時間：2023-04-01 10:30:55
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近來，我們實驗室在大鼠附睪頭部先后克隆了兩個基因。其中，Bin1b的全長cDNA為385，編碼一個68個氨基酸的多肽。它是一個單拷貝基因，有一個大小約為1.3kb的內含子。在18種不同的組織中，Bin1b只在大鼠附睪頭部有表達，表達的組織專一性很高。并且它只表達在附睪頭部中段的上皮細胞中。另外，Bin1b在大鼠發育到性成熟時，表達水平最高，并在整個性成熟期維持較高的表達水平。同源性分析表明，它很有可能是哺乳動物體內的一種先天性免疫效應分子b-defein家族中的一員，在靈長類中也有同源分子存在。與香港中文大學合作，利用附睪上皮細胞的體外培養及反義核酸技術證明了它的抗菌性。同時，Bin1b的表達可以被附睪炎癥上調。
Bin2a的全長cDNA為2606,編碼637個氨基酸。Bin2a的氨基酸序列中包括Glycosylhydrolasesfamily35家族中的9段相對保守的序列,其中包括210位的活性中心Glu（protondonor）,但是缺少另外一個活性中心，279位的Glu（nucleophile）。并且，Bin2a與大鼠附睪中報道的酸性b-半乳糖苷酶顯然不同。所以，Bin2a可能是b-半乳糖苷酶家族的新成員。Bin2a表達受雄激素上調，其表達的組織專一性也很高，只在大鼠附睪有表達，并主要在附睪頭部。與Bin1b不同的是，Bin2amRNA的水平在45天時，有一個表達高峰。
Bin1b和Bin2a的克隆，為研究附睪中的粘膜免疫過程以及成熟提供了線索。
關鍵詞：附睪，成熟，男性避孕，b-defein，b-半乳糖苷酶
Atract
Epididymisisreoibleforermmaturation,storageandprotection.ermatozoathatemergefromthetesteshadtotraversetheepididymistoacquiremotilityandfertility.Theacquisitionresultsfromtheinteractionbetweenermandtheoptimalmicroenvironmentcreatedbygeneswhichareregionallyexpreedandregulatedalongtheepididymaltubule.Additionally,sexuallytramitteddisease,maleinfertilityandmalecontraceptionremaiworld-widehealthproblem.Somoreattentioarepaidontheresearchofmalereproductivetract.
Ourlabhaveclonedtwogenesinthecaputofratepididymisrecently.Thefull-lengthcDNAofBin1bis385,encoding68aminoacid.Itisasingle-copygeneandhasa1.3kbintron.Of18organtiues,Bin1bmRNAwasonlyfoundintheepididymisandconfinedtoepithelialcellsinthemiddlepartofthecaputregion.Itwasdevelopmentallyregulatedanditsexpreionstartedat30daysofageandreachedamaximumduringthesexuallyactiveperiod,andthen,decreasedintheagedrats.Bysimilarityanalysis,Bin1bisprobablyanewmemberofmamalianb-defeinfamilywhichisinvolvedinhostiateimmunity.Andithashomologsinprimate.ItsantimicrobialactivitywasprovedusingprimaryculturesofepididymalepitheliaandantiseetechniqueunderthecooperationofTheChineseUniversityofHongKong.
隨著人們對無線業務的需求越來越高，無線通信技術的發展也變得更加日新月異。未來無線通信正朝著低碳、健康、高效的綠色通信方向演進。在這種背景下，我們介紹了目前三類較為重要的綠色無線新技術，即LTE、Femtocell和WiGig，并從技術層面逐一分析了其相關的特點。
LTE技術
LTE (Long Term Evolution)是3GPP長期演進技術，代表著未來移動通信技術的發展方向，通常被看作未來的準4G技術。在3GPP技術規范中，LTE系統的主要性能目標包括[1-2]：在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，改善小區邊緣用戶的性能，小區容量的提高以及系統延遲的降低，用戶平面內部單向傳輸時延低于5ms，控制平面從睡眠狀態到激活狀態遷移時間低于50ms，小區從駐留狀態到激活狀態的遷移時間小于100ms，可滿足100Km半徑的小區覆蓋，并為350Km/h高速移動用戶提供大于100kbps的接入服務。在頻譜利用率上，支持成對或非成對頻譜，可自適應配置1.25 MHz到20MHz的多種帶寬。碩士論文，Femtocell。
從傳輸技術上看，LTE系統在空中接口方面采用了正交頻分多址（OFDMA）技術，這一技術可將寬帶信號轉換成多路在平坦信道中傳輸的窄帶信號，有效適應未來的多媒體業務。為了降低實際系統的復雜程度，LTE在下行鏈路采用多載波的OFDMA技術，而在上行鏈路則采用單載波的頻分多址（SC-FDMA）接入技術[3]。
此外，多輸入多輸出（MIMO）技術和自適應技術也被LTE系統廣泛采用，以提高數據率和系統性能。LTE系統在下行鏈路通常采用多址MIMO技術，以擴大小區覆蓋，增大小區容量。與此同時，LTE系統還支持波束賦形技術，使得信號可進行空間復用，進一步提高傳輸效率。
在網絡架構上，LTE系統采用了扁平化的網絡架構，摒棄了3G網絡中的無線控制器RNC節點，這樣不僅簡化了整個網絡的結構，而且降低了傳輸的延遲，使得用戶可在盡可能短的時間內入核心網，極大地提高了傳輸速率。碩士論文，Femtocell。
目前LTE正朝著增強型的方向不斷演進，出現了LTE-Advanced技術，在網絡架構，傳輸效率方面提出了更高的要求。
Femtocell技術
為了實現室內的無縫覆蓋，業界推出了Femtocell的技術概念。Femtocell也稱為毫微微蜂窩基站或家庭基站，具有即插即用、功耗低、有限覆蓋、靈活方便等優點，并且可與宏蜂窩基站兼容，改善邊緣用戶信號質量，是未來有效解決室內熱點覆蓋的有效技術之一。Femtocell在實際應用中所面臨的主要問題主要有以下幾方面[4-6]：
首先是Femtocell與宏蜂窩之間的干擾問題。由于Femtocell與宏蜂窩在覆蓋的區域上存在一定程度上的重疊，使得相互間同頻干擾受到廣泛的關注。碩士論文，Femtocell。就技術而言，可通過規劃宏蜂窩基站的位置，對Femtocell的功率進行控制，以及將同頻信號的傳輸時隙相互錯開等策略有效解決Femtocell的干擾問題。
其次當用戶在Femtocell與宏蜂窩基站間進行切換時，如何保證無縫切換，最大限度的降低切換延遲也是一個亟待解決的問題。Femtocell設備因制式的差異以及分布的不確定性，使得其在宏蜂窩基站鄰小區列表中難以配置，進而造成用戶在Femtocell和宏蜂窩基站間越區切換較困難，具體表現為切換時延和目標基站搜索時間的增大、業務質量QoS指標的下降等。碩士論文，Femtocell。
WiGig技術
為了推動在全球范圍內采用和使用60GHz無線技術，近來國際上成立了吉比特聯盟(WiGig, Wireless Gigabit)。WiGig聯盟主要任務是負責制定并統一的60GHz無線規范，開發和提供Multi-Gigabit傳輸速率的無線產品。很多國際知名的ICT制造商紛紛加入WiGig聯盟，如思科、三星等公司。WiGig的三個重要技術目標包括：
①融合（Convergence）：快捷的文件傳輸，降低無線延遲，高質量流媒體業務。
②普適（Universal）：引領眾多廠商共同創造滿足無線設備應用的60Ghz傳輸規范。
③速度（Speed）：下一代的娛樂，計算以及通信設備傳輸速率高于當前的WLAN 技術10倍以上。
WiGig技術要求支持高達7Gbps的數據傳輸速率，該目標速率高于802.11n的最高傳輸速率十倍之多，并且WiGig技術向后兼容IEEE802.11標準，在一定程度上可視作為802.11系列標準（如Wi-Fi）介質訪問控制層的補充和延伸[7]。WiGig技術為了實現低功耗高品質的綠色通信要求，對物理層的技術參數更加苛刻，以確保實現吉比特的傳輸速率。在WiGig的網絡層，增加了協議適應層技術以支持各類多媒體業務的系統接口，如投影儀、HDTV等外圍設備。碩士論文，Femtocell。與此同時，為了擴大服務的領域，WiGig技術可采用波束賦形技術，并可在中短距離上提供較高品質的業務。WiGig通過與Wi-Fi的互補以及多吉比特傳輸速率的實現，將娛樂、計算和通信設備無縫的連結在一起，成為未來無線局域網的重要發展方向。碩士論文，Femtocell。
