TD-SCDMA网络规划方法和不同带宽条件下组网策略研究.doc

知识水坝（豆丁网pologoogle）为您倾心整理（下载后双击删除） 百度一下“知识水坝“ td-scdmatd-scdma 网络规划优化创新课题系列网络规划优化创新课题系列 td-scdmatd-scdma 规划方法和不同规划方法和不同 带宽条件下组网策略研究带宽条件下组网策略研究 中国移动通信集团公司中国移动通信集团公司 2007 年年 11 月月 知识水坝（豆丁网pologoogle）为您倾心整理（下载后双击删除） 百度一下“知识水坝“ 序序 言言 td-scdma 从被国际电联正式接纳为第三代移动通信标准到今天，经历了 七年多的发展和不断完善。采用了 tdd 双工方式、智能天线、联合检测等新技 术，在为系统带来增益的同时也带来了许多挑战。时至今日，td-scdma 系统 还在不断完善。 为了积极应对 td-scdma 给中国移动带来的挑战，扎实地推动 td- scdma 无线网络规划优化技术的研究工作，针对网络建设中出现的比较集中 的技术问题，集团公司技术部提出并下达了三十余项研究专题，并组织辽宁、 河北、北京、天津、上海、福建、广东、研究院及设计院针对这些专题进行研 究。课题承担单位采用理论分析、仿真和试验等相结合的方式对相关问题进行 了深入细致的研究，针对 td-scdma 网络建网初期不同场景的规划，智能天 线、规划工具、电磁辐射等专题提出了有价值的结论。技术部先后主持召开了 多次评审会，对每个项目逐一进行了细致的审查和技术挖掘，提出了许多修改 意见和建议，进一步提升了课题质量。课题促进了 td-scdma 网络规划和优 化工作，有力地支撑了网络建设，提升了中国移动在 td-scdma 方面的整体 技术水平。 为了加快课题成果共享，技术部将研究成果进行了再次审定。希望各单位 认真地学习研究成果，在实际工作中应用和完善，力争使研究成果有效地转化 为生产力。 欢迎大家对研究报告及时提出反馈意见，以便改进我们的工作。 中国移动通信集团技术部中国移动通信集团技术部 2007 年年 11 月月 知识水坝（豆丁网pologoogle）为您倾心整理（下载后双击删除） 百度一下“知识水坝“ 前前 言言 本课题主要针对在 td-scdma 网络建设过程中各省市所拥有频率带宽不同 条件下如何进行无线网络规划以及如何进行合理组网的问题进行研究。 本报告研究的主要内容包括 td-scdma 无线网络规划流程、方法、特点以 及频率带宽对于 td-scdma 无线网络规划的影响。同时本报告还对不同频率 带宽条件下不同场景可以采取的组网策略进行了深入分析。最后通过分析不同 场景下的组网策略指出了目前终端能力的缺陷以及其对网络性能的影响，提出 了 td-scdma 终端需要进一步改进的内容。 由于不同省市拥有不同的频率带宽，而通过理论分析、仿真验证以及试验 网外场测试验证这三种手段有效结合，可以看到 td-scdma 网络的规划与组 网和频率带宽有着密切的关系。在试验网建设过程中及时总结、分析和提炼不 同频率带宽条件下的规划方法和组网策略对于不断打造精品网络有着十分重要 的意义。 鉴于时间仓促、作者水平有限，因此本报告中难免有疏漏不当之处，恳请 读者指正。 本报告编制单位：中国移动通信设计院无线通信研究所 本报告主要编制人：董江波，李楠 本报告主审单位：中国移动通信集团技术部 本报告主审人：刘佳 知识水坝（豆丁网pologoogle）为您倾心整理（下载后双击删除） 百度一下“知识水坝“ td-scdmatd-scdma 规划方法和不同规划方法和不同 带宽条件下组网策略研究带宽条件下组网策略研究 第 5 页 共 55 页 目录 1范围范围.6 2参考文献参考文献.6 3本课题主要贡献本课题主要贡献.7 4td-scdma 无线网络规划无线网络规划7 4.1无线网络规划总体思路7 4.1.1无线网络规划原则无线网络规划原则8 4.1.2室内外一体统筹考虑室内外一体统筹考虑9 4.1.3充分利用现网资源充分利用现网资源9 4.1.4td-scdma系统与其他系统无线网络规划特点对比系统与其他系统无线网络规划特点对比9 4.2td-scdma 无线网络建网策略 10 4.2.1覆盖目标覆盖目标10 4.2.2服务质量服务质量11 4.2.3小区负载小区负载11 4.2.4承载极限容量所需频率资源承载极限容量所需频率资源12 4.2.5站型选择站型选择每小区所需频率资源每小区所需频率资源13 4.2.6组网方式组网方式14 4.2.7室内覆盖室内覆盖16 4.3td-scdma 无线网络规划总体流程 17 4.3.1数据采集数据采集17 4.3.2规模估算规模估算18 4.3.3站址查勘站址查勘19 4.3.4码资源规划码资源规划19 4.3.5时隙比例规划时隙比例规划22 4.4传播模型校正23 4.5链路预算23 4.5.1链路预算方法链路预算方法23 4.5.2特征参数特征参数24 第 6 页 共 55 页 4.6站点布局26 4.6.1站点布局的原则站点布局的原则26 4.6.2基站选址的要求基站选址的要求27 4.7站点物理参数28 