ＴＤ－ＳＣＤＭＡ网络规划关键问题分析

詹　义　石　建

【摘要】文章结合TD-SCDMA网络的技术特点，针对其网络规划中的关键问题进行分析和介绍，涵盖了覆盖规划、容量规划、站址查勘、软件仿真和室内覆盖规划多个方面内容。

【关键词】TD-SCDMA 网络规划 覆盖规划 容量规划

1 引言

随着3G牌照的发放，3G网络规划建设如火如荼地展开。由于TD-SCDMA网络以及自身的技术特点，其规划流程和方法虽然与2G网络以及其他3G网络相似，但也有很多不同之处。如何发挥TD系统的技术特点，做好网络规划过程中的各个步骤，是决定未来网络质量和用户感受的关键。

与其他无线网络规划相似，TD-SCDMA的规划可以分成：前期数据收集、覆盖规划、容量规划、站址查勘、软件仿真、评估与调整等几个阶段。由于室内覆盖在移动通信网络中的作用日益增加，对于TD-SCDMA网络，室内分布系统性能的好坏，将在很大程度上影响运营商的客户体验及其收益，室内覆盖规划也是TD-SCDMA网络规划的一个重要方面。本文主要针对以上TD网络规划流程中所涉及的关键问题进行介绍和分析。

2 TD-SCDMA网络规划主要步骤

2.1 数据收集

移动通信网络规划是一项复杂的工程，在进行规划之前需要准备大量的数据。随着软件仿真应用的日益广泛，前期的数据准备重要性也在不断增加，在文中2.5节可以看到这些数据在软件仿真中所起到的作用。对于TD-SCDMA网络来说，由于其自身的特性，需要采集到准确而丰富的数据信息。

对于TD-SCDMA网络来说，需要收集的数据包括：地理信息数据、传播模型参数、设备参数、天线参数。同时在网络规划之前需要设定建网目标，包括覆盖目标和容量目标。为了进行准确的容量规划，还需要结合所规划城市现有的话务情况和发展特点，准备相应话音和数据业务模型。

2.2 覆盖规划

覆盖规划和容量规划是确定网络规模的一项重要工作。在覆盖规划和容量规划之前，需要确定建网目标。通常建网初期的主要目标是覆盖，因此主要依据覆盖规划的有关结果，后期则需要重点考虑容量规划。

在覆盖规划中，一项重要的工作就是链路预算，通过链路预算获得基站的覆盖范围，从而获得所需要的网络规模。TD-SCDMA的链路预算可分为上行链路预算和下行链路预算，其中上行链路通常为受限因素，因此工程上一般通过上行链路预算对基站覆盖能力进行估算。

TD-SCDMA系统上行链路预算计算公式如下：

最大允许空间路径损耗(dB) = 移动台发射功率(dBm) + 移动台天线增益(dB) - 人体损耗(dB) - 馈线损耗(dB) + 基站接收天线增益(dBi) - 建筑物穿透损耗(dB) - 慢衰落余量(dB) - 干扰余量(dB) - 基站接收灵敏度(dBm) 。

与GSM相比，TD-SCDMA链路预算中需要考虑智能天线带来的增益，同时其馈线损耗相对更小。

通过链路预算可以获得TD系统的小区覆盖能力，图1以某城市为例，给出TD系统不同业务与其他系统不同业务的覆盖能力对比。在获得小区覆盖能力后，可以根据建网要求和城市面积获得覆盖规划的网络规模。

2.3 容量规划

对于TD网络来说，容量规划主要包括频率规划、时隙比例规划和码资源规划。频率规划以业务模型为依据，常见的业务模型包括每种业务的话务量，忙时用户数等信息，在获得业务模型后依据资源计算方法获得所需的无线、传输以及核心网资源。常用的资源计算方法包括爱尔兰B、等效爱尔兰、坎贝尔方法等。

时隙比例规划是TD-SCDMA系统的一大特点，非对称时隙配置能够适应不同业务上下行流量的不对称性，提高频谱利用率。尤其在引入HSDPA后，非对称时隙的配置将发挥更大作用。具体上下行时隙比例的设置需要根据估计的话务模型计算：首先根据话务模型计算出上行和下行的话务量比例，然后根据网络的实际情况决定上下行的时隙比例配置。但在考虑不对称时隙配置时，为了避免上下行交错时隙产生的干扰，在时隙交错区域边缘一般需要考虑增加保护小区。

如表1所示，TD-SCDMA系统共定义了32个下行同步码、256个上行同步码、128个中间码、128个扰码。所有这些码被分成32个码组，每个码组由1个下行同步码、8个上行同步码、4个中间码（Midamble）、4个扰码组成。

下行同步码用于区分下行导频时隙、小区搜索和下行同步的建立与保持；上行导频时隙由上行同步码区分，用于上行同步的建立。为了减少干扰，相邻小区使用不同下行同步码的规划。而扰码规划要尽量避免采用两个同频、同码字的小区分布到两圈小区以内的位置。

