TDSCDMA网络规划方法和不同带宽条件下组网策略研究.doc

TD-SCDMA网络规划优化创新课题系列TD-SCDMA规划方法和不同带宽条件下组网策略研究中国移动通信集团公司2007年11月序 言TD-SCDMA从被国际电联正式接纳为第三代移动通信标准到今天，经历了七年多的发展和不断完善。采用了TDD双工方式、智能天线、联合检测等新技术，在为系统带来增益的同时也带来了许多挑战。时至今日，TD-SCDMA系统还在不断完善。为了积极应对TD-SCDMA给中国移动带来的挑战，扎实地推动TD-SCDMA无线网络规划优化技术的研究工作，针对网络建设中出现的比较集中的技术问题，集团公司技术部提出并下达了三十余项研究专题，并组织辽宁、河北、北京、天津、上海、福建、广东、研究院及设计院针对这些专题进行研究。课题承担单位采用理论分析、仿真和试验等相结合的方式对相关问题进行了深入细致的研究，针对TD-SCDMA网络建网初期不同场景的规划，智能天线、规划工具、电磁辐射等专题提出了有价值的结论。技术部先后主持召开了多次评审会，对每个项目逐一进行了细致的审查和技术挖掘，提出了许多修改意见和建议，进一步提升了课题质量。课题促进了TD-SCDMA网络规划和优化工作，有力地支撑了网络建设，提升了中国移动在TD-SCDMA方面的整体技术水平。为了加快课题成果共享，技术部将研究成果进行了再次审定。希望各单位认真地学习研究成果，在实际工作中应用和完善，力争使研究成果有效地转化为生产力。欢迎大家对研究报告及时提出反馈意见，以便改进我们的工作。中国移动通信集团技术部2007年11月前 言本课题主要针对在TD-SCDMA网络建设过程中各省市所拥有频率带宽不同条件下如何进行无线网络规划以及如何进行合理组网的问题进行研究。本报告研究的主要内容包括TD-SCDMA无线网络规划流程、方法、特点以及频率带宽对于TD-SCDMA无线网络规划的影响。同时本报告还对不同频率带宽条件下不同场景可以采取的组网策略进行了深入分析。最后通过分析不同场景下的组网策略指出了目前终端能力的缺陷以及其对网络性能的影响，提出了TD-SCDMA终端需要进一步改进的内容。由于不同省市拥有不同的频率带宽，而通过理论分析、仿真验证以及试验网外场测试验证这三种手段有效结合，可以看到TD-SCDMA网络的规划与组网和频率带宽有着密切的关系。在试验网建设过程中及时总结、分析和提炼不同频率带宽条件下的规划方法和组网策略对于不断打造精品网络有着十分重要的意义。鉴于时间仓促、作者水平有限，因此本报告中难免有疏漏不当之处，恳请读者指正。本报告编制单位：中国移动通信设计院无线通信研究所本报告主要编制人：董江波，李楠本报告主审单位：中国移动通信集团技术部本报告主审人：刘佳TD-SCDMA规划方法和不同带宽条件下组网策略研究目录1范围62参考文献63本课题主要贡献74TD-SCDMA无线网络规划74.1无线网络规划总体思路74.1.1无线网络规划原则84.1.2室内外一体统筹考虑94.1.3充分利用现网资源94.1.4TD-SCDMA系统与其他系统无线网络规划特点对比94.2TD-SCDMA无线网络建网策略104.2.1覆盖目标104.2.2服务质量114.2.3小区负载114.2.4承载极限容量所需频率资源124.2.5站型选择每小区所需频率资源134.2.6组网方式144.2.7室内覆盖164.3TD-SCDMA无线网络规划总体流程174.3.1数据采集174.3.2规模估算184.3.3站址查勘194.3.4码资源规划194.3.5时隙比例规划224.4传播模型校正234.5链路预算234.5.1链路预算方法234.5.2特征参数244.6站点布局264.6.1站点布局的原则264.6.2基站选址的要求274.7站点物理参数284.7.1天线挂高284.7.2天线方向角和下倾角294.7.3站点功率参数参考294.8网络仿真304.9无线网络扩容304.9.1TD-SCDMA扩容方案选择314.9.2推荐扩容方案324.9.3紧急扩容335TD-SCDMA组网策略345.110MHz频率带宽条件下的组