南京地区DF双层组网优化概述
江苏网络结构优化汇报材料
高层居民楼（12层以上）对F频段的信号的穿 透损耗基本在20dB左右。
不同覆盖距离的覆盖评估
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850
RSRP大于-95dBm占比
2
网络结构分析及优化全景图
影响因素
结构规划
覆盖效益评估 分场景覆盖规划
室外场景 室内场景 居民区场景
合理的覆盖方式 深度覆盖 浅层覆盖 多层覆盖（容
量）
双层网规划 D、F覆盖互补 D、F容量分担
基础工参核查
反向覆盖小区核 查
方向角偏差核查
结构评估
4
不同覆盖场景的话务吸收效益分析
不同场景建筑密度、类型、用户分步差异较大，对网络结构要求不同。以江苏最大的网络苏州为例： 不同站间距的网格话务吸收情况进行统计分析来看，主城区覆盖密度明显高于一般城区：
工业园（厂房）
CBD、高层居民区
CBD、高层居民区
低矮密集居民区
800 700
169
不同场景下的流量密度
宏站站址合理性
超远小区 超近小区 超高小区
室分小基站建设
居民区覆盖建设 （含外打）
小基站建设
覆盖表现
全量MR覆盖率 室内良好覆盖
比例
重叠覆盖优化
道路重叠覆盖度 MR重叠覆盖小区 MR过覆盖小区
质量表现
平均SINR 连续质差里程
占比
精 有效利用手段，开发结构问题
RSRP>-110 dBm
LTE 双层网优化
60.95%
60.99%
66.17%
69.97%
36.4%
67.02%
57.12%
F+D双层网期望均衡目标：F小区承载40~60%的用户。按上述建议参数设置
后，若未达到期望目标：F闲，则抬升ThreshXhigh（其它参数关联变动）；F 忙，则降低ThreshXhigh（其它参数关联变动）
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F+D双层网扩容效果
在某地市选取某区域区域11个D频段站点，共址扩容F小区，开展F+D双层网优 化试点。评估F+D双层网对覆盖及质量的增益
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F1+F2双层网重选切换参数设置
F1+F2双层网小区重选切换参数设置，目标使F1承载50~70%的用户及业务
F2重选优先级同F1，均为5； F1和F2之间的切换均采用A2+A3算法，即根 据相对电平判决。 F1侧重选、切换参数与大网相同保持不变，下调F2向F1重选、切换的异频 测量门限至-105dBm
频段 F D 小区数 33 33
负荷分担效果
阶段 优化前 优化后
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F小区:D小区用户及流量比基本达到1:1的状态，达到预期目标
F：D流量 2.64 0.93 F:D平均用户 4.13 1.35 F:D最大用户 2.12 1.15
F+D双层网扩容效果
路测指标评估 F/D双层网优化后，道路覆盖较好路段占用D频段，弱覆盖路段占用F
DFEZ组网场景策略及CSFB优化
参数名 Srxlev Snonintrasearch Sintrasearch
单位 dB dB dB
意义 Cell selection RX level value 小区接收电平 小区重选的异频测量启动门限，该值越大，异频测量启动越快 小区重选的同频测量触发门限，该值越大，同频测量启动越快
UE驻留到合适的LTE小区停留1s后，就可以进行小区重选的过程 小区重选过程包括测量和重选两部分过程，终端根据网络配置的相关参数， 在满足条件时发起相应的流程
系统内小区测量及重选 同频小区测量、重选 异频小区测量、重选
系统间小区测量及重选 LTE中，SIB3-SIB8全部为重选相关信息
重选优先级及系统消息介绍
参数名
Threshserving,low
单位 dB
Threshx,high
dB
Threshx,low
dB
Treselection-EUTRA
S
意义
小区满足选择或重选条件的最小接收功率级别值
小区重选至高优先级的重选判决门限，越小重选至高优先级小区越容易 一般设置为高于Threshserving,low，
重选判决准则-1 基于优先级
优先级不同的异频小区重选判决
移动性管理
小区重选
高优先级小区重选判决准则
当同时满足以下条件，UE重选至高优先级的异频小区
UE在当前小区驻留超过1s 高优先级邻区的Snonservingcell > Threshx,high 在一段时间(Treselection-EUTRA)内， Snonservingcell 一直好于该阈值 (Threshx,high)
TD―LTE(D+F)双层组网的优化策略
TD―LTE（D+F）双层组网的优化策略随着网络世界的不断发展，LTE建设面临着频谱资源受限、全球频谱资源碎片化和紧缺等严峻形势。
为了缓解目前的严峻形势，需要灵活部署D/F频段的网络，采取有效的措施优化TD-LTE（D+F）双层组网。
基于此，本文简要探讨了TD-LTE（D+F）双层组网的优化策略，相信会对有关方面的需要有所帮助。
1 组网思路目前，TD-LTE网络主要是由D频和F频共同覆盖而成的。
D频负荷较低，有利于路上连续覆盖；F频绕射性较强，有利于室内深度覆盖。
组网通过天调和参数控制D频起测、异频切换带，使得道路用户尽量保持在D频下，减小D/F频的切换频率，提升道路的下载速率。
同时，可间接释放更多的F频资源，用于室内的深度覆盖。
2 优化过程2.1 数据处理以近期扫频数据为基底，结合ATU测试，保证测试渗透率，并按照固定路线和相同设备测试，以便完成指标对比。
该测试要求正常数据业务下载与空闲态同时测。
扫频数据主要是确定网格内D频、F频、E频的分布情况和D频大于-100 dBm的占比情况。
利用扫频数据生成的mapinfo图层可以找出D频不连续覆盖的路段（注：E频2.3 GHz为室内覆盖专用）。
2.2 参数调整方案2.2.1 D频连续路段为了保证在D连续覆盖的情况下其不下沉到F频，特对网格内D频覆盖连续小区执行方案1.方案1：在D频的连续状态下，D频大于等于-100 dBm，F/D频和D/F频偏均改为0，具体如表1所示。
2.2.2 D频不连续路段利用图层找出D频覆盖不连续路段和D/F边缘小区，排除故障、退服等客观因素，如果是缺站导致D频覆盖不连续，则挑选出相应的D频小区执行方案2，让UE尽快从D频信号切换或重选到F频信号（F频信号强度要好于D频信号）。
在F频与D频覆盖重合的交界点，挑出F频SS_RP小于等于-89 dBm的小区执行方案3.方案2和方案3：在D频不连续的状态下，F/D和D/F频偏都改为0，具体如表2所示。
基于D频段的D+F双层网规划探讨
路天线 。若采用普通的 Ｆ Ａ Ｄ智能天线 ， 在后期 网络
优化 、 切换 参 数设 置 会 引人 大 量 的工 作 ， 对 于 网络 性 能、 网络 速率 有一 定 的损失 。 （ ２） Ｆ ／ Ｄ 频段 独立 天馈 Ｆ ／ Ｄ 频段 独 立 天 馈 建 设 优 势 明 显 ： Ｆ ／ Ｄ频 段 可 进
（ １ ） 试 点 区域用 户 、 流量及 ＭＲ弱 覆盖 情况
试 点 区域 内每基 站 １ 周平 均最 大用 户数 ６ ４ ６ ３ 个，
平均总流量 ３ ９ １ ９ ７ ５ ＭＢ ， 基站平均覆盖率 ８ ６ ． ０ ６ ％。如
覆 盖半径 ｒ
图３ 、 图４ 、 图 ５所示 。
图 １ 最优 下倾 角理 想覆 盖 模 型
正 比。Ｆ频段与 Ｄ频段相差 ２ ． ８ ｄ Ｂ 。经验性传播模型 益带来 的差 异 。
２ 双层 网天馈 方案分析
（ １ ）Ｆ ／ Ｄ频 段共 天馈
由 于频 段 的差 异 ， 造 成 了对 Ｆ ＡＤ合 路 天线 阵 子
非直射场景下 Ｆ ／ Ｄ差异 ４ ． ５ ｄ Ｂ， 与理论值基本保持一 间距 不 同 ， 影 响 了天 线 的主瓣 增益 ，Ｄ 频段 的主瓣 增 益高 １ — ２ ｄ Ｂ 。同时 ， 由于传播能力的差异 ，Ｆ频段 比
考 虑到 Ｆ ／ Ｄ频 段 之 间的覆 盖半 径 差异 ， 采用 某 市 现 网 已优 化 后 的工参 ， 平均站高为 ２ ６ ｍ， 不 同 的下倾 角 所需 的 Ｆ ／ Ｄ最优 下倾 角 之差 为 ２ 。 。所 以若 Ｆ ／ Ｄ 共 天 馈 时能够 协 同优 化 ， 需 要采 用 Ｆ ／ Ｄ独 立下 倾 角 的合
第３ ７ 卷 第１ 期 ２ ０ １ ７ 年３ 月
华为TD-LTE优化-F+D组网优化指导书剖析
所以在F+D组网过程中，一般会以F频段来保证覆盖，D频段来吸收业务量。
1.3
F频段低20MHz与DCS1800中间隔30MHz，与小灵通PHS系统频谱紧邻，所以F频段可能受到的干扰类型分为：GSM900的二次谐波干扰、DCS1800的杂散和阻塞干扰、PHS的杂散和阻塞干扰、DCS1800的天线互调干扰，如下图所示：
