ＴＤ－ＳＣＤＭＡ網絡規劃關鍵問題分析

詹　義　石　建

【摘要】文章結合TD-SCDMA網絡的技術特點，針對其網絡規劃中的關鍵問題進行分析和介紹，涵蓋了覆蓋規劃、容量規劃、站址查勘、軟件仿真和室內覆蓋規劃多個方面內容。

【關鍵詞】TD-SCDMA 網絡規劃 覆蓋規劃 容量規劃

1 引言

隨著3G牌照的發放，3G網絡規劃建設如火如荼地展開。由于TD-SCDMA網絡以及自身的技術特點，其規劃流程和方法雖然與2G網絡以及其他3G網絡相似，但也有很多不同之處。如何發揮TD系統的技術特點，做好網絡規劃過程中的各個步驟，是決定未來網絡質量和用戶感受的關鍵。

與其他無線網絡規劃相似，TD-SCDMA的規劃可以分成：前期數據收集、覆蓋規劃、容量規劃、站址查勘、軟件仿真、評估與調整等幾個階段。由于室內覆蓋在移動通信網絡中的作用日益增加，對于TD-SCDMA網絡，室內分布系統性能的好壞，將在很大程度上影響運營商的客戶體驗及其收益，室內覆蓋規劃也是TD-SCDMA網絡規劃的一個重要方面。本文主要針對以上TD網絡規劃流程中所涉及的關鍵問題進行介紹和分析。

2 TD-SCDMA網絡規劃主要步驟

2.1 數據收集

移動通信網絡規劃是一項復雜的工程，在進行規劃之前需要準備大量的數據。隨著軟件仿真應用的日益廣泛，前期的數據準備重要性也在不斷增加，在文中2.5節可以看到這些數據在軟件仿真中所起到的作用。對于TD-SCDMA網絡來說，由于其自身的特性，需要采集到準確而豐富的數據信息。

對于TD-SCDMA網絡來說，需要收集的數據包括：地理信息數據、傳播模型參數、設備參數、天線參數。同時在網絡規劃之前需要設定建網目標，包括覆蓋目標和容量目標。為了進行準確的容量規劃，還需要結合所規劃城市現有的話務情況和發展特點，準備相應話音和數據業務模型。

2.2 覆蓋規劃

覆蓋規劃和容量規劃是確定網絡規模的一項重要工作。在覆蓋規劃和容量規劃之前，需要確定建網目標。通常建網初期的主要目標是覆蓋，因此主要依據覆蓋規劃的有關結果，后期則需要重點考慮容量規劃。

在覆蓋規劃中，一項重要的工作就是鏈路預算，通過鏈路預算獲得基站的覆蓋范圍，從而獲得所需要的網絡規模。TD-SCDMA的鏈路預算可分為上行鏈路預算和下行鏈路預算，其中上行鏈路通常為受限因素，因此工程上一般通過上行鏈路預算對基站覆蓋能力進行估算。

TD-SCDMA系統上行鏈路預算計算公式如下：

最大允許空間路徑損耗(dB) = 移動臺發射功率(dBm) + 移動臺天線增益(dB) - 人體損耗(dB) - 饋線損耗(dB) + 基站接收天線增益(dBi) - 建筑物穿透損耗(dB) - 慢衰落余量(dB) - 干擾余量(dB) - 基站接收靈敏度(dBm) 。

與GSM相比，TD-SCDMA鏈路預算中需要考慮智能天線帶來的增益，同時其饋線損耗相對更小。

通過鏈路預算可以獲得TD系統的小區覆蓋能力，圖1以某城市為例，給出TD系統不同業務與其他系統不同業務的覆蓋能力對比。在獲得小區覆蓋能力后，可以根據建網要求和城市面積獲得覆蓋規劃的網絡規模。

2.3 容量規劃

對于TD網絡來說，容量規劃主要包括頻率規劃、時隙比例規劃和碼資源規劃。頻率規劃以業務模型為依據，常見的業務模型包括每種業務的話務量，忙時用戶數等信息，在獲得業務模型后依據資源計算方法獲得所需的無線、傳輸以及核心網資源。常用的資源計算方法包括愛爾蘭B、等效愛爾蘭、坎貝爾方法等。

時隙比例規劃是TD-SCDMA系統的一大特點，非對稱時隙配置能夠適應不同業務上下行流量的不對稱性，提高頻譜利用率。尤其在引入HSDPA后，非對稱時隙的配置將發揮更大作用。具體上下行時隙比例的設置需要根據估計的話務模型計算：首先根據話務模型計算出上行和下行的話務量比例，然后根據網絡的實際情況決定上下行的時隙比例配置。但在考慮不對稱時隙配置時，為了避免上下行交錯時隙產生的干擾，在時隙交錯區域邊緣一般需要考慮增加保護小區。

如表1所示，TD-SCDMA系統共定義了32個下行同步碼、256個上行同步碼、128個中間碼、128個擾碼。所有這些碼被分成32個碼組，每個碼組由1個下行同步碼、8個上行同步碼、4個中間碼（Midamble）、4個擾碼組成。

下行同步碼用于區分下行導頻時隙、小區搜索和下行同步的建立與保持；上行導頻時隙由上行同步碼區分，用于上行同步的建立。為了減少干擾，相鄰小區使用不同下行同步碼的規劃。而擾碼規劃要盡量避免采用兩個同頻、同碼字的小區分布到兩圈小區以內的位置。