网策略345.1.1总体原则355.1.2室外场景355.1.3室内单小区场景365.1.4室内多小区场景375.1.5街道站补盲补热385.1.6居民区覆盖场景395.1.7奥运场馆场景405.215MHz频率带宽条件下的组网策略415.2.1总体原则415.2.2室外场景425.2.3室内单小区场景435.2.4室内多小区场景445.2.5街道站补盲补热场景455.2.6居民区覆盖场景465.2.7奥运场馆场景475.2.8宏蜂窝微蜂窝（吸收热点话务）475.2.9“帽子”基本覆盖层485.3频率带宽对于规划方法和组网策略的影响495.3.1对TD-SCDMA网络极限承载能力的影响495.3.2对TD-SCDMA小区站型的影响505.3.3对TD-SCDMA网络扩容的影响505.3.4对TD-SCDMA频率规划的影响505.3.5对TD-SCDMA网络性能的影响505.3.6对TD-SCDMA组网策略的影响515.3.7对终端能力的要求516小结521 范围由于TD-SCDMA技术标准的特殊性，在本次扩大规模试验网的建设中国家对于不同省市所容许使用的频率带宽也有所不同。本课题主要针对在TD-SCDMA网络建设过程中各省市所拥有频率带宽不同条件下如何进行无线网络规划以及如何进行合理组网的问题进行研究。研究的主要内容包括TD-SCDMA无线网络规划流程、方法、特点以及频率带宽对于TD-SCDMA无线网络规划的影响。同时本报告还对不同频率带宽条件下不同场景可以采取的组网策略进行了深入分析。最后本报告通过分析不同场景下的组网策略指出了目前终端能力的缺陷以及其对网络性能的影响，提出了TD-SCDMA终端需要进一步改进的内容。由于不同省市拥有不同的频率带宽，而通过理论分析、仿真验证以及试验网外场测试验证这三种手段有效结合，可以看到TD-SCDMA网络的规划与组网和频率带宽有着密切的关系。在试验网建设过程中及时总结、分析和提炼不同频率带宽条件下的规划方法和组网策略对于不断打造精品网络有着十分重要的意义。本报告的主要研究成果是提炼了TD-SCDMA无线网络规划流程、针对TD-SCDMA无线网络规划的特点给出了不同频率带宽条件下的规划方法、深入分析了不同频率带宽条件下不同场景所采取的组网策略、指出了终端能力对于网络性能的影响，同时给出了终端能力的改进建议。2 参考文献1 “Spreading and modulation (TDD)”, 3GPP TS 25.223 v6.1.0(2005-12)2 “Physical layer procedures(TDD)”, 3GPP TS 25.224 v6.6.0(2005-12)3 “Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels(TDD)”, 3GPP TS 25.221 v6.5.0(2005-09)4 “Medium Access Control (MAC) protocol specification”, 3GPP TS25.321 v6.4.0(2005-03)5 “中国移动厦门TD-SCDMA外场边缘覆盖场强门限值测试报告”，2007年6月6 “TD-SCDMA网络性能测试室内覆盖测试报告V3.0”，2007年4月7 “居民区TD-SCDMA覆盖策略课题研究报告”，2007年9月8 “TD特殊场景规划项目室外单基站补盲场景测试报告 20070831 CMBJ”，2007年9月9 “TD特殊场景规划项目覆盖方案仿真分析报告 20070831 CMBJ”，2007年9月10 “TD特殊场景规划项目室内场景测试报告20070831 CMBJ”，2007年9月3 本课题主要贡献Ø 给出了TD-SCDMA无线网络规划流程与方法，针对TD-SCDMA技术特点给出了评估TD-SCDMA极限承载能力、站型选择、时隙比例规划等的方法。Ø 针对不同频率带宽条件分室外、室内单小区、室内多小区、居民区、街道站、奥运场馆、多载频分层等场景分别给出了其组网策略。Ø 针对目前终端能力对于组网策略和网络性能的影响，提出了TD-SCDMA终端需进一步改进的内容。