2.4 站址查勘

站址查勘是网络规划重要的前期准备，查勘过程需要对可用站址的无线环境、天面情况、传输资源、电源等全面考察，从而最终确定可用的站址资源。

对于TD网络来说，由于目前2G网络中有大量的站址资源可用，为了确定是否能够与现有的2G站址共用，其查勘工作显得更加重要。同时，由于TD-SCDMA系统使用智能天线技术引起天线面积增加，也给天面施工带来了新的挑战，这些因素都需要在查勘过程中进行考虑。在考虑与2G系统共站址的情况下，主要考察天馈和机房两个方面：天馈主要考虑抱杆、馈线、避雷针、电源、GPS天线以及承重；机房主要考虑承重、空间、馈线洞和电源功率的要求。

2.5 软件仿真

随着网络规模的不断扩大和城市建设的加快，软件仿真在网络规划中的作用日益增加。经过前期的数据准备工作、覆盖和容量估算、站址查勘后，需要利用规划软件进行网络仿真。一般来说，规划软件包含的功能很全面，

图2给出了规划软件所包括的主要功能，其中最常用的功能通常包括覆盖预测、容量仿真、频率规划、码资源规划、邻区规划等功能。

图3给出了利用规划软件进行网络仿真的流程，从流程中可以看出前期的数据准备对整个仿真的准确性至关重要。通过软件仿真，我们可以从覆盖、容量两个角度更加精细地分析当前规划方案的实施效果，并对不合理的地方加以调整。图4给出了某城市的覆盖预测图，从图中我们可以看出最佳服务小区和各个地区的覆盖效果，对于覆盖效果差的地区，可以通过调整天线方位角、下倾角、发射功率以及增加基站的方法来解决。

利用软件仿真，可以查看规划方案的效果，并且根据仿真结果不断调整规划方案，直到满足建网目标。经过软件仿真后，还需要结合网络的实际情况不断加以调整，最终给出一套全面、完善的规划方案。

2.6 室内覆盖

（1）室内覆盖规划原则

随着移动通信的不断发展，室内覆盖在整个网络中的作用日益增加。目前运营商已经建设大量的室内分布系统，因此在TD室内分布系统建设的过程中，既要保证TD-SCDMA网络的质量，还要尽量减少对原有2G室内分布系统的影响。

（2）TD-SCDMA网络室内覆盖解决方案

针对TD的技术特点和产品特点，目前有多种室内覆盖解决方案，每种方案都有各自的特色，需要根据实际的场景选取合适的方案。这些方案按通道数可以划分为单通道方案和多通道方案；按信源类型可以划分为宏蜂窝方案、微蜂窝方案、RRU方案、无线直放站方案和光纤直放站方案；按室内分布系统主干线内传输的信号类型可以划分为基带信号分布方案、射频信号分布方案和中频信号分布方案。

（3）TD-SCDMA网络室内覆盖干扰规避

与室外系统相比，室内覆盖由于空间更小，其干扰规避更加重要。TD室内覆盖系统的干扰可以分为两类：系统间干扰和系统内干扰。

为了降低系统间干扰，可以尽量提高基站接收前端器件的线性动态范围；使用低增益、高线性度的LNA作为前级放大器件，将增益尽量分配在混频后的中级放大器和后端的功率放大器；提高相关设备隔离度参数要求，增加滤波器并有效利用空间隔离。

对于系统内干扰，可以在建设室内分布系统之前，首先对室外信号在室内的覆盖进行普查，根据测试结果，在建设室内分布系统时候，合理控制室内信号的电平强度，原则上在室内要保证室内分布系统的信号压过室外泄漏信号。室内分布系统完工时，要在室外约5米或者10米处对室内信号泄漏做普查，保证该处以室外信号为主导。但需要指出的是，对于人流量比较密集的出口，避免发生频繁切换，可以通过调整RF参数和功率参数加以实现。对于室内外采用交错时隙配置时（如室内2:4，室外3:3），一般来说，为了保障网络的质量，需要采取一圈保护小区，即对该小区关闭干扰时隙。当容量不大时，可以通过无线资源管理算法将用户分配在没有干扰的时隙。

3 总结

在TD-SCDMA网络规划过程中，每一项工作都有着十分重要的作用，从前期数据准备、覆盖规划、容量规划到软件仿真，以及重要性日益增加的室内覆盖规划，任何一步出现问题都可能对整个网络的质量产生重大影响。只有对整个流程中涉及到的问题进行深入理解和认真分析准备，才能设计出一套高质量的规划解决方案。

【作者简介】

詹义：毕业于北京邮电大学，现就职于中国移动通信集团设计院有限公司研究所，长期从事移动通信网络规划、优化、业务模型和用户行为分析等方向的研究。

石建：毕业于天津大学自动化工程系，现就职于中国移动通信集团天津有限公司网络部。长期从事移动通信技术及管理工作，先后从事过无线网络优化、运维及优化管理、项目管理、工程建设管理等。