TD-SCDMA和WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯TD-SCDMA和WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異-基礎(chǔ)電子TD-SCDMA系統(tǒng)具有優(yōu)異的性能，比如，較高的頻譜利用率、靈活支持非對(duì)稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等等，TD-SCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也很有自己的特色，特別是TD-SCDMA系統(tǒng)是綜合了頻分、時(shí)分、碼分和空分四大接入技術(shù)的先進(jìn)無(wú)線接入系統(tǒng)，這樣在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時(shí)候，就有了更多的手段和選項(xiàng)，可以對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)節(jié)，下面我們從TD-SCDMA系統(tǒng)和WCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃對(duì)比的角度，討論TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的特色和所面臨的挑戰(zhàn)。TD-SCDMA的覆蓋規(guī)劃從和WCDMA相比較的角度來(lái)看，TD-SCDMA的主工作頻段2022MHz~2022MHz,WCDMA的工作頻段：上行1920MHz~1980MHz、下行2110MHz~2170MHz，它們都可以采用COST-231Hata模型，這樣可以認(rèn)為在相同的發(fā)射功率和接收靈敏度的條件下它們的覆蓋范圍是相似的。但是這兩個(gè)系統(tǒng)的發(fā)射功率和接收靈敏度的條件并不相同，這就導(dǎo)致了它們覆蓋距離的差異。覆蓋距離有兩種結(jié)果，一種是仿真的結(jié)果，一種是外場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果。仿真的結(jié)果是利用傳播模型，再設(shè)置其他和系統(tǒng)、地理環(huán)境、傳播環(huán)境相關(guān)的參數(shù)，計(jì)算出的覆蓋，這個(gè)過(guò)程叫做鏈路預(yù)算。TD-SCDMA系統(tǒng)和WCDMA系統(tǒng)在鏈路預(yù)算的參數(shù)設(shè)置方面的差異大致如表1所示。對(duì)于表1有幾點(diǎn)需要說(shuō)明，表1中的Eb/No(dB)是和承載業(yè)務(wù)有關(guān)的參數(shù)，如果表1的使用是在預(yù)規(guī)劃階段，Eb/No選取了使得小區(qū)覆蓋的值。在常規(guī)規(guī)劃階段，由于每種承載業(yè)務(wù)都要分別進(jìn)行仿真計(jì)算，而且各承載業(yè)務(wù)和公共信道的覆蓋往往不是一個(gè)結(jié)果，所以那時(shí)Eb/No的選擇不是問(wèn)題。另外，表1是我們用來(lái)說(shuō)明TD-SCDMA和WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃差異的一組對(duì)比數(shù)據(jù)，是我們認(rèn)為的有代表性的典型值，我們選取的是話音業(yè)務(wù)時(shí)的值。實(shí)際上即使是在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的預(yù)規(guī)劃階段，也需要區(qū)分不同的地區(qū)類型。我們可以把WCDMA和TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)鏈路預(yù)算中的參數(shù)對(duì)比如表1所示.表1TD-SCDMA和WCDMA系統(tǒng)鏈路預(yù)算參數(shù)設(shè)置的差異TD-SCDMAWCDMA智能天線有波束賦形增益9dB無(wú)切換接力切換,無(wú)增益有軟切換增益3dB干擾余量2dB3dB饋線和接頭損耗1dB3dB快衰落儲(chǔ)備3dB4dB處理增益10.01dB25dBNodeB發(fā)射功率30dBm43dBmEb/No(dB)8dB5dB基站接收機(jī)靈敏度(dBm)-110dBm-125dBm傳播模型COST231模型COST231模型在以上考慮的前提下，可以得到以下一些對(duì)比結(jié)論：1.TD-SCDMA鏈路預(yù)算表2TD-SCDMA鏈路預(yù)算仿真結(jié)果上行鏈路預(yù)算數(shù)據(jù)速率話音12.2KCS64KPS64KPS128KPS384K允許路徑損耗(dB)128125126123123覆蓋半徑(m)560460490400400下行鏈路預(yù)算允許路徑損耗(dB)129127129129129覆蓋半徑(m)600520600600600從表2可以看出,TD-SCDMA是上行鏈路受限的,即上行鏈路的覆蓋半徑比下行鏈路小.2.WCDMA鏈路預(yù)算表3WCDMA鏈路預(yù)算仿真結(jié)果承載CS12.2/12.2CS64/64PS64/64PS64/128PS64/384接收靈敏度(dBm)-141.9-136.9-137.5-137.5-137.5EIRP(dBm)18.021.024.024.024.0傳播冗余(dB)29.626.626.626.626.6允許路徑損耗(dB)133.3131.3134.9134.9134.9至少允許的路徑損耗(dB)131.3WCDMA也是上行鏈路受限的.并且CS64業(yè)務(wù)有較小的允許路徑損耗,也就是說(shuō),CS64有較小的覆蓋半徑.