4 TD-SCDMA无线网络规划4.1 无线网络规划总体思路良好的网络覆盖是移动运营商提供优质服务的基础。只有具备连续提供服务的能力，才可以构成网络。对于TD-SCDMA来说，如果系统在达到或接近系统设计负荷的情况下，用户在规划区域内的任何位置使用某种业务都能够满足相应的通信概率要求，则被称为达到该业务的连续覆盖要求；反之，如果系统在达到或接近系统目标负荷时，用户在规划区域内使用某种业务只能部分满足相应的通信概率要求，则称之为该业务的孤岛覆盖。孤岛式的系统可以充分利用现有网络资源，建网成本很低；而网络能够随着业务增长而做相应的调整。但是无法提供连续服务的孤岛式系统会带来覆盖区域和容量有限，服务质量无法保障的问题，而保持业务的连续性是业务推广的必要条件，业务推广的程度决定了网络建设投资的收回速度；同时孤岛式建设不符合集团公司打造精品网络的理念，还容易在竞争中被其他移动运营商所攻击而丧失现有的领先地位，造成无法弥补的品牌和经济损失。因此TD-SCDMA网络建设应当进行连续覆盖。但是如何建设连续覆盖？在多大的范围内、以何种业务以及目标负荷的要求来进行连续覆盖？由以上对基本业务选择的阐述以及连续覆盖的含义可知，我们应当根据规划区域内所选择的基本业务来进行连续覆盖；并且满足用户在达到或接近系统目标负荷的情况下，使用该基本业务仍能达到相应的通信概率要求。理论分析和实际测试均表明对于TD-SCDMA系统CS4K业务具有最小的覆盖能力，而可视电话正是3G网络的特色业务，因此在TD-SCDMA网络中以CS64K作为基本覆盖业务时，同时也可以满足其它业务的连续覆盖。网络建设规模不仅包含网络建设的覆盖范围，同时也包含网络建设的容量能力。在展开无线网络规划之前，应该首先结合考虑用户规模预测以及业务发展预测估算规划期内网络建设规模。因此，进行TD-SCDMA无线网络规划的首要重点是进行用户规模预测以及业务发展预测。用户规模预测与业务发展预测通常需要结合运营商的运营经验。4.1.1 无线网络规划原则理论分析和实际测试均表明TD-SCDMA系统具有一定的呼吸效应，在复杂场景下网络容量和质量也会受限于系统干扰水平。因此TD-SCDMA网络的总体原则应该采用统一规划、分区域实施的策略，也就是指TD-SCDMA网络建设应按本地网规模统一进行无线网络规划，然后再根据不同时期的市场需求及投资许可状况逐步或一步到位部署网络，保证建网与市场需求同步。如果不进行统一规划，将来会不可避免地出现大规模增加站址的情形，这会给TD-SCDMA无线网络规划和优化带来极大的难度；同时由于TD-SCDMA网络中多载波共用功率，后期增加载波进行扩容时会降低原有各载波可用功率；并且TD-SCDMA网络中公共控制信道没有使用智能天线，相邻小区公共控制信道同频时干扰将比较难以控制。鉴于上述原因，TD-SCDMA无线网络规划原则为：规划一步到位、实施分区域进行；在投资许可的条件下，一期站点布局尽量一步到位。4.1.2 室内外一体统筹考虑由于TD-SCDMA网络中同频干扰将影响网络容量和质量，因此进行TD-SCDMA无线网络规划时需要系统地考虑室内与室外相互干扰的关系，尽量减少二者间的影响。具体包含多层含义：Ø 室内外一体统筹考虑。Ø 室内外相互协调进行频率规划。Ø 原则上在室内要保证室内分布系统的信号是主导信号。Ø 在室外约5米或者10米处保证该处以室外信号为主导。Ø TD-SCDMA要尽量与2G室内分布共用分布系统。4.1.3 充分利用现网资源中国移动拥有一个覆盖完善、性能稳定的GSM无线网络，因此充分利用现有网络资源应贯穿于整个3G无线网络规划中。具体包括两个层面的内容：Ø 充分利用现有基站站点资源。站址选择时可以优先考虑从2G站点中筛选。Ø 充分利用现有GSM无线网络中的各类统计数据。4.1.4 TD-SCDMA系统与其他系统无线网络规划特点对比 TD-SCDMA系统中同时应用了CDMA、TDMA、FDMA等多种多址技术，因此与GSM系统以及WCDMA系统的无线网络规划有共同点，也有新的特点。具体特点对比，如下表所示。