TD-SCDMA直放站對網(wǎng)絡(luò)性能的影響

　　第三代移動通信雖然在技術(shù)先進(jìn)性以及給用戶帶來的體驗等方面都有很大進(jìn)步，但是隨之而來的問題也不少。面對新的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)以及后續(xù)的優(yōu)化等工作，我們在繼承原有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，也應(yīng)該充分預(yù)見可能出現(xiàn)的困難，用最小的代價換取網(wǎng)絡(luò)能夠帶來的最大價值。比如說，對于TD-SCDMA而言，直放站就有自身的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)會給網(wǎng)絡(luò)性能帶來什么樣的影響？我們應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)對？這些都是我們必須解決的問題。

　　我們知道，TD-SCDMA直放站是用于TD-SCDMA移動通信網(wǎng)的全雙工、線性射頻放大的設(shè)備。按傳輸方式可分為：干線放大器、無線傳輸直放站和光纖傳輸直放站。按信道方式可以分為：寬帶直放站和選頻直放站。2G時代的直放站在優(yōu)化補(bǔ)盲和室內(nèi)覆蓋中發(fā)揮了重要作用，人們期望TD直放站在3G發(fā)展中也能占有一席之地。但與以往的直放站相比，TD直放站具有一些新的特點(diǎn)，所以在其正式入網(wǎng)前，需要對它的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性進(jìn)行充分的研究和驗證，在其入網(wǎng)后還要根據(jù)實(shí)際情況不斷對其進(jìn)行優(yōu)化。目前，各直放站廠商基本上都已開發(fā)出各自的TD直放站產(chǎn)品與方案，且部分產(chǎn)品已經(jīng)在試驗網(wǎng)中得到了應(yīng)用。2006年4月，在泰爾實(shí)驗室、各系統(tǒng)廠商和各直放站廠商的共同努力下，完成了TD直放站標(biāo)準(zhǔn)初稿。普天等眾多企業(yè)積極參與TD-SCDMA直放站標(biāo)準(zhǔn)的制訂和完善工作，在促進(jìn)TD-SCDMA直放站產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展方面做了大量細(xì)致的工作。

同步問題是TD直放站的關(guān)鍵

　　TD直放站不同于其它系統(tǒng)直放站的主要區(qū)別是同步的時分雙工模式。TD直放站正常工作的前提是能夠和NodeB取得同步。眾所周知，TD-SCDMA是一個時分雙工系統(tǒng)，每個子幀包括7個常規(guī)時隙、3個特殊時隙和兩個時隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)。為使上下行信號順利完整地通過直放站，TD-SCDMA直放站必須與NodeB保持同步關(guān)系，以進(jìn)行準(zhǔn)確的收發(fā)轉(zhuǎn)換。如果TD-SCDMA直放站和NodeB失步，會使UE不能正確解調(diào)信號，NodeB間出現(xiàn)交錯時隙，甚至導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

　　目前，TD-SCDMA直放站和NodeB保持同步的方式主要有檢波同步方式、GPS同步方式、終端同步方式等。針對不同的直放站同步方式，上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)的設(shè)置是可以不同的，設(shè)置的出發(fā)點(diǎn)還是使信號順利完整地通過：對于檢波同步方式，在檢測到下行導(dǎo)頻信號的下降沿后就可以切換到接收狀態(tài)，第二個轉(zhuǎn)換點(diǎn)可以通過理論推算獲得；對于GPS同步方式，由于時間精度很高，在根據(jù)與基站的距離設(shè)置好時間偏移值后，可以與NodeB很好地同步，所以兩個上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)可以設(shè)置在理想的轉(zhuǎn)換點(diǎn)上；對于終端同步方式，第一個轉(zhuǎn)換點(diǎn)可以放在下行導(dǎo)頻信號的下降沿后，第二個轉(zhuǎn)換點(diǎn)可以通過讀BCH信道或理論推算獲得。

　　另外，TD-SCDMA直放站還具有時隙比例自動調(diào)整的特點(diǎn)。TD系統(tǒng)的慢速DCA能夠自動調(diào)整業(yè)務(wù)時隙的上下行比例，使上下行傳輸能力和業(yè)務(wù)上下行負(fù)載的比例關(guān)系相匹配，避免因資源單向受限造成容量損失。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)調(diào)整了時隙比例后，需要直放站能夠檢測出這種變化，并且自動地調(diào)整收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。對于終端同步方式，由于可以監(jiān)聽廣播的消息，所以比較容易實(shí)現(xiàn)調(diào)整。

