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      TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)研究

      2009-09-18 09:50:26楊海寧
      新媒體研究 2009年11期
      關(guān)鍵詞:站址無線網(wǎng)絡(luò)天線

      楊海寧 周 勇

      [摘要]由于TD-SCDMA系統(tǒng)采用了時(shí)分碼分的多址方式、智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、動(dòng)態(tài)信道分配等一系列新型關(guān)鍵技術(shù)和無線資源算法,為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃帶來了很多新特點(diǎn)。因此,通過分析TDSCDMA技術(shù)帶來的變化,對(duì)TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵問題進(jìn)行詳細(xì)的論述和探討。

      [關(guān)鍵詞]TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)研究

      中圖分類號(hào):TN92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0610072-01

      網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營之前的關(guān)鍵步驟,主要根據(jù)實(shí)際的無線傳播環(huán)境、業(yè)務(wù)、社會(huì)等多方面因素,由于TD-SCDMA系統(tǒng)采用了時(shí)分碼分的多址方式、智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、動(dòng)態(tài)信道分配等一系列新型關(guān)鍵技術(shù),極大地提高了TD-SCDMA系統(tǒng)的性能,最終為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃帶來了很多新特點(diǎn)。

      一、TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)

      TD-SCDMA是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù),具有很多技術(shù)優(yōu)勢(shì),具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

      1.時(shí)分雙工。TD-SCDMA采用時(shí)分雙工,即上下行使用同一頻率,但使用不同時(shí)隙進(jìn)行通信。由于TD-SCDMA上下行采用同一頻率,因此其上下行具有相同的無線傳播特性。此外,上下行時(shí)分雙工有利于支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)配置。可以靈活地配置時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn),適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)需求。

      2.智能天線與聯(lián)合檢測(cè)。智能天線的增益,可以有效地提升業(yè)務(wù)覆蓋能力,并降低對(duì)單個(gè)功放的功率要求。另外,智能天線的波束賦形對(duì)本小區(qū)及鄰小區(qū)的干擾具有抑制作用,同時(shí)聯(lián)合檢測(cè)亦可抑制本小區(qū)的干擾,因而可顯著減弱小區(qū)呼吸效應(yīng),提升系統(tǒng)容量及頻譜利用效率。

      3.動(dòng)態(tài)信道分配(DCA)。DCA及其參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整可為網(wǎng)絡(luò)后期優(yōu)化提供一種改善業(yè)務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化手段。DCA信道調(diào)整可以改善鏈路性能,由此可降低掉話率。另外,DCA對(duì)頻域、時(shí)域、碼域和空域資源的調(diào)整可以有效提高業(yè)務(wù)接入的成功率。

      4、接力切換。接力切換是保持與兩小區(qū)的信令連接,但只與一個(gè)小區(qū)建立業(yè)務(wù)上的連接。接力切換的成功率低于軟切換成功率,高于硬切換成功率,其資源消耗等同于硬切換。因此,在對(duì)切換區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí),對(duì)切換比例不像傳統(tǒng)CDMA系統(tǒng)那么敏感,規(guī)劃以滿足切換性能為主。

      二、TD-SCDMA系統(tǒng)組阿和規(guī)劃技術(shù)的重要變化

      (一)傳播模型的變化。鑒于無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜性,目前,仍然只能使用經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?。然而,?jīng)驗(yàn)?zāi)P秃桶虢?jīng)驗(yàn)?zāi)P屯ǔ>哂蓄A(yù)測(cè)誤差大、適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。為了提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,通常采用分段傳播模型和進(jìn)行傳播模型的校準(zhǔn)的方法來減小預(yù)測(cè)的誤差。

      1.分段傳播模型。對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)來說,它的時(shí)分特性和智能天線帶來的空分特性,使得干擾源與有用信號(hào)在時(shí)間上或空間上錯(cuò)開。干擾在TD-SCDMA系統(tǒng)中顯得并不太重要,更重要的是對(duì)有用信號(hào)的預(yù)測(cè)。而有用信號(hào)通常來自距離很近的宿主基站,因此,在TD-SCDMA系統(tǒng)中,短距傳播模型對(duì)規(guī)劃結(jié)果的正確性影響將更為重要。

      2傳播模型的校準(zhǔn)。傳播模型的校準(zhǔn)是提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的另一個(gè)重要手段。然而,在實(shí)際工程中,每對(duì)一個(gè)地區(qū)進(jìn)行規(guī)劃,就進(jìn)行大量的測(cè)試是不可行的。這樣不僅使規(guī)劃成本提高了很多,而且耽誤了工程進(jìn)度。因此,在實(shí)際使用時(shí),應(yīng)該以小區(qū)為單位,通過數(shù)字電子地圖,依據(jù)小區(qū)的傳播環(huán)境選擇相匹配的傳播模型,從而提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。

