TD-SCDMA无线接入网传输解决方案设计

1、xx大学计算机与通信学院2011年秋季学期 题 目：TD-SCDMA无线接入网传输解决方案设计 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 摘 要TD-SCDMA无线接入网由若干个通过Iu接口连接到CN的无线网络子系统RNS组成。其中一个RNS包含一个RNC和一个或多个Node B，而Node B通过Iub接口与RNC相连接。在无线接入网内部，RNC之间通过Iur接口进行信息交互。本次通信系统综合训练通过解了TD-SCDMA系统的特点，熟悉TD-SCDMA无线接入网内部结构，对TD-SCDMA无线接入网传输解决方案进行了规划设计。关键字：TD-SCDMA；TD；组网方案；覆盖方案前

2、言 随着新一轮通信产业的变革，3G已经成为时下最热门的话题之一，而作为我国自主的3G标准，TD-SCDMA自然成为了国内应用的先行者。TD-SCDMA是 TimDivision-Synchronous Code Division Multiple Access（时分同步码分多址） 的简称，是一种第三代无线通信的技术标准。该标准是中国制定的3G标准。1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（现大唐电信科技股份有限公司）向ITU提出了该标准。该标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电（SDR）等技术融于其中。另外，由于中国庞大的通信市场，该标准受到各大主要电信设备制造厂商的重视，全球一

3、半以上的设备厂商都宣布可以生产支持TD-SCDMA标准的电信设备。 TD-SCDMA无线接入网由若干个通过Iu接口连接到CN的无线网络子系统RNS组成。其中一个RNS包含一个RNC和一个或多个Node B，而Node B通过Iub接口与RNC相连接。在无线接入网内部，RNC之间通过Iur接口进行信息交互。目前，国家已就TD展开了多次的试验网络建设，TD的国内商用呈现呼之欲出的态势。在准备TD业务时，作为基础网络的承载网是每个运营商最先考虑的因素之一。只有具备可靠、成熟、足以支撑大量3G新增业务的承载网，才能保证未来TD业务的顺利开展和运营。 本文将结合中兴通讯建设在国内建设TD承载网的经历，分

4、享TD建设经验，提出相关组网方案。 目 录摘 要1前 言21.1 移动通信技术发展11.2 TD-SCDMA网络简介1二、TD-SCDMA无线接入网络结构和接口52.1 TD-SCDMA无线接入网结构52.2 无线网接口7三、TD-SCDMA无线接入网络规划及总体方案介绍103.1 频率和码规划103.2 时隙规划103.3 覆盖规划113.4 容量规划113.5 分布式覆盖方案介绍113.6 网络建设策略143.7 网络扩容方案探讨15四、典型区域无线接入网覆盖总体方案分析174.1 密集市区、市区覆盖方案分析174.2郊区、农村覆盖方案分析174.3 特殊区域方案分析18五、TD-SCDM

5、A无线覆盖解决方案195.1 无线立体化覆盖解决方案建议195.2宏蜂窝面覆盖解决方案205.3 线覆盖解决方案215.4 点覆盖解决方案225.5特殊场景覆盖解决方案24总 结25参考文献26一、TD-SCDMA概述1.1 移动通信技术发展图 0移动通信发展史 第一代移动通信系统的典型代表是美国AMPS系统和后来改进型系统TACS，以及NMT和NTT等，AMPS（先进移动电话系统）使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在美洲和部分环太平洋国家广泛使用；TACS（全向入网通信系统）是80年代欧洲的模拟移动通信的制式，也是我国80年代采用的模拟移动通信制式，使用900MHz频带。而北欧也于瑞典开通

6、了NMT（Nordic 移动电话）系统，德国开通C450系统等。第一代移动通信系统为模拟制式，以FDMA技术为基础。第二代移动通信系统（2nd Generation，2G）是以传送语音和数据为主的数字通信系统，典型的系统有GSM（采用TDMA方式）、DAMPS、IS-95 CDMA和日本的JDC（现在改名为PDC）等数字移动通信系统。2G除提供语音通信服务之外，也可提供低速数据服务和短消息服务。第三代移动通信系统（3rd Generation，3G），国际电联也称IMT-2000（International Mobile Telecommunications in the year 2000）

7、，欧洲的电信业巨头们则称其为UMTS（通用移动通信系统），包括WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000三大标准。它能够将语音通信和多媒体通信相结合，其可能的增值服务将包括图像、音乐、网页浏览、视频会议以及其他一些信息服务。3G意味着全球适用的标准、新型业务、更大的覆盖面以及更多的频谱资源，以支持更多用户。3G系统与现有的2G系统有根本的不同。3G系统采用CDMA技术和分组交换技术，而不是2G系统通常采用的TDMA技术和电路交换技术。在电路交换的传输模式下，无论通话双方是否说话，线路在接通期间保持开通，并占用带宽。与现在的2G系统相比，3G将支持更多的用户，实现更高的传输速率。1.2 TD

8、-SCDMA网络简介 TD-SCDMA网络支持核心网GSM-MAP。该系统特别适合于在城市人口密集区提供高密度大容量语音、数据和多媒体业务。它在上行链路各终端发出的信号在基站解调器处完全同步，通过软件及物理层设计来实现，这样可使得正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不产生干扰，克服异步CDMA多址技术由于每个终端发射的码道信号到达基站的时间不同，造成码道非正交所带来的干扰问题。 TD-SCDMA网络特点可归纳为： （1）TDD方式便于提供非对称业务。工作在TDD模式下的TD-SCDMA系统在同一载波上交替进行上、下链路传输，这就使得系统可以根据不同的业务类型来灵活地调整链路的上、下行转