表 1 TD-SCDMA与其他系统规划特点对比项目GSMTD-SCDMA干扰同邻频干扰同频内码间干扰、MAI干扰、时隙比例不同时交叉时隙干扰覆盖与容量无关与干扰、容量存在一定关系容量硬容量与干扰、覆盖存在一定关系频率规划提高频率复用系数、增加容量可优化性能，与码规划、时隙比例规划结合项目WCDMATD-SCDMA双工方式不能灵活配置上下行资源上下行时隙可以灵活配置，适合对称和不对称业务，资源使用率高干扰+覆盖+容量干扰、覆盖和容量三者紧密相关呼吸效应比WCDMA弱，三者也相关小区呼吸小区呼吸效应明显；覆盖对话务负荷敏感；网络部署是覆盖和容量的折衷有一定的呼吸效应；覆盖受话务网络负荷影响；网络部署是容量决定覆盖切换有软切换；切换区设置考虑切换性能；同时考虑软切换的资源消耗无软切换；切换去设置考虑切换性能；系统对切换比例不明显扰码数量512个扰码组；扰码规划要求相对较低；扰码规划需要借助专门软件32个扰码组；扰码规划要求较高；规划需要借助专门软件业务覆盖不同业务覆盖差异大不同业务覆盖差异小4.2 TD-SCDMA无线网络建网策略4.2.1 覆盖目标3G网络的覆盖目标取决于运营商的竞争策略，在不考虑设备成熟度的情况下，TD-SCDMA的覆盖目标需要区分不同建设阶段和不同覆盖场景两个因素。密集市区要实现CS64k业务连续覆盖，覆盖率和区域通信概率95%以上；一般市区实现CS64k业务连续覆盖；覆盖率和区域通信概率都在90%以上；郊区实现CS64k业务连续覆盖；覆盖率和区域通信概率都在90%以上。另外，在TD-SCDMA组网上，建议注意以下策略：在3G近期的网络建设中，要以2G网络为依托，结合现有GSM网络的实际布网情况，合理设置3G网络与2G网络的切换关系，根据用户发展逐步实现3G网络的良好覆盖。在具体覆盖指标上，由于当前仍缺乏TD-SCDMA商用网，尚无成熟经验可以借用，根据规划仿真以及试验网测试结果提供以下参考指标。表 2 TD-SCDMA无线覆盖指标参考信道RSCPC/I密集城区PCCPCH>=-85dBm>=-3dB一般城区PCCPCH>=-90dBm>=-3dB郊区PCCPCH>=-90dBm>=-3dB4.2.2 服务质量 TD-SCDMA网络的服务质量主要通过以下几个指标进行衡量：Ø 覆盖区内无线可通率：移动台在无线覆盖区内90% 的位置，99% 的时间可接入网络（覆盖区指CS64连续覆盖区）。Ø 无线信道呼损：无线信道呼损不高于2%。Ø 块差错率目标值（BLER Target）：话音 1，CS64K 0.1-1%，PS数据 510%。4.2.3 小区负载经过仿真分析和试验网实际测试，一般场景下TD-SCDMA系统容量主要表现为码字受限，因此对于TD-SCDMA的上下行负载限制应该以码字利用率为主，兼顾考虑上行干扰和下行发射功率。理论上，TD-SCDMA系统大多数场景为码字受限系统，规划时可按照码字受限容量的100%设定上行负载；同时兼顾考虑下行发射功率以及上行接收有效干扰总功率作为负载上限。但考虑到目前TD-SCDMA系统及设备还不完善，同时智能天线赋行效果以及干扰抑制效果，联合检测的干扰消除效果在不同的无线环境以及不同的用户分布条件下差异较大，部分极端情况下使得系统容量表现为干扰受限。因此，在工程建设中建议按照75%的码字容量来核算网络极限容量。同时考虑到网络稳定性，参考目前G网的网络利用率（5060），在TD-SCDMA建网初期可以按照3040的网络利用率来进行设计。4.2.4 承载极限容量所需频率资源我国给TD-SCDMA系统分配了55MHz的核心频段和100MHz的补充频段，单载波占用频带宽度为1.6MHz，按照每5MHz有3个频点来计算，总共TD-SCDMA可提供的频点有336093个。在目前阶段，无论设备还是终端厂家实现的产品都只工作在20102025MHz频段，实际可用载波数仅为9个。图 1中国2G/3G频段分配情况实验室仿真和实际测试均表明：TD-SCDMA与GSM900/1800、WCDMA系统间干扰小，TD-SCDMA与PHS系统间干扰较为严重。因此进行TD-SCDMA无线网络规划时需要考虑与PHS基站之间的隔离措施。