結束語
在未來的無線通信新技術中，LTE、Femtocell以及WiGig代表了最新的發展方向。從設計理念、技術規范以及市場需求都體現了綠色通信的內涵。隨著通信技術的不斷推陳出新，上述系統將會在人們的生活中扮演著更加重要的角色。
參考文獻
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一、引言
隨著FDD-LTE無線網絡的大規模建設和應用，4G通信用戶已經數以億計，其可以為通信用戶提供了強大的數據傳輸、語音通信功能。FDD-LTE網絡是一個應用場景復雜，信號穿透力較弱，高頻段覆蓋能力弱，組網存在的問題日益突出[1]。為了提高FDD-LTE通信性能，運營商組建了專業的無線網絡優化部門和團隊，采取了多種優化手段對網絡進行優化分析，或引入多樣化組網模式，比如利用皮基站、微基站和飛基站構建一個層次化、多樣化、異構型的TD-LTE網絡，優化網絡覆蓋范圍和性能，進一步解決網絡干擾、覆蓋不足的問題[2]。
盡管FDD-LTE無線網絡優化手段較多，但是許多優化人員依然保持傳統GSM、WCDMA、CDMA2000等2/3G網絡的優化思維，不能夠適應FDD-LTE網絡具體應用需求，造成網絡數據、語言傳輸信號覆蓋不足，亟需引入多維度評估分析方法，從快速鄰區規劃、網絡結構評估和單站性能評估等方面進行優化，進一步改進FDD-LTE無線網絡通信性能[3]。
二、常規FDD-LTE無線網絡優化手段存在問題
FDD-LTE無線網絡優化中，由于SINR較差、重疊覆蓋度較高、覆蓋分布不足，因此容易導致FDD-LTE無線網絡信號弱，不能夠滿足移動通信用戶需求。通過對網絡優化工具和方法進行分析，發現網絡優化效果不好的原因如下：
（1）FDD-LTE無線網絡建設過程較為粗放，基站建設選址倉促，規劃時間不足，站址選擇不科學，因此FDDLTE無線覆蓋信號存在漏洞[4]。
（2）FDD-LTE是最新的4G移動通信網絡，使用時間較短，網絡優化人員尚未徹底轉變思路，依然采用傳統2G/3G網絡優化思路，側重于信號覆蓋強度優化內容，忽略了提升SINR質量[5]。
目前，FDD-LTE 4G網絡與2G/3G網絡并存，各個網元之間存在海量的規劃數據和測試數據，因此僅僅依賴網優分析人員的力量進行分析，效率非常低下，難以滿足多張網絡并存優化需求，因此亟需采用多維度評估分析方法，改善網絡優化效果，以便提高FDD-LTE通信傳輸性能[6]。
三、多維度評估分析法
FDD-LTE移動通信利用基站發射信號為用戶提供數據、語音傳輸網絡，由于這些網絡應用環境較為復雜，比如高樓大廈的阻隔、遠距離分布的用戶等，都給移動通信網絡造成了嚴重阻礙，因此為了保證移動通信網絡的覆蓋性能，需要根據用戶通信需求實施動態的網絡優化[7]。網絡優化是一個非常系統的工程，無線網絡優化時，網友技術員需要充分的了解無線網絡組網結構、通信性能和存在的問題，這也是網絡優化的第一步。因此，不同的無線網絡存在的問題可以從不同的維度進行評估和分析，進一步改進網絡優化結果，精準的對網絡實施優化，保證網絡擁有一個最優化的通信傳輸狀態，論文結合筆者多年多年的網絡優化工作實踐，從快速鄰區規劃與優化、網絡結構評估、單站性能評估等三個維護進行優化，進一步改進FDD-LTE網絡通信性能。
四、多維度評估與優化
4.1 快速鄰區規劃與優化
鄰區規劃與優化是無線網絡優化的重要內容之一，優化技術員需要不定期的檢查鄰區，發現問題，刪冗補缺。比如某一個基站新開通時，網絡規劃數據不能夠及時的提供；基站拆除時，被拆除的站點與周邊基站的鄰區關系無法及時的更新；基站升級時，路由數據無法同步更新，這些都需要采取快速鄰區規劃與優化，保障鄰區完整性。對于FDD-LTE網絡來講，鄰區如果存在某些卻嚇你，則無線網絡通信將會產生SINR信號質量差、通信路段存在若電平現象，因此不管是采用片區優化或簇優化，都需要保證基站鄰區的完整性和準確性。快速鄰區規劃與優化措施包括很多，可以從基礎鄰區表的鄰區檢查和批量路測數據鄰區查漏等維度進行優化。FDD-LTE網絡全網鄰區實施定期檢查較好的辦法時比對現網鄰區和基礎林區表，仔細查看存在缺漏的鄰區，并且針對這個需求使用VBA創建一個無線網絡通信傳播模型，有效計算每一個基站周邊的關聯度，關聯度高的可以作為一個候選鄰區，不需要采用二維、三維地圖，因此只需要輸入相關的小區坐標、方向的工參表就可以快速生成規劃區域的基礎鄰區表。鄰區規劃的方法包括人工規劃、自動工具規劃，這些工具方法均存在與FDD-LTE網絡實際需求不相符的問題，因此需要根據路測數據補充鄰區，以便能夠更好的優化網絡覆蓋，批量路測數據鄰區查漏可以針對Log日志文件進行批量分析，使用自動化分析工具進行處理，大大的提高鄰區規劃查漏效率。
4.2 網絡結構評估
FDD-LTE無線網絡組網結構是通信傳輸質量保證的即使，針對站間距進行有效的評估，可以提出采用多樣化異構網絡類型，進一步改進網絡性能。站間距評估對于網絡通信質量存在嚴重的營銷，站間距增大導致信號覆蓋較弱，站與站之間覆蓋重疊度較小，保障小區準確切換，因此降低基站傾角，可以降低小區在切換點附近衰減降低。但是由于FDD-LTE網絡基站在建設時受到地理分布區域的影響，比如山體、樓棟、公園、河流和湖泊等都會影響基站建設，直接影響站間距評估結果。為了能夠有效的優化網絡結構，可以使用規劃最近站距平均值和測試點典型采樣距離等評估方法。規劃最近站平均值可以計算每一個基站與最近基站之間的距離，所有站距離可以使用平均值進行計算。測試點典型采樣距離可以輸出每一個采樣點、基站間距離，取平均值計算網絡評估值。針對網絡結果進行評估之后，可以使用多樣化異構網絡優化通信性能。目前，FDD-LTE采用相同的基站類型、傳輸機制、相對規則等組網通信網絡，因此不同的小區采用了相同的頻率資源。同構網絡雖然可以降低投資成本，實現網絡快速組網，但是在某些局部區域連續覆蓋能力不足，并且容易產生同頻干擾、交叉覆蓋等問題，并且同構網絡的拓撲結構較為單一，造成相鄰區信號無法控制，系統連續覆蓋質量較差，為了解決FDD-LTE同構網絡存在問題，需要在宏基站覆蓋的邊角部署一些輕型、微型基站，實現混合分層部署，以便實現多基站協同覆蓋，形成一個異構網絡，為移動通信提供中繼能力。目前，FDD-LTE異構分層網絡采用的基站主要包括皮基站、微基站、Relay站和飛基站。皮基站可以通過有線連接到核心網，通常部署于綜合性體育場館、購物廣場、火車站等人群密集的地區，補充宏基站覆蓋效果不佳、性能不足的問題。微基站利用八通道天線、雙通道天線接受和發射信號，部署于城區密集大型住宅區域，可以強化室內深層覆蓋。飛基站可以通過有線連接到核心網，部署于以家庭為單位的室內通信環境。Relay站可以通過無線介質回傳到宿主基站，可以解碼、轉發數據信息，不需要光纖傳輸數據。
4.3 單站性能評估
FDD-LTE網絡優化時優化人員需要充分的掌握每一個基站的覆蓋情況，因此單站性能評估可以檢測一個基站是否合格，評估維度包括遠近比、場景采樣。
（1）遠近比評估。一般地，RSRP隨著距離增大逐漸衰減，計算小區區間的RSRP平均值，可以獲取基站近處[0m，120m]范圍的RSRP平均值和遠處（120m，300m]范圍的RSRP平均值，進而評估遠近比，根據遠近比評估單站性能，優化網絡。
（2）場景采樣評估。單站驗證可以測試某一個場景的速率，并且設置一定的門限值，如果測試單站速率達到這個值，就可以認為單站性能達到了標準，比如規定FDDLTE基站的上下行PDCP層的平均速率要求不能夠低于45/85Mbit/s，但是如果基站的下載速率在一個SINR很高的環境下達到了85Mbit/s，這個基站依然不合格，需要進行優化。
五、結束語
FDD-LTE是目前最為先進的一種無線通信網絡，其可以為移動用戶提供數據通信、語音傳輸功能。隨著FDDLTE網絡基站的大規模建設，網絡覆蓋面積越來越大，很多城區、農村都已經開始使用FDD-LTE網絡，但是也給網絡優化帶來了新的困擾。論文提出了一種基于多維度評估的網絡優化方法，可以解決宏基站覆蓋存在的死角、偏角問題，構建一個完整的、連續的、信號強的網絡模型，合理規劃站點布局，提高FDD-LTE網絡傳輸性能。
參 考 文 獻
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>> LTE—Advanced系統中的移動負載均衡算法研究 基于垂直切換的TD―LTE與LTE―FDD異系統負載均衡算法研究 基于異構服務器的動態負載均衡算法 基于任務流的自適應負載均衡算法 基于預測機制的自適應負載均衡算法 基于免疫遺傳算法的負載均衡策略 基于改進蟻群算法的集群負載均衡研究 改進的動態反饋負載均衡算法 幾種負載均衡算法 云計算環境中基于樸素貝葉斯算法的負載均衡技術 基于垂直頻繁模式樹帶有負載均衡的分布關聯規則挖掘算法 基于動態負載均衡算法的移動查勘GIS管理平臺 一種基于服務窗口的視頻點播負載均衡算法 基于OCTEON的多核平臺上數據流量負載均衡算法比較 基于虛擬化技術的服務器負載均衡算法研究 基于JSESSION_ID算法的營業web服務器負載均衡方案 SOA中一種基于負載均衡的服務查找請求路由算法 基于二元目標優化的多鏈路負載均衡算法DBCTIA 一種基于負載均衡的無線傳感器簇頭重配置算法 基于概率觸發的負載均衡區域競選分簇算法 常見問題解答 當前所在位置：l.
