TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

陳周天 張春旺 代 明

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司--黑龍江分公司，黑龍江 哈爾濱 150080）

2009年01月07日，工業(yè)和信息化部向中國(guó)移動(dòng)發(fā)放了TD-SCDMA運(yùn)營(yíng)牌照。TDSCDMA和WCDMA、CDMA2000并稱為國(guó)際電信標(biāo)準(zhǔn)化組織的第三代移動(dòng)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它是我國(guó)自主創(chuàng)新領(lǐng)域的重要實(shí)踐和典范，是我國(guó)首次提出并被國(guó)際認(rèn)可的完整通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的提出、持續(xù)創(chuàng)新與突破，提升了我國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，提高了通信和技術(shù)能力，也提升了通信信息安全防范水平，也是當(dāng)前應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)，拉動(dòng)消費(fèi)，擴(kuò)大內(nèi)需，加快信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)重要舉措。

1 TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃簡(jiǎn)述

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)大體可分為三個(gè)步驟：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程實(shí)施、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是建設(shè)高質(zhì)量TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，它對(duì)以后網(wǎng)絡(luò)的好壞起了決定性的作用。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是規(guī)劃的修正與補(bǔ)充，同時(shí)為后續(xù)的規(guī)劃提供可靠的依據(jù)。其中網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃按照專業(yè)可分為無(wú)線專業(yè)規(guī)劃，電源規(guī)劃，傳輸規(guī)劃，線路規(guī)劃，核心網(wǎng)規(guī)劃以及相關(guān)配套專業(yè)的規(guī)劃，無(wú)線專業(yè)規(guī)劃在整個(gè)規(guī)劃過(guò)程中起決定性作用，所有其它規(guī)劃都是以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為基礎(chǔ)。

2 TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的比較

隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，用戶規(guī)模不斷擴(kuò)大，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的承載能力和服務(wù)能力面臨著新的考驗(yàn)。在這種情況下，如何保障網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，控制網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要性日益突出，也越來(lái)越受到運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注。為保障TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，控制運(yùn)營(yíng)成本，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃日益受到運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要特別關(guān)注TD-SCDMA與GSM的差異性。

2.1 TD-SCDMA建網(wǎng)目的

從商業(yè)角度看，GSM網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音業(yè)務(wù)趨近于飽和狀態(tài)，。由于現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)不能提供高質(zhì)量的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為一個(gè)必要。

2.2 TD-SCDMA頻點(diǎn)使用

移動(dòng)2G可使用的頻段有900M、1800M，頻點(diǎn)較多，TD-SCDMA現(xiàn)在商用的為B頻段，只有9個(gè)頻點(diǎn)，頻點(diǎn)少，只能采用同頻組網(wǎng)，由于N頻點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用，采用控制信道異頻、業(yè)務(wù)信道同頻的方式組網(wǎng)。

2.3 TD-SCDMA組網(wǎng)方式

TD-SCDMA組網(wǎng)方式的選擇是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)中至關(guān)重要的一步，，TD-SCDMA的組網(wǎng)方式可以采取以下幾種方式：獨(dú)立組網(wǎng)——即獨(dú)立建設(shè)一張全覆蓋的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)。獨(dú)立組網(wǎng)方式能夠全面展示TD-SCDMA的能力，但投資巨大、工程實(shí)施難度高，一般不宜采用。

疊加組網(wǎng)——即在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上疊加建設(shè)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)。在預(yù)計(jì)有高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的區(qū)域建設(shè)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，提供相關(guān)服務(wù)，同時(shí)利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)提供全覆蓋的2G/2.5G/2.75G業(yè)務(wù)。疊加組網(wǎng)方式下，TDSCDMA不需要實(shí)現(xiàn)全覆蓋，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)主要針對(duì)高速移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶群的需求，語(yǔ)音及中低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)由GSM網(wǎng)絡(luò)提供，兩張網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位清晰，形成良好互補(bǔ)，是一種理想的組網(wǎng)方式。

