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 TD-SCDMA网络规划中相关问题探讨  发表于 2008-07-14 22:03:23 [您是本帖的第4080位阅读者]     [1楼] 
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1、引言

TD-SCDMA网络在规划过程中使用统一规划、分布实施的策略;采用新建方式建设核心网、无线网、业务平台和支撑网,使TD-SCDMA网络与现有GSM/GPRS网络相对独立,为了系统地考虑室内与室外相互干扰的关系采用室内外一体协调规划基本思想,尽量减少二者间的影响;TD-SCDMA网络应该充分利用现有基站站点资源,以现网站点为骨干站点,架构TD-SCDMA网络基站结构系统。其规划流程和GSM的规划流程有相似之处,也有其特殊的方面,本文主要对TD-SCDMA网络的规划过程中需要注意的地方提出了几点总结。

2、规划流程

TD-SCDMA网络的规划流程如图1所示,大体分为4个步骤。

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图1 TD-SCDMA网络规划流程

3、规划经验总结

3.1 智能天线对规划软件仿真的影响

天线阵列和数字出来算法的结合形成了智能天线系统,智能天线是一个天线阵列,它由不同天线单元对信号施加不同权值,然后在接受端相加得一个输出信号。智能天线技术有两个主要波束成形机制,一种是固定波束切换,一种是自适应波束成形。目前在所使用的NPS规划软件中,天线是以开关波束的形式来建模,利用天线厂家所提供的天线性能参数,将其转换成NPS专有格式后,应用于仿真分析,其性能对于仿真效果有着较大的影响,以某地区部分规划区域为例。

以两种天线做同一地区的仿真,在其他参数都一致的情况下,天线的性能对仿真有较大的影响(见表1)。

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表1 两种天线的仿真对比

两个天线相比较来看,第二种天线的水平半功率波瓣宽度小,开关波束的个数多,其性能相对要好,所以仿真结果较第一种天线好。

在第一种天线的仿真图中有明显的“同心圈”,仿真效果差,而第二种天线则没有这种现象,最佳服务小区的覆盖也比较规则。

由此可见,智能天线的性能对于预测仿真的结果也是一个很重要的影响因素,在收集天线性能参数的时候需要天线厂家提供高精度的数据,另外仿真软件在天线建模机制方面也有待提高。

3.2 仿真参数的取定

不同厂家设备在仿真参数上的取定也不一致,需要根据设备厂家修正取值。下面列举几个厂家的设备参数(见表2)。值得注意的是,表2中不同厂家在发射功率的给定上都是最大值,在实际仿真中需要考虑功率预留。

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表2 几个厂家的设备参数

3.3 频率规划

TD-SCDMA系统工作在如下频段:

(a)1900~1920MHz:上/下行共用

2010~2025MHz:上/下行共用

(b)*1850~1910MHz:上/下行共用

1930~1990MHz:上/下行共用

(c)*1910~1930MHz:上/下行共用

*用在ITU定义的区域2,此频段的分配属研究阶段,这次TD-SCDMA试验网络采用2010~2025MHz的频段,信道间隔的标称值是1.6MHz,信道调整步长为200kHz,即载波频率必须是200kHz的倍数。

TD-SCDMA的载波频率是由绝对的射频信道编号(RFCN)来决定的,射频信道编号与载波频率之间的关系如下:

Nt=5×F MHz(0,0≤F≤3276.6MHz,F为载波频率,单位是MHz。)

根据技术体制中的要求,参考行业中通行的配置方式,本次TD-SCDMA试验网采用保护频带预留原则:(1)室内微蜂窝和室外宏蜂窝采用异频组网,且两层网络间预留频率保护间隔;(2)对于不同通信制式的频谱间保护间隔,在频谱划分的基础上,每种通信制式主动在自己带内往回预留一定的保护间隔。

因此这次试验网采用的频率配置如下:

(1)使用15MHz频段的城市配置

F1~F3作为微蜂窝频点,F4~F9作为宏蜂窝频点,F3/F4之间预留0.2MHz的保护间隔,频段上下界预留0.2MHz的保护间隔(见表3)。

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表3 15MHz频段各频点的中心频率及保护间隔

(2)使用10MHz频段的城市配置

F1~F3作为微蜂窝频点,F4~F6作为宏蜂窝频点,F3/F4之间预留0.2MHz的保护间隔,频段下界预留0.2MHz的保护间隔,如下:

本次TD-SCDMA无线网络采用N频点与异频混合组网方式,在3/3/3频点配置区域采用N频点组网方式,在1/1/1频点配置区域和微蜂窝采用异频组网方式。TD-SCDMA频率规划的原则:

*为了降低公共信道的频率干扰,主频的复用距离越远越好;

*辅频的配置根据业务量的需求增减。

基站的频率规划可通过规划软件来完成,但由于规划软件的不成熟,检查后会发现有主频同频干扰严重的现象,如:

*邻小区间主频同频对打的现象;

*同基站不同小区主频相同的现象。

所以,频率规划不建议用规划软件来做,由于网络规划的初期阶段,基站的方位角基本上按照60°/180°/300°来设置,所以在做全网的频率规划的时候可先设置每基站同方向小区的主频为统一的频点,然后再参考基站间的站间距、实际的地物地貌来局部调整小区的频率配置,网络开通后随着基站方位角的调整,小区的频点配置也需要随之调整。