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作者簡介：
肖清華（1978），男，江西泰和人，教授級高級工程師，主要研究方向為移動通信網絡規劃、優化、工程設計。
LTE load balancing algorithm based on aggregative indicator
Xiao Qinghua
1 前言
當今，隨著通信技術的飛速發展，移動通信的更新換代的速度越來越快。現有的2G，3G技術已經不能滿足人們對于高速的數據業務的需要。而LTE（Long Term Evolution）是3GPP的長期演進，是3G與4G技術之間的一個過渡，是3.9G的全球標準。LTE采用OFDM和MIMO作為其無線網絡演進的唯一標準，在20MHz的頻帶內能夠實現下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率。同時，由于LTE采用MIMO和OFDM技術，可以有效的克服無線通信中的多徑衰落的問題。
經過近幾年的研究，LTE技術已經趨于成熟。國內外都在加緊部署商用的LTE網絡。根據GSA的統計，今年年底將有87個國家部署248個LTE網絡。在LTE終端方面，目前已經有97個設備商提供821款商品，全球用戶已經達到1.07億。
2 國內發展現狀及問題
今年將是中國4G的開局之年。據悉，中國移動已于日前正式啟動2013年度TD-LTE無線網勘察設計服務集采工作。根據中國移動之前的規劃，今年將會在344個城市部署超過20萬個TD-LTE基站。廣東移動的TD-LTE基站數已經達到7000多個，在建TD-LTE基站近1000個，主要分布在深圳、廣州等大城市，2013年規劃增加TD-LTE基站2.4萬個。
有組織對TD-LTE中國市場的發展進行兩種預測，稱中國TD-LTE用戶發展取決于運營商格局，在一家TD-LTE運營商情況下，2016年中國TD-LTE用戶（僅中國移動）將會超過1.1億；而在樂觀預期下，由于其他運營商（指中國聯通和中國電信）在3G階段已經有了巨大的投入，中國移動的TD-LTE市場策略將會促進其他運營商發展TD-LTE。
同時，眾所周知，LTE可以提供高速的數據傳輸。不需要網線，一部幾個G的高清電影，幾分鐘就能下載完成；公司可以利用視頻開會，不僅高清，而且可以在移動中進行；乘車時可以隨時打開網絡社區，與好友進行視頻聊天、傳送有趣的文件；在地鐵車廂里不僅能快速上傳下載大容量資料，還能用互聯網電視流暢觀看高清大片。然而，在LTE的巨大光環之下，LTE網絡的部署卻遭遇到很多問題。
2.1 組網方案的選取問題
首先需要解決的一個問題就是組網方案的選擇。據悉，在運營商內部和設備商中對于建網方案都沒有形成一個統一的意見，分歧主要在于是新建網絡還是升級原有的網絡。
目前可供中移動建網的頻段至少有F頻段和D頻段，其中，D頻段是國際電信聯盟確定的全球主流TD-LTE頻段，中國工信部也已經明確該頻段的共計190MHz頻率（2500-2690MHz）用于TD-LTE。F頻段則是此前中國移動TD-SCDMA的主頻段。這樣一來，中國移動的4G建網就有F頻段、D頻段，以及F/D混合組網等多種方案，而F頻段又有基于原TD-SCDMA基站升級和共址新建兩種方案。從技術指標、運營商長遠利益等因素出發，新建方案更加理想。因為，首先F頻段所處位置復雜，既有小靈通，又有TD-SCDMA，設備射頻性能的先天不足，會讓網絡受到干擾，影響網絡性能，只有通過大規模替換原有3G設備的RRU才能解決問題；其次，TD-LTE使用時分雙工的方式，上下行時隙配比決定了兩種方案的時間資源分配，F頻段升級方案會造成下行容量下降約25%；第三，TD-LTE技術與現有2G、3G網絡存在較大差異，對網絡優化提出了不同的要求，升級方案會加大運營商后期的網絡優化難度。然而，升級方案不僅可以實現快速部署，而且有助于運營商節省投資近50%。如果一個城市現有的3G網絡符合LTE網絡結構要求，采用F頻段升級是最合理的方案。
2.2 選址問題
另一個重要的問題是LTE網絡建設的選址問題。近年來，人們越來越意識到基站會對于人體造成輻射。當在小區樓頂安裝基站時，附件的居民會不可避免的遭到電磁輻射的影響。LTE網絡選取的頻段更高，覆蓋面積越小，所以基站的數量相對于GSM基站來說會更多。過多的基站不僅影響美觀，增加選址的難度，增加建設的費用。據悉，上海的TD-LTE建設六期宏基站規劃的2400個基站中，無法完成購足的近500個，占比約20%，其中有近一半源于業主阻撓，有30%為居民區及學校，均由于對電磁輻射等的擔憂，對建設TD-LTE基站表示極度反感與不配合，難以協調。國際經驗證明，信號的廣泛覆蓋是TD-LTE取得先機的重要保障。目前，TD-LTE在我國還處于擴大規模試驗階段，產業鏈還有待完善，很多問題都阻礙著TD-LTE進一步擴大規模試驗覆蓋范圍乃至商用化的步伐。
一個基站的拆遷，不只是影響覆蓋范圍內的信號，更有可能改變整個網絡的布局，可謂“遷”一發而動全身。對于我國來說，TD-LTE網絡建設越快，覆蓋越好，越早進入大規模商用階段，就越能吸引全球產業鏈加入，從而實現全球漫游能力、規?；⒌统杀净?，帶動全社會進入4G時代。為此，需要國家在政策制定、頻率規劃等方面給予TD-LTE更多的指導，需要地方政府在基站選址和性能測試等方面給予更多的支持，需要產業鏈上下游在芯片研發、終端制造、應用開發等方面與運營商共同努力。
3 解決方案
3.1 F+D混合組網的確定
通過建設和試用經驗總結，已經明確未來的網絡形態采用F+D混合組網，F頻段的建設以升級為主，網絡結構不合理站點采用新建方式，D頻段全部新建。從成本上比較，利用F頻段新建的設備投入成本比F頻段升級高出近50%，而利用D頻段建設的話，同一片區域相同的覆蓋范圍，單純用F頻段建設，與單純用D頻段建設相比，D頻段要多建設約26%的基站量。由于中國移動整體規劃2013年4G一期網絡建設以快速實現覆蓋為目標，頻段側重以F頻段升級為主，對原F頻段站址站高等網絡結構不合理的站點則采用新建方式，D頻段則在合適的區域進行輔助建設。那么一個城市的網絡就會形成這樣的結構：第一層網絡是F頻段的覆蓋，里面有一個小圈是D頻段的，D頻段所覆蓋的區域肯定是F+D頻段的同覆蓋，F頻段用來解決廣覆蓋以及部分區域的深度覆蓋，D頻段用來解決熱點區域以及主城區的容量吸納。因為F頻段只有一個載頻，D頻段可以做到兩到三個載頻，這樣的話，F頻段做第一層網絡，D頻段做容量的吸納，會是一個比較科學合理的網絡結構。
F頻段的TD-LTE網絡建設是以升級為主，還是以新建為主呢？如果一個城市現有的3G網絡符合LTE網絡結構要求，采用F頻段升級是最合理的方案；如果部分3G站點結構不夠合理，比如說站址、站高、站間距的不合理設計，采用F頻段升級建設方案的話，LTE網絡就難以達到優質網絡的這個目標，而這部分站點需要進行新建。
3.2 減小基站數量和選擇問題
而對于選址困難的問題，一方面需要增大宣傳力度，向群眾耐心說明。電磁輻射強度是與距離的平方成反比，也就是發射基站越高，對人體的影響就越小。通信基站產生的輻射值不如一臺電磁爐甚至電視機對人體的影響大。由于TD基站采用智能天線，發射功率只需要8W左右，大大降低了對周圍環境的影響，實際輻射更小。
