TD-SCDMA規(guī)劃的特點(diǎn)

TD-SCDMA規(guī)劃的特點(diǎn)

1.2.1 多載頻組網(wǎng)
1.2.1.1 組網(wǎng)方式
如前所述，單頻點(diǎn)小區(qū)的組網(wǎng)方式可以是同頻組網(wǎng)或者異頻組網(wǎng)；同樣多載頻（即
N 頻點(diǎn)）小區(qū)的組網(wǎng)方式也可以有同頻組網(wǎng)和異頻組網(wǎng)。而且在多載頻小區(qū)中由于每
個(gè)小區(qū)分為主載頻和輔載頻，因此還有一種特殊的組網(wǎng)方式稱之為混頻組網(wǎng)。

圖 1-2 多載頻異頻組網(wǎng)? 圖 1-3 多載頻同頻組網(wǎng)

圖 1-4 多載頻混頻組網(wǎng)
由于TD-SCDMA 系統(tǒng)中承載公共控制信道的TS0 時(shí)隙沒有使用智能天線，因此
在TS0 時(shí)隙上TD-SCDMA系統(tǒng)仍然等同于自干擾的CDMA系統(tǒng)；另外由于用戶隨機(jī)
分布特性，在某些情況下可能出現(xiàn)相鄰小區(qū)的天線波束指向相同從而形成干擾。顯而
易見，多載頻異頻組網(wǎng)將具有最強(qiáng)的抵抗干擾能力，具有最好的網(wǎng)絡(luò)性能；多載頻同
頻組網(wǎng)具有最弱的抵抗干擾能力。與單載頻同頻、異頻組網(wǎng)類似，多載頻異頻組網(wǎng)的
覆蓋性能將優(yōu)于多載頻同頻組網(wǎng)。而多載頻混頻組網(wǎng)，結(jié)合了同頻和異頻組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，
具有較好的頻率利用率和較強(qiáng)的抗干擾能力。因此結(jié)合考慮網(wǎng)絡(luò)性能和頻率利用率，
多載頻混頻組網(wǎng)將成為最佳選擇。
1.2.1.2 頻率配置
中國已經(jīng)為TD-SCDMA 系統(tǒng)分配了155MHz 的頻譜資源。結(jié)合設(shè)備支持能力以
及現(xiàn)網(wǎng)話務(wù)量需求進(jìn)行分析，假設(shè)每小區(qū)需要配置3 個(gè)載頻，那么網(wǎng)絡(luò)可以選擇的多
載頻組網(wǎng)方式將由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及可用頻率資源共同確定。以目前設(shè)備支持頻段
2010MHz～2025MHz 為例，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)共可用9 個(gè)頻點(diǎn)。

圖 1-5為某城市密集城區(qū)鄰區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，60%以上的小區(qū)需要建立5個(gè)鄰區(qū)，
所以如果進(jìn)行三載頻異頻組網(wǎng)時(shí)需要占用18 個(gè)頻點(diǎn)，顯然目前設(shè)備所支持的頻段資源
還不能滿足這一需求。如果考慮密集城區(qū)室內(nèi)覆蓋所需頻率資源（如3 個(gè)頻點(diǎn)），那么
目前比較可行的組網(wǎng)方式是三載頻混頻組網(wǎng)或者三載頻同頻組網(wǎng)。

1.2.1.3 功率配置
由于TD-SCDMA系統(tǒng)中多個(gè)載頻共享相同功放單元，隨著配置載頻數(shù)的增加小區(qū)
內(nèi)每載頻可用功率逐漸降低，而可用功率資源將直接影響小區(qū)覆蓋范圍，因此
TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃中應(yīng)該結(jié)合考慮到小區(qū)配置載頻數(shù)，合理設(shè)置公共控制信
道功率以及業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率。如TD-SCDMA基站最大發(fā)射功率為MdBm，小區(qū)
共配置三個(gè)載頻，業(yè)務(wù)信道占用碼道數(shù)為N，那么在進(jìn)行預(yù)規(guī)劃時(shí)業(yè)務(wù)信道可用最大
發(fā)射功率為M-5-12+10LogN。在多載頻小區(qū)中由于公共控制信道只配置在主載頻上，
那么為了達(dá)到控制信道和業(yè)務(wù)信道的覆蓋平衡，公共控制信道的功率可以配置稍大于
業(yè)務(wù)信道功率。
另外，在實(shí)際進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)時(shí)，需要考慮到未來網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容方式。由于增加
載頻將減少每頻點(diǎn)可用最大發(fā)射功率，使覆蓋范圍縮小，從而造成覆蓋空洞，增加網(wǎng)
絡(luò)優(yōu)化工作量，因此結(jié)合工程實(shí)際情況，如果基站輸出最大發(fā)射功率沒有增加時(shí)，在
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)為未來網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容預(yù)留一定功率資源是十分必要的。當(dāng)然，隨著TD-SCDMA
產(chǎn)業(yè)更加成熟，功放單元能力進(jìn)一步提高時(shí)，增加載頻擴(kuò)容并不會(huì)造成對網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能的影響。

