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TD-SCDMA系統(tǒng)作為三大3G標(biāo)準(zhǔn)之一，相對于2G系統(tǒng)，能夠更好地適應(yīng)未來移動通信的發(fā)展，尤其是數(shù)據(jù)通信的需要。TD-SCDMA系統(tǒng)除了在容量上比2G系統(tǒng)有較大提升外，在覆蓋能力方面也不遜于2G系統(tǒng)。這里針對海面、草原等廣域覆蓋場景，給出一些針對性的思路。
技術(shù)能力
由于TD-SCDMA為時分系統(tǒng)，可以從其幀結(jié)構(gòu)來考慮實現(xiàn)不同距離的覆蓋。由于無線信號的空間傳播延遲，TD-SCDMA終端側(cè)在接收下行導(dǎo)頻信號時幀頭相對于NodeB的幀頭會有一定的滯后，而終端在發(fā)送上行導(dǎo)頻信號時為補(bǔ)償空間傳播延遲需要提前發(fā)送，為避免時隙干擾，TD-SCDMA終端只能通過壓縮保護(hù)時隙（GP）來準(zhǔn)確收發(fā)信號。
此時，TD-SCDMA的最大雙向時延為GP時隙的長度（96chip），而無線信號在空間的傳播速度接近光速。因此一般理解的TD-SCDMA最大覆蓋半徑為（其中C為光速）：
dmax＝Δt×c（光速）＝96/2/（1.28×106）×c＝11.25km
增加TD-SCDMA的覆蓋半徑可以采取以下方式：
方式一，壓縮UpPTS中的GP時隙，不會對TS1造成任何影響，但可增加32chip的雙向時延。此時，TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax＝（96+32）/2/（1.28×106）×c＝15km
這種增加無須改動NodeB、UE和空口協(xié)議，目前可以提供。
方式二，閉塞整個TS1時隙，NodeB對SYNC_UL的搜索范圍可以進(jìn)一步擴(kuò)大到TS1時隙中。此時，TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax=（96+128）/2/（1.28×106）×（3×108）=26.25km
此時，SYNC_UL的最晚到達(dá)點必須在Up－PTS起始后128chips。所以這種覆蓋里程的增加需要NodeB的實現(xiàn)支持，而UE、空口協(xié)議保持不動，只影響TS1時隙。
方式三，閉塞整個TS1時隙，并修改UE的UpPTS提前發(fā)射時間至GP時隙前的32chip，即DwPTS的GP時隙，此時，TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax=256/2/（1.28×106）×（3×108）=30km
此時，犧牲了整個TS1時隙，并且UpPTS的發(fā)射時間需要提前。所以，這種覆蓋里程的增加需要修改UE，由于壓縮了DwPTS，縮小了GP時隙，UE對DwPTS會形成一定的干擾。
方式四，閉塞整個TS1時隙，把UpPTS擴(kuò)大至TS1，并預(yù)留32chips的下行時隙間隔。此時TD-SCDMA的覆蓋半徑增加為：
dmax=（96+160+864-128）/2/（1.28×106）×（3×108）=116.25km
式中，96+160+864-128=992chips為實際閉塞整個TS1時隙所能最大允許的時隙間隔。
值得注意的是，增加TD-SCDMA基站的覆蓋范圍如果涉及NodeB、UE和空口協(xié)議的更改，將是以犧牲系統(tǒng)容量為代價的。在目前TD-SCDMA設(shè)備研發(fā)中尚未完全實現(xiàn)。在實現(xiàn)具體的遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)的覆蓋時，可以根據(jù)具體情況選用合適的站型。
TD-SCDMA廣覆蓋規(guī)劃
1.傳播模型
無線電波在海平面、沙漠等環(huán)境傳播時，傳播路徑主要是通過空氣傳播的直達(dá)波和經(jīng)過海面或地面的反射波。由于傳播損耗很小，信號可以傳播到很遠(yuǎn)的地方。此時，不能再把地球看作平面，而應(yīng)把它看作球面，即地球曲率對信號的傳播產(chǎn)生影響。另外，處于傳播路徑上的島嶼、沙丘等也會對信號傳播產(chǎn)生陰影效應(yīng)。在鏈路預(yù)算時，可采用農(nóng)村開闊地模型，并在此基礎(chǔ)上減小約3dB進(jìn)行計算。
2.無線視距
在甚高頻頻段無線電波的地對地傳播模型中，地球影響的大小是依賴于路徑的長短。在視距路徑上，地球的主要影響在于引起反射波，從而在接收機(jī)內(nèi)部對直射電波產(chǎn)生消極或積極的干擾。對于超視距的路徑，由于電波的衍射及散射的存在，信號傳播可能會超過視距。