9、换点，以适应传输对称业务和非对称业务的要求。同时TDD方式使得系统无需使用成对的频段。 （2）智能天线。该系统的上、下行信道使用同一载频，上、下行射频信道完全对称，从而有利于智能天线的使用。 （3）联合检测。TD-SCDMA系统采用的低码片速率有利用于各种联合检测算法的实现。 （4）同步CDMA。提高了TD-SCDMA系统的容量和频谱利用率，简化了电路，降低成本。 （5）软件无线电。在TD-SCDMA系统中，软件无线电可用来实现智能天线、同步检测、载波恢复和各种基带信号处理等功能。 1.2.1 第三代移动通信系统的主要目标1、具有高层次的业务质量，其中包括：（1）提高话音和数据质量，支持网络的

10、无缝连接；（2）较好地解决传输误码和系统时延问题，因为移动数据业务对误码率和传输时延提出了更高的要求；（3）提高频谱利用率，从而增加系统容量，以满足话音及多种数据业务的要求。2、提供多种新型业务，包括宽带数据和视频业务。3、具有高度的系统灵活性。其灵活性表现在实现统一接口，以规范无线寻呼、陆地蜂窝、无绳电话、卫星移动通信等多种系统。该系统必须能与各种形式的广域网进行相互操作及网络集成。灵活性还包括多功能、多环境能力、多操作模式、多频段运行等，以实现全球无缝漫游。 4、具有良好的系统兼容性能，首先必须能够与GSM等第二代移动通信系统兼容。1.2.2 第三代移动通信网络 第三代移动通信由卫星移动通

11、信网和地面移动通信网所组成。它们将形成一个对全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区各种用户密度及高速移动（对TDD方式为120km/h，FDD方式为500km/h）的需求，并支持话音、数据和多媒体等多种业务，最高速率可达2Mbit/s以上，基本满足个人通信的要求。 （1）核心网：它是移动网络的核心，在3G初期，将从GSM网络概念出发：在电路域（如电话等业务）仍然采用程控交换技术；对包交换数据，使用GPRS类似的方法，基于ATM的技术。2005年后，向全IP技术过渡。（2）无线接入网：完成用户终端向核心网络进行无线接入的全部处理，是移动网络的最主要部分。（3）用户终端：它不仅是2G的手持

12、机，而更可能是功能完善的智能个人终端。（4）连接各设备之间的接口：无线接入网到核心网之间的Iu接口、RNC之间的Iur接口、RNC与Node_B之间的Iub接口以及终端和无线接入网之间的Uu接口。1.2.3 TD-SCDMA的主要优势作为一种ITM-2000的无线传输技术，TD-SCDMA的核心是使用智能天线等新技术，尽可能地提高CDMA系统的频谱利用率，满足IMT-2000的要求。简单地说，TD-SCDMA就是一种基于智能天线的时分双工、同步CDMA系统。 1、时分双工方式及帧结构 TD-SCDMA采用了TDD双工方式，设计了1个多时隙的帧结构，它将3GPP标准中的1个10ms的无线帧分为2

13、个子帧，每个子帧又设计了7个业务时隙，此外，还有上下行导引时隙（DwPTS和UpPTS）和作为收发间隔的保护时隙（G）。 将时隙设计得比较小，并使用子帧的目的是为了支持智能天线的应用；设计导引时隙是为了实现同步CDMA。在每个基本业务单元中，将业务数据安放在单元的两边；中间设计了中间码（Midamble），应用于同步及信道估计，为使用联合检测而准备的，并将缺少保护和纠错的物理层信令安放在中间码两旁。整个帧结构设计方法是我们所特有的，是为满足系统技术而设计的。2、TDD与FDD双工方式相比有如下优点：（1）只需要单一载波频率，频谱使用有较高的灵活性；（2）上下行使用相同载波频率，可以通过对上行链

14、路的估值获得上下行电波传播特性，便于使用诸如智能天线、预Rake接收等技术以提高系统性能；（3）便于支持上下行不对称业务；（4）产品简单，成本低。 但是，TDD采用不连续接收和发射，在对抗多径衰落及多普勒频移等方面不如FDD。20世纪80年代以来，均认为TDD方式主要使用于微小区，难以支持较大的小区范围和较高的移动速度。在TD-SCDMA系统中，采用智能天线技术加上联合检测技术克服了TDD方式的缺点，在小区覆盖方面和WCDMA相当，支持的移动速度也达到250km/h，完全满足单独组网的要求。 3、TD-SCDMA技术的高性能主要表现在： （1）频谱灵活性和支持蜂窝网的能力 1 TDSCDMA仅

15、需要1.6 MHZ的最小带宽。若带宽为5 MHz则支持3个载波，在一个地区 可组 成蜂窝网，支持移动业务，并可通过自动信道分配（DCA）技术提供不对称数据业务。这 些都 是UTRA TDD所不能提供的。 （2）高频谱利用率 TDSCDMA为对称话音业务和不对称数据业务提供的频谱利用率比UTRA TDD高一倍。 换言 之，在使用相同频带宽度时，TD-SCDMA可支持多一倍的用户。 （3）多种使用环境 1 TDSCDMA系统是按照ITU要求的三种环境设计的，而 UTRA TDD则不支持移动环境 。 （4）设备成本 在无线基站方面，TDSCDMA的设备成本至少比UTRA TDD低 30。二、TD-S