D频段2575~2635MHz相对比较干净，干扰主要来自行业非法，从目前干扰排查的结果看，少量城市存在广电MMDS干扰、WiMax干扰。这类干扰需要通过当地无委介入协调，退出D频段非法占用。但需要注意的是中国三大运营商都获得了2.6G的TD-LTE牌照，且中间没有保护带，时隙配比要求保持一致。
1.4
3.2
提取南宁网格所有的宏站MR数据，统计采样点在每个RSRP上的采样点占比，从F/D的RSRP分布来看，D频段的RSRP在-100dBm左右的采样点最多，那么D频段的业务比例调控点建议设置在-100dBm左右，即D频段的重选和切换参数建议设置在-100dBm左右，这样均衡的用户数更多，调控的效果也最好。
1符号*6bit*200次调度每秒*1200个子载波*2逻辑天线/1024/1024=2.75Mbps
1.5
目前eRan 8.1版本支持F频段与D频段双载波聚合，双载波聚合可以使单个小区速率翻倍，在一定程度上极大提升用户感知。目前现网使用较多的是D频段和E频段在频段内的载波聚合，而D与F在做频段间的载波聚合时需要修改帧偏置与F频段保持一致，同时目前现网支持F+D的载波聚合终端比较少，有极大的市场商用潜力。
南京IP城域网结构和设备介绍
目录
南京IP城域网结构 南京 城域网结构
南京本地VPN网结构 网结构 南京本地
跨域VPN网结构 网结构 跨域
核心设备介绍
业务控制层设备介绍
汇聚交换机介绍
华为5200G介绍 华为5200G介绍 5200G
风扇区
SF SF SF SF SM SM SF SF SF SF U U U U U U U U U U
SR7750介绍 SR7750介绍
Slot 1 2 3 4 5 A B 6 7 8 9 10
1 MDA 2
SR-12
• •
•
7750 SR-12 12 slots, 12RU 1.6T bps fabric/system capacity (redundant) 20/40 Gb/s slots,
•ERX1440机框具有14个槽位，系统引擎SRP占用6、7两个槽位，
其余12个槽位配置2口GE板。最多可支持48,000位个人用户。
•每一组接口模块有两部分组成:前卡为LINEMODULE线路模块，
后卡为I/O MODULE。前卡负责数据包的查找及转发，后卡负 责各种类型的物理端口连接。
•ERX1400的系统路由及交换模块 (SRP) 的交换能力为40Gbps全
南京ip城域网结构和设备介绍目录南京ip城域网结构南京本地vpn网结构跨域vpn网结构核心设备介绍业务控制层设备介绍汇聚交换机介绍城域网现有网络结构dslam城域网核心层业务接入控制层接入网gsr汇聚交换机汇聚交换机brasbras汇聚交换机汇聚交换机52005200fdslamdslam园区交换机3552dslamdslam二层交换机二层交换机二层交换机dslamgsrgsrgsr符合目标网络结构模型需要根据目标网络结构改造二层交换机lsr6509南京ip城域网原有网络结构汇聚层27台cisco6509设备业务控制层188台华为5200设备29台cisco2948设备接入层百兆dslam华为5100等园区交换机华为3026等楼道交换机华为2403f等城域网目标网络模型核心汇聚层接入层业务接入控制层城域骨干网brasmansrdslam园区交换机cn2srcn2骨干chinanet骨干网宽带接入网汇聚交换机mstprpr楼道交换机骨干网ip城终端接入网目标网络模型接入点园区交换机业务接入控制点bras业务接入控制点sr汇聚交换机mstprpr汇聚交换机mstprpr汇聚交换机mstprpr接入点dslam楼道交换机xdsl用户lan用户cpe大客户接入点dslamxdsl用户光纤终端cpe终端cpe终端cpe终端大客户cpe终端南京ip城域网目标结构06年扩容后的南京城域网分为三个层次
fdd重叠覆盖优化
FDD重叠覆盖优化1. 引言在无线通信领域，FDD（Frequency Division Duplexing）是一种常见的通信方式，它使用不同的频率进行上下行通信。
然而，在实际的网络覆盖中，常常会出现重叠覆盖的情况，即多个基站的覆盖区域重叠在一起。
这种情况下，会导致干扰增加、容量下降以及资源浪费等问题。
因此，FDD重叠覆盖优化成为了无线通信系统中一个重要的研究方向。
2. 重叠覆盖的问题在FDD网络中，当多个基站的覆盖范围相互重叠时，会出现以下问题：2.1 干扰增加当多个基站的覆盖范围重叠时，终端设备可能会同时接收到来自不同基站的信号。
这会导致互相之间的干扰增加，影响通信质量。
2.2 容量下降重叠覆盖会导致频谱资源的重复使用，进而降低了系统的容量。
在重叠区域内，由于信号干扰严重，用户的数据传输速率将会下降。
2.3 资源浪费在重叠区域内，由于多个基站使用相同的频率，会造成频率资源的浪费。
而频率资源是有限的，因此，重叠覆盖会导致资源的浪费。
3. FDD重叠覆盖优化方法为了解决FDD重叠覆盖所带来的问题，可以采取以下优化方法：3.1 功率控制通过对多个基站的发射功率进行控制，可以减小重叠覆盖区域内的干扰。
具体而言，可以根据覆盖区域的情况，调整基站的发射功率，使其在重叠区域内减小干扰强度。
3.2 频率重分配采用频率重分配的方式，可以减小重叠覆盖区域内的干扰。
具体而言，可以将重叠区域内的基站使用不同的频率，以减小干扰强度。
这种方法可以通过网络规划等手段来实现。
3.3 天线方向调整通过调整基站的天线方向，可以改变覆盖区域的形状和范围，进而减小重叠覆盖区域。
具体而言，可以通过改变天线的指向角度和高度等参数，来调整覆盖区域的形状和范围，从而降低重叠覆盖的程度。
3.4 基站间的协调和合作多个基站之间的协调和合作也是解决重叠覆盖问题的重要手段。
基站之间可以共享信息，通过相互之间的协作来避免重叠覆盖区域内的干扰。
具体而言，可以通过共享终端设备的位置信息，实现基站之间的动态资源分配，从而减小干扰强度。
D频段与F频段混合组网的可行性与方案
在全球已经运营的LTE网络中，D频段（2.6G附近的频率资源）是国际运营商采用的主流LTE频段。除此之外，国外运营商也在积极寻求更多的可用频段用于LTE网络的扩容扩建。然而，LTE时代频谱资源已经很分散。从800MHz到2.6GHz，之间还有AWS（1.7G上行，2.1G下行），1.5GHz，1.8GHz，2.1GHz，2.3GHz。可见当前2、3、4G并存的网络环境下，全球频谱资源的碎片化和紧缺形势。中国移动目前拥有D频段的50MHz带宽和F频段的20MHz（PHS退网后将释放另外15MHz带宽）带宽可用于LTE组网。鉴于目前频率资源相对紧张的问题，充分利用D频段和F频段可用资源进行LTE快速部署可以说是一种战略上的诉求。因为可用频谱资源一直都不能满足移动通信网络的需求。在未来LTE普及时代则会更加剧对频谱资源的争夺。从北美市场Verizon的发展经验来看，尽早为第二载波做准备，争取较多的频谱资源和带宽，可以避免因频谱资源受限而无法满足用户需求，导致提高盈利和扩大市场出现瓶颈。F频段虽然具有相对较优的覆盖能力和路损特性，但目前可用带宽依然较窄，考虑到未来TD-S的发展，和小灵通退市的时间推后，F频段35MHz的可用带宽十分不确定。因此，单靠F频段部署TD-LTE不能满足移动的实际要求。对于TD-LTE来说，同时采用F频段和D频段来组网是一个很吸引人，同时也具有一定挑战性的设想。随着中国移动TD-LTE商用网络计划部署时间的逼近，业界普遍对D+F混合组网方案表现出强烈的兴趣。这里也让我们一起来探讨一下这种混合组网在具体情况下的分析和可能的解决方案。D频段的优势首先在于国际化产业链成熟度高，在国际属于主流频段，在国内也最早获得政策支持；其次D频段频谱容量大，与现有的TD-S网络没有相互制约问题。相比之下F频段本不宽裕的可用带宽还被PHS网络占据着一半。而且，在F频段建站会有无法回避的多系统间干扰问题，这带来一定的技术难度，对现有TD-S网络的发展容易产生频率资源的竞争。然而，F频段相对D频段而言具有较好的传播特性，在网络覆盖上与D频段的互补方面其实大有文章可做。利用F频段组网对移动的意义还在于可以保护部分TD-S网络的投资，这些优势使得F频段具有很可观的潜在价值可挖掘。此外，F频段在初始建设周期上要略短于D频段建设所需的时间。但是后期的优化，尤其是采用升级方案需要双网协同，需要较长的周期。以上简要描述了F频段和D频段在通常意义上的技术特点和各自不同的优势和劣势。实际上要客观评价D频段和F频段的特性和表现，还要考虑各个厂商对于相应频段上的产品在技术水平和产品在研发和设计上的差异。据了解，有的厂商给出的对比测试结果表明D频段在覆盖能力上远不及F频段，因为RSRP和SINR分别低了4dB和3dB，单站覆盖面积比达到了1.8倍之差，而且在室外站向室内覆盖时，D频段边缘速率下降非常明显。然而，根据另一个厂商在前段时间的扩大规模测试结果却表明，虽然D频段在相同的覆盖范围内RSRP比F频段同样要低4dB，但其信噪比（SINR）却与F频段基本无异，甚至在个别城市的SINR值反而要略好于F频段一个dB。实际的站间距有效覆盖测算和实验表明，D频段室外覆盖可达700米半径，完全满足一般城区500米站间距的要求。