1.2.2 時(shí)隙規(guī)劃
1.2.2.1 概述
由于TD-SCDMA采用TDD 技術(shù)和獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu)，通過改變業(yè)務(wù)上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換
點(diǎn)的位置，使得其能夠更加有效的支持上下行非對稱業(yè)務(wù)，從而在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面帶來
了較高的頻率利用效率。對于對稱的語音業(yè)務(wù)，可以采用上下行時(shí)隙比例為3：3 的分
配方式獲得最合理的應(yīng)用，而對于上下行流量非對稱的業(yè)務(wù)，如HTTP、FTP等下行數(shù)
據(jù)流量大，而上行數(shù)據(jù)流量不大的業(yè)務(wù)，則可以采用將時(shí)隙設(shè)置為2：4，甚至是1：5
的方式。

圖 1-6 針對不同業(yè)務(wù)種類的時(shí)隙分配
1.2.2.2 時(shí)隙比例規(guī)劃
時(shí)隙比例規(guī)劃需要根據(jù)目前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)用戶的業(yè)務(wù)種類和比例來進(jìn)行設(shè)置，
并且隨著用戶使用習(xí)慣的變化而變化。可以通過下面的計(jì)算來獲取最合適的時(shí)隙比例。
例如，某小區(qū)忙時(shí)有100 個(gè)用戶，其中AMR 語音用戶有90 個(gè)，PS64K 用戶為5
個(gè)，PS128K 用戶為3 個(gè)，PS384K 用戶為2 個(gè)（暫時(shí)不考慮HSDPA業(yè)務(wù)用戶），這里暫不考慮系統(tǒng)信令開銷，在滿足所有用戶的前提下，共需要364 個(gè)下行碼道和260 個(gè)
上行碼道，采用不同時(shí)隙比例的資源利用率結(jié)果如下表所示：
表 1-4 不同的時(shí)隙比例分配的利用率

從上表可以看出，在這種業(yè)務(wù)模式下，3：3 的分配比例更為合適。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
的增長，可以采用上述方法計(jì)算出資源利用率從而設(shè)置合理的比例。

1.2.3 碼資源規(guī)劃
TD-SCDMA系統(tǒng)中使用擾碼來區(qū)分同頻網(wǎng)絡(luò)的相鄰小區(qū)。
下面介紹一種適合于TD-SCDMA系統(tǒng)的基于擾碼分配的碼規(guī)劃方法。該方法以擾
碼規(guī)劃、分配為基礎(chǔ)，在進(jìn)行碼規(guī)劃時(shí)，按照“擾碼-擾碼組-下行導(dǎo)頻碼”的順序進(jìn)行小
區(qū)碼規(guī)劃，然后根據(jù)擾碼在擾碼組中的分布關(guān)系確定擾碼組，最后再根據(jù)擾碼組與下
行導(dǎo)頻碼的關(guān)系進(jìn)行下行導(dǎo)頻碼的分配。
圖 1-7給出了基于擾碼分配的碼規(guī)劃方案流程圖。通過對TD-SCDMA不同復(fù)合碼
字間的相關(guān)性差異進(jìn)行分析，以相關(guān)系數(shù)來來描述擾碼間的影響程度，利用擾碼分配
方案總的相關(guān)系數(shù)來衡量碼分配方案對整個(gè)系統(tǒng)的干擾程度，并在總相關(guān)系數(shù)最小的
目標(biāo)下，按照“擾碼-擾碼組-下行導(dǎo)頻碼”的規(guī)劃順序，實(shí)現(xiàn)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的碼規(guī)劃
方案。該方法主要包括以下步驟：
l 基于擾碼相關(guān)性的擾碼規(guī)劃。這是碼資源規(guī)劃的第一步，因?yàn)樗鼤?huì)直接影響
到擾碼組的確定以及下行導(dǎo)頻碼的分配。在進(jìn)行擾碼規(guī)劃之前，需要先計(jì)算
并保存所有擾碼間的相關(guān)系數(shù)，然后再以碼分配方案總相關(guān)系數(shù)（總干擾）
最小為目標(biāo)進(jìn)行擾碼規(guī)劃。在計(jì)算碼分配方案總相關(guān)系數(shù)時(shí)，從保存的所有
擾碼間的相關(guān)系數(shù)中調(diào)出碼分配方案所涉及的擾碼間的相關(guān)系數(shù)，并計(jì)算總
相關(guān)系數(shù)。計(jì)算并保存所有擾碼間的相關(guān)系數(shù)只需執(zhí)行一次。
l 確定擾碼組。當(dāng)擾碼分配方案確定后，根據(jù)擾碼所在組號(hào)就能確定擾碼組。
l 規(guī)劃下行導(dǎo)頻碼。依據(jù)擾碼所在碼組與下行導(dǎo)頻碼間的關(guān)系，相應(yīng)的下行導(dǎo)頻碼分配方案也就確定了（即實(shí)際上并不需要專門進(jìn)行擾碼組及下行導(dǎo)頻碼的規(guī)劃，只需根據(jù)查表結(jié)果就可以獲得）。