对于每小区所需频率资源，不仅需要考虑TD-SCDMA网络对于各省极限承载能力的满足程度；同时需要考虑TD-SCDMA网络每小区所需频率资源数。极限承载能力条件下每小区所需最大频率资源数的计算方法如下：假设现网每平方公里极限容量需求为A爱尔兰，如果极端情况下该区域的话务量全部由TD-SCDMA网络来承载。假设TD-SCDMA小区能够达到的最小覆盖半径为150米，因此在每平方公里所需的小区个数为21个。根据爱尔兰B公式查表可以计算得到不同载频数条件下当实际话音信道数所占比例为100和75条件下每平方公里所能承载的话务量如下表所示。最后可以根据所需承载话务量A与计算结果进行比较来判断满足极限话务量需求每小区所需频率资源数。表 3 不同假设情况下TD-SCDMA的覆盖能力载频数/cell实际容量/理论容量爱尔兰/平方公里与需求A进行比较60.751986？612722？90.753084？914212？以现网某区域为例。现网极限容量需求已经达到每平方公里3000爱尔兰，由表 3可以看出：对于现网个别话务量密集的地区，如果全部由TD-SCDMA网络覆盖，则需要分配9个载频。因此，各省可以参照GSM现网极限承载话务量，结合TD-SCDMA网络的自身特点，估算出TD-SCDMA网络所需承载的极限话务量，计算TD-SCDMA网络每小区所需的最大频率数，最后判断各省所拥有的TD-SCDMA频率带宽对于极限承载能力的满足程度。以上仅简单分析了由TD-SCDMA网络承载现网极限CS域话务量的能力，随着GPRS以及EDGE数据业务的进一步开展，现网数据业务量的比例也越来越大，那么TD-SCDMA网络对于现网混合业务的承载能力如何呢？计算过程与上述方法类似，在已知现网极限话务量以及该区域话务模型的条件下，可以应用TD-SCDMA无线网络关键问题研究课题的附件五：TD-SCDMA系统无线资源配置方法分析中介绍的坎贝尔与背包算法相结合计算满足现网话务量需求条件下所需每小区所需的频点数。实际操作上也可以应用课题成果“TD-SCDMA系统无线资源配置软件”在输入话务模型和极限用户数的条件下直接得出每小区所需频点数。从而进一步确定TD-SCDMA系统对于现网混合业务的承载能力。4.2.5 站型选择每小区所需频率资源从上节的推导看出在极端情况下每小区升级到9个载频可以满足现网极限容量的承载能力。下面考察网络中主力站型每小区所需频点数。工程中比较可行的方法是：根据现网话务量可以预测规划期内TD-SCDMA每小区所需承载话务量，假设为E，查爱尔兰B表可得满足话务量需求所需的SF16信道数，从而折算出每小区所需频点数。以现网密集城区为例进行说明。按照上述估算方法确定TD-SCDMA网络每小区所需频点数。下图所示各种站型分布图以及累积分布图。从图中可以看出，该区域约70的小区所需载频数为3个，因此S333将成为主力站型。同时也有约2的小区所需载频数多于6个。这对目前TD-SCDMA主流设备厂商进一步提高设备处理能力提出了要求。同时，对城市需要占用频率资源也提出了需求。图 2每小区所需载频个数统计因此，各省可以根据规划期内的各小区话务量估算满足话务量需求每小区所需的频点个数，并根据估算结果给出如图2所示的小区分布和累积分布，从而确定所需要占用的频率资源。对于仅拥有10MHz频率带宽的城市，如果TD-SCDMA网络中存在一定比例小区所需频点个数大于6个，那么频率带宽资源可能将影响网络的服务质量。4.2.6 组网方式在具体频点使用方式上，从下图可以看出，当每小区需要载频数少、频率资源相对丰富时可用采用N频点异频组网方式；当每小区需要载频数较多、频率资源稍有富裕时，可用N频点混频方式组网；当每小区需要载频数多、频率资源紧张时，只能采用N频点同频方式组网。图 3不同组网方式对比（左为N频点异频，中为N频点混频，右为N频点同频）试验网测试结果表明：异频组网网络性能优于同频组网；但是在频率资源受限的条件下实际建网时可能被迫采用N频点混频/同频组网。 