另一方面，在部署網絡時，應當盡量少建基站。因為，在我們的生活環境中，到處都布滿了各種各樣的天線。包括我們通話用的GSM網絡、3G TD-SCDMA網絡、用于數據業務的無線局域網WLAN以及即將商用的LTE網絡。這些通信網絡需要不同的天線，因為他們的工作頻段不同，不能采用一種天線來實現所有網絡的覆蓋。如果采用單一的天線，同時覆蓋GSM、TD-SCDMA、WLAN、TD-LTE這些網絡所需要的頻段，就可以大量的減少基站的數量。這樣既可以大幅度的節省建設成本，還可以減少布網中選址的難度。同時，也可以美化我們的生活環境。根據當前的研究現狀來說，實現LTE的1.71-2.69 GHz的頻段范圍的天線設計已經不再是一個難題，很多設備供應商都已近生產出多種LTE天線。但是，能同時將800～900MHz GSM頻段和LTE頻段同時實現的天線還很少。個別廠商采用在一個大的天線罩中同時安裝兩組不同的天線來達到全頻段的覆蓋。但是，這樣使得天線的尺寸大大的增加，饋電變得復雜。如果采用單個天線陣子可以同時實現全頻段的覆蓋將是一個很大的進步。不僅可以減小天線的尺寸，還可以大大降低生產成本，據悉這方面的研究已經有了一定的成果，相信不久的將來會出現這種結構簡單，覆蓋全頻段的天線。屆時，將大大減小中國移動LTE網絡建設的投入。
4 總結
LTE通信已經是當今通信的主流方向，中國也已經進入了LTE無線通訊投資和布網的關鍵時期，中國移動作為國內電信運營商的龍頭，更需要把握好方向和發展進度。在組網方面的選擇和無線通訊設備的選擇上需要更加睿智，著眼于未來，把握好方向，以較低的成本實現更高的效益。
[參考文獻]
[1]蘇航.TD_LTE網絡規劃設計研究.北京郵電大學碩士論文.2012年6月.
路徑損耗模型
產生信道沖激響應的模型。
主要簡化的事信道沖擊響應的模型。
信道沖激響應的產生基于一系列的參數：
時延信息（時延擴展的統計信息，例如時延擴展的概率分布）；
信道包絡的多徑衰落特性（例如多普勒譜，萊斯衰落或瑞利衰落），萊斯因子等；
AoA和AoD的分布（發射和接收端的角度擴展）；
XPR；
發射和接收端的天線陣列；
移動臺移動速度；
陰影衰落；
物理結構，高度等。
上述各種參數使用包含一系列隨機變量的解析式進行描述，某些隨機變量之間是相關的。因此仿真過程中涉及到的隨機變量數量較多，通過對信道模型進行了仿真，計算并評估了一些指標（各態歷經容量，中斷容量，特征值，分集指標）對信道的影響。
A時延擴展：
我們研究表明信噪比為0dB時，5%中斷容量的相對誤差低于2%。最小和最大相對誤差分別為0.01% （D1 LOS）和1.53% （D1 NLOS）。結果表明中斷容量對時延擴展的分布不敏感。然而，較大的均方根時延擴展值會降低信道的相干帶寬，從而影響頻率選擇性。
B角度擴展，時延擴展和陰影衰落之間的互相關性：
測量結果表明，并非所有的LSP建都存在相關。因此，去除部分LSP間的相關性是可能的，例如，ASA和ASD，SF和ASA，SF和ASD等。為了研究去除相關性對信道模型的影響，我們去除所有LSP 間的相關性。信噪比為0dB 時，5%中斷容量的相對誤差低于1%。最小和最大相對誤差分別為0.04% （B1 LOS 和D1 LOS） 和1.15% （D1 NLOS）。結果表明引入時延擴展，角度擴展和陰影衰落的相關性不會影響中斷容量。盡管從信道建模的角度來看保留相關性是非常重要的，但是從簡化評估仿真的角度來看去除相關性有助于降低仿真的復雜度。
C簇的數量：
信道模型仿真的計算復雜度可以分為三類：a）產生信道系數的復雜度；b）描述信道模型需要的變量數量；c）仿真的復雜度。其中b）和c）都正比于時延抽頭數。因此，減少簇的數量可以有效降低計算復雜度。為此，需要研究減少簇的數量對信道模型的影響。這種簡化基于某些簇的平均功率遠低于最大簇平均功率的事實?？紤]一個有N個簇的場景，第n個簇的平均功率為Pn（單位為dB）。對于一個給定的功率閾值Pth（單位為dB）， 如果該簇的功率低于閾值，則將該簇裁剪，減少的簇的數量是一個隨機變量
其中I（A）是事件A的示性函數，即
將裁剪后簇的數量和裁剪前簇的數量的比定義為歸一化計算時間（NCT），
當裁剪閾值Pth為=0dB時，只有最大功率的簇保留。此時NCT最小，Tnom（0）=1/N； 當Pth趨于無窮時，沒有簇被裁減，因此NCT收斂到一。NCT表征了通過裁剪較低功率簇后能夠獲得的計算復雜度改善。對于所有的場景，仿真了106個drop。表明對在NLOS條件NCT收斂到1的速度比在LOS條件下快。這是由于兩種條件在萊斯K因子上的差異造成的。若Pth=25dB，在LOS條件下計算量可以降低約10% 到 30%；若Pth=15dB，在NLOS條件下計算量甚至可以降低40%到50%。
裁剪簇的一個直接后果是引起均方根（RMS）時延擴展的偏差。對于一個給定的drop和給定的閾值Pth，分別用和表示裁剪前后的RMS 時延擴展。RMS 時延擴展的平均相對誤差作為裁剪閾值的函數可以表示為
仿真表明閾值越大相對誤差變得越小。特別地，當Pth= 25 dB時，對于“B1 LOS”和“C1 LOS”外的所有場景，都小于5%。
信噪比為0dB時，如果設置15dB的動態范圍，5%中斷容量的相對誤差低于2%。最小和最大相對誤差分別為0.08% （D1 LOS）和1.69% （C1 LOS）。結果表明功率較低的簇不會影響中斷容量。
D XPR的值：
研究表明信噪比為0dB時，5%中斷容量的相對誤差低于1%。最小和最大相對誤差分別為0.05% （C1 NLOS）和1.01% （A2 NLOS）。結果表明XPR的改變幾乎不會影響中斷容量。
總之，信噪比為0dB時，5%中斷容量的相對誤差低于2%。最小和最大相對誤差分別為0.11% （C1 NLOS） 和1.65% （C2 NLOS）。該結果是在固定時延擴展，固定XPR 值，限制簇平均功率動態范圍，去除時延擴展，角度擴展，陰影衰落相關性的條件下得到的。結果表明溢出概率對這些修改都不敏感?；谏厦娴恼f明，建議考慮對IMT-A模型進行如下幾方面的優化：
將時延擴展設置為一個確定性參數，并將其值固定為各場景的時延擴展的均值；
去除角度擴展，時延擴展和陰影衰落之間的相關性（小于0.3設置為0）；
當某簇的平均功率低于-25dB時刪除該簇；
XPR固定為均值。
參考文獻
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中圖分類號:TN914文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)36-10435-02
Analysis and Simulation for HARQ System in LTE
TANG Yi, ZHOU Rong-hui, MA Ru
(College of Information Science and Technology SWJTU, Chengdu 610031, China)
Abstract: With the high speed and high reliability requirement of the future mobile communication, HARQ technology is accepted by LTE protocol as one of the key technologies. In order to research HARQ system performance in LTE protocol, the HARQ system is simulated based on LTE protocol. HARQ classification and repeat combining in LTE protocol are introduced, the HARQ simulating system is established, and the results is given and analyzed.