4.7.1天线挂高天线挂高28 4.7.2天线方向角和下倾角天线方向角和下倾角29 4.7.3站点功率参数参考站点功率参数参考29 4.8网络仿真30 4.9无线网络扩容30 4.9.1td-scdma扩容方案选择扩容方案选择31 4.9.2推荐扩容方案推荐扩容方案32 4.9.3紧急扩容紧急扩容33 5td-scdma 组网策略组网策略34 5.110mhz频率带宽条件下的组网策略.34 5.1.1总体原则35 5.1.2室外场景35 5.1.3室内单小区场景36 5.1.4室内多小区场景37 5.1.5街道站补盲补热38 5.1.6居民区覆盖场景39 5.1.7奥运场馆场景40 5.215mhz频率带宽条件下的组网策略.41 5.2.1总体原则41 5.2.2室外场景42 5.2.3室内单小区场景43 5.2.4室内多小区场景44 5.2.5街道站补盲补热场景45 5.2.6居民区覆盖场景46 5.2.7奥运场馆场景47 第 7 页 共 55 页 5.2.8宏蜂窝微蜂窝（吸收热点话务）47 5.2.9“帽子”基本覆盖层48 5.3频率带宽对于规划方法和组网策略的影响49 5.3.1对td-scdma网络极限承载能力的影响49 5.3.2对td-scdma小区站型的影响50 5.3.3对td-scdma网络扩容的影响50 5.3.4对td-scdma频率规划的影响50 5.3.5对td-scdma网络性能的影响50 5.3.6对td-scdma组网策略的影响51 5.3.7对终端能力的要求51 6小结小结.52 第 8 页 共 55 页 1 范范围围 由于 td-scdma 技术标准的特殊性，在本次扩大规模试验网的建设中国家 对于不同省市所容许使用的频率带宽也有所不同。 本课题主要针对在 td-scdma 网络建设过程中各省市所拥有频率带宽不同 条件下如何进行无线网络规划以及如何进行合理组网的问题进行研究。研究的 主要内容包括 td-scdma 无线网络规划流程、方法、特点以及频率带宽对于 td-scdma 无线网络规划的影响。同时本报告还对不同频率带宽条件下不同场 景可以采取的组网策略进行了深入分析。最后本报告通过分析不同场景下的组 网策略指出了目前终端能力的缺陷以及其对网络性能的影响，提出了 td- scdma 终端需要进一步改进的内容。 由于不同省市拥有不同的频率带宽，而通过理论分析、仿真验证以及试验 网外场测试验证这三种手段有效结合，可以看到 td-scdma 网络的规划与组 网和频率带宽有着密切的关系。在试验网建设过程中及时总结、分析和提炼不 同频率带宽条件下的规划方法和组网策略对于不断打造精品网络有着十分重要 的意义。 本报告的主要研究成果是提炼了 td-scdma 无线网络规划流程、针对 td- scdma 无线网络规划的特点给出了不同频率带宽条件下的规划方法、深入分 析了不同频率带宽条件下不同场景所采取的组网策略、指出了终端能力对于网 络性能的影响，同时给出了终端能力的改进建议。 2 参考文献参考文献 1“spreading and modulation (tdd)”, 3gpp ts 25.223 v6.1.0(2005-12) 2“physical layer procedures(tdd)”, 3gpp ts 25.224 v6.6.0(2005-12) 3“physical channels and mapping of transport channels onto physical channels(tdd)”, 3gpp ts 25.221 v6.5.0(2005-09) 4“medium access control (mac) protocol specification”, 3gpp ts25.321 v6.4.0(2005-03) 第 9 页 共 55 页 5“中国移动厦门 td-scdma 外场边缘覆盖场强门限值测试报告” ，2007 年 6 月 6“td-scdma 网络性能测试室内覆盖测试报告 v3.0” ，2007 年 4 月 7“居民区 td-scdma 覆盖策略课题研究报告” ，2007 年 9 月 8“td 特殊场景规划项目室外单基站补盲场景测试报告 20070831 cmbj” ，2007 年 9 月 9“td 特殊场景规划项目覆盖方案仿真分析报告 20070831 cmbj” ， 2007 年 9 月 10“td 特殊场景规划项目室内场景测试报告 20070831 cmbj” ，2007 年 9 月 3 本本课题课题主要主要贡贡献献 给出了给出了 td-scdma 无线网络规划流程与方法，针对无线网络规划流程与方法，针对 td-scdma 技术技术 特点给出了评估特点给出了评估 td-scdma 极限承载能力、站型选择、时隙比例规划极限承载能力、站型选择、时隙比例规划 等的方法。等的方法。 针对不同频率带宽条件分室外、室内单小区、室内多小区、居民区、街针对不同频率带宽条件分室外、室内单小区、室内多小区、居民区、街 道站、奥运场馆、多载频分层等场景分别给出了其组网策略。道站、奥运场馆、多载频分层等场景分别给出了其组网策略。 