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摘要 本文首先介紹了TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合技術(shù)特點(diǎn)分析了TD-SCDMA的規(guī)劃特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略，并與WCDMA進(jìn)行了對(duì)比。最后提到TD-SCDMA規(guī)劃相關(guān)的一些問題，如站址選取、規(guī)劃工具現(xiàn)狀等。
關(guān)鍵詞 TD-SCDMA DCA 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營(yíng)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，從覆蓋、容量、QoS三個(gè)方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行宏觀配置。網(wǎng)絡(luò)性能的這3個(gè)指標(biāo)需要由無線系統(tǒng)中各種物理層關(guān)鍵技術(shù)、鏈路層控制協(xié)議、無線資源算法等各方面因素協(xié)同實(shí)現(xiàn)。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，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)，與當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商較熟悉的WCDMA的規(guī)劃存在一定的差異。
1、TD-SCDMA技術(shù)特點(diǎn)
與WCDMA制式相比，TD-SCDMA具有如下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。
1.1 時(shí)分雙工
與WCDMA采用頻分雙工不一樣的是，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�？梢造`活的配置時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)，適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)需求。
1.2 智能天線與聯(lián)合檢測(cè)
智能天線的增益(分集及賦形增益)，可以有效的提升業(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)(MUD)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。
1.3 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。
1.4 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，因此它不同于硬/軟切換。
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。
1.5 多載波
TD-SCDMA與WCDMA都可應(yīng)用多載波技術(shù)，但TD-SCDMA多載波技術(shù)的應(yīng)用可使同一扇區(qū)下的多個(gè)載波按照一個(gè)小區(qū)的方式來管理。
隨著后期的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容，應(yīng)用多載波技術(shù)可使網(wǎng)絡(luò)原有的碼規(guī)劃及鄰區(qū)規(guī)劃方案可繼續(xù)沿用而不用重新規(guī)劃。
2、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃特點(diǎn)
TD-SCDMA與WCDMA網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)差異決定了兩者在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面的差異，同時(shí)也決定了TD-SCDMA在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面具有一些優(yōu)勢(shì)。
2.1 TD-SCDMA與WCDMA鏈路預(yù)算對(duì)比
與WCDMA類似，TD-SCDMA的鏈路預(yù)算可分為上行鏈路預(yù)算和下行鏈路預(yù)算，其中上行鏈路預(yù)算的各種因素為已知或準(zhǔn)確估計(jì)，結(jié)果較為可靠，工程上一般通過上行鏈路預(yù)算對(duì)基站覆蓋能力進(jìn)行估算。
上行鏈路預(yù)算計(jì)算公式如下。
最大允許空間路徑損耗(dB)=移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率(dBm)+移動(dòng)臺(tái)天線增益(dB)-人體損耗(dB)-饋線損耗(dB)+基站接收天線增益(dBi)+軟切換增益(dB)-建筑物或車體穿透損耗(dB)-慢衰落余量(dB)-功控余量(dB)-干擾余量(dB)-基站接收靈敏度(dBm)
由表1可見，TD-SCDMA與WCDMA在鏈路預(yù)算方面的差異如表2所示。
[table]
項(xiàng)目 | 說明 |
移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率 | 根據(jù)產(chǎn)品性能而定，一般數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：+24dBm，話音業(yè)務(wù)：+21dBm |
