ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)研究

楊海寧　周　勇

[摘要]由于TD-SCDMA系統(tǒng)采用了時(shí)分碼分的多址方式、智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、動(dòng)態(tài)信道分配等一系列新型關(guān)鍵技術(shù)和無線資源算法，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃帶來了很多新特點(diǎn)。因此，通過分析TDSCDMA技術(shù)帶來的變化，對(duì)TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵問題進(jìn)行詳細(xì)的論述和探討。

[關(guān)鍵詞]TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)研究

中圖分類號(hào)：TN92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-7597(2009)0610072-01

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營之前的關(guān)鍵步驟，主要根據(jù)實(shí)際的無線傳播環(huán)境、業(yè)務(wù)、社會(huì)等多方面因素，由于TD-SCDMA系統(tǒng)采用了時(shí)分碼分的多址方式、智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、動(dòng)態(tài)信道分配等一系列新型關(guān)鍵技術(shù)，極大地提高了TD-SCDMA系統(tǒng)的性能，最終為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃帶來了很多新特點(diǎn)。

一、TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)

TD-SCDMA是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)，具有很多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1．時(shí)分雙工。TD-SCDMA采用時(shí)分雙工，即上下行使用同一頻率，但使用不同時(shí)隙進(jìn)行通信。由于TD-SCDMA上下行采用同一頻率，因此其上下行具有相同的無線傳播特性。此外，上下行時(shí)分雙工有利于支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)配置。可以靈活地配置時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)，適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)需求。

2．智能天線與聯(lián)合檢測(cè)。智能天線的增益，可以有效地提升業(yè)務(wù)覆蓋能力，并降低對(duì)單個(gè)功放的功率要求。另外，智能天線的波束賦形對(duì)本小區(qū)及鄰小區(qū)的干擾具有抑制作用，同時(shí)聯(lián)合檢測(cè)亦可抑制本小區(qū)的干擾，因而可顯著減弱小區(qū)呼吸效應(yīng)，提升系統(tǒng)容量及頻譜利用效率。

3．動(dòng)態(tài)信道分配(DCA)。DCA及其參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整可為網(wǎng)絡(luò)后期優(yōu)化提供一種改善業(yè)務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化手段。DCA信道調(diào)整可以改善鏈路性能，由此可降低掉話率。另外，DCA對(duì)頻域、時(shí)域、碼域和空域資源的調(diào)整可以有效提高業(yè)務(wù)接入的成功率。

4、接力切換。接力切換是保持與兩小區(qū)的信令連接，但只與一個(gè)小區(qū)建立業(yè)務(wù)上的連接。接力切換的成功率低于軟切換成功率，高于硬切換成功率，其資源消耗等同于硬切換。因此，在對(duì)切換區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，對(duì)切換比例不像傳統(tǒng)CDMA系統(tǒng)那么敏感，規(guī)劃以滿足切換性能為主。

二、TD-SCDMA系統(tǒng)組阿和規(guī)劃技術(shù)的重要變化

(一)傳播模型的變化。鑒于無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜性，目前，仍然只能使用經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。然而，?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃桶虢?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ屯ǔ＞哂蓄A(yù)測(cè)誤差大、適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。為了提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，通常采用分段傳播模型和進(jìn)行傳播模型的校準(zhǔn)的方法來減小預(yù)測(cè)的誤差。

1．分段傳播模型。對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)來說，它的時(shí)分特性和智能天線帶來的空分特性，使得干擾源與有用信號(hào)在時(shí)間上或空間上錯(cuò)開。干擾在TD-SCDMA系統(tǒng)中顯得并不太重要，更重要的是對(duì)有用信號(hào)的預(yù)測(cè)。而有用信號(hào)通常來自距離很近的宿主基站，因此，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，短距傳播模型對(duì)規(guī)劃結(jié)果的正確性影響將更為重要。

2傳播模型的校準(zhǔn)。傳播模型的校準(zhǔn)是提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的另一個(gè)重要手段。然而，在實(shí)際工程中，每對(duì)一個(gè)地區(qū)進(jìn)行規(guī)劃，就進(jìn)行大量的測(cè)試是不可行的。這樣不僅使規(guī)劃成本提高了很多，而且耽誤了工程進(jìn)度。因此，在實(shí)際使用時(shí)，應(yīng)該以小區(qū)為單位，通過數(shù)字電子地圖，依據(jù)小區(qū)的傳播環(huán)境選擇相匹配的傳播模型，從而提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。