2.4 TD-SCDMA規(guī)劃方式

TD-SCDMA的規(guī)劃和GSM相比，演變成一步規(guī)劃、分步實(shí)施的原則。

3 TD-SCDMA中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 綜合的尋址（多址）方式：TD-SCDMA空中接口采用了四種多址技術(shù):TDMA,CDMA,FDMA,SDMA（智能天線）；綜合利用四種技術(shù)資源分配時(shí)在不同角度上的自由度，得到可以動(dòng)態(tài)調(diào)整的最優(yōu)資源分配。

3.2 靈活的上下行時(shí)隙配置：靈活的時(shí)隙上下行配置可以隨時(shí)滿足您打電話，上網(wǎng)瀏覽、下載文件、視頻業(yè)務(wù)等的需求，保證您清晰、暢通享受3G業(yè)務(wù)。

3.3 TD克服呼吸效應(yīng)和遠(yuǎn)近效應(yīng)：什么是呼吸效應(yīng)？在CDMA系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)小區(qū)內(nèi)的干擾信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，基站的實(shí)際有效覆蓋面積就會(huì)縮小；當(dāng)一個(gè)小區(qū)的干擾信號(hào)很弱時(shí)，基站的實(shí)際有效覆蓋面積就會(huì)增大。簡(jiǎn)言之，呼吸效應(yīng)表現(xiàn)為覆蓋半徑隨用戶數(shù)目的增加而收縮。導(dǎo)致呼吸效應(yīng)的主要原因是CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，用戶增加導(dǎo)致干擾增加而影響覆蓋。對(duì)于TD－SCDMA而言，通過(guò)低帶寬FDMA和TDMA來(lái)抑制系統(tǒng)的主要干擾，在單時(shí)隙中采用CDMA技術(shù)提高系統(tǒng)容量，而通過(guò)聯(lián)合檢測(cè)和智能天線技術(shù)（SDMA技術(shù)）克服單時(shí)隙中多個(gè)用戶之間的干擾，因而產(chǎn)生呼吸效應(yīng)的因素顯著降低，因而TD系統(tǒng)不再是一個(gè)干擾受限系統(tǒng)（自干擾系統(tǒng)），覆蓋半徑不像CDMA那樣因用戶數(shù)的增加而顯著縮小，因而可認(rèn)為TD系統(tǒng)沒(méi)有呼吸效應(yīng)。什么是遠(yuǎn)近效應(yīng)？由于手機(jī)用戶在一個(gè)小區(qū)內(nèi)是隨機(jī)分布的，而且是經(jīng)常變化的，同一手機(jī)用戶可能有時(shí)處在小區(qū)的邊緣，有時(shí)靠近基站。如果手機(jī)的發(fā)射功率按照最大通信距離設(shè)計(jì)，則當(dāng)手機(jī)靠近基站時(shí)，功率必定有過(guò)剩，而且形成有害的電磁輻射。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是根據(jù)通信距離的不同，實(shí)時(shí)地調(diào)整手機(jī)的發(fā)射功率，即功率控制。功率控制的原則是，當(dāng)信道的傳播條件突然變好時(shí)，功率控制單元應(yīng)在幾微妙內(nèi)快速響應(yīng)，以防止信號(hào)突然增強(qiáng)而對(duì)其他用戶產(chǎn)生附加干擾；相反當(dāng)傳播條件突然變壞時(shí)，功率調(diào)整的速度可以相對(duì)慢一些。也就是說(shuō)，寧愿單個(gè)用戶的信號(hào)質(zhì)量短時(shí)間惡化，也要防止對(duì)其他眾多用戶都產(chǎn)生較大的背景干擾。

3.4 智能天線：在TD-SCDMA系統(tǒng)中，基站系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與自適應(yīng)算法，使智能天線動(dòng)態(tài)地在覆蓋空間中形成針對(duì)特定用戶的定向波束，充分利用下行信號(hào)能量并最大程度的抑制干擾信號(hào)。基站通過(guò)智能天線可在整個(gè)小區(qū)內(nèi)跟蹤終端的移動(dòng)，這樣終端得到的信噪比得到了極大的改善，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量。