如果要实现异频组网，也就是TD-SCDMA网络中相邻小区之间的主载频和辅载频均为异频，根据现网统计多数小区存在5个邻区甚至更多，因此实现N频点(N=3)的异频组网的话，所需要的可用频点个数将超过18个。而要实现N频点（N=3）混频组网，即实现相邻小区的主载频为异频，那么所需要的可用频点数将超过8个。否则，在频点个数少于8个的条件下，仅能实现N频点同频组网或者部分混频组网。总结如表4。表 4 载波数与N频点组网方式对应关系频率资源丰富稍有富裕紧张室外可用频点多于18个多于8个少于8个组网方式N频点异频组网N频点混频/同频组网N频点同频组网目前TD-SCDMA系统实际可用的频点个数为9个，同时还需要为室内预留3个频点，因此室外可应用的频点个数为6个。因此，对于各省所能采用频率组网方式是N频点同频组网或者在局部复杂地区实行部分N频点混频组网。以现网密集城区为例进行说明。下图所示为分析区域内的站点布局情况，可以看出超过40的小区有5个邻区，当室外应用6个频点组网时，异频组网显然是不可能的，可能的方式是采用N频点(N=3)混频/同频组网方式。图 4天河仿真区域邻区数目因此，城市如果拥有9个频点（15MHz），需分成6组（城区、密集城区），建议采用N频点同频/混频组网方式。需预留3个左右频点给高层室内覆盖，抑制高层导频污染问题。城市如果拥有6个频点（10MHz），需分成6组（城区、密集城区），建议N频点同频组网，保证相邻小区其主频点能够异频。此时如果多数室外站址对容量需求较大，无剩余频点给室内覆盖做异频覆盖。城市如仅拥有6个频点（10MHz），但是局部区域室内容量需求较大，那么需要预留3个频点进行室内异频覆盖，此时室外3个频点进行N频点同频组网，同时确保有较大概率发生切换关系的邻区主载频异频组网。考虑到当前设备支持的频点对组网方式选择造成很大制约，建议及时敦促设备及终端厂家开发18801920MHz频段产品。4.2.7 室内覆盖TD-SCDMA室内覆盖系统的建设应当注意以下原则：Ø 对无法利用室外基站信号达到室内良好覆盖的有价值的公共场所，以及对数据业务需求较大的公共场所，安排室内覆盖建设。Ø 在需要建设3G室内分布系统的场所，如果已有 2G 室内分布系统，3G、2G应共用室内分布系统。对现有2G室内分布系统进行改造时，应兼顾WLAN的应用需要。室内分布系统的建设应根据具体需求和工程情况分期建设。Ø 一期工程3G室内覆盖区内有2G室内覆盖点的优先建设3G室内覆盖，二期工程结束后3G室内覆盖应达到3G覆盖区内现有2G的室内覆盖水平。Ø 为了更好抑制室内外信号之间的干扰，对于室外TD信号干扰室内信号：在建设室内分布系统之前，应首先对室外信号在室内的覆盖进行普查，然后根据室外泄漏信号的电平强度，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。对于室内信号干扰室外信号：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。 Ø 采用RRU或室外宏基站进行室内分布的系统，基站侧可以按照不同的通道为区分度进行自然的隔离，一般一个通道的覆盖范围为1层或者多层。4.3 TD-SCDMA无线网络规划总体流程与WCDMA无线网络规划相似，TD-SCDMA的规划也可以分成：数据采集、规模估算、站址勘测、网络仿真、评估与调整等几个阶段。如下图所示。图 5 TD-SCDMA无线网络总体规划流程4.3.1 数据采集采集到准确而丰富的数据信息同样是TD-SCDMA无线网络规划的重要前提，应当收集的关键参数有：建网目标、地理信息数据、传播模型参数、设备参数、天线参数、业务与业务模型参数等，具体如下表所示。