對(duì)比表2和表3可以看出,對(duì)于CS64業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō),TD-SCDMA的允許路徑損耗比WCDMA的小6dB.也就是說(shuō)TD-SCDMA的覆蓋半徑比WCDMA的小一些.如果考慮64KCS業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋，則在相同覆蓋面積的情況下，需要的TD-SCDMA的基站比WCDMA的基站多。在現(xiàn)階段，對(duì)于已考慮了WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的運(yùn)營(yíng)商，在考慮TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時(shí)候，就需要考慮多出來(lái)的站點(diǎn)，以保證達(dá)到和WCDMA相同的覆蓋質(zhì)量。需要說(shuō)明的是，以上結(jié)論的得出是建立在現(xiàn)在的技術(shù)基礎(chǔ)上，包括考慮了合理待機(jī)時(shí)間的終端發(fā)射功率、接收靈敏度、解碼器需要的Eb/No、接收鏈路的處理增益等等。隨著針對(duì)TD-SCDMA技術(shù)的研究逐步深入，這些方面的技術(shù)水平會(huì)有很大的提高空間，因此在小區(qū)覆蓋范圍方面，TD-SCDMA的劣勢(shì)將是暫時(shí)的。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要的規(guī)劃功能對(duì)于WCDMA來(lái)說(shuō)，其網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以分為兩個(gè)明顯的階段：CPICH覆蓋規(guī)劃階段和WCDMA業(yè)務(wù)規(guī)劃階段，其中前一個(gè)階段的任務(wù)是保證主導(dǎo)頻信道的覆蓋符合網(wǎng)絡(luò)要求，包括覆蓋信號(hào)強(qiáng)度和信噪比兩個(gè)方面滿足覆蓋的概率要求。然后，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)地區(qū)話務(wù)模型，疊加上WCDMA業(yè)務(wù)，由于在WCDMA系統(tǒng)中業(yè)務(wù)信道和公共信道是共用功率的，或者說(shuō)業(yè)務(wù)信道和公用信道是同時(shí)發(fā)射的，因此，在疊加了業(yè)務(wù)信道以后，會(huì)對(duì)CPICH信道的信噪比產(chǎn)生影響，同時(shí)各業(yè)務(wù)信道的信噪比也可能不滿足網(wǎng)絡(luò)要求，需要調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)或天線參數(shù)，或者增加站點(diǎn)，使得的結(jié)果滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求。TD-SCDMA采用了時(shí)分的接入方式，公共信道P-CCPCH在TS0時(shí)隙發(fā)射，下行同步信道DWPTS在自己的特殊時(shí)隙發(fā)射，它們一方面不和業(yè)務(wù)信道共用功率，另一方面在信噪比指標(biāo)方面不和業(yè)務(wù)信道相互影響。所以在WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)兩個(gè)明顯的階段的問(wèn)題在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中并不存在。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要的規(guī)劃功能有：頻率規(guī)劃、碼規(guī)劃、時(shí)隙比例規(guī)劃、鄰區(qū)規(guī)劃。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，載波帶寬是1.6MHz，相對(duì)于WCDMA系統(tǒng)，更容易利用多頻點(diǎn)小區(qū)的優(yōu)勢(shì)，所以在TD-SCDMA系統(tǒng)中提出了多頻點(diǎn)小區(qū)的概念：同一個(gè)扇區(qū)的N個(gè)載頻同屬于一個(gè)邏輯小區(qū)，其中一個(gè)載頻為主載頻，其余為輔載頻。主載頻和輔助載頻使用相同的擾碼和midamble碼，這樣可以保證在同一個(gè)小區(qū)內(nèi)的多個(gè)頻點(diǎn)載波具有小區(qū)的身份標(biāo)志；公共控制信道配置在主載頻上，也就是說(shuō)輔載頻上沒(méi)有公共控制信道，當(dāng)然主載頻和輔載頻上都配置有業(yè)務(wù)信道；用戶業(yè)務(wù)的多時(shí)隙配置應(yīng)配置在同一載頻上，這一特征可以地減小終端實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性；同一用戶的上下行配置在同一載頻上；主載頻和輔載頻的上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)配置一致，這一限制是由基站的收發(fā)信機(jī)特性造成的，如果主載頻和輔載頻的上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)配置不一致，那么必定有一些時(shí)隙，需要基站的收發(fā)信機(jī)既發(fā)射又接收，這樣就存在一個(gè)問(wèn)題，即基站的發(fā)射信號(hào)會(huì)被該基站接收，將造成基站不能正常接收，因?yàn)樗邮盏淖约旱陌l(fā)射信號(hào)將比從遠(yuǎn)處來(lái)的同頻終端上行信號(hào)大很多，從而將正常的上行信號(hào)淹沒(méi)。