针对目前终端能力对于组网策略和网络性能的影响，提出了针对目前终端能力对于组网策略和网络性能的影响，提出了 td- scdma 终端需进一步改进的内容。终端需进一步改进的内容。 4 td-scdma 无无线线网网络规络规划划 4.14.1无线网络规划总体思路 良好的网络覆盖是移动运营商提供优质服务的基础。只有具备连续提供服 务的能力，才可以构成网络。对于td-scdma来说，如果系统在达到或接近系 第 10 页 共 55 页 统设计负荷的情况下，用户在规划区域内的任何位置使用某种业务都能够满足 相应的通信概率要求，则被称为达到该业务的连续覆盖要求；反之，如果系统 在达到或接近系统目标负荷时，用户在规划区域内使用某种业务只能部分满足 相应的通信概率要求，则称之为该业务的孤岛覆盖。 孤岛式的系统可以充分利用现有网络资源，建网成本很低；而网络能够随 着业务增长而做相应的调整。但是无法提供连续服务的孤岛式系统会带来覆盖 区域和容量有限，服务质量无法保障的问题，而保持业务的连续性是业务推广 的必要条件，业务推广的程度决定了网络建设投资的收回速度；同时孤岛式建 设不符合集团公司打造精品网络的理念，还容易在竞争中被其他移动运营商所 攻击而丧失现有的领先地位，造成无法弥补的品牌和经济损失。因此td- scdma网络建设应当进行连续覆盖。 但是如何建设连续覆盖？在多大的范围内、以何种业务以及目标负荷的要 求来进行连续覆盖？由以上对基本业务选择的阐述以及连续覆盖的含义可知， 我们应当根据规划区域内所选择的基本业务来进行连续覆盖；并且满足用户在 达到或接近系统目标负荷的情况下，使用该基本业务仍能达到相应的通信概率 要求。理论分析和实际测试均表明对于td-scdma系统cs4k业务具有最小的 覆盖能力，而可视电话正是3g网络的特色业务，因此在td-scdma网络中以 cs64k作为基本覆盖业务时，同时也可以满足其它业务的连续覆盖。 网络建设规模不仅包含网络建设的覆盖范围，同时也包含网络建设的容量 能力。在展开无线网络规划之前，应该首先结合考虑用户规模预测以及业务发 展预测估算规划期内网络建设规模。因此，进行td-scdma无线网络规划的首 要重点是进行用户规模预测以及业务发展预测。用户规模预测与业务发展预测 通常需要结合运营商的运营经验。 4.1.14.1.1无线网络规划原则无线网络规划原则 理论分析和实际测试均表明 td-scdma 系统具有一定的呼吸效应，在复 杂场景下网络容量和质量也会受限于系统干扰水平。因此 td-scdma 网络的 总体原则应该采用统一规划、分区域实施的策略，也就是指 td-scdma 网络 建设应按本地网规模统一进行无线网络规划，然后再根据不同时期的市场需求 第 11 页 共 55 页 及投资许可状况逐步或一步到位部署网络，保证建网与市场需求同步。 如果不进行统一规划，将来会不可避免地出现大规模增加站址的情形，这 会给 td-scdma 无线网络规划和优化带来极大的难度；同时由于 td-scdma 网络中多载波共用功率，后期增加载波进行扩容时会降低原有各载波可用功率； 并且 td-scdma 网络中公共控制信道没有使用智能天线，相邻小区公共控制 信道同频时干扰将比较难以控制。 鉴于上述原因，td-scdma 无线网络规划原则为：规划一步到位、实施分 区域进行；在投资许可的条件下，一期站点布局尽量一步到位。 4.1.24.1.2室内外一体室内外一体统筹考虑统筹考虑 由于 td-scdma 网络中同频干扰将影响网络容量和质量，因此进行 td- scdma 无线网络规划时需要系统地考虑室内与室外相互干扰的关系，尽量减 少二者间的影响。具体包含多层含义： 室内外一体统筹考虑。 室内外相互协调进行频率规划。 原则上在室内要保证室内分布系统的信号是主导信号。 在室外约 5 米或者 10 米处保证该处以室外信号为主导。 td-scdma 要尽量与 2g 室内分布共用分布系统。 4.1.34.1.3充分利用现网资源充分利用现网资源 中国移动拥有一个覆盖完善、性能稳定的 gsm 无线网络，因此充分利用 现有网络资源应贯穿于整个 3g 无线网络规划中。具体包括两个层面的内容： 充分利用现有基站站点资源。站址选择时可以优先考虑从 2g 站点中筛 选。 充分利用现有 gsm 无线网络中的各类统计数据。 4.1.44.1.4td-scdmatd-scdma 系统与其他系统无线网络规划特点对比系统与其他系统无线网络规划特点对比 td-scdma 系统中同时应用了 cdma、tdma、fdma 等多种多址技术， 因此与 gsm 系统以及 wcdma 系统的无线网络规划有共同点，也有新的特点。 具体特点对比，如下表所示。 