圖 1-7 TD-SCDMA碼資源分配總體流程圖

由于擾碼分配是以擾碼間的相關(guān)性分析為基礎(chǔ)的，即使擾碼組的分組方法甚至碼
組中的擾碼本身發(fā)生了改變也不會(huì)影響碼規(guī)劃方法的應(yīng)用，因此具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
同時(shí)，由于擾碼、下行導(dǎo)頻碼與擾碼碼組之間存在上述確定性的對應(yīng)關(guān)系，所以當(dāng)擾
碼分配方案確定后，根據(jù)擾碼所在碼組與下行導(dǎo)頻碼間的關(guān)系，相應(yīng)的下行導(dǎo)頻碼分
配方案也就確定了，而不需要專門進(jìn)行擾碼組及下行導(dǎo)頻碼的分配，在保證性能的同
時(shí)還大大降低了碼規(guī)劃工作的復(fù)雜度。
下面結(jié)合圖1-8重點(diǎn)說明基于擾碼相關(guān)性的擾碼規(guī)劃方法。其中主要包括下述步驟：

圖 1-8 TD-SCDMA擾碼分配流程圖
l 確定待分配擾碼的小區(qū)及其需要考察的鄰區(qū)。
l 從上述待分配擾碼的小區(qū)中確定一個(gè)需要分配擾碼的小區(qū)。
? 為該待分配小區(qū)搜索可用擾碼，即進(jìn)行擾碼規(guī)劃的搜索。
l 檢查該擾碼是否可用，可用則繼續(xù)執(zhí)行。否則返回上一步重新搜索擾碼。檢
查擾碼是否可用是判斷分配給該小區(qū)的擾碼與其所有鄰小區(qū)的擾碼是否處于
同一擾碼組。只有滿足需要分配擾碼的小區(qū)的擾碼與其所有鄰小區(qū)的擾碼不
處于同一擾碼組時(shí)，才能保證需要分配的小區(qū)與其鄰小區(qū)的擾碼不相同且下
行導(dǎo)頻碼不相同，此時(shí)該擾碼才能被分配使用，否則需要重新分配。
l 依據(jù)上述確定的待分配小區(qū)列表，判斷當(dāng)前分配擾碼的小區(qū)是否是最后一個(gè)
待分配擾碼小區(qū)，是則繼續(xù)執(zhí)行下一步，否則返回上一步驟。
l 計(jì)算搜索終止條件。計(jì)算碼分配方案總相關(guān)系數(shù)，等價(jià)于計(jì)算碼分配方案的總干擾量，可針對不同的小區(qū)空間隔離（距離遠(yuǎn)近關(guān)系）情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，可以有以下兩種不同的計(jì)算方案：
? 只對相鄰小區(qū)所分配的擾碼間相關(guān)系數(shù)進(jìn)行求和計(jì)算；
? 結(jié)合小區(qū)的空間隔離情況，對這些小區(qū)所分配的擾碼間相關(guān)系數(shù)進(jìn)行求和計(jì)算。
l 判斷是否滿足為待分配小區(qū)搜索可用擾碼的搜索終止條件，是則輸出結(jié)果，否則返回，重新進(jìn)行擾碼分配。