在視距的情況下，隨著距離的增加，信號強(qiáng)度的衰減比在非視距的情況下慢。而根據(jù)TD-SCDMA基站靈敏度、站側(cè)的天線增益、天饋線損耗、人體損耗、正態(tài)衰落余量就可以得到最大允許的空間損耗。如果傳播信號在視距范圍內(nèi)的損耗小于最大允許的空間損耗，那么信號將進(jìn)入非視距范圍繼續(xù)傳播，但站點的覆蓋半徑主要取決于視距范圍的大小。
由于非視距范圍一般都在數(shù)公里以內(nèi)，對于海面、平原等超遠(yuǎn)覆蓋來講，該站點的覆蓋半徑基本上等于該站址的視距。
3.站址規(guī)劃
在海平面、沙漠等區(qū)域進(jìn)行站址規(guī)劃時，關(guān)鍵在于根據(jù)目標(biāo)覆蓋區(qū)來選擇合適高度的站點。相關(guān)的邊際測試結(jié)果表明：
——對要求覆蓋半徑在30km左右的范圍，通常選擇在比較平坦的地方建塔，塔高一般在50m左右。
——對要求覆蓋半徑在45km～70km，通常選擇比較高的山丘、沿海邊山頂?shù)牡胤浇ㄋ�，塔高�?00m～200m。
——對覆蓋半徑在70km的范圍，通常塔高選擇在200m以上。
4.天線選擇
廣覆蓋設(shè)備一般采取宏蜂窩基站的方式，配備扇區(qū)化的智能天線。由于需要盡可能地增大覆蓋范圍，在天線的增益方面一般選擇高增益天線。海面及沙漠覆蓋一般要求天線具有比較寬的水平波瓣寬度，而對天線的垂直波瓣寬度則要求較窄，這樣能保證良好的水平覆蓋面，并提供足夠的增益滿足遠(yuǎn)覆蓋距離的要求。在進(jìn)行海面和沙漠覆蓋時，由于要考慮地球球面曲率的影響，所以一般天線架設(shè)會超過100m，在近端容易形成盲區(qū)，因此建議選擇具有零點填充的天線，可以改善覆蓋，提高服務(wù)質(zhì)量。
TD-SCDMA廣覆蓋優(yōu)化
TD-SCDMA廣覆蓋的優(yōu)化工作比一般網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作更具挑戰(zhàn)性，相關(guān)信息的獲取也更加困難，但大體上還是可以從開通后的RF優(yōu)化和日常維護(hù)優(yōu)化兩方面來考慮。
1.RF優(yōu)化
開通后的RF優(yōu)化可以從市場推廣方面收集漁民、牧民等作業(yè)主要活動范圍，對每個地市相關(guān)管理部門進(jìn)行專訪，掌握第一手資料，列出相關(guān)重要作業(yè)區(qū)域。根據(jù)基站信息對這些區(qū)域進(jìn)行理論計算，從而判斷是否處于覆蓋范圍之內(nèi)，之后制訂出相應(yīng)的改善方案。
要改善重要作業(yè)區(qū)域的覆蓋，可以從調(diào)整天線方位角、下傾角、增加智能天線掛高、更換大增益的天線、優(yōu)化后臺參數(shù)等方面來考慮。
2.日常維護(hù)優(yōu)化
開通后的RF優(yōu)化側(cè)重于覆蓋方面的優(yōu)化，而日常維護(hù)優(yōu)化涉及的內(nèi)容則比較廣，包括基站設(shè)備故障的處理，傳輸和供電等問題的解決，基站的資源利用情況及性能指標(biāo)的統(tǒng)計分析等。
隨著廣覆蓋網(wǎng)絡(luò)用戶的不斷增加以及作業(yè)時間和范圍的不斷改變，某些基站有可能出現(xiàn)信道、功率等資源不足的情況，這都需要在日常維護(hù)優(yōu)化的過程中進(jìn)行觀察、跟蹤和統(tǒng)計，以便及時地進(jìn)行調(diào)整和擴(kuò)容。
需要注意的是，對于廣覆蓋基站的使用，應(yīng)該保證TD-SCDMA系統(tǒng)上行接收的靈敏度，確保上行覆蓋和上下行鏈路平衡。
結(jié)束語
TD-SCDMA廣覆蓋是一項艱巨的工作，作為我國提出的第一個第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，如果今后需要獨(dú)立組網(wǎng)，且獲得運(yùn)營商的青睞，則海洋漁民、草原牧民以及戈壁沙漠覆蓋工程都是很重要的，其潛在市場前景也十分廣闊。目前，TD-SCDMA正處于規(guī)模網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用試驗測試中，在這基礎(chǔ)上盡早地提出適應(yīng)于TD-SCDMA廣覆蓋的應(yīng)用策略，無疑能夠加快TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的商用進(jìn)程，為TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化貢獻(xiàn)力量。
（華信郵電咨詢設(shè)計研究院有限公司 肖清華 樊耀東）