第 12 页 共 55 页 表 1 td-scdma 与其他系统规划特点对比 项目gsmtd-scdma 干扰同邻频干扰同频内码间干扰、mai 干扰、 时隙比例不同时交叉时隙干扰 覆盖与容量无关与干扰、容量存在一定关系 容量硬容量与干扰、覆盖存在一定关系 频率规划提高频率复用系数、增加容 量 可优化性能，与码规划、时隙 比例规划结合 项目wcdmatd-scdma 双工方式不能灵活配置上下行资源上下行时隙可以灵活配置，适 合对称和不对称业务，资源使 用率高 干扰+覆盖+容 量 干扰、覆盖和容量三者紧密 相关 呼吸效应比 wcdma 弱，三者 也相关 小区呼吸小区呼吸效应明显； 覆盖对话务负荷敏感； 网络部署是覆盖和容量的折 衷 有一定的呼吸效应； 覆盖受话务网络负荷影响； 网络部署是容量决定覆盖 切换有软切换； 切换区设置考虑切换性能； 同时考虑软切换的资源消耗 无软切换； 切换去设置考虑切换性能； 系统对切换比例不明显 扰码数量512 个扰码组； 扰码规划要求相对较低； 扰码规划需要借助专门软件 32 个扰码组； 扰码规划要求较高； 规划需要借助专门软件 业务覆盖不同业务覆盖差异大不同业务覆盖差异小 4.24.2td-scdma 无线网络建网策略 第 13 页 共 55 页 4.2.14.2.1覆盖目标覆盖目标 3g 网络的覆盖目标取决于运营商的竞争策略，在不考虑设备成熟度的情况 下，td-scdma 的覆盖目标需要区分不同建设阶段和不同覆盖场景两个因素。 密集市区要实现 cs64k 业务连续覆盖，覆盖率和区域通信概率 95%以上；一般 市区实现 cs64k 业务连续覆盖；覆盖率和区域通信概率都在 90%以上；郊区实 现 cs64k 业务连续覆盖；覆盖率和区域通信概率都在 90%以上。 另外，在 td-scdma 组网上，建议注意以下策略：在 3g 近期的网络建设 中，要以 2g 网络为依托，结合现有 gsm 网络的实际布网情况，合理设置 3g 网络与 2g 网络的切换关系，根据用户发展逐步实现 3g 网络的良好覆盖。 在具体覆盖指标上，由于当前仍缺乏 td-scdma 商用网，尚无成熟经验 可以借用，根据规划仿真以及试验网测试结果提供以下参考指标。 表 2 td-scdma 无线覆盖指标参考 信道rscpc/i 密集城区pccpch=-85dbm=-3db 一般城区pccpch=-90dbm=-3db 郊区pccpch=-90dbm=-3db 4.2.24.2.2服务质量服务质量 td-scdma 网络的服务质量主要通过以下几个指标进行衡量： 覆盖区内无线可通率：移动台在无线覆盖区内 90% 的位置，99% 的时间 可接入网络（覆盖区指 cs64 连续覆盖区） 。 无线信道呼损：无线信道呼损不高于 2%。 块差错率目标值（bler target）：话音 1，cs64k 0.1-1%，ps 数据 510%。 4.2.34.2.3小区负载小区负载 经过仿真分析和试验网实际测试，一般场景下 td-scdma 系统容量主要 表现为码字受限，因此对于 td-scdma 的上下行负载限制应该以码字利用率 第 14 页 共 55 页 为主，兼顾考虑上行干扰和下行发射功率。 理论上，td-scdma 系统大多数场景为码字受限系统，规划时可按照码字 受限容量的 100%设定上行负载；同时兼顾考虑下行发射功率以及上行接收有效 干扰总功率作为负载上限。 但考虑到目前 td-scdma 系统及设备还不完善，同时智能天线赋行效果 以及干扰抑制效果，联合检测的干扰消除效果在不同的无线环境以及不同的用 户分布条件下差异较大，部分极端情况下使得系统容量表现为干扰受限。因此， 在工程建设中建议按照 75%的码字容量来核算网络极限容量。 同时考虑到网络稳定性，参考目前 g 网的网络利用率（5060） ，在 td-scdma 建网初期可以按照 3040的网络利用率来进行设计。 4.2.44.2.4承载极限容量所需频率资源承载极限容量所需频率资源 我国给 td-scdma 系统分配了 55mhz 的核心频段和 100mhz 的补充频段， 单载波占用频带宽度为 1.6mhz，按照每 5mhz 有 3 个频点来计算，总共 td- scdma 可提供的频点有 336093 个。在目前阶段，无论设备还是终端厂家 实现的产品都只工作在 20102025mhz 频段，实际可用载波数仅为 9 个。 dcsdcs 171017551785 wcdmawcdma 180518501880 td- scdma 1900 phs 1920 wcdma / cdma 2000 1980 td- scdma wcdma / cdma 2000 2010202521102170mhz scdma 图 1 中国 2g/3g 频段分配情况 实验室仿真和实际测试均表明：td-scdma 与 gsm900/1800、wcdma 系统间干扰小，td-scdma 与 phs 系统间干扰较为严重。因此进行 td- scdma 无线网络规划时需要考虑与 phs 基站之间的隔离措施。 对于每小区所需频率资源，不仅需要考虑 td-scdma 网络对于各省极限 承载能力的满足程度；同时需要考虑 td-scdma 网络每小区所需频率资源数。 极限承载能力条件下每小区所需最大频率资源数的计算方法如下： 假设现网每平方公里极限容量需求为 a 爱尔兰，如果极端情况下该区域的 话务量全部由 td-scdma 网络来承载。假设 td-scdma 小区能够达到的最小 覆盖半径为 150 米，因此在每平方公里所需的小区个数为 21 个。