这种测试结果说明某些厂商的早期的TD-S射频单元产品并不能满足TD-LTE模式的工作需要。而后期的产品和新设备有更优秀的基带和功放模块的制造工艺以及更有效的功控也会导致不同产品在性能指标上的些许差异，从而简化网规网优的工作，并实现网络性能最大化。象的那么糟糕。只要是成熟可靠的产品，D频段在室外覆盖同样满足目前国内大中城市主城区的需要。鉴于此，综合考虑我国城市布局和业务特点，D频段的部署完全可以满足典型城区和密集城区的室外连续覆盖和室内的浅覆盖；中期充分利用D频段优势进行室内深度覆盖和多载波扩容；后期引入载波聚合技术（LTE-A）提高性能，并可建设智能立体的深度覆盖网络。若以F为主，对于LTE建设初期，在如下情况下适合进行D频段的宏站建设：数据业务增长预期较强，很快需要部署第二载波的区域；对于已采用F频段的3G网络，或者未来发展仍需利用部分F频段的3G网络；干扰问题较严重的区域，如2G和PHS网络干扰较强、原有网络结构不合理、小区重叠覆盖较严重的区域；在扩大规模试验中已经建设好了的D频段覆盖区域，为保护投资，可以对该区域进行D频段的优化补点。对于F频段，因为复杂的干扰问题在不同区域客观存在，初期用F频段组网可以更多的考虑新建站，对部分老旧设备要进行替换性升级。这可以保证不牺牲TD-S和TD-L的网络性能，保证G3业务的发展和品牌价值的提高。等PHS网络完成退市和清网，可以增大对F频段站址的投入。届时TD-LTE网络建设向城乡结合处和郊区远距离覆盖，F频段的覆盖优势得以发挥。在系统间干扰较小的地区可以增大对F频段建设的投入。此外，可以考虑TD-L与GSM共建站方案以实现投资保护和快速部署。未来GSM和TD-S网络业务量下降时，可以启动频谱再植来满足TD-LTE容量的需求。LTE建设面临着频谱资源受限，新旧网络并存，多运营商并存的问题，灵活的进行D频段和F频段网络部署，策略地分阶段、按不同侧重点来进行混合部署方可有效的化解这些难题，使得移动能够建设一个优秀可靠的TD-LTE网络。
TD-LTE DF双层网策略
TD-LTE D/F双层网策略李富强1,魏克敏1,王乐1,赵辉1,柴新代2(1,中国移动通信集团设计院有限公司,北京,1000802,61932部队,北京,100088)【摘要】：随着用户的快速增长和网络的不断发展演进，目前中国移动单频段网络已经不足以支撑容量和业务的增长以及用户感知的稳定，F+D的多频段组网必将成为趋势。
为了充分利用F+D多频点组网的优势，解决热点区域容量以及部分深度覆盖问题，本文从覆盖和负荷两个方面着手，对重选、切换、负载均衡策略及互操作参数进行了深入研究，经过实际测试验证，按照本文策略的组网方式对分担网络流量，改善深度覆盖有明显的效果。
【关键词】：双层网，D频段，F频段，策略1 D/F频段优劣对比频率是无线网络最宝贵的资源。
在TD-LTE宏站组网频率频率选择上，D频段（2.6GHz）和F频段（1.9 GHz）有着不同的特点，两者在覆盖性能、频谱特性、网络部署等方面都有各自的优劣势。
根据无线电波的传播规律，相对于D频段，F频段传播特性较好，链路损耗小，覆盖性能好，但是F频段目前可供TD-LTE使用的只有20M 带宽，且附近干扰源众多，密集市区尤为严重；而D频段频谱资源丰富，频谱比较干净，周围频率目前没有系统使用，几乎没有带外的频率干扰，频段隔离度较高，有利于扩容和载波聚合功能的开启，但是D频段链路损耗大，覆盖距离较小，需要投资建设更多的基站达到网络覆盖的要求。
2 D/F双层网策略D/F双层网总体策略是充分利用多频点组网优势，对室内外进行差异化覆盖，最大化覆盖效能。
F频段主要做基础覆盖层，室外连续覆盖，室内浅层覆盖；D频段主要做容量层，道路主覆盖，后续可开启D1、D2双频网或CA，用来吸收室外话务。
2.1 空闲态驻留策略终端空闲态在低优先级频点驻留时一直测量高优先级频点，只要高优先级频点满足ThreshXHigh+QRxLevMin门限，即重选至高优先级频点小区；反之，终端空闲态在高优先级频点驻留时，只有在高优先级小区满足低于ThrshServLow+QRxLevMin门限且低优先级小区满足ThreshXLow+QRxLevMin才有可能重选至低优先级小区。
MLC存储信道下的双层LDPC码优化设计
doi:10.3969/j.issn.1003-3106.2022.01.014引用格式:侯文涛,张顺外,孔令军.MLC 存储信道下的双层LDPC 码优化设计[J].无线电工程,2022,52(1):93-100.[HOUWentao,ZHANG Shunwai,KONG Lingjun.Optimal Design of Bilayer LDPC Codes in MLC Storage Channel[J].Radio Engineering,2022,52(1):93-100.]MLC 存储信道下的双层LDPC 码优化设计侯文涛1,张顺外1,孔令军2(1.南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;2.金陵科技学院网络与通信工程学院,江苏南京211169)摘㊀要:大数据及云存储的发展对传统的存储技术提出了更高的要求㊂为了进一步提升多级存储单元的存储效率,提出了一种双层低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的优化设计方法㊂该方法针对多层单元(Multi-level Cell,MLC)信道的非对称性特性,对存储单元的单页添加额外校验比特以提高存储单元闪存信道的译码性能,并对单层LDPC 码和本算法的性能进行了分析㊂仿真结果表明,在多级存储单元信道中使用BP 译码算法进行译码,误码率为10-5时,基于双层LDPC 码构造的纠错码算法比单层LDPC 码有约额外4000次的擦除次数的提升,且译码复杂度也相应降低㊂关键词:多层单元存储信道;低密度奇偶校验码优化;双层低密度奇偶校验码;BP译码算法中图分类号:TN911.22文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID ):文章编号:1003-3106(2022)01-0093-08Optimal Design of Bilayer LDPC Codes in MLC Storage ChannelHOU Wentao 1,ZHANG Shunwai 1,KONG Lingjun 2(1.College of Telecommunication and Information Engineering ,Nanjing University ofPosts and Telecommunications ,Nanjing 210003,China ;2.School of Networks and Telecommunications Engineering ,Jinling Institute of Technology ,Nanjing 211169,China )Abstract :The development of big data and cloud storage puts forward higher requirements for the traditional storage technology.Inorder to further improve the storage efficiency of multi-level storage units,an optimal design method of bilayer Low-Density Parity-Check(LDPC)codes is proposed.According to the asymmetric characteristics of Multi-level Cell (MLC)channel,this method adds additional check bits to the single page of storage unit to improve the decoding performance of flash memory channel of storage unit.The performance of single-layer LDPC code and the algorithm are analyzed.The simulation results show that when BP decoding algorithm is used fordecoding in multi-level storage unit channel,when the bit error rate is 10-5,the error correction code algorithm based on bilayer LDPCcode has about 4000additional erasures compared with single-layer LDPC code,and the decoding complexity is