、维护需要以及运行的安全性;确保无强电、强磁和强腐蚀性设备的干扰以及符合防水、湿度的要求。

4、主干路由核查:主要核查机房与RRU等有源设备和RRU等有源设备之间的路由。

5、电力系统核查:主要核查电力系统的位置、容量,有源设备引电的路由等。

二、规划

2.1信源选择

隧道无线网络覆盖系统的信源常用方式主要有三种:宏蜂窝+relay(直放站)、微蜂窝(分布基站)、微蜂窝(分布基站)+直放站。

2.2分布系统选择

隧道无线网络覆盖系统的分布方式主要有同轴电缆分布方式和泄漏电缆分布方式。

1、同轴电缆分布方式

采用同轴电缆分布方式进行覆盖是室内覆盖常用的方式,这种覆盖方案设计比较灵活、价格相对要低些、安装较为方便。同轴电缆的馈线衰减较小,天线的增益的选择主要是取决于安装条件的限制,在条件许可时,可选用增益相对高些的天线,覆盖范围会更大。

2、泄漏电缆分布方式

泄漏电缆像连续的横向天线,因此它提供的覆盖基本取决于它的路由。它是在同轴电缆上开有许多小窗,让信号辐射出来对近处进行覆盖。

三、设计

3.1隧道分布系统改造类方案的设计

目前大部分隧道已经完成2G或者3G的覆盖,LTE隧道无线网络覆盖系统最快捷、最节约成本的方式就是将LTE信号馈入原有分布系统。但是由于LTE频段较高,衰减损耗较大,需要对原有分布系统进行改造。

1、天线系统的改造

天线工作频率范围建议要求为800~2500MHz。若原天线位置或密度不合理,则需进行改造,增加或调整天线布放点,保证TD-LTE的网络覆盖。

2、泄漏电缆的改造

若原泄漏电缆支持LTE频段,但是满足覆盖要求,可以增加断点,使满足覆盖。若原泄漏电缆不支持LTE频段,需要更换覆盖要求型号的泄漏电缆,工作频率范围建议要求建议要求为800~2500MHz。

3、同轴电缆的改造

原有分布系统平层馈线中长度超过50m的1/2馈线均需更换为7/8馈线;主干馈线中长度超过30m的1/2馈线均需更换为7/8馈线。

4、无源器件的改造

根据工作频率范围、驻波比、损耗需求选取合适的功分器、耦合器等,要求工作频率范围建议要求为800~2500MHz。

5、合路方式的改造

主要有两种方式,第一种更换原有合路器,采用符合要求的合路器或者采用POI,如采用POI,应为共享共建预留端口。第二种为在原有合路器后边再增加一级合路器。

3.2新建短隧道分布系统方案的设计

这里定义长度在400米以下的隧道为短隧道。

1、短窄隧道分布系统方案的设计、窄短隧道先通过模拟模拟测试,测试同轴电缆分布方式是否存在活塞效应。如存在活塞效应,通过链路预算和模拟测试确定泄漏电缆的规格,采用图3所示的覆盖方式;如不存在活塞效应,通过链路预算和模拟测试确定天线覆盖距离,采用图1、图2、图3所示的覆盖方式。

定向天线、全向天线和泄漏电缆覆盖方式的区别主要区别是:

2、短宽隧道分布系统方案的设计。短宽隧道基本上不会要到活塞效应,或者活塞效应不明显。故设计短宽隧道分布系统的时候,基于控制投资,选择同轴电缆分布方式;基于覆盖效果,选择泄漏电缆分布方式。其它方面的要求和短窄隧道分布系统方案的设计的要求相同。

3.3新建长隧道分布系统方案的设计

这里定义长度在400米以上的隧道为长隧道。

1、长窄隧道分布系统方案的设计

长窄隧道考虑覆盖效果,基本上采用泄漏电缆分布方式。方案设计时,特别注意泄漏电缆规格的选取和断点位置的选择。一般情况下,选择断点间隔在800-1000米,泄漏电缆规格选择采用E频段或者更高频段能够满足覆盖为宜。但最合理泄漏电缆规格和断点位置的选择,还需要根据隧道的长度和有源设备可以安装的位置综合确定。其它方面的要求和短窄隧道分布系统方案的设计的要求相同。

2、长宽隧道分布系统方案的设计

长宽隧道考虑覆盖效果,可以采用采用泄漏电缆分布方式,泄漏电缆规格和断点位置和长窄隧道基本相同;考虑投资,可以采用同轴电缆分布方式。其它方面的要求和短窄隧道分布系统方案的设计的要求相同。

四、注意事项

4.1活塞效应

隧道无线网络覆盖系统的活塞效应(Piston Effect)指在隧道中高速运行的列车,会带动隧道中天线发射的无线电波产生高速流动,类似汽缸内活塞压缩气体的现象。

活塞效应会严重影响无线网络的覆盖效果,列车运行速度越快,天线与列车距离越近,活塞相应越明显;克服活塞效应最好的办法是隧道无线网络覆盖系统采用泄漏电缆分布方式。

4.2互调干扰

目前,已经查明严重的无线网络覆盖系统的互调干扰是GSM900M下行二次谐波对F频段的干扰。具体情况是:

GSM900M下行:930MHz-960MHz,其二次谐波:1860MHz-1920MHz,F频段:1880MHz-1920MHz,故GSM900M下行二次谐波会干扰F频段。

有两种解决办法,第一种,GSM900M下行采用930MHz-940MHz之间的频点;第二种,采用F频段的TDSCDMA或者TD-LTE避免和GSM900M下行共用分布系统。

五、结束语

本文只是粗浅的介绍了一下关于隧道LTE无线网络覆盖规划和设计的方面的要点,实际规划和设计还需要结合隧道实际情况。

另外,隧道分布系统一般是多运营商共用分布系统,故干扰问题会非常突出,需要特别关注一下干扰问题和相关系统之间的隔离度。

参 考 文 献

[1]苏华鸿,孙儒石等.蜂窝移动通信射频工程[M].北京:人民邮电出版社.2005

[2]杨大成.移动通信环境[M].北京:机械工业出版社.2003

[3]张继昌.概率论与数理统计教程(修订版)[M].南京:浙江大学出版社.2006年

作者:卜振钊 张鹏 赵云峰 刘永平 王祎 李满杰 张敏慧 梁春花

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