16、CDMA无线接入网络结构和接口2.1 TD-SCDMA无线接入网结构 无线接入网包括一系列物理实体来管理接入网资源，无UE提供接入核心网的机制。UMTS的无线接入网（UTRAN）由无线网络系统（RNS）组成，这些RNS通过Iu接口和核心网连接。一个RNS包括一个无线网络控制器（RNC）和一个或多个Node B。UTRAN的结构如图2-1所示。Node B支持FDD、TDD模式或者双模式，通过Iub接口和RNC连接。RNC负责UE的切换控制，提供支持不同Node B间宏分集的组合/分裂等功能。RNS之间的RNC通过Iur接口相连。Iur接口可以通过RNC之间的物理连接直接相连，也可以通过任何合适

17、的传输网络相连。图2.1UTRAN结构示意1、SRNC和DRNC的关系图 2.2 SRNC和DRNC （1）RNS：Radio Network Subsystem，一个RNC和其管辖下的所有NodeB的总称； （2） SRNC：Serving RNC，服务RNC。同CN相连的RNS叫SRNS，即服务RNS。这个RNS中的RNC就叫做SRNC；SRNC负责启动/终止用户数据的传送、控制和核心网的Iu连接以及通过无线接口协议和UE进行信令交互。SRNC执行基本的无线资源管理操作，比如将RAB参数转化成Uu接口的信道参数、切换判决和外环功控等。 （3）DRNC：Drift RNC，漂移RNC；是指从

18、SRNC以外的其他RNC，控制UE使用的小区资源，可以进行宏分集合并、分裂。和SRNC不同的是，DRNC不对用户平面的数据进行数据链路层的处理，而在Iub和Iur接口间进行透明的数据传输。 （4）CRNC：Control RNC，控制RNC。SRNC和DRNC都是该UE的CRNC。2、UTRAN通用协议模型用户面图 0UTRAN通用协议模型 可以从图上看到，UTRAN层次从水平方向上可以分为传输网络层和无线网络层；从垂直方向上则包括四个平面：控制平面、用户平面、传输网络层控制平面、传输网络层用户平面。 （1）控制平面：包含应用层协议，如：RANAP、RASAP、NBAP和传输层应用协议的信令承

19、载。 （2）用户平面：包括数据流和相应的承载，每个数据流的特征都由一个和多个接口的帧协议来描述。 （3）传输网络层控制平面：为传输层内的所有控制信令服务，不包含任何无线网络层信息。它包括为用户平面建立传输承载（数据承载）的ALCAP协议， 以及ALCAP需要的信令承载。 （4）传输网络层用户平面：用户平面的数据承载和控制平面的信令承载都属于传输网络层的用户平面。2.2 无线网接口2.2.1 空中接口Uu图 0Uu接口 无线接口从协议结构上可以划分为三层：物理层（L1）、数据链路层（L2）、网络层（L3） 1、L2分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。在控制平面中包括媒体接入控制MAC

20、和无线链路控制RLC两个子层；在用户平面除MAC和RLC外，还有分组数据会聚协议PDCP和广播/多播控制协议BMC。 2、L3也分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。在控制平面上，L3的最低层为无线资源控制（RRC），它属于接入层（AS），终止于RAN。移动性管理（MM）和连接管理（CM）等属于非接入层（NAS），其中CM层还可按其任务进一步划分为呼叫控制（CC）、补充业务（SS）、短消息业务（SMS）等功能实体。接入层通过业务接入点（SAP）承载上层的业务，非接入层信令属于核心网功能。 3、RLC和MAC之间的业务接入点（SAP）提供逻辑信道，物理层和MAC之间的SAP提供传输信道

21、。RRC与下层的PDCP、BMC、RLC和物理层之间都有连接，用以对这些实体的内部控制和参数配置。图 0 RRC状态转移图 （1）UE的状态基本是按照UE使用的信道来定义的。 CELL_DCH状态是UE占有专用的物理信道。 CELL_FACH状态是UE在数据量小的情况下不使用任何专用信道而使用公共信道。上行使用RACH、下行使用FACH。这个状态下UE可以发起小区重选过程，且UTRAN可以确知UE位于哪个小区。 CELL_PCH状态下UE仅仅侦听PCH和BCH信道。这个状态下UE可以进行小区重选，重选时转入CELL_FACH状态，发起小区更新，之后再回到CELL_PCH状态。网络可以确知UE位

22、于哪个小区。 URA_PCH状态和CELL_PCH状态相似，但网络只知道UE位于哪个URA区。 CELL_PCH和URA_PCH状态的引入是为了UE能够始终处于在线状态而又不至于浪费无线资源。2.2.2 Iub口 Iub接口是RNC和Node B之间的接口，完成RNC和Node B之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和Node B逻辑上的O&M等。它是一个标准接口，允许不同厂家的互联。功能：管理Iub接口的传输资源、Node B逻辑操作维护、传输操作维护信令、系统信息管理、专用信道控制、公共信道控制和定时以及同步管理。2.2.3 Iur口 Iur接口是两个RNC之间的逻辑接口，用来传送RN

23、C之间的控制信令和用户数据。它是一个标准接口，允许不同厂家的互联。功能：Iur口是Iub口的延伸。它支持基本的RNC之间的移动性、支持公共信道业务、支持专用信道业务和支持系统管理过程。2.2.4 Iu口 Iu接口是连接UTRAN和CN的接口，也可以把它看成是RNS和核心网之间的一个参考点。它将系统分成用于无线通信的UTRAN和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。 （1）结构：一个CN可以和几个RNC相连，而任何一个RNC和CN之间的Iu接口可以分成三个域：电路交换域（Iu-CS）、分组交换域（Iu-PS）和广播域（Iu-BC），它们有各自的协议模型。 （2）功能：Iu接口主要负责传递非