表 5 TD-SCDMA网络规划应当收集的关键数据参数类别具体参数备注建网目标覆盖目标、容量目标、业务质量目标、成本控制目标地理信息数据图层：DOM、DEM、BDM、Vector、Text；精度要求：密集市区5米、一般市区20米、郊区50米100米；传播模型参数传播模型、阴影衰落标准差、建筑物穿透损耗、快衰落储备、频率因子占用频段与WCDMA不同，重新进行传模校正设备参数链接方式与接口配置方法、业务支持能力、Node B 与UE射频指标、组网的限制条件设备承重、尺寸等往往给选点带来困难天线参数支持的频段、阵列单元数、波束个数、电子下倾角、 机械下倾角、水平与垂直波瓣宽度、天线增益、前后比智能天线是TD-SCDMA关键特征，应当搜集准确的特性参数业务与业务模型参数业务类型、业务特性参数、业务承载、业务质量目标TD-SCDMA各种业务的解调门限都与WCDMA不同4.3.2 规模估算规模估算是分别按照覆盖需求和容量需求计算所需的基站个数，取较大者作为实际所需的基站个数，其基本流程如下图。图 6 TD-SCDMA无线网络规模估算流程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；后期扩容时则需要重点考虑容量规划。Ø 覆盖规划 TD-SCDMA通过引入智能天线和联合检测带来了赋形增益和干扰抑制，这在一定程度上降低了小区内外的干扰，但系统仿真和TD-SCDMA试验网外场测试都表明TD-SCDMA系统仍具有一定呼吸效应。因此覆盖规划需要考虑预先设定的网络容量以及质量。Ø 容量规划 由于TD-SCDMA引入智能天线和联合检测后在多数场景（试验网测试呈现码字受限特性）表现为码资源受限，因此容量规划过程中的关键在于根据不同的时隙配置下可提供的上下行RU数量计算系统可以提供的容量。其中，需要根据3G业务模型的情况，进行不同业务对资源单元RU的需求比例的折算，并通过对不同区域中需求业务量的情况分析，最后进行该区域中基站所需容量能力计算。4.3.3 站址查勘图 7 TD-SCDMA无线网络站址规划流程同WCDMA系统的设计相同，站址勘测也是TD-SCDMA系统规划的重要前期准备，可用站址主要依据无线环境、传输资源、电源、工程可实施性等方面综合确定。TD-SCDMA系统所使用的智能天线技术给天面施工带来了新的挑战，在查勘时应当注意一些新的问题，如天线风阻、铁塔承重、施工面积等。另外，施工中往往会出现多系统共站址的情况，此时需规避TD-SCDMA系统同其他通信系统之间的干扰。在工程操作中，TD-SCDMA系统同PHS系统之间的潜在干扰较为严重，因此需要着重考虑TD-SCDMA系统与PHS系统之间的隔离措施。4.3.4 码资源规划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。不同的时隙上使用不同的码来区分小区：下行导频时隙由下行同步码区分，用于小区搜索和下行同步的建立与保持；TS1TS6业务时隙的数据段由扰码区分，用户使用它对数据符号加扰；TS1TS6业务时隙的Midamble段由中间码区分，与同组的扰码一一对应，用于信道估计和上行同步；上行导频时隙由上行同步码区分，用于上行同步的建立。表 6 TD-SCDMA码资源分配由于上下行同步码有对应关系，Midamble又是与扰码一一对应，因而TD-SCDMA码资源规划主要指下行同步码和扰码的规划。4.3.4.1 下行同步码规划相邻小区使用不同下行同步码的规划。对于相邻小区，当UE位于两基站覆盖边缘的下行导频信号交叠处，UE与两个基站的距离接近相等，且阴影衰落相关性较强，那么基站下行导频电平功率相当，此时，若两个基站的下行同步码有较强的相关性，则UE之间产生较大的干扰，给UE的小区搜索增加了难度。基站B基站AUESYNS-DL_1SYNS-DL_2图 8相邻小区使用不同下行同步码的规划4.3.4.2 扰码规划TD-SCDMA系统的扰码是每个小区特有的，其主要目的是克服来自相邻小区的干扰，达到干扰与噪声白化的目的，使其基带功率谱基本一致，降低信号峰均比。在TD-SCDMA系统中共定义了128个扰码，每个扰码长度为16，分成32组，每组4个，组号从0127。可将若干个NodeB组成一簇无线区域，在簇里对每个NodeB分配不同的扰码，在簇外可进行扰码的复用。簇的无线区域判断时需要根据站点类型、站与站之间的方位几何关系及距离综合考虑。同时还需要考虑到簇内、簇与簇交界处码的相关性能，即需要平衡簇内码相关性和簇间码相关性这一对矛盾：由于TD-SCDMA码字有限，簇越大，则簇内存在相关性大的概率增大，簇间也是如此。