面向LTE FDD-TDD混合组网的基站自规划研究及应用

发布时间：2020-09-01 20:02

　　随着无线通信技术的不断发展,用户的数据流量需求呈爆发式的增长,单制式LTE基站组网受控于容量限制,无法满足用户需求,运营商为适应逐渐增长的用户吞吐量,合理的规划频谱资源,在各地区逐步推进LTE FDD-TDD混合组网。LTE混合组网是通信网络发展的必然趋势,国内外研究机构积极开展LTE混合组网相关技术的研究与实现。现如今移动通信市场的竞争愈发激烈,如何降低LTE混合组网成本,提高通信网络质量是运营商面临的关键问题。一个优秀的无线网络规划方案既能极大的提高网络整体性能,又可以为运营商节省资金。无线网络规划主要内容包括需求分析、基站预规划、系统仿真、勘察确认、工程建设,其中基站预规划是网络规划过程中重要的内容,直接决定着网络建设的性能和投资收益,一直是网络规划建设的研究热点,研究基站预规划问题具有很好的理论和现实意义。本文以LTE系统为对象,研究了LTE混合组网过程中基站站址规划问题。LTE混合组网基站规划的目标是在考虑所覆盖区域业务分布特点的基础上,对目标区域进行站址规划,使无线网络同时满足覆盖、容量、成本和质量等要求,并满足当前业务需要以及适应网络未来发展需要和扩容要求。因此基站的预规划方法非常重要,特别是在工程中,好的规划方法能给运营商带来网络优势。本文的主要内容如下:(1)在查阅国内外大量文献的基础上对LTE混合组网基站规划背景和国内外发展现状进行分析,并从规划问题的模型和优化算法两个方面对其做出了总结,然后介绍LTE网络系统以及基站规划基础理论。(2)针对LTE混合组网预规划中基站站址的确定,提出基于传统预规划方法和基于粒子群算法的自规划方法,并用一个理论地图分别用这两种方法进行站址规划,得到两组站址规划方案。通过对比分析发现:传统预规划方法在站址估算以及站址选取过程中往往依赖工程师经验,导致规划结果不精确。但是正因为如此,工程师可以根据工程要求对整个网络的后续发展和性能进行人为干预;基于粒子群算法的混合组网基站自规划方法,结合多目标离散粒子群优化,可以获得在覆盖、能效比、负载率、成本等四个方面最优的基站站址规划方案,能够综合提高网络性能,同时减少成本,但是没有结合具体案例对优化目标进行条件限制,选取不合理站址的概率很大,因此需要结合条件限制以及人工调整,使其覆盖更符合实际。(3)针对拉萨地区LTE混合组网工程案例的建网需求,分析规划要求,结合第三章所诉的方法,使用传统预规划方法规划得到约束条件,将其用于约束自规划计算,得到了该地区站址规划方案。最后采用Atoll通信规划软件对规划方案进行覆盖仿真,验证规划方案的合理性。
【学位单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN929.5
【部分图文】：

历程,技术,技术介绍,建网

图 2.1 移动通信系统的发展历程2.1.2 LTE 系统核心技术介绍LTE 系统相比之前的网络系统主要优势包括以下几个方面：1、提高小区边缘数据速率；2、支持 3GPP 和非 3GPP 系统的互操作；3、部署方便，建网成本低；4、以尽可能相似的技术同时支持成对(Paired)和非成对(Unpaired)频段，兼容性好。5、支持向下兼容和广域覆盖。LTE 系统中核心技术包括三个部分：LTE 系统架构、LTE 系统物理层技术、MIMO 技术，下面分别从这些方面讲述。

架构图,系统网络,架构

图 2.2 LTE 系统网络架构图，LTE系统由核心网（EvolvedpacketCore，EPC）和接 Radio Access Network，EUTRAN）两个部分组成。IP 化网络结构。同时 LTE 系统简化了网络结构，使杂度和组网成本[34]。与 3G 系统的网络架构相比，在了网络控制器（Radio Network Controller，RNC）节edNodeB，eNodeB）节点，并且 eNodeB 节点具有，同时还具有 RNC 的大部分功能。在 EUTRAN 中方式使用 IP 实现连接，并且通过 S1 接口连接到核C）。EPC 系统支持 3Gpp 和非 3Gpp 等多种方式接理层技术方面，LTE 系统中下行采用了正交频

使用技术,频谱效率,串行方式,相关理论

第 2 章相关理论知识介绍相互重叠，因此 LTE 有更高的频谱效率。对于上行 SC-FDMA 系发送的数据分散到 M 各正交子载波上，输出上以串行方式输出正了传输过程中信号的均峰比（Peak to Average Power Ratio，PAPR辐射。上下行链路所使用技术的对比情况如图 2.3 所示[37]：

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