24、接入层的控制信息、用户信息、广播信息及控制Iu接口上的数据传递等。三、TD-SCDMA无线接入网络规划及总体方案介绍3.1 频率和码规划 TD-SCDMA系统占用15MHz频谱，其中2010MHz2025MHz为一阶段频段，干扰小，划分为3个5MHz的频段。每个载频占用带宽为1.6MHz，因此对于5M、10M、15M带宽，分别可支持3、6、9个载频，可以同频组网或异频组网。同频组网频谱利用率高，邻小区同频干扰大，需损失一定容量换取性能改善；异频组网能有效减少邻小区同频干扰的影响，改善系统性能，但频谱利用率较低，需要更多的频率资源。目前TD系统的频率规划多采用N频点方案，即每扇区配置N个载波，其

25、中包含一个主载频、N-1个辅载频。公共控制信道均配置于主载频，辅载频配置业务信道。主载频和辅助载频使用相同的扰码和mi-damble码。N频点方案可以降低系统干扰，提高系统容量，改善系统同频组网性能。TD-SCDMA系统使用具有对应关系的下行导频码、上行导频码、扰码和Midamble码。TD-SCDMA系统128个基本扰码按编号顺序分为32个组，每组4个，每个基本扰码用于下行UE区分不同的小区。在码规划中，首先确定每个逻辑小区下行导频码在32个可选码组中的对应序号，然后根据所处的序列位置在对应的4个扰码中为小区选择一个合适的扰码。基本Midamble码与扰码一一对应，可随着扰码的确定而确定。相

26、比于WCD-MA的512个码字，TD-SCDMA系统码资源相对较少，因此TD扰码规划较WCDMA网络要求更高。 3.2 时隙规划 TD-SCDMA系统可以灵活配置上下行时隙转换点，来适应不同业务上下行流量的不对称性。合理配置上下行时隙转换点是提高系统频谱利用率的有效手段。在具体进行时隙比例规划时，可以根据业务发展状况灵活配置，根据上下行承载所占BRU比例进行时隙比例的计算。业务发展初期，适应语音业务上下对称的特点可采用33(上行下行)的对称时隙结构；数据业务进一步发展时，可采用24或15的时隙结构。 时隙灵活配置在提高资源利用率的同时，可能带来相邻小区之间由于上下行时隙分配比例不一致造成的干扰

27、。因此在网络规划与组网时，可对上下行时隙比例的分配采取如下原则，对干扰进行适当规避：(1)尽量避免任意分配上下行时隙比例，而应按照不同区域上下行业务流量要求，对大片区域采用统一的上下行时隙比例，使得这种干扰只在两个不同区域交界处发生；(2)在不同时隙比例的交界处，对于上下行时隙交叠的时隙，上行时隙容量损失比下行时隙严重，所能承载的用户较少，因此，不同时隙比例的交界处应选在有较多上行容量空余的区域；(3)应该避免相邻基站上下行时隙比例差异过大(如15和51相邻)；(4)上下行时隙比例通常作为小区参数来配置，对于同一个扇区下的所有小区的上下行时隙比例应一致，同一基站内的多个扇区的时隙比例也最好相同

28、。特殊情况下可以通过动态信道调整、空间隔离、避免基站天线正对和牺牲容量等方式来规避干扰。 网络规划是无线网络建设运营前的关键步骤，主要根据无线传播环境、业务、社会等多方面因素，从覆盖、容量、质量三方面对网络进行宏观配置。TD-SCDMA系统采用时分码分结合多址方式、智能天线、联合检测、接力切换、动态信道分配等一系列新型关键技术和无线资源算法，提高系统性能，为网络规划带来很多新特点，如不同业务的覆盖具有一致性、小区呼吸效应不明显、上下行信道配置灵活等。 3.3 覆盖规划 TD-SCDMA系统覆盖性能主要取决于两方面，一是上下行时隙转换保护长度对覆盖的限制，二是链路预算。TD-SCDMA在下行导频

29、时隙和上行导频时隙之间有96个码片宽的保护带，限制了小区覆盖范围不能超过11.25km。如果通过DCA锁住第一个上行时隙，基站理论覆盖距离可进一步扩大。链路预算是TD-SCDMA网络覆盖规划的关键，分为上行和下行。下行链路预算复杂，且一般基站的发射功率远大于手机发射功率，因此一般通过计算上行链路来确定小区覆盖半径，然后从覆盖受限方面估计出基站数目。 TD-SCDMA链路预算指标受其独特的帧结构、TDD双工方式、智能天线、联合检测和接力切换等关键技术影响。根据TD-SCDMA独特的帧结构，要分别考虑导频信道、BCH信道等公共信道和业务信道的功率分配、干扰储备和天线增益。 实际工程设计中，TD-S