常用的簇有簇12全向，簇19全向，簇7三扇区。小区间用户的扩频码和扰码长度都是16个码片，两者相乘生成得到的扩频调制码的长度也是16码片。TD-SCDMA系统共128个扰码，每个扰码和16个扩频码相乘后一共得到128×162048个编码比特的扩频调制码，这些扩频调制码中存在重码和相关性很强的码对。当相邻小区的两个通信终端使用了重码，两者仅中间训练序列码不同。虽然中间训练序列码可以区分用户，但是两者的数据域相重合时，双方均将无法正确解调。由此可见扩频调制码序列的相关情况才最终对数据符号的解调起作用（而不是单独的扩频码或扰码起作用），所以在码分配时不但要考虑下行同步码的相关性对UE小区搜索的影响，还要考虑不同的扩频调制码组之间有无重码或相关很强的码对，并且不将这些码分配覆盖区交叠的相邻小区/扇区。规划软件实际操作中一般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。同步码及扰码规划都需借助规划工具来实施。图 9 扰码复用示意图4.3.5 时隙比例规划时隙转换点可以灵活配置是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。然而时隙转换点配比应当同容量估算对上下行资源需求结果协调起来，求得一个均衡。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。如假设规划期内密集城区的话务模型参数如表7所示：表 7 3G话务模型话音(Erl/用户)(系统忙时)0.025可视电话(Erl/用户)(系统忙时)0.00105PS域忙时数据速率（bps/用户）325PS64/PS128/PS385数据比例80:12:08上、下行数据比例1:4.5以密集城区为例，总用户数5.38万。应用TD-SCDMA无线资源配置方法（下例所用方法为POST 爱尔兰B）计算可得对称业务、非对称业务所需SF16码字数为：表 8不同业务所需码字数业务所需SF16码字数所有业务74对称业务68对称业务128业务72上下行时隙配置不同时码字利用率计算可得：表 9时隙配置不同时码字利用率上下行时隙比例SF16码字利用率3 : 397.5%2 : 467.8%1 : 534.3%由上表可知在前述话务模型下，时隙比例配置为3:3时无线资源利用率最高，也是最合理的时隙配置方式。因此，时隙比例规划时应当注意以下原则：Ø 全网时隙比例设置应当考虑容量估算对上下行的资源需求而定；Ø 初始阶段，时隙转换点在同RNC内一样；Ø 借助不同时隙配比可以实现分层覆盖，但由于交叉时隙干扰的影响必须使用异频配置；Ø 同频组网时隙交错时建议至少隔离一个小区；Ø 为了减少干扰，时隙交错尽量放在次要地理位置。4.4 传播模型校正TD-SCDMA的频率位于WCDMA上下行之间，电磁传播特征具有一定的相似性，但考虑到传播模型是无线网络规划的基础性工作，建议重新进行模型校正工作以求得到更准确的场强预测。图 10 传播模型校正流程TD-SCDMA传模校正的工作流程与WCDMA并无差异，同样，在CW测试中为了满足李氏定理，必须对测试车辆的车速进行控制，测试测速满足下述公式： Vmax 0.8/Tsample其中：是发射机发射电磁波波长，Tsample是接收机采样时间间隔（速率的倒数）。4.5 链路预算4.5.1 链路预算方法与WCDMA类似，TD-SCDMA的链路预算可分为上行链路预算和下行链路预算，其中上行链路预算的各种因素为已知或准确估计，结果较为可靠，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)+切换增益(dB)-建筑物或车体穿透损耗(dB)-慢衰落余量(dB)- -干扰余量(dB)-基站接收灵敏度(dBm) 。TD-SCDMA链路预算的特点如下：Ø 智能天线的使用在链路预算中带来了系统增益，称之为赋形增益；Ø 干扰余量为接入用户数达到一定负载条件下接收机底噪抬升程度，其取值需要结合外场测试结果；Ø 馈缆损耗比较小，是因为TD-SCDMA中的馈缆指的是从塔放的输出到