TD-SCDMA规划的特点

TD-SCDMA规划的特点

1.2.1 多载频组网
1.2.1.1 组网方式
如前所述，单频点小区的组网方式可以是同频组网或者异频组网；同样多载频（即
N 频点）小区的组网方式也可以有同频组网和异频组网。而且在多载频小区中由于每
个小区分为主载频和辅载频，因此还有一种特殊的组网方式称之为混频组网。

图 1-2 多载频异频组网  图 1-3 多载频同频组网

图 1-4 多载频混频组网
由于TD-SCDMA 系统中承载公共控制信道的TS0 时隙没有使用智能天线，因此
在TS0 时隙上TD-SCDMA系统仍然等同于自干扰的CDMA系统；另外由于用户随机
分布特性，在某些情况下可能出现相邻小区的天线波束指向相同从而形成干扰。显而
易见，多载频异频组网将具有最强的抵抗干扰能力，具有最好的网络性能；多载频同
频组网具有最弱的抵抗干扰能力。与单载频同频、异频组网类似，多载频异频组网的
覆盖性能将优于多载频同频组网。而多载频混频组网，结合了同频和异频组网的优点，
具有较好的频率利用率和较强的抗干扰能力。因此结合考虑网络性能和频率利用率，
多载频混频组网将成为最佳选择。
1.2.1.2 频率配置
中国已经为TD-SCDMA 系统分配了155MHz 的频谱资源。结合设备支持能力以
及现网话务量需求进行分析，假设每小区需要配置3 个载频，那么网络可以选择的多
载频组网方式将由网络结构以及可用频率资源共同确定。以目前设备支持频段
2010MHz～2025MHz 为例，TD-SCDMA网络共可用9 个频点。

图 1-5为某城市密集城区邻区数据统计结果，60%以上的小区需要建立5个邻区，
所以如果进行三载频异频组网时需要占用18 个频点，显然目前设备所支持的频段资源
还不能满足这一需求。如果考虑密集城区室内覆盖所需频率资源（如3 个频点），那么
目前比较可行的组网方式是三载频混频组网或者三载频同频组网。

1.2.1.3 功率配置
由于TD-SCDMA系统中多个载频共享相同功放单元，随着配置载频数的增加小区
内每载频可用功率逐渐降低，而可用功率资源将直接影响小区覆盖范围，因此
TD-SCDMA无线网络预规划中应该结合考虑到小区配置载频数，合理设置公共控制信
道功率以及业务信道最大发射功率。如TD-SCDMA基站最大发射功率为MdBm，小区
共配置三个载频，业务信道占用码道数为N，那么在进行预规划时业务信道可用最大
发射功率为M-5-12+10LogN。在多载频小区中由于公共控制信道只配置在主载频上，
那么为了达到控制信道和业务信道的覆盖平衡，公共控制信道的功率可以配置稍大于
业务信道功率。
另外，在实际进行网络规划和建设时，需要考虑到未来网络扩容方式。由于增加
载频将减少每频点可用最大发射功率，使覆盖范围缩小，从而造成覆盖空洞，增加网
络优化工作量，因此结合工程实际情况，如果基站输出最大发射功率没有增加时，在
网络规划时为未来网络扩容预留一定功率资源是十分必要的。当然，随着TD-SCDMA
产业更加成熟，功放单元能力进一步提高时，增加载频扩容并不会造成对网络覆盖性能的影响。

1.2.2 时隙规划
1.2.2.1 概述
由于TD-SCDMA采用TDD 技术和独特的帧结构，通过改变业务上下行时隙转换
点的位置，使得其能够更加有效的支持上下行非对称业务，从而在数据业务方面带来
了较高的频率利用效率。对于对称的语音业务，可以采用上下行时隙比例为3：3 的分
配方式获得最合理的应用，而对于上下行流量非对称的业务，如HTTP、FTP等下行数
据流量大，而上行数据流量不大的业务，则可以采用将时隙设置为2：4，甚至是1：5
的方式。

图 1-6 针对不同业务种类的时隙分配
1.2.2.2 时隙比例规划
时隙比例规划需要根据目前TD-SCDMA网络用户的业务种类和比例来进行设置，
并且随着用户使用习惯的变化而变化。可以通过下面的计算来获取最合适的时隙比例。
例如，某小区忙时有100 个用户，其中AMR 语音用户有90 个，PS64K 用户为5
个，PS128K 用户为3 个，PS384K 用户为2 个（暂时不考虑HSDPA业务用户），这里暂不考虑系统信令开销，在满足所有用户的前提下，共需要364 个下行码道和260 个
上行码道，采用不同时隙比例的资源利用率结果如下表所示：
表 1-4 不同的时隙比例分配的利用率