3.5 動(dòng)態(tài)信道分配（DCA）動(dòng)態(tài)信道分配，就是根據(jù)用戶的需要進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的資源（頻率、時(shí)隙、碼字等）分配。動(dòng)態(tài)信道分配的優(yōu)點(diǎn)：頻帶利用率高，無(wú)需網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的信道預(yù)規(guī)劃，可以自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載和干擾的變化等。動(dòng)態(tài)信道分配（DCA）根據(jù)調(diào)節(jié)速率分為：慢速DCA和快速DCA。慢速DCA將無(wú)線信道分配至小區(qū)范圍，而快速DCA將信道分至業(yè)務(wù)。RNC負(fù)責(zé)小區(qū)可用資源的管理，并將其動(dòng)態(tài)分配給用戶。RNC分配資源的方式取決于系統(tǒng)負(fù)荷、業(yè)務(wù)QoS要求等參數(shù)。目前DCA最多的是基于干擾測(cè)量的算法，這種算法將根據(jù)用戶移動(dòng)終端反饋的干擾實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果分配信道。

4 TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中需要注意的問(wèn)題

目前我國(guó)已經(jīng)建成了世界上規(guī)模最大、用戶數(shù)最多、覆蓋面廣的GSM網(wǎng)絡(luò)。在GSM上疊加建設(shè)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)，具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)和很強(qiáng)的可操作性；在具體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上，除了要解決規(guī)劃的普遍性問(wèn)題外，還需要考慮以下問(wèn)題。

4.1 TD-SCDMA建設(shè)規(guī)模和GSM建設(shè)規(guī)模不同，TD-SCDMA因?yàn)橹饕峁└咚俚姆纸M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以只需要在有業(yè)務(wù)需求的地點(diǎn)開通，不能把網(wǎng)絡(luò)的覆蓋作為衡量TD-SCDMA成功建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，哪里有需求，哪里就有覆蓋。

4.2 TD-SCDMA工作頻段為2000MHZ，信號(hào)衰耗大，單個(gè)基站的覆蓋距離和GSM網(wǎng)絡(luò)相比縮小很多，原有GSM網(wǎng)絡(luò)雖然可以滿足現(xiàn)網(wǎng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)需求，但無(wú)法滿足高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以需要在原有GSM網(wǎng)絡(luò)基站上新增基站。

4.3 GSM室分多以引入室外宏基站信號(hào)為主，TD-SCDMA由于室外基站可用頻點(diǎn)小，系統(tǒng)容量小，所以采用自有信源的方式建設(shè)，市場(chǎng)需求大的地方甚至基站站型大于室外宏基站。

4.4 室內(nèi)分布系統(tǒng)的小區(qū)分區(qū)方式和以往GSM不同，以往GSM室分站點(diǎn)無(wú)論站點(diǎn)大小，只要是一棟樓，一個(gè)物業(yè)點(diǎn)，就可以劃分成一個(gè)小區(qū)，由于現(xiàn)階段可用頻點(diǎn)少，所以室分站點(diǎn)小區(qū)數(shù)量成倍增長(zhǎng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

TD-SCDMA的發(fā)展關(guān)系著其市場(chǎng)推動(dòng)者中國(guó)移動(dòng)和產(chǎn)業(yè)鏈其它核心廠商的未來(lái)命運(yùn)，關(guān)系著全球最大3G市場(chǎng)用戶的利益，更關(guān)系著中國(guó)通信業(yè)與國(guó)家信息安全的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。我們期待著擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA能夠全面領(lǐng)軍中國(guó)3G，并在持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為人們帶來(lái)更加豐富多彩的3G新生活。

[1]TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與規(guī)劃，段玉宏等編著，人民郵電出版社，2007年07月.

[2]TD-SCDMA通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，張傳福等編著，人民郵電出版社，2009年02月.