      (二)業(yè)務(wù)模型的變化。時(shí)分雙工模式這個(gè)優(yōu)點(diǎn)使得TD-SCDMA更適合承載非對(duì)稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。然而,如果組網(wǎng)和規(guī)劃不合理,這一優(yōu)點(diǎn)非但不能夠得到體現(xiàn),相反還可能出現(xiàn)反作用。首先,上下行時(shí)隙比例的規(guī)劃必須建立在一個(gè)準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)模型的基礎(chǔ)上。其次,目前的時(shí)隙比例規(guī)劃大多依據(jù)上下行的業(yè)務(wù)流量來制定。僅僅這樣是不夠的,必須考慮業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)。另外,在依據(jù)業(yè)務(wù)模型制定時(shí)隙方案時(shí),要同時(shí)考慮系統(tǒng)的干擾。

      (三)干擾的變化。TD-SCDMA系統(tǒng)由于具有時(shí)分和空分的特點(diǎn),在干擾方面與其他系統(tǒng)并不完全相同。在TDD模式下,新增的用戶通過智能天線賦形和發(fā)射時(shí)隙的分齲,減輕對(duì)已激活用戶的干擾,小區(qū)呼吸作用不明顯。這樣,TD-SCDMA的小區(qū)覆蓋范圍比較穩(wěn)定,切換區(qū)域不易受系統(tǒng)負(fù)荷影響。

      三、TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

      (一)TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法

      1、建網(wǎng)目標(biāo)。建網(wǎng)目標(biāo)包含覆蓋范圍、容量要求以及質(zhì)量要求,其中:(1)覆蓋范圍中應(yīng)明確網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域以及覆蓋區(qū)域的地形信息和傳播條件;(2)容量要求應(yīng)該明確可用的頻譜資源和業(yè)務(wù)類型,對(duì)用戶密度及業(yè)務(wù)密度的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),以及話務(wù)模型及其分布等信息:(3)在質(zhì)量要求中應(yīng)明確對(duì)覆蓋概率、中斷概率的要求以及終端用戶吞吐量

      2.無線網(wǎng)絡(luò)估算。TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋估算主要是基于鏈路預(yù)算的結(jié)果得到,在TD-SCDBA系統(tǒng)中覆蓋主要取決于承載的最大碼發(fā)射功率和接收機(jī)解調(diào)能力。TD-SCDMA容量主要受限于有限的碼資源和功率資源,因此TD-SCDMA系統(tǒng)容量可根據(jù)無線資源(RU)進(jìn)行估算。

      3.無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃。預(yù)規(guī)劃過程中需要考慮以下幾點(diǎn):(1)在選擇站址時(shí)應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋和網(wǎng)孔布局,從而保證系統(tǒng)的性能。(2)根據(jù)覆蓋預(yù)測(cè)得到的輸出結(jié)果,分析系統(tǒng)的覆蓋情況是否滿足覆蓋的要求,并對(duì)小區(qū)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整,直至得到滿意的覆蓋結(jié)果。(3)在覆蓋預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,使用Monte Carlo靜態(tài)仿真對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行評(píng)估,最終確定基站數(shù)、基站配置、天線掛高和天線下傾角等。

      4.站址選擇與勘測(cè)。在基站選址時(shí)應(yīng)盡量考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)站址,即優(yōu)先選擇共站:小區(qū)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并注意考慮特殊的環(huán)境:考慮機(jī)房、鐵塔、屋頂施工的可行性;考慮天線高度、方向角、下傾角、隔離度等對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響:注意考慮業(yè)務(wù)承載的均衡。基站站址現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的內(nèi)容主要包括記錄站點(diǎn)的經(jīng)緯度信息,記錄站高和天線掛高,記錄站點(diǎn)周圍環(huán)境,在站址勘測(cè)報(bào)告中應(yīng)給出站址選擇建議和每個(gè)站點(diǎn)的工程參數(shù)建議。

      5.小區(qū)規(guī)劃。良好的小區(qū)規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基本保證,實(shí)際的小區(qū)規(guī)劃參數(shù)包括工程參數(shù)和小區(qū)參數(shù)。實(shí)際的TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中,應(yīng)該通過對(duì)典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和典型覆蓋環(huán)境的理論分析和實(shí)際網(wǎng)絡(luò)測(cè)試驗(yàn)證,得到不同情況下的小區(qū)參數(shù)配置基線并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況,給出合理的參數(shù)取值建議。

      四、結(jié)論

      在無線網(wǎng)絡(luò)的具體規(guī)劃上,TD-SCDMA相比有業(yè)務(wù)覆蓋均衡、建網(wǎng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但也存在覆蓋區(qū)域小,對(duì)無線網(wǎng)結(jié)構(gòu)敏感等缺點(diǎn)。在規(guī)劃方面,TD-SCDMA可以多次規(guī)劃,分層建設(shè),對(duì)一些基站的影響不是很大,可以通過之后的增加載頻來解決容量。

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