Key words: LTE; HARQ; repeat combine; classify; throughput; FER
隨著人們對高速率、高可靠性的移動通信業務的需求的不斷增長,3GPP于2004年啟動了LTE長期演進項目,2008年底3GPP完成了Release 8版本LTE協議的定稿,并于2009年初啟動了LTE Advanced項目。LTE是3G技術的演進即業界所稱“準4G”技術或“3.9G”技術。作為3G技術和4G技術的一個過渡,為達到高速率、高可靠性的移動通信業務,LTE將采用OFDM、MIMO和HARQ等關鍵技術[1]。
HARQ即混合自動重傳請求技術,是前向糾錯編碼(FEC)和自動重傳請求(ARQ)相結合的技術。為了降低移動通信信道時變性和多徑衰落造成的較高誤碼率,提高系統吞吐量,確保服務質量(QoS),LTE采用HARQ關鍵技術[2]。本文將通過對LTE的HARQ技術分析,建立仿真模型,搭建仿真平臺,得出仿真結果以及仿真結果分析,以達到研究LTE中HARQ系統性能與特點。
1 LTE中HARQ技術分析
1.1 LTE中HARQ重傳機制
常見的HARQ重傳機制有停止等待協議(SAW)、回退N步和選擇重傳三種[3]。停止等待協議,指發送端每發一幀數據后,等待接收端反饋應答;當發送端接收到接收端反饋的NACK失敗信息后,進行重發;當發送端接收到接收端反饋的ACK成功信息后,發送新數據?；赝薔步,指發送端發送數據幀后,不必停下來等待,而可以按照數據幀順序繼續發送后面的數據幀;發送過程中,可以接收由接收端的應答反饋;當發送端接收到接收端反饋的NACK失敗信息后,發送端將重傳出錯數據幀及其以后的所有數據幀;當發送端接收到接收端反饋的ACK成功信息后,發送端可以繼續發送新的數據幀。選擇重傳,指發送端按序連續發送數據幀并存儲下來,當發送端接收到接收端反饋的某數據幀NACK失敗信息后,發送端將停止新數據幀發送而重傳出錯的數據幀;當發送端接收到接收端反饋的ACK確認信息后,發送端可以繼續發送新的數據幀。
LTE上行鏈路采用非自適應同步8窗口停止等待協議,即重傳固定時隙進行,采用相同的資源、編碼和調制等,擁有8個獨立停止等待協議機制進程,可以節省信令開銷;下行鏈路采用自適應異步8窗口停止等待協議,即重傳時隙、資源、編碼格式以及調制格式等均需通過調度產生,擁有8個獨立停止等待協議機制進程。
1.2 LTE中HARQ技術分類與合并
目前廣泛使用的HARQ技術分為第一類HARQ、第二類HARQ和第三類HARQ[4]。第一類HARQ技術,即單純的將FEC和ARQ結合,接收到的數據幀出錯,就將數據幀丟棄,并向接收端發送重傳請求;發送端接收到重傳請求后,會再次發送原來的數據幀,接收端不進行任何合并,直接譯碼。第二類HARQ,即完全增量冗余(IR)HARQ,接收端接收的錯誤的數據幀將不被丟棄,而是和發送端重傳的冗余信息合并后進行再次解碼,但重傳數據不具備自解碼能力。第三類HARQ,又稱部分增量冗余HARQ,與第二類HARQ相似,接收錯誤的數據幀不被丟棄,而是和發送端重傳的數據合并后進行再次解碼,但每次重傳的數據幀是可以自解碼的;第三類HARQ又可分為兩種,只有一個冗余版本的第三類HARQ,各次重傳冗余版本均與第一次傳輸相同,采用Chase合并;另一種是具有多個冗余版本的第三類HARQ,每次重傳的冗余版本不同。
LTE中將采用第二類HARQ和第三類HARQ相結合的傳輸方式,采用IR合并和Chase合并兩種合并方式相結合的合并方式。LTE中HARQ有四個冗余版本順序為0、2、3、1;當采用高碼率傳輸時,數據是不可以自解碼的,即為第二類HARQ,采用IR合并方式;當采用低碼率傳輸時,數據是可以自解碼的,即為第三類HARQ,若每次重傳冗余版本相同,將采用Chase合并方式,若每次重傳冗余版本按照上述版本順序進行,則采用IR合并方式。另外,LTE確定了最大重傳次數為4次,如果三次重傳后仍無法成功解碼,則交給高層處理。
2 HARQ系統模型建立
本文建立LTE的HARQ系統模型如下圖1所示,信道編碼采用1/3碼率Tubro編碼,采用MAX_LOG_MAP解碼算法;碼率控制主要通過速率匹配來完全;采用BPSK調制和解調方法;采用AWGN信道;通過CRC校驗判斷數據幀接收正確與錯誤;HARQ調度和管理功能將負責第二類HARQ和第三類HARQ以及IR合并方式與Chase合并方式的調度與控制。HARQ進程將控制冗余版本順序,IR合并方式下,采用0、2、3、1冗余版本順序重傳數據幀,Chase合并方式下,采用0冗余版本重傳數據幀。HARQ合并有IR合并方式和Chase合并兩種。
3 結果與分析
該HARQ系統在AWGN信道下采用BPSK、MAX_LOG_MAP解碼算法,在不同SNR和不同的HARQ類型以及不同的HARQ合并方式下,數據幀長200bits進行50000次仿真得到結果如圖2、圖3所示。
通過仿真結果我們很容易得到:第三類HARQ、IR合并方式的誤幀率性能比第三類HARQ、Chase合并方式的誤幀率性能略有提升,但比第二類HARQ、IR合并方式的誤幀率性能有3db的增益。當SNR較低時,第二類HARQ、IR合并方式的吞吐量性能最差,隨著SNR的增高,第二類HARQ、IR合并方式的吞吐量性能逐漸變得最好;第三類HARQ、IR合并方式的吞吐量性能比第三類HARQ、Chase合并方式的吞吐量性能有一定優勢。另外,碼率越低,誤幀率性能和吞吐量性能越好,1/2碼率、2/3碼率和5/6碼率的誤幀率性能依次降低2db、吞吐量性能依次降低1db。
4 結論
該文用C語言和Matlab對LTE中HARQ系統進行了仿真,模擬LTE協議中不同的HARQ類型、不同的HARQ合并方式、AWGN信道以及不同碼率條件下,誤幀率和吞吐量的性能,并對上述條件下的LTE中HARQ系統性能做出分析和評價。
參考文獻:
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[6] 3GPP TS 36.212 V8.6.0,Multiplexing and Channel Coding[S].