移動(dòng)臺(tái)天線增益 | 一般為0dB |
人體損耗 | 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：0dB；語音業(yè)務(wù)：3dB |
饋線損耗 | 與饋線長(zhǎng)度有關(guān) |
基站接收天線增益 | 與基站采用的天線有關(guān) |
軟切換增益 | 軟切換增益是指克服慢衰落增益 |
建筑物/車體穿透損耗 | 穿透損耗與具體的建筑物類型、電波入射角度等因素有關(guān) |
慢衰落余量 | 陰影衰落符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布，其取值與扇區(qū)邊緣通信概率、陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差相關(guān) |
功控余量 | 慢速移動(dòng)終端主要通過快速閉環(huán)功控保證解調(diào)性能，必須為快速閉環(huán)功控預(yù)留一定發(fā)射功率動(dòng)態(tài)調(diào)整范圍，綜合考慮軟切換宏分集合并增益，功控余量取定為3dB。對(duì)于中高速移動(dòng)的終端(一般當(dāng)終端移動(dòng)速度≥50km時(shí))，主要由信道編碼中的交織對(duì)抗快衰落，快速閉環(huán)功控作用很小，一般不需考慮預(yù)留功控余量 |
接收機(jī)靈敏度 | 靈敏度=NFBS+10log(KT)+10log(Eb/N0)+10log(Rb)其中：NFBS為基站噪聲系數(shù)；K為Boltzmann常數(shù)，為1.38×10-23J/K；T為開氏溫度，取290K；Rb為業(yè)務(wù)速率 |
[table]
項(xiàng)目 | TD-SCDMA | WCDMA |
TMA | 不采用 | 部分采用 |
小區(qū)呼吸 | 無小區(qū)負(fù)荷設(shè)置 | 需要設(shè)置小區(qū)負(fù)荷 |
智能天線 | 采用 | 不采用 |
發(fā)射功率 | 使用小功率功放組 | 使用大功率功放 |
切換增益 | 切換增益(對(duì)抗慢衰落) | 切換增益(對(duì)抗慢衰落) |
2.2 TD-SCDMA與WCDMA容量估算對(duì)比
TD-SCDMA是時(shí)分雙工系統(tǒng)，其容量與WCDMA對(duì)比如表3所示。
[table]
項(xiàng)目 | TD-SCDMA | WCDMA |
上行 | 碼道受限(受限于碼資源) | 干擾受限(受限于“多址+鄰區(qū)”干擾) |
下行 | 碼道受限(受限于碼資源) | 功率受限(受限于下行發(fā)射功率) |
與覆蓋關(guān)系 | 無緊密關(guān)系 | 緊密關(guān)聯(lián) |
2.3 TD-SCDMA與WCDMA規(guī)劃差異
結(jié)合TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)，以及TD-SCDMA與WCDMA在鏈路預(yù)算、容量估算方面的差異，可以了解到TD-SCDMA與WCDMA在規(guī)劃方面的差異如表4所示。
[table]
項(xiàng)目 | TD-SCDMA | WCDMA |
小區(qū)呼吸 | 小區(qū)呼吸效應(yīng)不明顯，覆蓋對(duì)話務(wù)負(fù)荷不敏感 | 小區(qū)呼吸效應(yīng)明顯，覆蓋對(duì)話務(wù)負(fù)荷敏感 |
軟切換 | 無軟切換，切換區(qū)設(shè)置需考慮切換性能，系統(tǒng)對(duì)切換比例不敏感 | 有軟切換，切換區(qū)設(shè)置考慮切換性能，同時(shí)考慮軟切換的資源消耗 |
擾碼數(shù)量 | 32個(gè)擾碼組，擾碼規(guī)劃要求較高，需要借助專門擾碼規(guī)劃軟件 | 512個(gè)擾碼組，擾碼規(guī)劃要求相對(duì)較低，可借助專門的擾碼規(guī)劃軟件 |
業(yè)務(wù)覆蓋 | 不同業(yè)務(wù)覆蓋差異小，不同業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋能力有較好的一致性 | 不同業(yè)務(wù)覆蓋差異大，不同業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋能力存在較大差異 |
上下行業(yè)務(wù)對(duì)稱性 | 支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)，支持不同區(qū)域靈活的時(shí)隙配置 | 非對(duì)稱業(yè)務(wù)會(huì)降低頻譜利用率 |
當(dāng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)無法滿足實(shí)際增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求時(shí)，需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容，當(dāng)前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的方式有增加載波和小區(qū)分裂兩種。
3.1 增加載波擴(kuò)容
一般情況，建議優(yōu)先采用增加載波的方式進(jìn)行擴(kuò)容。
(1)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的呼吸效應(yīng)不明顯，因此在參數(shù)一致的情況下，新增載波與原載波的覆蓋范圍完全一樣，不會(huì)對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成影響；