根据爱尔兰 b 公式查表可以计算得到不同载频数条件下当实际话音信道数所占比例为 第 15 页 共 55 页 100和 75条件下每平方公里所能承载的话务量如下表所示。最后可以根据 所需承载话务量 a 与计算结果进行比较来判断满足极限话务量需求每小区所需 频率资源数。 表 3 不同假设情况下 td-scdma 的覆盖能力 载频数/cell实际容量/理论容量爱尔兰/平方公里与需求 a 进行比较 60.751986？ 612722？ 90.753084？ 914212？ 以现网某区域为例。现网极限容量需求已经达到每平方公里 3000 爱尔兰， 由表 3 可以看出：对于现网个别话务量密集的地区，如果全部由 td-scdma 网络覆盖，则需要分配 9 个载频。 因此，各省可以参照 gsm 现网极限承载话务量，结合 td-scdma 网络的 自身特点，估算出 td-scdma 网络所需承载的极限话务量，计算 td-scdma 网络每小区所需的最大频率数，最后判断各省所拥有的 td-scdma 频率带宽 对于极限承载能力的满足程度。 以上仅简单分析了由 td-scdma 网络承载现网极限 cs 域话务量的能力， 随着 gprs 以及 edge 数据业务的进一步开展，现网数据业务量的比例也越来 越大，那么 td-scdma 网络对于现网混合业务的承载能力如何呢？计算过程 与上述方法类似，在已知现网极限话务量以及该区域话务模型的条件下，可以 应用td-scdma 无线网络关键问题研究课题的附件五：td-scdma 系统 无线资源配置方法分析中介绍的坎贝尔与背包算法相结合计算满足现网话务量 需求条件下所需每小区所需的频点数。实际操作上也可以应用课题成果“td- scdma 系统无线资源配置软件”在输入话务模型和极限用户数的条件下直接 得出每小区所需频点数。从而进一步确定 td-scdma 系统对于现网混合业务 的承载能力。 第 16 页 共 55 页 4.2.54.2.5站型选择站型选择每小区所需频率资源每小区所需频率资源 从上节的推导看出在极端情况下每小区升级到 9 个载频可以满足现网极限 容量的承载能力。下面考察网络中主力站型每小区所需频点数。 工程中比较可行的方法是：根据现网话务量可以预测规划期内 td-scdma 每小区所需承载话务量，假设为 e，查爱尔兰 b 表可得满足话务量需求所需的 sf16 信道数，从而折算出每小区所需频点数。 以现网密集城区为例进行说明。按照上述估算方法确定 td-scdma 网络 每小区所需频点数。下图所示各种站型分布图以及累积分布图。从图中可以看 出，该区域约 70的小区所需载频数为 3 个，因此 s333 将成为主力站型。同 时也有约 2的小区所需载频数多于 6 个。这对目前 td-scdma 主流设备厂商 进一步提高设备处理能力提出了要求。同时，对城市需要占用频率资源也提出 了需求。 0 10 20 30 40 50 60 1234567 td-scdma载波个数 小区个数 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 累积占比 小区个数 累积占比 图 2 每小区所需载频个数统计 因此，各省可以根据规划期内的各小区话务量估算满足话务量需求每小区 所需的频点个数，并根据估算结果给出如图 2 所示的小区分布和累积分布，从 而确定所需要占用的频率资源。对于仅拥有 10mhz 频率带宽的城市，如果 td- scdma 网络中存在一定比例小区所需频点个数大于 6 个，那么频率带宽资源 可能将影响网络的服务质量。 4.2.64.2.6组网方式组网方式 在具体频点使用方式上，从下图可以看出，当每小区需要载频数少、频率 资源相对丰富时可用采用 n 频点异频组网方式；当每小区需要载频数较多、频 第 17 页 共 55 页 率资源稍有富裕时，可用 n 频点混频方式组网；当每小区需要载频数多、频率 资源紧张时，只能采用 n 频点同频方式组网。 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2 3,4 5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,4,6 2,3,4,6 2,4,5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 1,2,3,4, 5,6 图 3 不同组网方式对比（左为 n 频点异频，中为 n 频点混频，右为 n 频点同 频） 试验网测试结果表明：异频组网网络性能优于同频组网；但是在频率资源 受限的条件下实际建网时可能被迫采用 n 频点混频/同频组网。 如果要实现异频组网，也就是 td-scdma 网络中相邻小区之间的主载频 和辅载频均为异频，根据现网统计多数小区存在 5 个邻区甚至更多，因此实现 n 频点(n=3)的异频组网的话，所需要的可用频点个数将超过 18 个。而要实现 n 频点（n=3）混频组网，即实现相邻小区的主载频为异频，那么所需要的可 用频点数将超过 8 个。否则，在频点个数少于 8 个的条件下，仅能实现 n 频点 同频组网或者部分混频组网。