30、CDMA系统的链路预算应根据具体无线网络传播环境、网络设计目标、厂家设备性能、具体工程参数设定等进行具体调整。 3.4 容量规划 TD-SCDMA系统采用多种关键技术使得小区内和小区外的干扰基本被抑制，因此具有更大的频谱利用率和容量。TD-SCDMA系统容量特点主要有：各种业务基本同径覆盖、小区呼吸效应不明显、接力切换没有宏分集、切换比较容易控制、上下行容量与时隙比例和最大发射功率有关。多种干扰抑制技术的采用，使TD-SCDMA系统中的容量受限呈现出多样性(即功率受限、码资源受限和干扰受限)，但以码资源受限为主。在密集城区和复杂环境中会表现为干扰受限，在一般城区、郊区、农村等环境和区域中表现为

31、码资源受限，因此TD-SCDMA系统容量规划应针对不同环境区别对待。目前TD系统的容量估算方法主要有以下三种：公式法、BRU法和坎贝儿法。BRU法和坎贝尔法引入了基本资源单元、业务资源强度等概念，适用于TD-SCDMA这种资源受限系统，不适用于WCDMA这类干扰受限系统。WCDMA系统容量规划一般采用基于干扰受限的公式法，但计算公式和TD-SCDMA有所不同。3.5 分布式覆盖方案介绍 在2G系统的室内覆盖中，比较多的采用分布式系统来进行覆盖，在3G中，由于2G频段传输的恶化，要达到2G相同的覆盖效果，需要建设的基站数目显著增多，而新增机房一方面需要大量的投资，另一方面要想找到合适的机房和站点

32、已经越来越困难，由于机房的限制已经严重阻碍网络的建设进度。在这种背景下，各个厂商不约而同地考虑到采用一种具有自适应能力解决方案的新型基站超级基站或分布式基站(DBS：distributed Base Station)，通过采用类似室内覆盖中地分布式系统的分布式覆盖技术，在节省机房的前提下改善系统覆盖性能。所谓分布式基站，是指在一片覆盖区域内，一个射频单元(称为子站)通过光纤或其他数字化传输介质与处在远端的大容量基站(称为母站)相连，并与母站共享基带处理资源池、主控时钟单元以及操作维护平台，从而实现对周围相邻地区覆盖的基站系统。3.5.1 分布式基站各部分功能 分布式基站系统的关键技术包括子站射

33、频部分、母站基带处理资源池、主控时钟以及用于子站与母站交换数据和时钟的传输线路与协议。子站的主要功能是负责完成基带信号和射频信号的转换，实现对发射功率的部分功率控制、发射信号和接收信号功率检测和上报等功能。系统子站主要由接收、发射、控制和光纤接口以及检测四个部分组成。接收电路实现的主要功能是对接收天线上接收到的UE发射的上行RF信号进行放大、下变频、滤波并解调成基带信号，然后送到基带处理单元去完成解扰、解扩，以及对接收的场强进行检测；发射电路的主要功能是对下行基带处理单元送来的已加扰、加扩的基带信号进行成形滤波后，调制到射频信号，通过LPA激励放大后，由天线发射到相应的扇区。检测电路的主要功能

34、是实现天线端口每个载频的发射功率以及端口的驻波比的检测。控制和光纤接口板实现对子站的控制、与母站的数据交换和时钟提取。 在设计时为了考虑可扩展性，子站一般都设计支持三到六载频，并预留组合接口，通过积木式累加来适应各种情况的要求，单个此系统加上基带处理板等基站设备即可构成小型宏蜂窝、微蜂窝或微微蜂窝，选用不同的电源模块适应不同的供电环境。分布式基站系统的母站主要功能是完成物理层功能(包括：FEC编/解码、测量控制、更软切换时宏分集的分裂与合并、传输信道BER、传输信道与CCtrCH的复用/解复用、速率匹配、传输信道与物理信道的映射、物理信道的扩频/解扩、Uu口同步，内环功控和信道的功率分配)、I

35、ub接口功能、系统时钟生成、整个基站系统的控制和分布式小区模式下子站信号的分裂与合并等功能。3.5.2 分布式基站的优点1、分布式覆盖 由于分布式基站的母站通过数字光纤等数字化传输设备与子站相连，子站与母站之间可以相距较大距离，在建网初期通过在母站周围拉出的子站，可以形成大片区域的连续覆盖，尤可解决市区与城郊的连续覆盖问题，与相同容量的传统基站相比其覆盖面积可以增加几倍甚至几十倍。 由于分布式基站的子站只包含射频部分，因而体积可以小型化，这使得分布式基站可以灵活适应像地铁、地下室以及高层建筑室内等复杂地形和恶劣环境条件下的覆盖。通过光纤形成基站的串联还可应用于高速公路、铁路等的覆盖。子站室外设

36、计的特性可适应恶劣室外环境，可在-4060的环境下正常工作。2、规划方便 子站既可视为母站的远端扇区，也可视为与母站不同的逻辑基站，与其相邻基站统一进行码规划和载频规划，网络规划简单容易。TD-SCDMA系统智能天线的使用，使得Node B所需发射功率降低，使用普通功率放大器，就可以支持更多载波地进行工作，并且频率资源丰富，因此在网络规划初期可以按照覆盖要求进行统一规划，容量增长时通过在机房增加基带处理单元即可以很方便地进行容量的扩充。3、选站容易 子站所覆盖的地区只需要射频单元，RRU有如下一些特点：体积小，由于仅有射频部分，建站无需机房；重量轻，可方便地安装在水泥预制杆、拉线塔以及建筑物的