reduced accordingly.Keywords :MLC storage channel;LDPC code optimization;bilayer LDPC;BP decoding algorithm收稿日期:2021-11-29基金项目:中国博士后科学基金资助项目(2020M671595);江苏省博士后科研资助计划资助项目(2020Z198);江苏省大学生创新训练项目(202113573050Y);金陵科技学院高层次人才科研启动资金(jit -b -202110)Foundation Item:Project Funded by the China Postdoctoral Science Foun-dation (2020M671595);Project Funded by the Postdoctoral Science Foundation of Jiangsu Province (2020Z198);Jiangsu Students Innova-tion Training Program(202113573050Y);JITSF (jit -b -202110)0㊀引言近年来,大数据和云存储的发展给信息领域带来了诸多风险和挑战,传统的存储技术不能适应当前高集成度㊁低功耗快速集成电路技术的发展㊂非易失存储(Non-Volatile Memeory,NVM )技术尤其NAND 存储技术具有高读写速度㊁高集成度和体积小等优点,成为当前研究的热点[1]㊂多层式存储(Multi-level Cell,MLC)高密度技术凭借存储容量大㊁单位存储成本低及功耗小等特点受到广泛的关注㊂然而,随着存储密度的增大和单元尺寸的减小,导致MLC 型NAND 闪存的可靠性降低㊂简单来说,一个闪存单元的重复编程次数是有限的,如果超过某个特定次数,闪存单元就不能执行. All Rights Reserved.写入操作㊂未来将会不断地缩小闪存单元的尺寸,也会加入更多的信息比特到每个存储单元中,因此有效的P/E循环次数会不断地降低,同时在存储数据进行读取判决时更容易出现错误㊂因此,解决读写时延加长㊁P/E次数减少等主要问题以及实现数据的可靠性存储正成为现阶段存储领域研究的重点[2]㊂当闪存单元的擦除次数达到一定阈值后,其存储数据的性能急剧下降,此时纠错功能显得尤为重要㊂传统的纠错码受限于其纠错能力,无法满足MLC型NAND闪存中数据可靠性存储的要求㊂本文结合MLC存储信道的特性,设计了一种适用于MLC闪存中双层低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码的编译码算法,提升MLC存储使用期内不同阶段的系统性能,实现延迟控制,提高系统的存储效率㊂仿真结果表明,所提出的方法相比于常规的纠错算法有更好的性能,降低了译码算法的复杂度㊂1㊀相关工作1.1㊀存储信道下的纠错码信道编码可有效地改善存储可靠性㊁延长其使用寿命[3]㊂博斯 乔赫里 霍克文黑姆(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem,BCH)码,因为编译码算法复杂度较低㊁纠错能力良好,在可靠性存储中得到了很好的应用[4-6]㊂为了进一步提升BCH码的性能,一些学者也提出了通过级联的方法[7]和平面优化算法[8]来降低复杂度,都取得了很好的性能提升㊂然而,随着TLC等高阶存储器的出现,传统的纠错码受限于其纠错性能及高复杂度,无法进一步满足数据可靠性存储的要求㊂因此,容量限可达的极化码(Polar codes)以及逼近香农限的LDPC码凭借更强的纠错性能在MLC型NAND闪存中的应用引起了广泛的关注[9-15]㊂LDPC码是一种基于稀疏校验矩阵的线性分组码,由Gallager于1962年首次发现㊂其校验矩阵中的1远小于0的数目,其译码复杂度和最小码距都只随码长呈现线性增加,且相同码率下,LDPC码的纠错性能优于BCH码[16],使得LDPC码在MLC型NAND闪存中的应用成为当前研究的热点㊂文献[11-12]针对LDPC的实现工作致力于减少由细粒度内存感知精度引起的延迟开销,为了解决潜在的BP解码的延迟,Aslam等[13-15]提出了几种改进的BP算法,降低了复杂度和收敛性能㊂与通信领域不同,面向Flash存储的基于信道编码理论,借助差错控制技术可以保证存储系统的数据可靠性㊂LDPC码不仅要求在保证高编码率的同时达到低误码率,还要求编译码尽可能简单以能够在VLSI中实现㊂QC-LDPC作为一种结构化的LDPC码,由于其生成矩阵的循环性,硬件实现简单,成为存储领域中比较受欢迎的一种LDPC码㊂文献[17]通过减少奇偶校验矩阵中权重为2的列的数量和优化代码图的结构,提升了纠错性能㊂文献[18]构建了一种基本矩阵,是根据NAND闪存改进的外部信息传输(EXIT)图方法优化的度序列的QC-LDPC码,具有低复杂度的QC编码器结构和易于并行化的原型图解码器结构,可以方便地生成速率兼容的原型LDPC码族㊂1.2㊀双层LDPC码双层LDPC码最早在DF中继通信系统中提出[18]㊂Peyman提出了2类双层LDPC码:双层删减码和双层加长码,分别用于源节点向目的节点的信道以及中继节点向目的节点的信道中使用㊂源节点向目的节点传输信息,利用中继节点辅助源节点向目的端传输额外的校验位,在目的端译码时借助2组校验位进行译码,该方法能够提高系统的整体性能㊂将存储系统与中继系统进行类比㊂由于单元间干扰对MLC不同页之间的影响不同,导致其同一单元不同页受到的噪声影响也不同㊂因此,可以将上页和下页分别等效为中继通信系统的源节点与中继节点㊂在下页中加入额外校验位对上页译码进行辅助,使噪声干扰较强的上页获得更好的译码性能㊂2㊀主要任务2.1㊀MLC闪存信道模型NAND闪存的基本数据存储单元是浮置栅单元,简称为存储单元(Cell)㊂通过对浮置栅单元进行充电,使其电压值达到不同的阈值范围以表示不同的数据来进行数据存储㊂对MLC闪存中2bit/Cell的单元,阈值电压被分成4个电压区间,电压层级分别为1,2,3,4,每个电压层级对应的数据分别用11, 10,00,01表示㊂每个存储单元中存放的数据由2个比特联合组成,分别为最高有效比特(Most Significant Bit,MSB)和最低有效比特(Least Signifi-cant Bit,LSB)㊂闪存以块(Block)为最小单位执行擦除操作,而读写操作的最小单位为页(Page)㊂MSB构成闪存存储的下页(Lower Page,LP),上页(Upper Page,UP)则由相应的LSB组成㊂MLC型NAND闪存的电压层级如图1所示㊂. All Rights Reserved.图1㊀MLC 型NAND 闪存的电压层级Fig.1㊀Voltage level of MLC NAND flash由于各种电路级噪声的影响,所期望的阈值电压信号受到严重干扰,带来严重的数据可靠性问题㊂本文将编程噪声㊁随机电报噪声(RTN)㊁数据驻留噪声和小区间干扰作为主要的信号退化成分,对MLC 闪存信道进行建模,如图2所示㊂图2㊀闪存信道模型Fig.2㊀Flash memory channel model其阈值电压表示为:V =V P +{n u +n p +I +n RTN +n ret },(1)式中,V P ɪ{V s11,V s10,V s00,V s01}为目标电压水平集合;V s11为擦除状态电压;V s10,V s00,V s01表示编程状态的3个电压;n u ,n p 分别为理想编程操作后出现的与状态相关的编程噪声分量,其中与状态相关的ISPP 噪声n u 只对编程化的状态存储单元产生影响,在迭代编程与验证方法下,通过一系列程序和验证电压脉冲,将每个编程状态配置为各自的验证电压级别V P ,这些电压脉冲被应用于电池的控制门㊂采用这种编程方式,程控状态存储单元对应的阈值电压信号在[0,V pp ]趋向于均匀分布[16]:P n (u)(V )=1V pp ,V P ɪ{V s10~01}0,V P ɪ{V s11}{,(2)式中,V pp 表示采用ISPP 技术对每一次编程操作阈值电压的增加值㊂编程噪声同时影响擦除状态和编程状态的单元,主要由NAND 闪存制造工艺变化造成,可以用高斯分布函数[17]来表示:P n (p)(V )=1σp ㊀2πe -V22σp 2,V P ɪ{V s10~01}1σe ㊀2πe -V 22σp 2,V P ɪ{V s11}ìîíïïïïïï,(3)式中,σp ,σe 为噪声方差参数㊂I 表示单元间干扰,由相邻存储单元间的寄生耦合电容的存在而产生,由CCI 导致的电压改变量V CCI 可以表示为[18]:V CCI =ðkΔV kγk㊂(4)n RTN 表示随机电报噪声,由于反复出现的P /E循环产生了陷阱,这些陷阱位点捕获带点粒子产生了阈值电压的波动,这种无意识的电压信号波动增加了NAND 闪存通道的噪声方差㊂这种电路级阈值电压失真称为随机电报噪声(RTN)㊂本文用零均值高斯分布函数对RTN 进行建模:P n (w)(V )=1σw㊀2πe -V 22σw 2,(5)式中,σw 随PE 周期变化㊂n ret 表示数据驻留噪声随时间的变化,由存储单元中数据的变化而导致㊂数据驻留错误与P /E 和存储数据的停留时间有关,其阈值电压分布函数如下:P ret (V )=1σrs㊀2πe-(V -u rs )22σrs2,(6)式中,方差σr s 和均值u r s 如下:u r s=(V P -x 0)ˑA t (PE )αiˑB t (PE )αo[]ˑln (1+T ),(7)σr s=0.3u rs,(8)式中,A t ,B t ,αi ,αo ,x 0为常数分布参数㊂2.2㊀双层LDPC 码的设计面向Flash 存储的LDPC 码不仅要求在保证高编码率的同时达到低误码率,还要求编译码尽可能简单以能够在VLSI 中实现㊂本文采用QC-LDPC 码作为MLC 型NAND 闪存信道的信道编码方案㊂为保证双层LDPC 码的译码性能,在设计时要求校验矩阵中无短环的存在㊂双层LDPC 码的Tanner 图如图3所示㊂. All Rights Reserved.