总结如表 4。 表 4 载波数与 n 频点组网方式对应关系 频率资源丰富稍有富裕紧张 室外可用频点多于 18 个多于 8 个少于 8 个 组网方式n 频点异频组网 n 频点混频/同频组 网 n 频点同频组网 目前 td-scdma 系统实际可用的频点个数为 9 个，同时还需要为室内预 留 3 个频点，因此室外可应用的频点个数为 6 个。因此，对于各省所能采用频 率组网方式是 n 频点同频组网或者在局部复杂地区实行部分 n 频点混频组网。 以现网密集城区为例进行说明。下图所示为分析区域内的站点布局情况，可以 看出超过 40的小区有 5 个邻区，当室外应用 6 个频点组网时，异频组网显然 是不可能的，可能的方式是采用 n 频点(n=3)混频/同频组网方式。 第 18 页 共 55 页 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 987654 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00% 35.00% 40.00% 45.00% 内 内 内 内 内 内 内 图 4 天河仿真区域邻区数目 因此，城市如果拥有 9 个频点（15mhz） ，需分成 6 组（城区、密集城区） ， 建议采用 n 频点同频/混频组网方式。需预留 3 个左右频点给高层室内覆盖，抑 制高层导频污染问题。城市如果拥有 6 个频点（10mhz） ，需分成 6 组（城区、 密集城区） ，建议 n 频点同频组网，保证相邻小区其主频点能够异频。此时如 果多数室外站址对容量需求较大，无剩余频点给室内覆盖做异频覆盖。城市如 仅拥有 6 个频点（10mhz） ，但是局部区域室内容量需求较大，那么需要预留 3 个频点进行室内异频覆盖，此时室外 3 个频点进行 n 频点同频组网，同时确保 有较大概率发生切换关系的邻区主载频异频组网。 考虑到当前设备支持的频点对组网方式选择造成很大制约，建议及时敦促 设备及终端厂家开发 18801920mhz 频段产品。 4.2.74.2.7室内覆盖室内覆盖 td-scdma 室内覆盖系统的建设应当注意以下原则： 对无法利用室外基站信号达到室内良好覆盖的有价值的公共场所，以及 对数据业务需求较大的公共场所，安排室内覆盖建设。 在需要建设 3g 室内分布系统的场所，如果已有 2g 室内分布系统， 3g、2g 应共用室内分布系统。对现有 2g 室内分布系统进行改造时， 应兼顾 wlan 的应用需要。室内分布系统的建设应根据具体需求和工 程情况分期建设。 一期工程 3g 室内覆盖区内有 2g 室内覆盖点的优先建设 3g 室内覆盖， 二期工程结束后 3g 室内覆盖应达到 3g 覆盖区内现有 2g 的室内覆盖 第 19 页 共 55 页 水平。 为了更好抑制室内外信号之间的干扰，对于室外 td 信号干扰室内信号： 在建设室内分布系统之前，应首先对室外信号在室内的覆盖进行普查， 然后根据室外泄漏信号的电平强度，合理控制室内信号的电平强度，原 则上在室内要保证室内分布系统的信号压过室外泄漏信号。对于室内信 号干扰室外信号：室内分布系统完工时，要在室外约 5 米或者 10 米处 对室内信号泄漏做普查，保证该处以室外信号为主导。 采用 rru 或室外宏基站进行室内分布的系统，基站侧可以按照不同的 通道为区分度进行自然的隔离，一般一个通道的覆盖范围为 1 层或者多 层。 4.34.3td-scdma 无线网络规划总体流程 与 wcdma 无线网络规划相似，td-scdma 的规划也可以分成：数据采 集、规模估算、站址勘测、网络仿真、评估与调整等几个阶段。如下图所示。 数数据据采采集集规规模模估估算算站站址址勘勘测测网网络络仿仿真真评评估估/调调整整 未未达达到到设设计计要要求求 规规划划方方案案 达达到到设设 计计要要求求 准准备备阶阶段段预预规规划划阶阶段段站站址址规规划划阶阶段段规规划划阶阶段段优优化化调调整整阶阶段段 图 5 td-scdma 无线网络总体规划流程 4.3.14.3.1数据采集数据采集 采集到准确而丰富的数据信息同样是 td-scdma 无线网络规划的重要前提， 应当收集的关键参数有：建网目标、地理信息数据、传播模型参数、设备参数、 天线参数、业务与业务模型参数等，具体如下表所示。 表 5 td-scdma 网络规划应当收集的关键数据 参数类别具体参数备注 建网目标 覆盖目标、容量目标、 业务质量目标、成本控制目标 地理信息图层： 第 20 页 共 55 页 数据dom、dem、bdm、vector、text； 精度要求：密集市区 5 米、一般市区 20 米、郊区 50 米100 米； 传播模型参数 传播模型、阴影衰落标准差、建筑物穿透 损耗、快衰落储备、频率因子 占用频段与 wcdma 不同，重新进行传模 校正 设备参数 链接方式与接口配置方法、业务支持能力、 node b 与 ue 射频指标、组网的限制条 件 设备承重、尺寸等往 往给选点带来困难 天线参数 支持的频段、阵列单元数、波束个数、电 子下倾角、 机械下倾角、水平与垂直波 瓣宽度、天线增益、前后比 智能天线是 td- scdma 关键特征，应 当搜集准确的特性参 数 业务与 业务模型参数 业务类型、业务特性参数、业务承载、业 务质量目标 td-scdma 各种业务 的解调门限都与 wcdma 不同 4.3.24.3.2规模估算规模估算 规模估算是分别按照覆盖需求和容量需求计算所需的基站个数，取较大者 作为实际所需的基站个数，其基本流程如下图。 