探讨LTE无线网络优化与光纤通信网络技术的应用

探讨LTE无线网络优化与光纤通信网络技术的应用

陈利仙

广东海格怡创科技有限公司523122

摘要：本文主要通过LTE网络优化内容；LTE无线网络的技术特点；光纤通信网络技术及应用等方面探讨了主题。

关键词：LTE无线网络优化；特点；光纤通信网络技术；应用

一、LTE网络优化内容

LTE网络优化内容主要包括覆盖优化干扰优化邻区优化系统参数优化等内容。

1、PCI优化

PCI干扰容易出现无线掉话以及下载速率慢等问题PCI优化需要保证同一个小区的所有邻区列表中不能有相同的PCI邻区导频位置需要尽量错开相邻小区PCI模3后的余数尽量保持不同。

2、覆盖优化

比较常见的无线网络覆盖问题是由于弱覆盖越区覆盖或覆盖不均衡等因素造成的,进而造成接入成功率较低掉线率较高、切换成功率较低以及上传下载速率较差产生覆盖问题的原因是各种各样的,包括天馈系统的工程安装质量问题天线选型问题无线参数设置问题以及设备出现故障等原因。出现弱覆盖和越区覆盖问题时,首先需要排查是否存在邻区漏配现象通过调整小区导频的发射功率和调整天馈系统来解决弱覆盖问题来解决覆盖类问题通常对天线方向角下倾角以及高度等进行调整来解决越区覆盖问题综合以上优化手段主要包括检查天馈系统的安装、调整天线的方向角和下倾角检修设备故障检查邻区关系、调整参考功率等。

3、干扰优化

干扰问题主要来自内部及外部干扰,内部干扰主要是设备故障导致内部产生的干扰,外部干扰主要包括阻塞干扰互调干扰和杂散干扰等内部干扰优化主要是解决设备故障,消除内部干扰;外部干扰主要是通过扫描仪确定干扰源和干扰信号特性,以便作对应的干扰抑制或规避方法。

4、邻区优化

切换是一个非常重要的无线资源管理功能是为了保证移动用户通信的连续性将用户从当前小区转移到其它小区的过程。切换过程的优化对于任何一个蜂窝系统都是十分重要的,从无线网络频谱效率的角度看当用户处于服务小区的边界时,不仅会影响到自己的通信质量,同时也将增大对其他用户的干扰邻区的优化过程主要是提高覆盖率减少掉线率和提高切换成功率在优化过程中需根据地理位置信息、无线环境质量网络KP工指标和路测结果等信息对邻区进行调整优化

5、无线参数优化

目前LET进行优化调整的无线参数主要包括小区基本参数PCI参数功控参数接入参数、切换参数干扰规避参数以及天线技术参数等。

二、LTE无线网络的技术特点

（一）OFDM、MIMO等新技术应用

以LTE为代表的4G移动通信系统，集合了近10年移动通信领域涌现的许多先进技术，其中MIMO与正交频分复用技术（OFDM）的结合，是最重要的技术之一。

OFDM是LTE系统的技术基础与主要特点。OFDM系统参数设定对整个系统的性能会产生决定性的影响，其中载波间隔又是OFDM系统的最基本参数，经过理论分析与仿真比较最终确定为15kHz。OFDM系统上下行的最小资源块为180kHz，也就是12个子载波宽度，数据到资源块的映射方式可采用集中方式或离散方式。循环前缀（CP）的长度决定了OFDM系统的抗多径能力和覆盖能力。长CP利于克服多径干扰，支持大范围覆盖，但系统开销也会相应增加，导致数据传输能力下降。为了达到小区半径100km的覆盖要求，LTE系统采用长短2套循环前缀方案，根据具体场景进行选择：短CP方案为基本选项，长CP方案用于支持LTE大范围小区覆盖和多小区广播业务。

多输入多输出（MIMO）作为提高系统速率的最主要手段，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。LTE网络已确定MI⁃MO天线个数的基本配置是下行2×2、上行1×2，但也考虑4×4的高阶天线配置。同时，LTE网络也正在考虑采用小区干扰抑制技术来改善小区边缘的数据速率和系统容量。

（二）网络结构扁平化

全IP化是移动通信网络结构发展的趋势，从3G的IMS到4G的全IP化接入网，正是网络应用技术不断演进的结果。LTE接入网在能够有效支持新的物理层传输技术的同时，还需要满足低时延、低复杂度、低成本的要求。原有的网络结构显然已无法满足要求，需要进行调整与演进。2006年3月的会议上，3GPP确定了E-UTRAN的结构，接入网主要由演进型基站（eNB）和接入网关（aGW）构成（见图1），这种结构类似于典型的IP宽带网络结构，采用这种结构将对3GPP系统的体系架构产生深远的影响。eNB是在No⁃deB原有功能基础上，增加了RNC的物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、移动性管理和intercellRRM等功能。aGW可以看作是一个边界节点，作为核心网的一部分。