2.4 站址查勘

站址查勘是網絡規劃重要的前期準備，查勘過程需要對可用站址的無線環境、天面情況、傳輸資源、電源等全面考察，從而最終確定可用的站址資源。

對于TD網絡來說，由于目前2G網絡中有大量的站址資源可用，為了確定是否能夠與現有的2G站址共用，其查勘工作顯得更加重要。同時，由于TD-SCDMA系統使用智能天線技術引起天線面積增加，也給天面施工帶來了新的挑戰，這些因素都需要在查勘過程中進行考慮。在考慮與2G系統共站址的情況下，主要考察天饋和機房兩個方面：天饋主要考慮抱桿、饋線、避雷針、電源、GPS天線以及承重；機房主要考慮承重、空間、饋線洞和電源功率的要求。

2.5 軟件仿真

隨著網絡規模的不斷擴大和城市建設的加快，軟件仿真在網絡規劃中的作用日益增加。經過前期的數據準備工作、覆蓋和容量估算、站址查勘后，需要利用規劃軟件進行網絡仿真。一般來說，規劃軟件包含的功能很全面，

圖2給出了規劃軟件所包括的主要功能，其中最常用的功能通常包括覆蓋預測、容量仿真、頻率規劃、碼資源規劃、鄰區規劃等功能。

圖3給出了利用規劃軟件進行網絡仿真的流程，從流程中可以看出前期的數據準備對整個仿真的準確性至關重要。通過軟件仿真，我們可以從覆蓋、容量兩個角度更加精細地分析當前規劃方案的實施效果，并對不合理的地方加以調整。圖4給出了某城市的覆蓋預測圖，從圖中我們可以看出最佳服務小區和各個地區的覆蓋效果，對于覆蓋效果差的地區，可以通過調整天線方位角、下傾角、發射功率以及增加基站的方法來解決。

利用軟件仿真，可以查看規劃方案的效果，并且根據仿真結果不斷調整規劃方案，直到滿足建網目標。經過軟件仿真后，還需要結合網絡的實際情況不斷加以調整，最終給出一套全面、完善的規劃方案。

2.6 室內覆蓋

（1）室內覆蓋規劃原則

隨著移動通信的不斷發展，室內覆蓋在整個網絡中的作用日益增加。目前運營商已經建設大量的室內分布系統，因此在TD室內分布系統建設的過程中，既要保證TD-SCDMA網絡的質量，還要盡量減少對原有2G室內分布系統的影響。

（2）TD-SCDMA網絡室內覆蓋解決方案

針對TD的技術特點和產品特點，目前有多種室內覆蓋解決方案，每種方案都有各自的特色，需要根據實際的場景選取合適的方案。這些方案按通道數可以劃分為單通道方案和多通道方案；按信源類型可以劃分為宏蜂窩方案、微蜂窩方案、RRU方案、無線直放站方案和光纖直放站方案；按室內分布系統主干線內傳輸的信號類型可以劃分為基帶信號分布方案、射頻信號分布方案和中頻信號分布方案。

（3）TD-SCDMA網絡室內覆蓋干擾規避

與室外系統相比，室內覆蓋由于空間更小，其干擾規避更加重要。TD室內覆蓋系統的干擾可以分為兩類：系統間干擾和系統內干擾。

為了降低系統間干擾，可以盡量提高基站接收前端器件的線性動態范圍；使用低增益、高線性度的LNA作為前級放大器件，將增益盡量分配在混頻后的中級放大器和后端的功率放大器；提高相關設備隔離度參數要求，增加濾波器并有效利用空間隔離。

對于系統內干擾，可以在建設室內分布系統之前，首先對室外信號在室內的覆蓋進行普查，根據測試結果，在建設室內分布系統時候，合理控制室內信號的電平強度，原則上在室內要保證室內分布系統的信號壓過室外泄漏信號。室內分布系統完工時，要在室外約5米或者10米處對室內信號泄漏做普查，保證該處以室外信號為主導。但需要指出的是，對于人流量比較密集的出口，避免發生頻繁切換，可以通過調整RF參數和功率參數加以實現。對于室內外采用交錯時隙配置時（如室內2:4，室外3:3），一般來說，為了保障網絡的質量，需要采取一圈保護小區，即對該小區關閉干擾時隙。當容量不大時，可以通過無線資源管理算法將用戶分配在沒有干擾的時隙。

3 總結

在TD-SCDMA網絡規劃過程中，每一項工作都有著十分重要的作用，從前期數據準備、覆蓋規劃、容量規劃到軟件仿真，以及重要性日益增加的室內覆蓋規劃，任何一步出現問題都可能對整個網絡的質量產生重大影響。只有對整個流程中涉及到的問題進行深入理解和認真分析準備，才能設計出一套高質量的規劃解決方案。

【作者簡介】

詹義：畢業于北京郵電大學，現就職于中國移動通信集團設計院有限公司研究所，長期從事移動通信網絡規劃、優化、業務模型和用戶行為分析等方向的研究。

石建：畢業于天津大學自動化工程系，現就職于中國移動通信集團天津有限公司網絡部。長期從事移動通信技術及管理工作，先后從事過無線網絡優化、運維及優化管理、項目管理、工程建設管理等。