确确定定建建网网目目标标参参数数配配置置负负载载确确认认覆覆盖盖估估算算容容量量估估算算规规划划方方案案 划划分分区区域域；确确定定覆覆 盖盖、容容量量、质质量量目目标标 收收集集相相关关参参数数：解解调调 门门限限、扩扩频频因因子子等等 确确定定负负载载因因子子依依据据目目标标负负载载， 确确定定覆覆盖盖半半径径 依依据据业业务务模模型型和和gos 要要求求，估估算算站站数数 确确定定小小区区半半径径、站站间间 距距、网网络络规规模模等等 图 6 td-scdma 无线网络规模估算流程 通常建网初期的主要目标是覆盖，因此主要依据覆盖规划的有关结果；后 期扩容时则需要重点考虑容量规划。 覆盖规划 td-scdma 通过引入智能天线和联合检测带来了赋形增益和干扰抑制，这 在一定程度上降低了小区内外的干扰，但系统仿真和 td-scdma 试验网外场 测试都表明 td-scdma 系统仍具有一定呼吸效应。因此覆盖规划需要考虑预 第 21 页 共 55 页 先设定的网络容量以及质量。 容量规划 由于 td-scdma 引入智能天线和联合检测后在多数场景（试验网测试呈 现码字受限特性）表现为码资源受限，因此容量规划过程中的关键在于根据不 同的时隙配置下可提供的上下行 ru 数量计算系统可以提供的容量。其中，需 要根据 3g 业务模型的情况，进行不同业务对资源单元 ru 的需求比例的折算， 并通过对不同区域中需求业务量的情况分析，最后进行该区域中基站所需容量 能力计算。 4.3.34.3.3站址查勘站址查勘 图 7 td-scdma 无线网络站址规划流程 同 wcdma 系统的设计相同，站址勘测也是 td-scdma 系统规划的重要 前期准备，可用站址主要依据无线环境、传输资源、电源、工程可实施性等方 面综合确定。 td-scdma 系统所使用的智能天线技术给天面施工带来了新的挑战，在查 勘时应当注意一些新的问题，如天线风阻、铁塔承重、施工面积等。 另外，施工中往往会出现多系统共站址的情况，此时需规避 td-scdma 系统同其他通信系统之间的干扰。在工程操作中，td-scdma 系统同 phs 系 统之间的潜在干扰较为严重，因此需要着重考虑 td-scdma 系统与 phs 系统 之间的隔离措施。 4.3.44.3.4码资源规划码资源规划 td-scdma 系统共定义了 32 个下行同步码、256 个上行同步码、128 个中 第 22 页 共 55 页 间码、128 个扰码。所有这些码被分成 32 个码组，每个码组由 1 个下行同步码、 8 个上行同步码、4 个中间码（midamble） 、4 个扰码组成。 不同的时隙上使用不同的码来区分小区：下行导频时隙由下行同步码区分， 用于小区搜索和下行同步的建立与保持；ts1ts6 业务时隙的数据段由扰码区 分，用户使用它对数据符号加扰；ts1ts6 业务时隙的 midamble 段由中间码 区分，与同组的扰码一一对应，用于信道估计和上行同步；上行导频时隙由上 行同步码区分，用于上行同步的建立。 表 6 td-scdma 码资源分配 由于上下行同步码有对应关系，midamble 又是与扰码一一对应，因而 td- scdma 码资源规划主要指下行同步码和扰码的规划。 4.3.4.14.3.4.1下行同步码规划下行同步码规划 相邻小区使用不同下行同步码的规划。对于相邻小区，当 ue 位于两基站 覆盖边缘的下行导频信号交叠处，ue 与两个基站的距离接近相等，且阴影衰落 相关性较强，那么基站下行导频电平功率相当，此时，若两个基站的下行同步 码有较强的相关性，则 ue 之间产生较大的干扰，给 ue 的小区搜索增加了难 度。 第 23 页 共 55 页 基站 b 基站 a u e syns- dl_1 syns- dl_2 图 8 相邻小区使用不同下行同步码的规划 4.3.4.24.3.4.2扰码规划扰码规划 td-scdma 系统的扰码是每个小区特有的，其主要目的是克服来自相邻小 区的干扰，达到干扰与噪声白化的目的，使其基带功率谱基本一致，降低信号 峰均比。在 td-scdma 系统中共定义了 128 个扰码，每个扰码长度为 16，分 成 32 组，每组 4 个，组号从 0127。可将若干个 nodeb 组成一簇无线区域， 在簇里对每个 nodeb 分配不同的扰码，在簇外可进行扰码的复用。 簇的无线区域判断时需要根据站点类型、站与站之间的方位几何关系及距离综 合考虑。同时还需要考虑到簇内、簇与簇交界处码的相关性能，即需要平衡簇 内码相关性和簇间码相关性这一对矛盾：由于 td-scdma 码字有限，簇越大， 则簇内存在相关性大的概率增大，簇间也是如此。常用的簇有簇 12 全向，簇 19 全向，簇 7 三扇区。 