中圖分類號：F62 文獻標識碼：A 文章編號：
接入寬帶化、移動化業務量的不斷拓展得益于寬帶無線接入技術的誕生。隨著科技的高速發展，也帶來了信息化的繁榮，人們對通信網絡的速率需求日趨高漲。無線頻譜在空中接口和網絡結構的問題上，存在著傳輸延時大、利用率不高等缺陷。通過一些列的發展，為了加強在寬帶無線接入市場中的競爭，制定了LTE計劃，3G頻段的使用可采用4G或者B3G技術來實現。LTE采用了諸多用于4G/B3G技術，與3G技術相比， 4G技術運用于3G頻段。因此，LTE更加接近4G，并具有技術上的優越性，這就為4G的拓展奠定了有力基礎。具體而言，長期演進計劃LTE是由3GPP組織制定的UMTS技術標準的長期演進。系統支持與其它3GPP系統進行互操作，降低了維護成本與建網成本，有效減小系統延時，是無線網絡架構更具扁平性，顯著提升了系統的覆蓋和容量，并使得頻譜的分配更具靈活性，它還支持多種帶寬分配，明顯增強了數據傳輸速率以及頻譜效率，LTE系統添加了多天線MIMO和OFDM等傳輸技術。技術的引入被認為是滿足頻譜效率與用戶平均吞吐量的最優技術。用來傳輸上行數據的頻譜資源取決于子載波映射。
LTE主要技術
1.1技術
模型可同時考慮更多天線配置，其上行為1×2個天線，下行2×2個電線。為增大容量，將虛擬應用與上行中，另外，還可以應用于開環發射分集、秩自適應、預編碼、空分多址、空間服用等技術。為了能顯著提升系統的傳輸率，是其主要手段，可有效提高系統性能。在接收端和發射端，采用了多通道和多天線。利用時空編碼處理，可以將解碼數據自流有效分開。多入多出系統能夠創建N個并行空間信道，處于發射接收天線之間，通道可進行獨立響應。這樣就能夠有效提高護具速率，信息也可以通過并行空間信道進行獨立傳輸。為了能夠有效提升頻譜利用率以及高通信容量，MIMO將接受、發射、與多徑無線信道有機結合并進行了優化。發射端或者接收端如果采用天線陣列或多天線的智能天線系統，天線數的對數的增減也決定著其容量。
1.2技術
LTE的主要特點體現在技術上，技術任務，在多個正交的子載波上，高速數據被分散傳輸，因此，使符號之間的干擾影響減小，大大加長符號持續的時間，降低符號在子載波中的速率。在設定參數時，影響到整體系統性能，要想徹底消除符號間干擾，，只需將保護間隔加入OFDM符號前，信道的時延擴展小于保護間隔即可。循環前綴對符號間干擾進行消除。系統的覆蓋能力和抗多徑能力取決于循環前綴的長度。長前綴可應用于對多小區廣播業務和LTE大范圍小區覆蓋業務的支持，但是，長前綴會降低數據傳輸能力，相應增加系統開銷，盡管如此，長前綴依然可支持大范圍覆蓋，并可消除多徑干擾。LTE系統中，采用了短、長2套循環前綴的措施，以便滿足半徑覆蓋要求在100KM的小區。因此，循環前綴方案措施的選擇可依照具體場景進行。
1.3技術
技術相對于OFDM/OFDMA而言，有著較低的PAPR，該技術的實現較OFDM/OFDMA簡單，屬于單載波多用戶接入技術。該技術的應用使小區邊緣的網絡性能得以提高，發射機的效率高，人們選擇SC-FDMA技術為上行信號接入的關鍵因素在于該技術有效降低了終端的成本和體積，并減小了發射終端的峰均功率比。SC-FDMA技術包括離散式和集中式兩種子載波映射方式。離散式下子載波的數量非恒定的，根據IFDMA循環因數，采用了IFDMA方式，在頻域可對每個用戶進行分配；而集中式下傳輔帶寬非恒定，可在頻域中集中傳輸用戶。另外，SC-FDMA技術的優勢還體現在采用循環前綴對抗可變的傳輸時間間隔和多徑衰落、固定子載波序列、靈活分配頻譜帶寬等等。
LTE技術目標
支持簡單鄰頻共存，并支持非成對和成對頻譜；支持高速移動終端，在整個系統范圍內，支持終端的移動性；支持100公里小區范圍覆蓋，在不超過30公里的面積覆蓋問題上，LTE項目性能要求允許一定程度內的性能缺失；終端和系統具備了核心網，可再對系統性能提升后的兼容平衡進行考慮后，盡可能向后兼容；降低維護和建網的成本；支持廣播多播業務，并且支持3GPP和非3GPP系統互操作；提高小區邊緣比特率，前提在確保3G小區覆蓋范圍未產生變化的條件下。
LTE技術優勢
3.1 LTE改變了通信業務格局
LTE發展迅速，越來越多的通信企業與LTE技術合作，因為LTE可促進整個通信產業穩定、健康發展，調節通信產業格局的不平和。
3.2 LTE技術擁有成本和技術優勢
通過更加靈活的頻譜配置方案，LTE技術的應用可減少網絡節點，對系統結構進行簡化，還可提升單個基站效率和網絡效率，從而使運營商的利潤空間得到有效提高。
3.3提升移動通信業務質量
LTE對用于更具吸引力，因為其能夠使用戶體驗更多新業務，LTE具有更好的移動性、更低的延遲率、更高的傳輸速率等優勢。
結束語
LTE將會與WIMAX進行激勵的競爭，因為WIMAX技術在通信市場中也具有技術的向后兼容性。LTE采用了諸多用于4G/B3G技術，與3G技術相比， 4G技術運用于3G頻段。因此，LTE更加接近4G，并具有技術上的優越性，這就為4G的拓展奠定了有力基礎。對LTE進行研究，可相對減低運營成本，改善系統覆蓋和容量，提高用戶數據速率，減少網絡時延的產生。長期嚴禁LTE是3G的演進，它承載了3G與4G的過渡。LTE采用了單層結構，其架構主要由接入網關和演進型NODEB構成，與之間的連接方式采用直接互聯，從而改進了UTRAN結構。在4G應用前，也可以說LTE是3G通信技術的最終版本。下行傳輸方案采用了OFOM，循環前綴所需持續時間分別對應長綴和短綴。系統為達到數據傳輸延遲的要求，采用自動重傳請求周期和很短的交織長度。技術的引入被認為是滿足頻譜效率與用戶平均吞吐量的最優技術。用來傳輸上行數據的頻譜資源取決于子載波映射。上行單用戶MIMO天線的配置為：基站配備兩個接受天線，而UE也有兩個發射天線。在LTE中引用了技術，接收機能夠聯合檢測兩個UE信號。LTE與CDMA不同，CDMA不能通過擴頻的方式來對小區間干擾進行消除。而卻具備消除小區間干擾技術。干擾協調、干擾消除、干擾隨機化是消除小區間干擾的有效途徑，減小下行小區間的干擾的通用方法也可看成是解決波束成形天線方案。所采用的單層結構實現了低成本、低復雜度、低時延的要求，該結構減小了延遲，有利于對網絡進行簡化。
參考文獻
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[2]羅巍,郭愛煌,譚維鍇. LTE-A中的SLNR聯合校準多用戶多流波束賦形方案[J].系統工程與電子技術,2012(11).