37、墙体上，无需专用铁塔；因此不需要专用机房，可以十分方便地在规划地合适位置进行布站，从而可以保证网络的蜂窝结构更加合理，网络优化与调整更加方便。同时，由于基带处理部分集中放置，射频部分置于天面（即楼顶天线下方），从而节省了常规解决方案所需要的大量机房。如果因为话务量增加，数据业务的增长或网络调整优化等原因需要建设大容量基站，只需在合适的位置上增加基带处理板即可成为另一个基站，灵活适应网络建设需要，原有网络的蜂窝结构可以保持不变。4、升级方便 子站只是母站的射频远端，系统的升级只需对母站进行即可，可以适应网络的升级和业务的升级，使网络升级和业务升级变得非常简单。5、基带资源共享 分布式基站的母站侧

38、的基带处理采用资源池设计，分布式基站系统的子站之间以及子站与母站之间动态共享基带资源池。这样由于信道资源的统计复用使资源的利用率大为提高，这就意味着用比常规基站少的多的资源就能达到常规站的容量效果。对每个子站来说，母站会根据其需求动态给其分配硬件资源。因此每个子站的硬件资源都是随着时间动态发生变化，同处一地的基带资源共享，实现了话务量不均匀的各地区资源的充分利用。3.5.3 分布式基站的缺点 由于分布式覆盖方案中许多子站共享同一个母站集中进行基带处理和主控时钟，当母站发生故障时将导致大片区域运行异常；同时，由于传输射频信号，对传输资源的要求大，在没有光纤或其它大传输资源的地方，不能使用RRU拉

39、远放置。3.5.4 分布式覆盖解决方案的应用环境 不由于分布式覆盖方案有以上几个特点，并且一般采用市电供电，适应室外环境，因此分布式覆盖解决方案的应用环境十分广泛，在一定范围内有大容量需求的地方均可以采用分布式基站实现较好的覆盖。该方案的具体实施方法如下： （1）机房设置：可以将宏基站集中放置在有限的中心机房中，周围区域通过拉RRU进行覆盖。该覆盖方案可以保证各站点位置与网络规划的结果一致，同时周围区域的覆盖不必另觅机房。通过大唐移动108载扇的大型分布式基站解决方案，基本可以保证使用运营商自己的营业大楼做为中心机房，不需要额外的机房租赁。 （2)室外覆盖：通过光纤把RRU拉远放置在建筑物的顶

40、层，实现建筑物周围环境的覆盖，采用宏基站的基带处理能力，提供大容量的扇区。 (3)室内覆盖：RRU分别放置在需要的楼层，采用“RRU室内分布系统”实现室内覆盖。根据容量和无线传播环境的情况，用一个RRU实现一个或多个楼层的覆盖。 (4)阴影覆盖：把RRU拉到窗户边采用定向天线实现对建筑物阴影区的覆盖，选择与室外覆盖同一个频点。3.6 网络建设策略3.6.1 覆盖策略 早期网络覆盖策略主要考虑以下几个方面，一方面是初期是建“薄薄”的还是“较厚”的无线网，后期扩容是以增加新基站为主还是以增加载频为主；另一方面，在区域的选择上，是考虑全国同时建网还是分不同区域进行不同的策略。移动网络用户移动性较大，

41、具有不同地区漫游需求的特点，要求移动通信网的建设最好在全国31个省份同时进行。但是，毕竟对于大多数用户来说，对于不同城市的漫游的需求要低于在同一个城市内部不同区域的覆盖的要求，因此我们建议初期在重点区域还是优先建设一个“较厚”的无线网。由于2G频段无线传输的损耗较800M大的多，在全国建设一个全网络覆盖的系统投资大，周期长，所以难以同时在全国同时建设较好的全网覆盖网络，因此对于现有运营商最好通过双模手机实现主要传统业务的漫游，在重点区域重点实现3G覆盖，提供高速率的3G特色业务；而对于新运营商来说，推荐的优选方案为通过网间合作的方式，实现全国的覆盖和漫游，如：网通和电信各在自己当前固定网络的区

42、域优先建设，通过漫游协议实现网间漫游！ 目前，我国不同区域的经济发展水平和电信市场需求还不太均衡，一般来说对于经济较发达的地区，由于市场规模大、投资收益高，在进行网络建设时，各个运营商都会加大投入，市场竞争激烈，但是用户质量佳，每个运营商需要进行合理的规划，推出特色业务，提高竞争力。同时，我国中部地区的省份和西部地区的个别省份，尽管目前的经济发展水平和用户规模与东部发达省份还有一些差距，但由于这些地区人口基数大，普及率低，近期已经出现移动用户增长迅速的势头，具有很大的市场潜力。对于这些市场潜力大、后劲足的地区应有选择性地选定部分城市和省份，取得竞争的优势，作为扩展市场的一个重点。到一定阶段后，

43、再考虑在全国进行所有省份进行全面的优质网络建设！3.6.2 组网策略 在CDMA技术规范和体制中，规定了包括Iu、Iur、Iub等多个接口的开放，这为在一定地区内引入多个设备厂家提供了可能性。多个设备厂家的引入，对于促进设备制造商的竞争、提高厂家的服务水平、降低设备的价格具有积极意义。但是，由于无线通信的特点，在一个区域内多设备厂家的共存，将会增加无线网络规划和运行维护的难度，造成一些不必要的噪声干扰和服务指标的降低，同时由于接口的开放，也不利于充分发挥一些设备的独有功能。所以，这里建议在进行网络建设时，一个省份的设备类型不宜过多，对于一个本地网的范围尽量只使用一个厂家的设备。由于特殊情况，一