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表4 10MHz频段各频点中心频率及保护间隔

图2是某地区在做局部站点测试前做的频率规划,可见网络中存在主频的同频干扰问题,这也是测试过程中发现网络性能指标比较低,接入成功率低、掉话率高的重要原因之一。

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图2 测试前的频率规划

图3为调整后的频率。调整之后,主频的同频干扰有了较好的抑制,后期随着周围基站的不断开通,站点的频点规划也要做相应统一的规划,天线方位角的调整也需要注意调整站点的频点配置。另外,在同规划区有不同设备厂家的地区交界处和省际交界区域需注意频率统一规划问题。

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图3 调整后的频率

3.4 邻小区规划

邻小区规划从规划软件上直接生成,但是存在规划软件漏配邻小区、规划邻区和实际邻区不同的问题,在用规划软件做完邻小区规划后导出结果,再通过MCOM等软件来检查核实邻小区关系,这里也可以参考现有GSM网络的邻小区数据来设置TD-SCDMA网络的邻小区关系,在网络开通后再通过网络优化工作来优化调整邻小区的设置。

3.5 码规划(见表5)

从表5中可以看出,整个系统有32个码组,其中一个SYNC_DL唯一标识一个基站和一个码组,每个码组包含8个SYNC_UL,4个扰码和4个基本Midamble码,其中扰码和基本Midamble码存在一一对应的关系。

表5 码规划

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*下行同步码SYNC-DL,码长64chip,在每一个子帧的DwPTS时隙发送。

*上行同步码SYNC-UL,码长128chip,在UpPTS时隙上发送,发送功率由UE按开环功率控制的准则进行计算。

*基本Midamble码,码长128chip,实际发送144chip,发送功率和信道中的数据部分相同。

*小区扰码,码长16chip。该码用来对信道中的数据部分进行加扰处理,从而标识数据的小区属性,不单独发送。

TD-SCDMA码规划的难点在于:扰码长度短,只有16bit而且其码间互相关性不好,距离差导致的移位对不同扰码的相关性的影响也有所不同,相关性能随着距离差的增大,出现大小的波动,并没有一致的变化趋势,而且某些码经过位移产生的新序列,会与其他的扰码重合,因此,在扰码规划中,应该尽量避免使用移位后重叠的扰码对。由于TD-SCDMA的码规划较为复杂,所以一般采用规划软件来进行码字的设计。

各厂家对于TD-SCDMA的码规划都提出各自的步骤和算法。

大唐

*首先确定码规划的小区优先级:一个小区如果邻区总数越多,或者已分配扰码的邻区越多,潜在的扰码间干扰越大,给此小区分配合适的扰码越困难,此小区的分配优先级越高。

*下行导频码的分配。在分配时主要考虑相同下行导频码距离足够远,避免干扰,保证在邻小区使用的下行导频码不同。

*然后根据所处的序列位置在对应的4个扰码中为小区选择一个扰码,根据扰码的相关性来选取最适合的扰码。

*最后根据码组的对应关系可以确定其他码字。

中兴

*先以扰码对的相关性进行小区扰码规划。相邻小区配置不同的扰码,选择不同的扩频码,不同小区不同码道间的干扰与扰码和扩频码的乘积SC有关,组网中决定系统性能的是复合扩频扰码的相关性而不是简单的扰码间的相关性。复合扩频扰码规划算法总的原则是不将相关性很强的码分配在覆盖区交叠的相邻小区,邻小区的扰码相关值要低于一个门限,在一定的距离内已被分配的扰码不能被复用。

*然后根据扰码和下行同步码对应关系,扰码确定后其它几个码字就可确定。

普天

*首先查找本小区的邻区:邻区规划生成的邻区中和本小区存在同频的小区,邻区之间的优先级按照和本小区之间的距离排序;相距越小,优先级越高。如果和本小区同属一个基站且和本小区存在同频的小区未包含在邻区列表中,则在码组规划时需要将其加入邻区,且优先级最高。

*查找和邻区扰码符合互相关性要求的扰码,需要充分考虑扰码的复用距离,应该保证扰码同频同码字的复用距离在已有码资源的最大化利用基础上达到最远,以降低干扰。同时需要保证下行同步码的同频同码复用距离。

*如果还是找不到可用码组,可降低复用距离的要求,最终确定小区最适合的码字。

各厂家的规划流程和算法不尽相同,但归纳来看,码规划的基本原则是:

*考虑从优先高的小区的进行码规划,实际规划的时候考虑从最密集地区的小区开始。

*保证相邻小区不能使用同频同码组,在规划的时候设置一个适合的复用距离,保证在这个复用距离内不能出现同一码组。

*扰码分配要充分考虑扰码相关性,相邻小区不能出现强相关性码字。

*在规划初期,预留几个码字或码组,保证将来的小区分裂或者新增小区的需要。

在用规划软件做完码规划后,我们也需要对码字的分配用上述原则进行检查,保证码规划的质量。

总之,在TD-SCDMA规划中,规划软件有很重要的作用,网络覆盖状况的考量、站点的布局合理性考察等工作都需要通过规划软件来模拟仿真,这里面地理参数、智能天线参数、规划设置参数等数据对仿真结果有直接的影响,所以这些输入条件都需要高精度的参数,另外频率规划、邻区规划、码规划也可以通过规划软件来实现,但限于软件的成熟度,在规划软件输出结果后还需要通过验证手段来检查核实,以保证网络的设计性能。


 
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