图3㊀双层LDPC 码的Tanner 图Fig.3㊀Tanner graph of Bilayer LDPC code图3所示的双层LDPC 的Tanner 图可以用(U αɣL βɣV v )来表示,其中,U α=u 1,u 2, ,u k 1{},是上层子图的校验节点,L β=l 1,l 2, ,l k 2{}是下层子图的校验节点,V v =v 1,v 2, ,v N {}是变量节点㊂虚线表示为双层LDPC 码的短环,构造双层LDPC 码,要确保双层LDPC 码的H two 无短环㊁无停止距离,使H up |K 2∗N,H low |K 1∗(N -K 2)也满足无短环㊂给定一个QC-LDPC 码的移位索引矩阵:P =1aa k -1b ab a k -1b ︙︙︙b j -1ab j -1 a k -1b j -1éëêêêêêùûúúúúú,(9)式中,P s ,t =a s b tɪGF (p ),0ɤs ɤj -1,0ɤt ɤk -1,a ʂb ɪ{2,3 p -1}㊂参数a ,b ,p ,j ,k 确定后,一个QC-LDPC 码的校验矩阵就可以生成,根据如下判决公式,可得到无短环的充要条件[19]:(b tᶄ-b t)(a sᶄ-1)+(b t-1)(a s-1)ʂ0(b tᶄ-b t )(a sᶄ-a s )+(b t -1)(a s -1)ʂ0(b tᶄ-b t )(a sᶄ-1)+(b t -1)(a sᶄ-a s )ʂ0(b tᶄ-b t )(a s -1)+(b t -1)(a sᶄ-a s)ʂ0(b tᶄ-1)(a sᶄ-a s )+(b t -1)(a s -1)ʂ0(b tᶄ-b t )(a sᶄ-1)+(b t -1)(a sᶄ-1)ʂ0ìîíïïïïïïïï,mod p ,(10)式中,1ɤs ɤj -2,2ɤsᶄɤj -1,1ɤt ɤk -2,2ɤtᶄɤj -1,s <sᶄ,t <tᶄ㊂通过合理选择a ,b ,p ,j ,k ,可生成不同码率的QC-LDPC 码的校验矩阵,用于双层LDPC 码的构建㊂2.3㊀双层LDPC 码的编㊁译码双层LDPC 码的编码需借助上层矩阵H up 及下层矩阵H low 分别获取校验比特K 1及额外校验比特K 2㊂式(11)中,H two 为双层LDPC 码的校验矩阵,H up 和H low 分别为上层矩阵和下层矩阵,N 为双层LDPC 码的码长,K 1和K 2分别表示上层LDPC 码和下层LDPC 码的校验比特长度,X 为双层LDPC 码的码字:㊀H two X =H up ᶄ|K 1∗N H low |K 2∗N éëêêùûúúX =H up |K 1∗(N -K 2)H zero |K 1∗K 2H low |K 2∗N éëêêêùûúúúX =o o éëêêùûúú,(11)式中,H zero |K 1∗K 2为全0矩阵,用于匹配双层LDPC长度㊂H up |K 1∗(N -K 2)=Hθup|K 1∗(N -K 1+K 2)|H γup |K 1∗K1[],(12)H low |K 2∗N =H θlow |K 2∗(N -K 2)|H γlow |K 2∗K2[],(13)由式(12)可得:H θup |H γup []x 1,x 2, ,x (N -K1-K 2),c 1,c 2, ,c K 1[]T =o ,(14)若H θup 为非奇异矩阵,则K 1校验比特信息可由式(15)计算:c 1,c 2, ,c K 1[]T =H γ-1up H θup x 1,x 2, ,x (N -K1-K 2)[]T ㊂(15)下层LDPC 码的额外比特K 2为:c 1,c 2, ,c K 2[]T=H γ-1low H θlow ㊃x 1,x 2, ,x (N -K1-K 2),c 1,c 2, ,c K 1[]T ㊂(16)针对MLC 信道的特性,需对MLC 闪存的上下2页数据分别进行编码,具体步骤如下:①MLC 上页数据编码㊂使用双层LDPC 校验矩阵H two 的上层矩阵H up 对上页数据bit up 进行编码,得上页校验比特K 1㊂②MLC 上页数据额外校验比特编码㊂使用双层LDPC 校验矩阵H two 的下层矩阵H low 对上页数据bit up +上页校验比特K 1进行编码,得到上页额外校验比特K 2,存放至MLC 下页㊂③MLC 下页数据编码㊂为保证MLC 上下页码长相同,需对下页数据进行编码,得到下页数据的校验比特K 3,其长度为K 1-K 2㊂④对MLC 的上㊁下页数据进行MLC 闪存编码,得到对应电压阈值㊂编码过程及各部分长度如图4所示㊂经过MLC 闪存信道后,其译码过程由两部分组成:阈值电压向码字的映射及码字的译码,具体如下㊂①对MLC 信道电压进行门限电压的感测,根据电压值判定上下页数据的似然比㊂初次判定时采用低精度电压感测,以降低读取系统的延迟㊂. All Rights Reserved.②对MLC下页进行译码,得到MLC下页数据及额外校验比特K2的译码值㊂若译码失败,感测精度后再次译码,直到预定精度或译码成功㊂若成功,存储额外校验比特K2信息㊂③用上层校验矩阵H up对MLC上页数据进行译码㊂若译码成功则输出结果,否则读取存储的额外校验比特K2㊂④对读取额外校验比特K2的MLC上页数据进行双层LDPC码译码,若失败则提高感测精度直到预定精度,否则译码成功㊂图4㊀MLC信道双层LDPC编码流程Fig.4㊀Bilayer LDPC encoding process in MLC channel 需要注意的是,以上是在单独的MLC上页译码失败后才进行双层LDPC码的使用,因此系统的复杂度并不会因为引入额外校验比特后而急剧上升,其具体流程如图5所示㊂图5㊀MLC信道双层LDPC译码流程Fig.5㊀Bilayer LDPC decoding process in MLC channel 3㊀算法仿真3.1㊀仿真参数及矩阵设计本文对提出的MLC信道下双层QC-LDPC码优化算法进行数值仿真,以验证方法的有效性㊂重点评估加入额外校验比特位的上页传输性能㊂在解码过程中,共同使用来自MLC上页的码字信息和下页中正确译出的额外校验比特位㊂需要特别注意的是,仿真认为上页译码时能够完全正确地从下页中获取额外校验比特㊂选取的LDPC码的码长N=2808,码率R1= 3/4,R2=5/6㊂采用BP译码算法,设置最大迭代次数为25和50,具体参数如表1所示㊂表1㊀仿真参数Tab.1㊀Simulation parameters参数值信道MLC闪存信道码长2808码率3/4,5/6BP译码迭代次数25,50根据式(10),a=3,b=11,p=234,经验证,符合无短环条件㊂码率R c=3/4,码长N=2808的双层LDPC矩阵H3/4up以及H3/4low如下:H3/4up=[H3/4up1,H3/4up2],(17)H3/4low=[H3/4low1,H3/4low2],(18)式中,H3/4up1=I p1I p11I p121I p161I p133I p59I p3I p33I p129I p15I p165I p177I p181I p119I p139I p75I p135I p183I p9I p99I p153I p45I p27I p63I p225I p171I p81éëêêêêêùûúúúúú,(19)H3/4up2=I p125O I p0O I p0I p0I p0I p0Oéëêêêêùûúúúú,(20)H3/4low1=I p27I p63I p225I p135I p81I p189I p207I p171I p9[],(21) H3/4low2=I p0O O[],(22)式中,H3/4up用于生成校验比特K1=702;H3/4low用于生成额外校验比特K2=234㊂此外,为了获得QC-LD-PC码更大的最小距离,H3/4up2,H3/4low2采用双对角线的方式进行矩阵的优化㊂最终译码双层LDPC矩阵形式如下:H3/4two=H3/4up OK1∗K2H3/4low IK2∗K2éëêêêùûúúú㊂(23). All Rights Reserved.