44、个本地网如果出现了多个厂家设备，不同厂家的基站的分界一定应避开高话务地区，而应选择切换发生少、话务量低的地区，减少负面影响。3.6.3 无线网络建设的总体原则以下几点是无线网络建设应该遵循的总体原则：（1）无线网络的建设应重点解决好无线网络容量与无线覆盖两大问题，在网络建设初期重点保证无线覆盖，具体分析各地的不同情况，合理设置网络容量。并应协调好网络覆盖、系统容量和网络质量的关系，确保网络建设的综合效益。（2）应坚持规模发展的原则，统一规划，逐步实施。根据各地经济发展水平、市场需求，采用不同的覆盖策略。（3）充分利用各运营商现有的通信基站基础设施（包括机房、铁塔、传输等），减少重复建设，降低建

45、设运营成本。（4）加强无线网络规划,提高综合服务质量。（5）充分考虑远期发展，便于扩容升级，满足远期业务需求。（6）尽早完成前期的规划和准备，保证网络的快速部署。（7）基于用户对2G网的感受，注重无线网的规模建设，如城市的市区初期即实现连续的覆盖，郊区和农村采用逐步完善的策略。（8）从前瞻性考虑来保证网络长期的稳定性和平滑的可扩展性，方案上应避免短期话务预测不准而导致的网络动荡，避免频繁的网络调整。3.7 网络扩容方案探讨 不同于其他FDD CDMA系统，TD-SCDMA是码字受限系统而非干扰受限系统。因此，对于TD-SCDMA系统来讲，在基站功率足够的情况下，各种业务可以保持相当的覆盖半径，

46、这对于网络规划非常有利：如果需要扩容，直接在原有基站进行扇区化、加频点，仍然可以保持稳定的覆盖效果，可以明显缩短扩容时间、节省建设成本。通过对覆盖和容量的分析，建议在密集市区建网初期就以500米到1公里作为理想蜂窝半径，分步建站，逐步提高系统的容量和覆盖概率，后期则以增加载波和微蜂窝的方式进行扩容，这样可以有效降低总体建设成本；对于郊区和乡村，则开始时以覆盖为原则，尽量使用较大的覆盖区，以后可以采用增加站点和小区分裂的方法实现容量的增长。3.7.1 小区分裂无线小区还可以继续划小为微小区（Microcell)和微微小区(Piccell)以不断适应用户数增长的需要。若系统中所有小区都按原小区半径

47、的一半分裂，则理论上，系统容量增长接近4倍。根据服务区内用户的密度不同，在用户密度高的区域，将小区面积划小，采用小区分裂的方法。1、小区制的优点： 提高了频谱利用率（最大的优点）； 基站的功率减小，使相互间的干扰减少； 小区的服务范围可根据用户的密度确定定，组网灵活。3.7.2 扩容方案考虑 通过对覆盖和容量的分析，建议在密集市区建网初期就以500米到1公里作为理想蜂窝半径，分部建站，逐步提高系统的容量和覆盖概率，后期则以增加载波和微蜂窝的方式进行扩容，这样可以有效降低总体建设成本，对于郊区和乡村，则开始时以覆盖为原则，尽量使用较大的覆盖区，以后可以增加站点和小区分裂的方法实现容量的增长。四、

48、典型区域无线接入网覆盖总体方案分析4.1 密集市区、市区覆盖方案分析城市密集区一般指建筑密集、物理位置集中于城市中心的地区。其特点是建筑物错落排列，既有政府机关的办公大楼，又有普通的居民住宅，建筑高度相对于CBD较矮。因此考虑到初期成本，在2G多采用以宏蜂窝进行室内覆盖为主的方案进行建设，但3G核心频段的传播特性与800M存在较大的差异，估计最后还需要采用室内覆盖系统进行专用的室内覆盖，信源上可根据容量的需求采用不同配置的基站。根据覆盖区域特征和业务量不同，灵活配置不同的宏基站提供广覆盖。高业务量区域（如商务区、密集城区）适当采用微基站吸收业务量。建筑物密集区或大型建筑物内，采用微基站和室内分

49、布系统吸收室内业务。图4.1 高业务量区域覆盖方案覆盖策略：1用具备良好扩容能力的大容量基站进行覆盖；2少站址高密集的覆盖策略；3. 适当采用微基站分流业务量，承载高速数据业务。4.2郊区、农村覆盖方案分析此类区域包括县城、乡镇、旅游景点等。其特点是建筑物一般是分散的低矮的，电波传播条件优于市区。与密集城区和一般城区相比，话务量低一些。这些地区的无线传播环境介于城区与农村之间，有的地方可能接近城区，有些地方接近农村。接近城区的地方，在站址确定、站型选择和天线选型时必须统一考虑覆盖和干扰；接近农村的一些地方，覆盖成为主要考虑因素。对于郊区和乡镇的建筑物，绝大部分不会考虑专门的室内覆盖解决方案，因

50、此在规划中需要考虑一定的穿透损耗余量。覆盖策略：1.根据不同地理区域的业务量和覆盖特点，灵活选择基站类型和载波配置数量，实现低成本广域覆盖。2.灵活采用室外型宏基站和微基站，方便站址选取。3.允许降低小区容量和性能以进一步增大覆盖距离。图4.2郊区、农村覆盖方案4.3 特殊区域方案分析4.3.1地铁、隧道解决方案地铁传播环境的特点是：狭长，信号入射角度小，隧道信号不均匀，局部信号产生快衰落，地铁中信号基本以直线传播，容易被遮挡形成阴影效果，隧道内的反射信号很快被吸收。覆盖策略：1.采用泄露电缆弥补隧道无线信号传播不足。 电缆覆盖信号均匀，波束横向传播，特别适合于隧道内使用。2采用微基站作为信号