从上表可以看出，在这种业务模式下，3：3 的分配比例更为合适。随着数据业务
的增长，可以采用上述方法计算出资源利用率从而设置合理的比例。

1.2.3 码资源规划
TD-SCDMA系统中使用扰码来区分同频网络的相邻小区。
下面介绍一种适合于TD-SCDMA系统的基于扰码分配的码规划方法。该方法以扰
码规划、分配为基础，在进行码规划时，按照“扰码-扰码组-下行导频码”的顺序进行小
区码规划，然后根据扰码在扰码组中的分布关系确定扰码组，最后再根据扰码组与下
行导频码的关系进行下行导频码的分配。
图 1-7给出了基于扰码分配的码规划方案流程图。通过对TD-SCDMA不同复合码
字间的相关性差异进行分析，以相关系数来来描述扰码间的影响程度，利用扰码分配
方案总的相关系数来衡量码分配方案对整个系统的干扰程度，并在总相关系数最小的
目标下，按照“扰码-扰码组-下行导频码”的规划顺序，实现TD-SCDMA网络的码规划
方案。该方法主要包括以下步骤：
l 基于扰码相关性的扰码规划。这是码资源规划的第一步，因为它会直接影响
到扰码组的确定以及下行导频码的分配。在进行扰码规划之前，需要先计算
并保存所有扰码间的相关系数，然后再以码分配方案总相关系数（总干扰）
最小为目标进行扰码规划。在计算码分配方案总相关系数时，从保存的所有
扰码间的相关系数中调出码分配方案所涉及的扰码间的相关系数，并计算总
相关系数。计算并保存所有扰码间的相关系数只需执行一次。
l 确定扰码组。当扰码分配方案确定后，根据扰码所在组号就能确定扰码组。
l 规划下行导频码。依据扰码所在码组与下行导频码间的关系，相应的下行导频码分配方案也就确定了（即实际上并不需要专门进行扰码组及下行导频码的规划，只需根据查表结果就可以获得）。

图 1-7 TD-SCDMA码资源分配总体流程图

由于扰码分配是以扰码间的相关性分析为基础的，即使扰码组的分组方法甚至码
组中的扰码本身发生了改变也不会影响码规划方法的应用，因此具有很强的适应性。
同时，由于扰码、下行导频码与扰码码组之间存在上述确定性的对应关系，所以当扰
码分配方案确定后，根据扰码所在码组与下行导频码间的关系，相应的下行导频码分
配方案也就确定了，而不需要专门进行扰码组及下行导频码的分配，在保证性能的同
时还大大降低了码规划工作的复杂度。
下面结合图1-8重点说明基于扰码相关性的扰码规划方法。其中主要包括下述步骤：

图 1-8 TD-SCDMA扰码分配流程图
l 确定待分配扰码的小区及其需要考察的邻区。
l 从上述待分配扰码的小区中确定一个需要分配扰码的小区。
Ø 为该待分配小区搜索可用扰码，即进行扰码规划的搜索。
l 检查该扰码是否可用，可用则继续执行。否则返回上一步重新搜索扰码。检
查扰码是否可用是判断分配给该小区的扰码与其所有邻小区的扰码是否处于
同一扰码组。只有满足需要分配扰码的小区的扰码与其所有邻小区的扰码不
处于同一扰码组时，才能保证需要分配的小区与其邻小区的扰码不相同且下
行导频码不相同，此时该扰码才能被分配使用，否则需要重新分配。
l 依据上述确定的待分配小区列表，判断当前分配扰码的小区是否是最后一个
待分配扰码小区，是则继续执行下一步，否则返回上一步骤。
l 计算搜索终止条件。计算码分配方案总相关系数，等价于计算码分配方案的总干扰量，可针对不同的小区空间隔离（距离远近关系）情况进行相应的设计，可以有以下两种不同的计算方案：
Ø 只对相邻小区所分配的扰码间相关系数进行求和计算；
Ø 结合小区的空间隔离情况，对这些小区所分配的扰码间相关系数进行求和计算。
l 判断是否满足为待分配小区搜索可用扰码的搜索终止条件，是则输出结果，否则返回，重新进行扰码分配。