同理,R=5/6,码长N=2808的双层LDPC矩阵H5/6up及H5/6low构造方法相同,本文不再给出㊂3.2㊀性能分析图6和图7分别为不同迭代次数下码率R为3/4,5/6的MLC闪存上层信息的误码率和误帧率性能比较㊂可以看出,擦除次数P/E较低时,同一码率的情况下采用本文算法的双层QC-LDPC相较于传统的单层QC-LDPC码,误码率与误帧率得到显著提高㊂在10-5的误码率时,能够获得约额外4000次的擦除周期,大大提高了MLC闪存的使用寿命㊂然而,随着P/E擦除次数的增多,信道内干扰加强,本算法与单层LDPC码算法性能相近㊂(a)MLC闪存上层误码率(N=2808,iter=25)(b)MLC闪存上层误码率(N=2808,ite r=50)图6㊀不同迭代次数下MLC闪存上层误码率Fig.6㊀BER of upper layer of MLC flash with differentiterations(a)MLC闪存上层误帧率(N=2808,iter=25)(b)MLC闪存上层误帧率(N=2808,iter=50)图7㊀MLC不同迭代次数下闪存上层误帧率Fig.7㊀FER of upper layer of MLC flash withdifferent iterations为了比较本算法设计的双层LDPC码对BP译码算法延迟复杂度的影响,图8和图9分别提供了码率R=5/6时最大迭代次数为25次和50次时的性能对比和平均迭代次数曲线㊂由图8和图9可以看出,在擦除次数较低时,相同的最大迭代次数下,本文所提出的双层LDPC 码相比于单层LDPC码,平均迭代次数显著降低,大大降低了译码的复杂度和延时㊂此外,提高最大迭代次数,双层LDPC码的性能提升优于单层LDPC码,且平均迭代次数的增加较少㊂综上所述,本文提出的算法在复杂度和性能上都优于常规的单层LDPC码㊂. All Rights Reserved.图8㊀不同迭代次数下MLC闪存上层误码率(N=2808,R=5/6)Fig.8㊀BER of upper layer of MLC flash withdifferent iterations(N=2808,R=5/6)图9㊀MLC闪存上层平均迭代次数(N=2808,R=5/6)Fig.9㊀Average iteration numbers of upper layer ofMLC flash(N=2808,R=5/6)4㊀结束语本文提出了一种基于双层LDPC的MLC信道下的编码方案,通过添加额外校验比特的方式提高MLC闪存的译码性能和降低译码复杂度,并通过合理地设计QC-LDPC码的校验矩阵,在避免短环的前提下,获得具有更大的最小距离的QC-LDPC矩阵㊂仿真结果表明,所提出的算法与单层LDPC码相比,在误码率为10-5时,能够获得约额外4000次擦除周期的提升㊂此外,本算法要求额外校验比特能够完全正确译出,在实现上存在一定困难㊂下一步将寻找合适的下页译码算法来保证获取到额外校验比特的正确性以及高码率下无短环的校验矩阵的参数㊂参考文献[1]㊀MIELKE N,MARQUART T,NING W et al.Bit ErrorRate in NAND Flash Memories[C]ʊIEEE InternationalReliability Physics Symposium.Phoenix:IEEE,2008:9-19.[2]㊀XUE C J,SWIFT M.Introduction to the Special Issue onNVM and Storage[J].ACM Transactions on Storage(TOS),2018,14(1):1-2.[3]㊀FEI Z S,YUAN J H,XIAO M,et al.Recent Developmentof Error Control Codes for Future Communication andStorage Systems[J].China Communications,2017,14(8):3-5.[4]㊀YOO H,LEE Y,PARK I C.Area-efficient Syndrome Cal-culation for Strong BCH Decoding[J].Electronics Let-ters,2011,47(2):107-108.[5]㊀CHOI H,LIU W,SUNG W Y.VLSI Implementation ofBCH Error Correction for Multilevel Eell NAND FlashMemory[J].IEEE Transactions on Very Large Scale Inte-gration(VLSI)Systems,2010,18(5):843-847. 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[18]KONG L J,LIU Y H,LIU H Y,et al.Protograph QC-LD-PC and Rate-adaptive Polar Codes Design for MLC NANDFlash Memories[J].IEEE Access,2019(7):37131-37140.[19]RAZAGHI P,YU W.Bilayer Low-Density Parity-CheckCodes for Decode-and-Forward in Relay Channels[J].IEEE Transactions on Information Theory,2007,53(10):3723-3739.[20]KONG L J,KIM J K,KWAK K S.Design of Bilayer QC-LDPC Codes for Decode-and Forward Based CooperativeRelaying Communication[C]ʊIEEE International Confer-ence on Communications(ICC).Ottawa:IEEE,2012:4717-4721.作者简介㊀㊀侯文涛㊀男,(1998 ),就读于南京邮电大学电子信息专业,硕士研究生㊂主要研究方向:纠错码编㊁译码㊁Nand Flash闪存㊂㊀㊀张顺外㊀男,(1987 ),博士,副教授,硕士生导师㊂主要研究方向:高效信道编码㊁协作通信与网络编码㊁绿色通信㊁第5代/超5代移动通信㊁基于机器学习的无线信号处理等㊂IEEE会员㊁中国通信学会会员㊂2016 2017年国家公派美国德克萨斯大学达拉斯分校访问学者㊂IEEEICCT2019㊁IEEE ICCCAS2018等国际会议的Ses-sion Chair,国家自然科学基金网评专家㊂㊀㊀孔令军㊀男,(1982 ),博士,副教授,硕士生导师㊂主要研究方向:人工智能与信息科学交叉㊁通信与存储系统中新型信号处理与纠错码㊂2011年1月,获得北京交通大学信号与信息处理专业博士学位,新加坡南洋理工大学㊁东南大学双博士后;2014年海外人才引进加入南京邮电大学,并获得教育部留学回国基金;2015年破格晋升副教授,同年获聘为硕士生导师;2014年至今,共主持国家级㊁省部级科研项目11项;获得2018 苏州高新区科技创新创业领军人才 称号㊂发表SCI期刊近30篇(其中‘IEEE TRANS“10篇),EI期刊和顶级国际会议论文30余篇,发明专利10余项㊂. All Rights Reserved.。
《LTE双层网优化》课件
带宽资源优化
说明如何合理配置带宽资源，优 化网络数据传输。
覆盖优化
讲解如何针对不同网络场景做出 适应性的覆盖优化策略。
信道资源优化
介绍如何利用先进算法对无线信道资源进行优化。
LTE双层网优化的实施
1
优化阶段与流程
简述LTE双层网优化的实施流程和阶段性优化内容。
2
重点优化区域
列出需要重点优化的区域和地域。
LTE双层网组成
1
何为双层网
解释什么是LTE双层网，与传统单层网的
双层网的组成
2
区别。
介绍双层网由哪些层组成，各层的作用
与特点。网的结构更加灵活可控、管理 更为便捷等优点。
LTE双层网的优化方案
优化方案概述
概括整个优化方案，引入下面的 细节内容。
用户密度优化
介绍如何根据用户密度分布进行 LTE双层网优化。
LTE双层网优化
本课件将介绍LTE双层网优化，包括组成、优化方案、实施、效果等方面的内 容。
简介
1 什么是LTE双层网优
化？
定义双层网概念，分析优 化意义。
2 为什么需要进行LTE
双层网优化？
3 LTE双层网优化的目
标是什么？
阐述LTE网络不断发展的背 景和市场需求。
说明优化目标，提高网络 服务水平。
分析未来LTE双层网优化面临的挑战和机遇。
3
总结
总结全文，强调LTE双层网的重要性。
参考文献
• 《全球移动通信技术发展报告》 • 《现代无线通信系统设计》 • 《LTE无线接入技术》 • 《LTE网络系统规划与构建》
3