51、源，沿着轨道方向建立分布系统以保证信号的覆盖。3.对于短隧道而言，直放站是比较好的低成本解决方案。4.3.2 公路、铁路解决方案高速公路和交通干线属于典型的低话务量地区，一般将这种无线信号覆盖区域呈线状、带状或哑铃状的狭长覆盖场景统称为线状覆盖场景。它们具有鲜明的网络特征：网络覆盖范围和容量需求不大、覆盖区成连续带状、用户移动速度快、地形复杂多变、机房和配套设施解决困难，因此该场景首要解决的是连续覆盖问题。4.3.3 草原、海面、沙漠等超远覆盖草原、沙漠、近海海面等覆盖区域也是典型的低话务地区，这些区域一般地势平坦，人烟稀少，无线电波在海平面、沙漠等环境传播时，传播路径主要是通过空气传播的直达

52、波和经过海面或地面的反射波。由于传播损耗很小，信号可以传播到很远的地方。此时，地球不能再看作平面，而应把它看作球面，即地球曲率对信号传播产生的影响。另外，处于传播路径上的岛屿、沙丘等也会对信号传播产生阴影效应。在链路预算时，可采用农村开阔地模型，并在此基础上减小约3dB进行计算。对于无线网络的建设一般也要求通过少量的设备实现长距甚至超长距的覆盖，容量方面的要求相对较小。五、TD-SCDMA无线覆盖解决方案 无线覆盖解决方案的选择主要取决于话务分布、话务量、数据业务速率、地形地貌情况以及配套设施等条件。3G网络的总体建设一般思路是考虑现有2G网络的站址，尽可能提高2/3共站率，低成本、快速建网，

53、从而尽可能降低未来网络的扩容成本和维护成本。通常采用以宏蜂窝为主的覆盖，同时考虑商务区、写字楼、车站等热点区域的室内覆盖。5.1 无线立体化覆盖解决方案建议 随着TD商用化步伐的加快，如何创建TD-SCDMA精品网络已成为运营商关注的重点。中国移动浙江公司对3G有明确目标：建网初期，在3G覆盖区域内就应该尽量形成无缝连续覆盖。无线传播环境复杂多变，根据不同的无线环境，中国移动浙江公司早在2G建设阶段提出了全场景无线立体化覆盖解决方案，3G将延续该思路进行密集城区、繁华商业区等等覆盖。该方案在实际网络规划中可以分为：宏蜂窝、街道站、微蜂窝、微微蜂窝、室内分布等小区类型。对于所有的无线通信系统，宏

54、蜂窝的规划是最基本的规划，但是对于一些特殊场景，宏蜂窝规划不能满足无线覆盖需求时，只有通过微蜂窝或微微蜂窝的设计和精细规划才能提升网络指标性能，保证网络通信质量。 对于复杂的无线环境，除了常规室外宏蜂窝覆盖的精心规划之外，还要充分考虑一些特殊场景的微蜂窝覆盖，如街道拐角覆盖、热点或者盲点覆盖、超密集步行街的覆盖等。针对TD多通道的技术特点，结合分层组网覆盖的思路，采用光纤拉远型基站产品灵活部署的优点，将一般覆盖、特殊覆盖统筹规划，提出全场景无线立体化覆盖解决方案，在可以不增加小区数量的情况下满足特殊场景的覆盖需求。 （1）街道拐角 拐角效应是终端在移动过程中，由于移动环境的改变而造成掉话或服务

55、失败的其中一种情况。在TD-SCDMA系统中引入了空间的资源，从而使得系统对空间位置更为敏感。这对系统适应空间环境变化的能力提出了更高的要求。通过合理地配置小区，考虑智能天线的特点，进行适当的规划和优化可以有效得避免拐角效应。 （2）热点覆盖 热点地区同时具备宏蜂窝覆盖信号和微蜂窝补热信号，根据热点区域、盲点大小和容量需求，可以灵活考虑4/2/1天线及美化天线、小型天线、伪装天线覆盖。 （3）繁华步行街覆盖 繁华步行街话务量大，两边高楼林立，信号沿街道有比较强的波导效应，覆盖目标主要是步行街上的行人，在覆盖规划时，可以将步行街做为一个独立的覆盖对象单独规划。5.2宏蜂窝面覆盖解决方案5.2.1

56、 密集城区覆盖密集市区基站的规划设置应结合城市的地形地貌环境、建筑物特征，合理进行基站布局，站点选择尽量满足蜂窝网络拓扑结构，天线挂高一般选择在8层（28米）左右楼顶。小区覆盖半径应在反向链路预算基础上，结合所在区域的电波传播模式调校的结果，再考虑不同地形地貌下建筑物的穿透损耗进行估算。一般来说，超高密集市区、话务热点地区站间距在500米内，高密集市区、商业区站间距在500600米左右。在站型选择上除了通过普通的宏蜂窝基站进行广度覆盖外，还要根据特定的环境灵活选择多种类型基站，如采用单扇区、两扇区、室内覆盖站等进行立体化建设，进行深度覆盖。TD立体化建设针对密集城区内大厦林立，高低不一的情况，室外覆盖可以采用分层组网方式。分层组网时，在外层使用宏蜂窝进行大面积的覆盖；微蜂窝小面积连续覆盖叠加在宏蜂窝里，构成多层网的上层。微蜂窝和宏蜂窝在系统配置上