1引言
在3GPP Release10中，LTE-A系統使用載波聚合擴大了帶寬，支持超高峰值速率，使用戶得到更好的服務。但從LTE系統平滑演進到LTE-A系統的過程中，需要考慮調度算法的匹配。分組調度算法致力于在滿足用戶對系統帶寬、時延保障以及QoS等不同需求的基礎上，通過eNodeB完成對上下行鏈路信道的資源調度[1]，提高整個網絡的總體吞吐量以及帶寬利用率。
2 結合載波聚合的調度算法
載波聚合技術將多成員載波聚合起來以滿足IMT-A對系統帶寬的要求，LTE-A用戶可以使用所有的成員載波。相比于獨立調度[2]，使用多成員載波進行數據傳輸將從總體上提高資源分配的性能。
2.1跨成員載波的調度算法
傳統的比例公平調度算法通過計算每個用戶的優先級進行資源分配。在LTE-A系統中，不同的成員載波分配給R8用戶以及LTE-A用戶，R8用戶限制在一個成員載波上進行傳輸。理論上，如果LTE-A用戶使用N個成員載波進行數據傳輸，那么它使用的資源是R8用戶的N倍?？绯蓡T載波的改進比例公平調度算法（Cross CC PF），考慮了用戶在所有聚合成員上的歷史吞吐量，與傳統算法相比，能減少LTE系統的復雜度，在2.3節仿真結果中也將對該算法性能進行評估并與本文提出的改進算法比較。
2.2跨成員載波調度算法的改進方案
考慮到已有算法對邊緣用戶的考慮缺陷，本文采用的改進思想：設置中心、邊緣用戶判決門限以區分用戶類型，使用不同調度算法進行資源調度；通過設置影響中心/邊緣用戶的調度優先級權重因子，調整用戶優先級，設置對比方案；最終根據不同的權重因子仿真結果確定提高小區邊緣用戶吞吐量的方案。
邊緣用戶優先比例公平調度算法 （EPCCC） 的具體方案如下：
（a）考慮R8與LTE-A用戶共存的情況，R8用戶只能選擇接入一個成員載波，隨后計算R8用戶的SINR，根據SINR門限值判斷用戶類型，對于中心用戶，使用最大載干比調度算法；而對于邊緣用戶使用改進的比例公平算法進行調度。
PF_R8k，i（t）是針對R8用戶改進調度優先級， Ri（s）代表歷史平均傳輸速率， ri（n，s）是用戶當前在資源塊RB上的瞬時速率。
（b）LTE-A用戶通過類似的方法進行資源分配，而不同之處在于LTE-A用戶可以進行跨成員載波的調度，所有成員載波的RB可以供其使用。
PF_LTE_Ak，i（t）是針對LTE-A用戶改進的比例公平調度優先級， Ri（s）是所有成員載波上傳輸的平均速率， ri（s）是用戶瞬時傳輸速率， PF_LTE_Ak，i（t）為用戶優先級因子。增加影響優先級因子的邊緣和中心用戶權重因子 o，＼，通過對比不同的權重因子比例關系，以及比例公平調度算法與最大載干比調度算法的結合，提高小區邊緣用戶的吞吐量，改善系統性能。
2.3改進算法仿真分析
通過權重因子的設置，邊緣用戶優先比例公平調度算法（EPCCC）明顯提升了小區邊緣用戶的吞吐量。小區邊緣信道質量差，通過降低中心用戶的優先級，提升了對邊緣用戶的資源分配優先級，提高其吞吐量。在不同用戶數量的情況下，改進算法明顯提高了吞吐量，并在用戶數為8的時候，達到峰值。
通過對比不同的權重因子配置參數 ，小區平均吞吐量從 o2=0.4的時候開始明顯下降，而在 o2=0.285的時候小區邊緣吞吐量接近峰值水平，此時小區平均吞吐量略有下降。 o2=0.3時，小區平均吞吐量、邊緣及中心用戶吞吐量得到提高，邊緣提升接近一倍。當 o2=0.2時，小區平均吞吐量明顯下降，而此時邊緣用戶吞吐量已在 o2 =0.29時達到最大。
考慮到系統服務的公平性，邊緣用戶與中心用戶吞吐量的比例是另一個較為合理的衡量標準。從表2.1中可以看出，用戶之間性能的Max/Min在使用EPCCC算法后比Cross CC算法減小了0.434dB，提高了用戶之間服務的公平性。
3總結與展望
本文對跨成員載波調度算法進行了簡要分析并提出改進方案，對比小區/邊緣用戶吞吐量、不同權重因子影響下的系統性能以及用戶間的公平性等性能指標，通過仿真驗證改進方案有效提高小區邊緣用戶吞吐量，提升了中心用戶和邊緣用戶間的公平性。
參考文獻：
中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）03-0046-02
1 引言
隨著無線通信的迅速發展，如何利用有限的頻譜資源提供高速率、高質量的移動通信服務已成為關注的重點。常規的單天線收發通信系統已經無法解決新一代無線通信系統的大容量、高可靠性的需求問題，面臨著嚴峻挑戰。結合空時處理技術的多輸入多輸出（MIMO）技術，能成倍的提升系統容量和可靠性無需增加系統帶寬[1]。
2 MIMO技術概念
MIMO允許多個天線同時發送和接收多個空間流，并能夠區分發往或來自不同空間方位的信號。MIMO技術實質上是為系統提供空間復用增益和空間分集增益，目前針對MIMO信道所進行的研究也主要圍繞這兩個方面。
2.1 MIMO技術的發展
MIMO無線通信技術是天線分集與空時處理技術相結合的產物，它源于天線分集與智能天線技術，具有二者的優越性，屬于廣義的智能天線的范疇。
MIMO的早期概念在70年代就被提出了；1985年，貝爾實驗室的Jack Salz和Jack Winters發表了波束成型（beamforming）論文；1993年，Thomas Kailath和Arogyaswami Paulraj提出了利用MIMO的空分復用（Spatial multiplexing）概念；1996年， Gerard J. Foschini提出了貝爾實驗室分層空時 （BLAST ： Bell laboratories layered space-time）技術；1998年，貝爾實驗室演示了第一臺空分復用實驗室原型機；2001年后，多家公司開發出了基于MIMO技術的WiFi或WiMAX商用系統；至今，所有第四代移動通信（4G）候選標準（例如LTE-A，WiMAX等）都將采用MIMO技術。
雖然MIMO技術已取得了一定程度的發展與進步，但是MIMO技術的理論結合實踐應用還是存在一定的差距，因此對 MIMO 技術的深層次研究，對 MIMO 技術的發展有著重要意義[2]。就目前看，MIMO技術還需要在下面幾個問題上深入研究與發展：（1）信道建模和信道容量的問題。（2）信號設計及處理問題。（3）MIMO 技術在4G網絡中的應用和發展。（4）有效解決MIMO技術中多徑效應的方法與措施。
2.2 MIMO系統原理
多輸入多輸出（MIMO）系統是指在通信鏈路的兩端均使用多個天線的無線傳輸系統[1]。的MIMO系統框圖如下圖1所示。
發送端有根發送天線，接收端有根接收天線。其中表示來自第根發送天線的信號，表示從第根發送天線到第根接收天線的信道衰落系數，表示第根接收天線的信號。
假設MIMO系統信道模型為分組衰落模型，信道矩陣元素服從獨立同分布的復高斯型瑞利衰落。此時MIMO系統模型可表示為：
其中是×1維接收信號向量，表示向量信道矩陣轉置，H是×信道矩陣，是×1維發射信號向量，是×1維噪聲向量。
2.3 MIMO關鍵技術
MIMO技術的關鍵技術通常是指空分復用、空間分集、波束賦形、預編碼[2]。
（1）空分復用（Spatial Multiplexing）：
是利用多天線通過多個獨立的空間信道同時發送多個獨立的數據流。在發射端，高速率的數據流被分割為多個較低速率的子數據流，不同的子數據流在不同的發射天線上在相同頻段上發射出去。Foschini等人提出的“貝爾實驗室分層空時”（BLAST：Bell laboratories layered space-time）技術是最早提出的空分復用方法。空分復用基本框圖如圖2所示。
（2）空間分集（Spatial Diversity）：
是將信號在多個獨立的空間信道中傳輸，并在接收端對多份接收信號進行處理，從而減輕深衰落的影響，有效降低錯誤概率，提高系統可靠性?？臻g分集可分為接收分集和發射分集。LTE的多天線發送分集技術選用SFBC（Space Frequency Block Code）作為基本發送技術，圖3為SFBC發送分集基本框圖。
（3）波束賦形（Beam-forming）：
是一種基于天線陣列的信號處理技術，由多根天線產生一個具有指向性的波束，將能量集中在傳輸的方向上，以控制發送（或接收）信號的方向。原理：對多天線輸出信號的相關性進行相位加權，是信號在某個方向形成同相疊加，在其他方向形成相位抵消，從而實現信號增益。
（4）預編碼（precoding）：
主要是通過改造信道的特性來實現性能的提升，是支持多層發送的廣義波束成型技術。預編碼對多個數據流采用各自不同且聯合計算的預處理矢量，以使總鏈路吞吐量達到最大。在多用戶系統中，基于最大均方差（MMSE）或迫零（Zero-forcing）的預編碼是最常見的線性方法，可以以有限的復雜度達到較好的性能。
以上 MIMO 相關技術并非相斥，而是可以相互配合應用的，如一個 MIMO 系統即可以包含空分復用和分集的技術。
2.4 MIMO的信道容量
傳統SISO系統在加性高斯白噪聲信道中的信道容量[4]（香農定理）：
bps/Hz，是接收端平均信噪比
MIMO系統在平坦衰落信道中的信道容量上限：
bps/Hz，M是接收天線數，N是發射天線數，是每根接收天線的平均信噪比，H是M×N階的信道參數矩陣。
MIMO信道可以看成由個并行的信道或者本征模組成，因此整個MIMO信道的容量就是所有子信道容量之和。從理論上看，由于每個子信道都可以具有香農容量極限，所以，當發送/接受天線陣都具有良好的非相干性時，整個MIMO信道的容量可以顯著提高。
3 MIMO的應用與標準化進展
MIMO技術已經成為無線通信領域的關鍵技術之一[5]。在無線寬帶移動通信系統方面，3GPP已經在標準中加入了MIMO技術相關的內容，B3G和4G的系統中也應用了MIMO技術[3]。在無線寬帶接入系統方面， 802.16e、802.11n和802.20等標準也采用了MIMO技術。在其他無線通信系統研究方面，如超寬帶（UWB）系統、感知無線電系統（CR），也在考慮了MIMO技術。
隨著MIMO技術日趨成熟，并向實用化邁進，國際上很多研究機構已不斷推動MIMO技術的標準化進程，包括：MIMO無線傳播信道模型的標準化和MIMO技術的標準化。
第三代合作伙伴計劃（3GPP）將MIMO技術納入了 HSPA+標準（R7版本），HSPA+中的MIMO采用的是2×2的天線模式。3GPP 組織在基于LTE R8和LTER9上一步研究和開發LTE R10。增強的下行MIMO是LTE-Advanced的關鍵技術之一，與LTE R8相比，不僅擴展了天線還引入了很多優化的機制。
4 結語
MIMO技術是無線通信領域近十年來重大的技術突破。目前MIMO與OFDM技術的結合，MIMO與新的自適應技術的結合，MIMO關鍵技術之間的結合和切換等都成為現在研究的熱點，另外在LTE/LTE-A中不同場景下采用不同的技術可以得到不同的性能[6]，這勢必會推動MIMO技術的進一步發展與應用。日后我們應對 MIMO 技術進行更深一步的研究和探討，以促進 MIMO 技術的不斷完善。
參考文獻
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[2]董冰.論MIMO技術在LTE系統的應用與展望[J].信息通信，2012.