(2)TD-SCDMA小區(qū)在單功放3載波的情況下，其業(yè)務(wù)信道的覆蓋仍然能夠保持上下行鏈路平衡，因此新增載波不會(huì)影響原有載波的覆蓋范圍，不會(huì)對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成影響；
(3)新增載波本身不會(huì)涉及到新站點(diǎn)建設(shè)以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局的影響，相對(duì)比小區(qū)分裂的擴(kuò)容方式而言，對(duì)網(wǎng)絡(luò)影響更小。
3.2 小區(qū)分裂擴(kuò)容
當(dāng)增加載波擴(kuò)容方式無法解決網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需要時(shí)，可考慮采用小區(qū)分裂擴(kuò)容方式。小區(qū)分裂擴(kuò)容方式有“3N方式”及“4N方式”兩種。
3.2.1 3N方式
3N方式主要指原有小區(qū)的天線方向調(diào)整30°，同時(shí)小區(qū)半徑分裂為原有半徑的，即小區(qū)分裂后面積為原有小區(qū)面積的1/3，相當(dāng)于擴(kuò)容后基站數(shù)為原有基站數(shù)的3倍，因此稱為“3N擴(kuò)容”，如圖1所示，圖中淺色箭頭為原有基站的小區(qū)方向，深色箭頭為擴(kuò)容后的基站小區(qū)方向。
3.2.2 4N方式
4N方式主要指原有小區(qū)的天線方向不變，同時(shí)小區(qū)半徑分裂為原有半徑的1/2，即小區(qū)分裂后面積為原有小區(qū)面積的1/4，相當(dāng)于擴(kuò)容后基站數(shù)為原有基站數(shù)的4倍，因此稱為“4N擴(kuò)容”，如圖2所示，圖中淺色箭頭為原有基站的小區(qū)方向，深色箭頭為擴(kuò)容后的基站小區(qū)方向。
3.2.3 3N及4N擴(kuò)容方式對(duì)比
相對(duì)而言，4N擴(kuò)容方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整較小，但需要新增基站數(shù)量較大，投資也較大，實(shí)際工程中，采用3N還是4N擴(kuò)容方式與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的覆蓋需求及業(yè)務(wù)需求有關(guān)，需要結(jié)合實(shí)際需求選取合適的擴(kuò)容方式。
4、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具
目前業(yè)界號(hào)稱支持TD-SCDMA規(guī)劃的軟件廠商有Planet、Forsk、Aircom、大唐、百林等。推出商用版本的時(shí)間在2005年8月份左右。由于目前沒有現(xiàn)網(wǎng)的數(shù)據(jù)參考，不能進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估，傳播模型的校正工作進(jìn)度較慢。目前各TD-SCDMA廠商及運(yùn)營(yíng)商都有相應(yīng)的測(cè)試版，但相對(duì)來說，試用都不夠理想。
5、站址選取原則
隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提高，站點(diǎn)選擇是運(yùn)營(yíng)商一項(xiàng)艱難的工作。TD-SCDMA基站站點(diǎn)選擇又對(duì)運(yùn)營(yíng)商提出了新要求。TD-SCDMA站址的選擇較WCDMA要苛刻，因?yàn)樘炀�、功放都放在天面，對(duì)天面的承重要求高。
當(dāng)然其它因素如：主瓣方向場(chǎng)景開闊、周圍無對(duì)覆蓋區(qū)形成阻擋的高大物體、地形可見性好、足夠的天線安裝空間、饋線盡可能短等與WCDMA的要求相同。
6、業(yè)務(wù)
在面向業(yè)務(wù)的3G時(shí)代，如何適應(yīng)業(yè)務(wù)的不同QoS需求是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃必須要考慮的問題。TD-SCDMA系統(tǒng)在業(yè)務(wù)規(guī)劃方面有兩個(gè)特點(diǎn)，一是同一區(qū)域下各種業(yè)務(wù)覆蓋半徑基本相同；二是適應(yīng)業(yè)務(wù)量的增加，可以對(duì)時(shí)隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整以調(diào)節(jié)上、下行流量的比例，使語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以互相轉(zhuǎn)化。
具體調(diào)節(jié)時(shí)隙結(jié)構(gòu)時(shí)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行靈活配置。在業(yè)務(wù)發(fā)展初期，適應(yīng)語音業(yè)務(wù)上下對(duì)稱的特點(diǎn)可采用3:3(上行時(shí)隙數(shù)：下行時(shí)隙數(shù))的對(duì)稱時(shí)隙結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展時(shí)，可采用2:4、1:5的時(shí)隙結(jié)構(gòu)，對(duì)稱部分仍可容納一定的語音業(yè)務(wù)，不對(duì)稱部分可用于承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)的最優(yōu)配置。