优化策略与方法
分享几种经典可行的优化策略与方法。
D+F双层网研究及部署策略
D+F双层网研究及部署策略罗志良【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2016(029)008【摘要】Based on the different performance of the D+F frequency, this paper analyses construction of F frequency TD-LTE network to improve the deep coverage in the D frequency continuous coverage area. From interoperation parameters, RF optimization and traffi c balance, based on D+F frequency network of Zibo Mobile, summary of collaborative strategies and optimization method is given.%本文主要针对D频段TD-LTE 网络深度覆盖不足的情况，从D/F频段的性能出发，针对D频段连续覆盖区域建设F频段TD-LTE基站改善深度覆盖的问题开展研究。
从互操作参数、RF优化、话务均衡等多个方面，基于淄博移动现网D+F双层网部署情况，总结双层网协同策略及优化方法。
【总页数】4页(P48-51)【作者】罗志良【作者单位】中国移动通信集团山东有限公司淄博分公司，淄博 255000【正文语种】中文【中图分类】TN929.5【相关文献】1.TD-LTE（D＋F）双层组网的优化策略 [J], 贾永锋;2.基于D频段的D+F双层网规划探讨 [J], 刘方森;王建3.TD-LTE(D+F)双层组网策略研究 [J], 王希4.TD-LTE（D+F）双层组网的优化策略 [J], 贾永锋5.LTE D+F双层网业务均衡互操作参数调控策略 [J], 蔡诚诚;黄泽海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高速铁路FDD LTE网络覆盖分析和优化
高速铁路FDD LTE网络覆盖分析和优化沈化岩【摘要】Firstly the coverage problem were outlined,and then introduced the Shanghai Nanjing high-speed rail in Suzhou section along the base distribution,along the network coverage test results,to FDD LTE network high railway tests show that the weak coverage,the coverage area,guide frequency pollution etc.class cover problem are analyzed,and optimization solution.%文章首先对覆盖问题作了概述，然后介绍了沪宁高铁苏州段沿线基站分布、沿线网络覆盖测试结果，针对FDD LTE网高铁路测中发现的弱覆盖、越区覆盖、导频污染等覆盖类问题进行了分析，并提出优化解决方法。
【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2015(000)015【总页数】2页(P4-4,14)【关键词】高速铁路;FDD LTE;网络覆盖;网络优化【作者】沈化岩【作者单位】江苏省邮电规划设计院有限责任公司北方院，江苏南京 210019【正文语种】中文沈化岩（江苏省邮电规划设计院有限责任公司北方院，江苏南京 210019）2010年7月1日，沪宁城际高铁正式开通，标志着长三角“一小时都市圈”的“黄金通道”正式迈向了城际“公交化”时代。
高铁时代的到来，同时也给高铁移动通信服务提出了更新、更高的要求，开行的CRH3新型动车组最高时速达350公里/小时，高速移动将移动通信普通场景下可忽略的多普勒频移效应急剧放大，同时急剧影响小区间切换性能，业务接入成功率及切换成功率明显下降，掉话率显著上升，沿线用户投诉率随之也不断上升，给无线网络规划、覆盖与优化带来了超级挑战。
并网模式微电网双层分布式优化调度算法
并网模式微电网双层分布式优化调度算法陈西;付蓉【摘要】为解决负荷预测、风力发电和光伏发电预测出力值与其实时数据间的误差所导致的微电网不能安全稳定运行的问题,提出了一种双层优化算法.本算法包含基于集中优化方式进行的预测调度和基于分布式优化算法的实时优化.两层均采用粒子群智能优化算法对模型进行求解.该算法基于图论思想,按照拓扑图遍历顺序进行遍历式的分布式优化,将计算任务分配至微电网中每个参与调度的节点.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2016(035)007【总页数】4页(P79-82)【关键词】微电网;粒子群算法;双层优化;分布式优化【作者】陈西;付蓉【作者单位】南京邮电大学自动化学院,江苏南京210000;南京邮电大学自动化学院,江苏南京210000【正文语种】中文【中图分类】TM73微电网并网模式双层分布式优化调度是指通过双层优化模型协调微电源的输出功率以及与主网交换的功率的控制管理，实现根据不可控微电源出力、负荷水平以及电价等实时数据，动态分布式地调节可控微电源出力、与主网的交换功率，使微电网安全、高效、可靠、经济地运行。
文献[1]提出了一种微电网实时能量优化管理方法，通过两层优化将日前优化量与实时优化量叠加，化解微电网中的实时波动，但两层均为集中式优化，计算任务由一个计算单元完成。
文献[2]提出一种考虑微电网通信拓扑的微电网边际成本一致性算法，该算法能分布式求解成本函数由二次函数表达的微电网经济优化问题，但没有考虑不可控微电源和负荷等的实时波动影响。
文献[3]提出的微电网双层协调优化算法通过对储能系数进行优化，避免了负荷波动可能造成的影响，但未考虑通信拓扑变化时的情况。
本文提出的微电网并网模式下的双层优化模型分为集中层和分布式层。
集中层是基于不可控电源出力、负荷以及电价的短期预测数据的日前调度[4-5]。
分布式层基于不可控电源出力、负荷以及电价的实时数据，基于通信拓扑关系进行分布式计算，将计算任务调整为分布式进行。
南京地区DF双层组网优化概述
南京地区DF双层组网优化概述潘晶【摘要】With the increasing number of TD-LTE users,Nanjing Mobile Communication begin to use Double layer network(D-band&F-Band) for load sharing. In this paper, optimization method and steps for double layer network are discussed.%随着T D-LT E用户不断增多，南京地区开始采用D/F频段双层组网的方式来分担负荷。
文章论述了双层组网的参数优化方法和优化步骤。
【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】3页(P118-120)【关键词】DF双层组网;优化方法;优化步骤【作者】潘晶【作者单位】南京欣网通信科技股份有限公司，江苏南京 210019【正文语种】中文在TD-LTE组网频率选择上，D频段（2.6GHz）和F频段（1.9GHz），有着不同的特点，两者在频率干扰、网络部署以及容量扩展等方面都有各自的优劣势。
由于D频段带宽远大于F频段，频率资源十分宽裕。
通过双倍增强时隙，能够提供比F频段更优的用户体验。
在南京移动TD-LTE网络的建设初期，主城区主要采用D频段来覆盖。
但由于D频段的穿透能力弱于F频段（在室外F频段比D频段强3～5dB，室内穿透能力高5～8dB），尽管不断在优化完善网络性能，但仍存在不少弱覆盖路段以及需要进行深度覆盖的弱覆盖小区，使用常规优化手段已无法解决，需要F频段站点插花来增强覆盖。
随着LTE双层网的开通，网络复杂度增加，需要开展更为精细的优化，才能充分发挥双层网优势，提升覆盖、质量及容量。
目前南京主城区内道路采用D频段主覆盖，F频段作为补充的差异化覆盖组网。
D 频段侧重道路和建筑物浅表覆盖，提升质量；F频段侧重室内深度覆盖，保证4G 驻留。
DF双层网参数应用指导书