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當前，無論是3G還是4G在TD-SCDMA系統中均大規模應用到了分布式基站，這種基站方式也將成為下一代寬帶移動通信LTE系統的重要組成，成為寬帶移動通信的重要標志。BBU與RRU間連接使用到光纖，使用光纖連接有著更多優勢，一方面減少了電纜連接普通基站的饋線成本，節約了資源，另一方面將施工難度降低了。
但是，BBU與RRU之間連接應用的是裸纖，暴露出的缺點是，BBU可以同時連接的RRU數量減少，連接的距離較短或者僅能在一棟樓內連接，數量上、地點上與距離上均被限制。但是如果應用到SDH或者IP傳輸網絡傳輸BBU與 RRU間的數據，可以不受空間與距離限制，可以確保BBU同時連接更多的RRU，提高資源利用率，同時將基帶池的功能發揮出來。
一、BBU與RRU網絡化組網的可行性
SDH與IP光纖傳輸網絡實現BBU與RRU間網絡優化組網時，需要考慮到光纖傳輸網絡是否可以將BBU與RRU間數據傳輸要求滿足，需要從以下幾個問題上分析：當前應用到的光纖能否將BBU與RRU間的數據傳輸帶寬要求滿足；當前應用到的光纖是否能夠將BBU與RRU間的數據傳輸時延方面的要求滿足，是否能夠達到延時標準；當前應用到的光纖是否能夠將BBU與RRU間的數據傳輸間時鐘傳輸要求滿足。下面對現有的傳輸網絡能否實現以上幾個要求進行具體分析。
1.1 BBU與RRU間數據傳輸帶寬要求
一般來說，LTE系統帶寬應用的是20M的，則傳輸速率為30.58Mbps，在2×2MIMO情況下，BBU與RRU間要想實現數據傳輸，就需要保證帶寬為1852.07Mbps，這一帶寬產生的過程為：采樣速率×采樣精度×I/Q精度×天線數量。配置3個扇區能量，BBU與RRU間的總數據傳輸帶寬就應給為1852.07Mbps×3=5556.21Mbps[1]。如果應用到的是4×4MIMO，則接口速率會翻倍。
10G的光纖傳輸網絡，需要對80%的編碼效率進行考慮，6G是有效的傳輸帶寬，可以滿足1個3扇區配置的數據傳輸，使BBU與RRU間的數據傳輸帶寬要求滿足。4×4MIMO下，要想使BBU與RRU間的數據傳輸要求滿足，就需要用到40G的光纖傳輸網絡[2]。
通過以上分析可以發現，LTE系統要想真正將BBU與多個RRU間網絡化組網連接占用傳輸帶寬的問題解決，從當前的傳輸接入網產生帶寬上看很難達到。解決這一問題的重點是將BBU與RRU間的接口帶寬降低，要想將LTE接口帶寬降低，當前只有一個方法，即，將采樣的精度降低，同時降低傳輸數據天線通道數。在不對系統性能有影響的情況下，以上方法實施有一定可行性，但總體上難以將傳輸帶寬降低。
1.2 BBU與RRU數據傳輸延時要求
基站上行接收與下行發射均會因BBU與RRU通過網絡傳輸引入時延而產生影響，一般，上行對接收與接入性能、解調算法影響較大，而影響信號覆蓋率與覆蓋范圍的主要是下行；TD-LTE系統，BBU與RRU間的傳輸時延將不會對不同基站間的空口產生影響[3]。一般，SDH網絡傳輸時延分為SDH交叉復用設備處理與時延以及光纖傳輸時延，較為固定的是傳輸時延，可以將環路中交叉復用設備數減少，進而可以將BBU與RRU間傳輸時延要求滿足。
IP網絡有著不穩定性，傳輸時延較SDH相比網絡不確定性增多，非常容易因網絡負荷的變化而受到影響?；谶@種不穩定性，為了進一步將LTEBBU與RRU間數據傳輸的不穩定性減少，提高傳輸效率，可以在IP輸出BBU與RRU間數據時，縮短IP網絡傳輸距離，減少IP網絡負荷。
WDM無源光網絡與SDH網絡有著相似性，時延均較小，且有著非常良好的固定性，可以將BBU與RRU間的傳輸時延要求滿足，而BBU與RRU在TD-LTE系統中時，則可以應用GPS或者IEEE1588有線時間進行傳輸，這樣能夠將上下行傳輸同步完成[4]。BBU與RRU按照GPS或者IEEE1588將下行發送時間確定下來，而要想實現BBU的延時與抖動則需要有足夠的下行發射作為支撐與前提保障；BBU上行方向，可以使用具備一定深度的緩沖器緩存數據，可以正常接收上行數據。
1.3 BBU與RRU間時鐘傳輸要求
保證RRU中載波頻率長期穩定性，這是使BBU與RRU間時鐘傳輸穩定性的關鍵，且中載波的頻率至少保持在0.06ppm[5]。一般來說，穩定性較高的時鐘晶振被廣泛應用在LTE系統中，也是實現RRU的關鍵組成，使用時鐘晶振的目的是可以短時間內提高時鐘穩定性。采用相應再定時的SDH網絡，可以讓RRU中的始終頻率長期穩定同步到SDH網絡中的BITS時鐘系統內，還能夠使RRU時鐘長時間達到穩定狀態。
在應用IP網絡進行BBU與RRU間數據傳輸過程中，鑒于IP網為異步網，且難以將穩定度保證，傳輸時可以先對IP網絡升級，這樣可以將BBU與RRU間時鐘穩定性提高[6]。RRU基于GPS或者IEEE1588有線時間同步，配合應用高穩晶振，可以使時鐘輸出維持更長時間，可以將短期與長期精度要求均滿足。
二、LTE發展的幾項關鍵技術
MIMO技術可以將系統傳輸速度提高，且已經成為無線通信的重要技術之一，在無線寬帶移動通信方面，B3G與4G均應用到MIMO技術。MIMO技術因公發射端與接收端時，鑒于是多通道與多天線特征，在面對數碼子流時能夠在處理、分開與解碼中應用空時編碼，這樣可以使數據子流保持最佳狀態。
如果發射端與接收天線是獨立的，則可以多處的系統并行空間通道。并行獨立數據傳輸就是基于并行通道實現的，可以將傳輸速度提高。高階調制技術可以使系統峰值速率達到100Mbit/s，同時，4G網絡中，LTE技術應用到了64QAM高階調制可以將6%的信道通用率提高。LTE是當前主流寬帶無線通信系統，在4G網絡發展下，必將使LTE技術有新的發展。
三、結束語
綜上所述，LTE系統中的BBU與RRU間數據傳輸的帶寬非常高，且受很多因素影響，也成為了網絡化組網面臨的主要問題，過去的SDH光纖傳輸已經不能夠將BBU與RRU間的數據傳輸要求滿足，應用的日漸廣泛，可以將WDM傳輸網絡作為BBU與RRU間的數據傳輸，但是仍然需要進一步實踐證明這種可行性，需要對基站系統設計進一步強化與研究，以實現BBU與RRU間更穩定的數據傳輸。
參 考 文 獻
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