(二)業(yè)務(wù)模型的變化。時(shí)分雙工模式這個(gè)優(yōu)點(diǎn)使得TD-SCDMA更適合承載非對(duì)稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。然而，如果組網(wǎng)和規(guī)劃不合理，這一優(yōu)點(diǎn)非但不能夠得到體現(xiàn)，相反還可能出現(xiàn)反作用。首先，上下行時(shí)隙比例的規(guī)劃必須建立在一個(gè)準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)模型的基礎(chǔ)上。其次，目前的時(shí)隙比例規(guī)劃大多依據(jù)上下行的業(yè)務(wù)流量來制定。僅僅這樣是不夠的，必須考慮業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)。另外，在依據(jù)業(yè)務(wù)模型制定時(shí)隙方案時(shí)，要同時(shí)考慮系統(tǒng)的干擾。

(三)干擾的變化。TD-SCDMA系統(tǒng)由于具有時(shí)分和空分的特點(diǎn)，在干擾方面與其他系統(tǒng)并不完全相同。在TDD模式下，新增的用戶通過智能天線賦形和發(fā)射時(shí)隙的分齲，減輕對(duì)已激活用戶的干擾，小區(qū)呼吸作用不明顯。這樣，TD-SCDMA的小區(qū)覆蓋范圍比較穩(wěn)定，切換區(qū)域不易受系統(tǒng)負(fù)荷影響。

三、TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

(一)TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法

1、建網(wǎng)目標(biāo)。建網(wǎng)目標(biāo)包含覆蓋范圍、容量要求以及質(zhì)量要求，其中：(1)覆蓋范圍中應(yīng)明確網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域以及覆蓋區(qū)域的地形信息和傳播條件；(2)容量要求應(yīng)該明確可用的頻譜資源和業(yè)務(wù)類型，對(duì)用戶密度及業(yè)務(wù)密度的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，以及話務(wù)模型及其分布等信息：(3)在質(zhì)量要求中應(yīng)明確對(duì)覆蓋概率、中斷概率的要求以及終端用戶吞吐量

2．無線網(wǎng)絡(luò)估算。TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋估算主要是基于鏈路預(yù)算的結(jié)果得到，在TD-SCDBA系統(tǒng)中覆蓋主要取決于承載的最大碼發(fā)射功率和接收機(jī)解調(diào)能力。TD-SCDMA容量主要受限于有限的碼資源和功率資源，因此TD-SCDMA系統(tǒng)容量可根據(jù)無線資源(RU)進(jìn)行估算。

3．無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃。預(yù)規(guī)劃過程中需要考慮以下幾點(diǎn)：(1)在選擇站址時(shí)應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋和網(wǎng)孔布局，從而保證系統(tǒng)的性能。(2)根據(jù)覆蓋預(yù)測(cè)得到的輸出結(jié)果，分析系統(tǒng)的覆蓋情況是否滿足覆蓋的要求，并對(duì)小區(qū)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，直至得到滿意的覆蓋結(jié)果。(3)在覆蓋預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，使用Monte Carlo靜態(tài)仿真對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行評(píng)估，最終確定基站數(shù)、基站配置、天線掛高和天線下傾角等。

4．站址選擇與勘測(cè)。在基站選址時(shí)應(yīng)盡量考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)站址，即優(yōu)先選擇共站：小區(qū)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并注意考慮特殊的環(huán)境：考慮機(jī)房、鐵塔、屋頂施工的可行性；考慮天線高度、方向角、下傾角、隔離度等對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響：注意考慮業(yè)務(wù)承載的均衡。基站站址現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的內(nèi)容主要包括記錄站點(diǎn)的經(jīng)緯度信息，記錄站高和天線掛高，記錄站點(diǎn)周圍環(huán)境，在站址勘測(cè)報(bào)告中應(yīng)給出站址選擇建議和每個(gè)站點(diǎn)的工程參數(shù)建議。

5．小區(qū)規(guī)劃。良好的小區(qū)規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基本保證，實(shí)際的小區(qū)規(guī)劃參數(shù)包括工程參數(shù)和小區(qū)參數(shù)。實(shí)際的TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，應(yīng)該通過對(duì)典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和典型覆蓋環(huán)境的理論分析和實(shí)際網(wǎng)絡(luò)測(cè)試驗(yàn)證，得到不同情況下的小區(qū)參數(shù)配置基線并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況，給出合理的參數(shù)取值建議。

四、結(jié)論

在無線網(wǎng)絡(luò)的具體規(guī)劃上，TD-SCDMA相比有業(yè)務(wù)覆蓋均衡、建網(wǎng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但也存在覆蓋區(qū)域小，對(duì)無線網(wǎng)結(jié)構(gòu)敏感等缺點(diǎn)。在規(guī)劃方面，TD-SCDMA可以多次規(guī)劃，分層建設(shè)，對(duì)一些基站的影響不是很大，可以通過之后的增加載頻來解決容量。