DF双层网参数应用指导书文档名称DF双层网参数应用指导书文档编号版本号V1.0.0作者大唐移动通信设备有限公司目录目录..................................................................................................................................... - 2 -1.引言 ................................................................................................................................. - 3 -1.1编写目的 ..............................................................................................................................................- 3 -1.2预期读者和阅读建议...........................................................................................................................- 3 -1.3参考资料 ..............................................................................................................................................- 3 -2.背景 ................................................................................................................................. - 3 -3.参数配置建议................................................................................................................... - 4 -4.参数应用场景建议 ........................................................................................................... - 4 -5.参数实施涉及的任务项 .................................................................................................... - 4 -6.总体结论.......................................................................................................................... - 5 -7.山西现场应用案例 ........................................................................................................... - 6 -7.1路测拉网KPI对比 ..............................................................................................................................- 6 -7.2路测DF占用情况对比........................................................................................................................- 7 -7.3参数修改前后话统指标对比...............................................................................................................- 8 -7.4D/F流量分流 .......................................................................................................................................- 9 -7.5CPU负荷............................................................................................................................................ - 11 -7.6MR数据对比 ..................................................................................................................................... - 11 -8.后续需关注问题 ............................................................................................................. - 12 -9.参考案例........................................................................................................................ - 13 -9.1异频切换次数激增 ............................................................................................................................ - 13 -1. 引言1.1 编写目的本文将根据外场验证测试情况对DF双层网参数做比较详细的介绍，对现场参数实施提供指导以及合理的评估方法以达到良好的应用效果。
中国电信南京LTE项目簇2优化报告V1
破中国电信%∕ CHINA TELECOM中国电信南京LTE项目簇2优化报告2013年11月目录1概述 (3)1.1 测试区域概况 .............................................................. 3 1.2 测试目的 .................................................................. 3 1.3 测试工具 .................................................................. 3 1.4测试项目及测试要求 (4)1.4.1 DT 测试说明 (4)1.4.2 定点验收标准 ..................................... 错误！未定义书签。
1.4.3定点选点要求（待定） ............................. 错误！未定义书签。
DT 测试 ...................................................... 错误！未定义书签。
1.1 总体指标 .................................................................. 4 1.2 总体指标分布图 ............................................................ 5 1.3覆盖 (9)1.3.1 Serving PCI ............................................................................................................. 9 1.3.2 Serving RSRP ......................................................................................................... 9 1.3.3 Serving SINR ........................................................................................................ 10 1.3.4 PUCCH Power .................................................................... 错误！未定义书签。