TD直放站對網(wǎng)絡(luò)性能帶來影響

　　直放站自身的一些特性，如傳輸時延、線形度等等，或多或少會對網(wǎng)絡(luò)側(cè)造成一定的影響。

　　首先，是對NodeB接收機(jī)靈敏度的影響。直放站的引入改善了NodeB接收端的噪聲系數(shù)，從而改善了NodeB對底噪的影響。

　　其次，是對底噪的影響。直放站是一種有源放大設(shè)備，它的引入會帶來底噪的提升。而影響底噪提升的因素主要是上行增益和上行鏈路路徑損耗的差值，所以在進(jìn)行室內(nèi)覆蓋設(shè)計時，要考慮合理的干放上行增益和上行鏈路路徑損耗。

　　再次，是傳輸時延對基站覆蓋距離的影響。直放站傳輸時延是指直放站輸出信號對輸入信號的時間延遲。目前，在TD-SCDMA直放站產(chǎn)品中，干線放大器的傳輸時延一般≤1μs，無線直放站的傳輸時延一般≤5μs。直放站的傳輸時延會對空口上實(shí)際傳送的子幀結(jié)構(gòu)造成一些影響。

　　然后，是上下行增益不平衡對接入和切換的影響。當(dāng)直放站的上下行增益設(shè)置為不同的值時，對切換和接入需要以下行導(dǎo)頻功率為參考，開環(huán)估計上行發(fā)射功率的過程來說會產(chǎn)生影響。一般情況下，下行增益大于上行增益，這樣開環(huán)估計出的UE初始發(fā)射功率會比實(shí)際需要小。對于呼叫接入來說，當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)不能成功接入時，會增大發(fā)射功率重新嘗試，這樣增加了呼叫接入的時延。對于接力切換來說，由于沒有增加發(fā)射功率的機(jī)制，很可能會導(dǎo)致切換的失敗。而對于硬切換來說，因為UE會和目標(biāo)小區(qū)重新做接入，所以問題不大，但需要注意的是，切換超時定時器不能設(shè)置得太小。

　　另外，對上行同步和聯(lián)合檢測的影響。TD-SCDMA是一個同步系統(tǒng)，通過上行同步控制，可以使同一時隙不同用戶發(fā)送的信號的主徑同時到達(dá)基站。引入直放站后，直放站帶來的傳輸時延在上行同步控制的作用下，只是使UE的發(fā)送時間提前量比不使用直放站大了一些，用戶的所有路徑時延仍然能夠正確地落在信道估計窗口內(nèi)。聯(lián)合檢測算法的關(guān)鍵是正確地估計出用戶的信道沖擊響應(yīng)，其前提是用戶信號的同步抵達(dá)，所以上行同步的維持也保證了聯(lián)合檢測的正確執(zhí)行，所以直放站的引入不會對上行同步和聯(lián)合檢測造成影響。

　　最后，是直放站上下行傳輸時延不對稱對切換的影響。當(dāng)UE在直放站覆蓋區(qū)和目標(biāo)小區(qū)基站覆蓋區(qū)間切換時，如果直放站的上下行時延是不對稱的，則會對TD的接力切換和硬切換造成一定的影響。

　　從上面的分析可以看出，TD直放站的引入會對網(wǎng)絡(luò)性能造成一定的影響，雖然這些影響既有正面影響也有負(fù)面影響，但負(fù)面影響基本上可以通過優(yōu)化來消除或減小。比如在TD-SCDMA組網(wǎng)過程中，應(yīng)充分考慮TD直放站不同產(chǎn)品的特點(diǎn)與性能以及其低成本廣覆蓋的優(yōu)勢，在補(bǔ)盲和應(yīng)急覆蓋中，整體考慮無線直放站和光纖直放站的特點(diǎn)，做到優(yōu)勢互補(bǔ)，為運(yùn)營商建設(shè)低成本、高質(zhì)量的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)。