小区间用户的扩频码和扰码长度都是 16 个码片，两者相乘生成得到的扩频 调制码的长度也是 16 码片。td-scdma 系统共 128 个扰码，每个扰码和 16 个 扩频码相乘后一共得到 128162048 个编码比特的扩频调制码，这些扩频调 制码中存在重码和相关性很强的码对。当相邻小区的两个通信终端使用了重码， 两者仅中间训练序列码不同。虽然中间训练序列码可以区分用户，但是两者的 数据域相重合时，双方均将无法正确解调。由此可见扩频调制码序列的相关情 况才最终对数据符号的解调起作用（而不是单独的扩频码或扰码起作用） ，所以 在码分配时不但要考虑下行同步码的相关性对 ue 小区搜索的影响，还要考虑 不同的扩频调制码组之间有无重码或相关很强的码对，并且不将这些码分配覆 盖区交叠的相邻小区/扇区。 第 24 页 共 55 页 规划软件实际操作中一般要尽量避免采用两个同频、同码字的小区分布到 两圈小区以内的位置。 同步码及扰码规划都需借助规划工具来实施。 1 91 8 7 2 9 1 1 8 6 3 4 5 1 0 1 1 1 2 1 31 4 1 6 1 5 1 7 1 91 8 7 2 9 1 1 8 6 3 4 5 1 0 1 1 1 2 1 31 4 1 6 1 5 1 7 1 91 8 7 2 9 1 1 8 6 3 4 5 1 0 1 1 1 2 1 31 4 1 6 1 5 1 7 1 91 8 7 2 9 1 1 8 6 3 4 5 1 0 1 1 1 2 1 31 4 1 6 1 5 1 7 图 9 扰码复用示意图 4.3.54.3.5时隙比例规划时隙比例规划 时隙转换点可以灵活配置是 td-scdma 系统的一大特点，非对称时隙配 置能够适应不同业务上下行流量的不对称性，提高频谱利用率。然而时隙转换 点配比应当同容量估算对上下行资源需求结果协调起来，求得一个均衡。 具体上下行时隙比例的设置需要根据估计的话务模型计算。如假设规划期 内密集城区的话务模型参数如表 7 所示： 表 7 3g 话务模型 话音(erl/用户)(系统忙时)0.025 可视电话(erl/用户)(系统忙时)0.00105 ps 域忙时数据速率（bps/用户） 325 ps64/ps128/ps385 数据比例80:12:08 上、下行数据比例1:4.5 以密集城区为例，总用户数 5.38 万。应用 td-scdma 无线资源配置方法（下 例所用方法为 post 爱尔兰 b）计算可得对称业务、非对称业务所需 sf16 码 字数为： 第 25 页 共 55 页 表 8 不同业务所需码字数 业务 所需 sf16 码字 数 所有业务74 对称业务68 对称业务128 业务72 上下行时隙配置不同时码字利用率计算可得： 表 9 时隙配置不同时码字利用率 上下行时隙比例sf16 码字利用率 3 : 397.5% 2 : 467.8% 1 : 534.3% 由上表可知在前述话务模型下，时隙比例配置为 3:3 时无线资源利用率最高， 也是最合理的时隙配置方式。 因此，时隙比例规划时应当注意以下原则： 全网时隙比例设置应当考虑容量估算对上下行的资源需求而定； 初始阶段，时隙转换点在同 rnc 内一样； 借助不同时隙配比可以实现分层覆盖，但由于交叉时隙干扰的影响必须使 用异频配置； 同频组网时隙交错时建议至少隔离一个小区； 为了减少干扰，时隙交错尽量放在次要地理位置。 4.44.4传播模型校正 td-scdma 的频率位于 wcdma 上下行之间，电磁传播特征具有一定的 相似性，但考虑到传播模型是无线网络规划的基础性工作，建议重新进行模型 校正工作以求得到更准确的场强预测。 模 模型 型校 校正 正开 开始 始前 前期 期准 准备 备选 选点 点/选 选路 路架 架站 站/路 路测 测架 架站 站/路 路测 测数 数据 据处 处理 理模 模型 型调 调校 校结 结果 果输 输出 出 第 26 页 共 55 页 图 10 传播模型校正流程 td-scdma 传模校正的工作流程与 wcdma 并无差异，同样，在 cw 测试中 为了满足李氏定理，必须对测试车辆的车速进行控制，测试测速满足下述公式： vmax 0.8/tsample 其中： 是发射机发射电磁波波长，tsample 是接收机采样时间间隔（速率的 倒数） 。 4.54.5链路预算 4.5.14.5.1链路预算方法链路预算方法 与 wcdma 类似，td-scdma 的链路预算可分为上行链路预算和下行链 路预算，其中上行链路预算的各种因素为已知或准确估计，结果较为可靠，工 程上一般通过上行链路预算对基站覆盖能力进行估算。 td-scdma 系统上行链路预算计算公式如下： 最大允许空间路径损耗最大允许空间路径损耗(db)=移动台发射功率(dbm)+移动台天线增益(db)-人体 损耗(db)-馈线损耗(db)+基站接收天线增益(dbi)+切换增益(db)-建筑物或车体穿 透损耗(db)-慢衰落余量(db)- -干扰余量(db)-基站接收灵敏度(dbm) 。 td-scdma 链路预算的特点如下： 智能天线的使用在链路预算中带来了系统增益，称之为赋