（三）移动通信与互联网相结合的趋势

最近几年里，移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务，移动与互联网相结合的趋势是历史的必然。

LTE网络支持高速数据业务、大吞吐率及高用户容量的优势，但也面临着可用频谱资源频段过高、暂时不支持语音业务的不利局面。移动互联网业务对LTE网络有两方面的作用，一方面移动互联网业务对移动通信网络有很大的影响，比如各类新业务的应用需占用大量空口资源；另一方面移动通信网络也需要对新型的移动互联网业务提供支持。

三、光纤通信网络技术及应用

（一）光弧子通信

1、光弧子通信技术的起源及基本原理

弧子是一种特殊形式的超短脉冲，或者说是一种在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲壮行波。光弧子脉冲能在光纤中保持传输。光脉冲在光纤中传输时有两种作用影响脉冲的传输，一种是光纤色散作用，光纤色散使光脉冲在时域上展宽，展宽到一定程度后将引起相邻脉冲的叠加，产生误码。另一种是光纤的非线性作用，这种作用将引起光脉冲在频域上展宽，在时域上压缩，也影响光通信[7]。而光弧子是一种具有双曲正割形状的光脉冲，这种脉冲在光纤中传输是利用光线的群速度色散和非线性作用中的自相位调制两种影响达到平衡的情况下，从而能保持原来的形状传输。利用光弧子这种特性，可以实现超长距离、超大容量的光通信，它的传输容量比当今最好的通信系统高出1-2个数量级，中继距离可达几百公里。

2、光弧子通信技术的新进展

掺铒光纤放大器的问世，损耗问题得到了很好地解决，但是随着弧子脉冲源脉宽得越来越窄，色散作用越来越影响弧子的传输，于是对色散进行补偿成为一个紧要技术。现有两大补偿技术：一类是弱色散和局部色散补偿，另一类是周期性全局强色散补偿。实验证明，对工作在零色散波长处的单信道通信系统来说，光弧子通信系统的性能并不比工作常规系统更好。但是工作常规系统容易收到群色散的影响，从而对其传输速率有所限制，特别是在多信道系统中，这种影响又将限制其传输容量。而光弧子系统却可以将不同的波长的多信道复用到一根光纤中传输，因而，多信道光弧子通信系统具有广阔的应用前景。

（二）全光通信网

1、全光网的概念

随着通信网传输容量的增加，光纤通信技术也发展到了新的高度。全光网是指用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术，即数据从源节点到目的节点的传输过程都在光域内进行，而在其各网络节点的交换则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备。在全光网中，由于没有电的处理，所以容许存在各种不同的协议和编码形式，使信号传输具有透明性。

2、全光网主要是由光网络层、电网络层构成。全光通信中采用了光复用、光交换和其他的光处理技术，从而实现任何点与点之间的全程光信号的交互和传输。

3、全光网的特点

（1）全光网以波长来选择路由，对传输码率、数据格式以及调制方式具有透明性的优点。

（2）全光网不但可以与现有的通信网络兼容，还可以支持未来的宽带综合业务数字网以及网络的升级。

（3）全光网络具备可扩展性，网络可同时扩展用户、容量和种类。

（4）全光网络还具备可重构性，可以根据通信容量的需求，实现恢复、建立和拆除光波长连接，即动态的改变网络结构，可为突发业务提供临时连接，从而充分利用网络资源。

（5）由于全光网比现有的网络多了一个光网络层，而光网络层中有许多光器件，因此可靠性高，而维护费用降低。

总结语

总而言之，LTE作为移动通信新标准，已在全球大范围投入商用，极大提升了无线网络带宽，给移动用户带来更多、更丰富的应用体验。但是其蕴含的各种新技术也给LTE网络优化带来了各种各样的新问题，相信只有立足于网络优化技术的本质，通过新的优化方法和手段，为用户打造一张优质的LTE网络。同时光通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”，但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

参考文献：

[1]LTE网络优化技术_刘思杨

[2]LTE无线网络优化的考量_盛璟

[3]光纤通信的发展趋势及应用_吕璠

[4]浅析我国光纤通信技术的现状及发展趋势_刘赞娟

[5]浅谈LTE网络优化技术_李美艳