多頻點(diǎn)小區(qū)概念的提出，使得TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的頻率規(guī)劃頗具特色，具體來(lái)說(shuō)在現(xiàn)在的系統(tǒng)中提出的多頻點(diǎn)小區(qū)的組合有：5MHz帶寬，S1/1/1異頻組網(wǎng)頻率分配；5MHz帶寬，S3/3/3同頻組網(wǎng)頻率分配，這時(shí)主載頻的復(fù)用因子為3；10MHz帶寬，S3/3/3異頻組網(wǎng)頻率分配，在10MHz帶寬內(nèi)共有6個(gè)載頻，頻點(diǎn)2、4、6復(fù)用因子為3，用戶優(yōu)先分配到這些載頻，頻點(diǎn)1、3、5復(fù)用因子為1.5，為較低的用戶分配優(yōu)先級(jí),在一個(gè)小區(qū)簇內(nèi)頻點(diǎn)1、3、5各做主載頻；15MHz帶寬，S3/3/3異頻組網(wǎng)頻率分配，業(yè)務(wù)信道復(fù)用系數(shù)都為3，公共信道復(fù)用系數(shù)都為9。頻率規(guī)劃在TD-SCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中很明顯要結(jié)合多頻點(diǎn)小區(qū)來(lái)進(jìn)行，由于在同一小區(qū)的各載頻中要求使用相同的擾碼和midamble碼，所以和頻率規(guī)劃結(jié)合在一起的還有碼規(guī)劃。在TD-SCDMA中，下行同步碼、上行同步碼、擾碼和midamble碼是有對(duì)應(yīng)關(guān)系的，其中下行同步碼只有32組，因此在TD-SCDMA中只有32個(gè)碼字的區(qū)分。而在WCDMA系統(tǒng)中，有512個(gè)主擾碼字可以提供小區(qū)的區(qū)分，在那里碼字的數(shù)量不會(huì)構(gòu)成瓶頸，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，碼字的限制就是一個(gè)不得不考慮的重要因素?？傊?，碼規(guī)劃的原則還是和在其他CDMA系統(tǒng)中的一樣，即讓同碼字的小區(qū)距離盡量遠(yuǎn)。TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中還需要時(shí)隙比例規(guī)劃。時(shí)分雙工的TD-SCDMA系統(tǒng)的一大優(yōu)勢(shì)就是可以利用傳輸信息的時(shí)隙單位，靈活高效地提供不對(duì)稱業(yè)務(wù)的傳輸，但是同一基站要么發(fā)射要么接收，不能同時(shí)收發(fā)的限制對(duì)這一優(yōu)勢(shì)有一些限制，這一限制還擴(kuò)展到相鄰的基站保持收發(fā)的一致，在那些相鄰基站收發(fā)的時(shí)隙比例不一致的地方就會(huì)產(chǎn)生交叉時(shí)隙干擾，這種干擾產(chǎn)生的原因也是因?yàn)猷徎镜陌l(fā)射功率遠(yuǎn)大于本小區(qū)內(nèi)終端的發(fā)射功率，從而淹沒(méi)了本小區(qū)的上行信號(hào)，所以保持鄰基站的上下行時(shí)隙比例一致。但是這個(gè)限制也限制了對(duì)各種比例的不對(duì)稱業(yè)務(wù)的支持。為了解決這個(gè)問(wèn)題，有一些解決辦法，一種是讓存在交叉時(shí)隙干擾的2個(gè)基站間的空間隔離度大于100dB,另一種是讓這兩個(gè)基站使用不同的頻率，并且頻點(diǎn)間的距離盡量遠(yuǎn)，而頻點(diǎn)資源的豐富正是TD-SCDMA系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的鄰區(qū)規(guī)劃是為了快速切換的需要，鄰區(qū)規(guī)劃可以減少鄰區(qū)列表的長(zhǎng)度，在切換的時(shí)候有利于快速選擇目的小區(qū)。目前的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具中的主要功能包括了覆蓋平衡的仿真，主要包括公共信道，主要是P-CCPCH和DwPCH覆蓋仿真、上行業(yè)務(wù)信道仿真和下行業(yè)務(wù)信道覆蓋仿真，仿真關(guān)注的指標(biāo)主要分為信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)類和信噪比指標(biāo)類。雖然覆蓋范圍受限于上行，但下行覆蓋的仿真可以為下行信噪比的仿真提供中間結(jié)果，只是仿真規(guī)劃的功能組合和提供給用戶的界面還有優(yōu)化的必要。結(jié)論和展望TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃有自己的特色，不能簡(jiǎn)單地歸結(jié)于和WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃相比工作量增大了還是減小了這樣的問(wèn)題。從達(dá)到網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求的角度來(lái)說(shuō)，由于TD-SCDMA系統(tǒng)的呼吸效應(yīng)比WCDMA要小，所以更容易達(dá)到穩(wěn)定的覆蓋；需要結(jié)合碼規(guī)劃和頻率規(guī)劃，并且考慮多頻點(diǎn)小區(qū)的規(guī)劃功能增加了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的靈活性，避免了單獨(dú)使用碼規(guī)劃的局限性，TD-SCDMA中的頻率規(guī)劃不是必須要做的過(guò)程，只是TD-SCDMA系統(tǒng)和WCDMA系統(tǒng)相比有使用頻率規(guī)劃的條件，并且使用了頻率規(guī)劃以后，可以達(dá)到更好的覆蓋效果，使得網(wǎng)絡(luò)的干擾得到降低，提高網(wǎng)絡(luò)的性能,并且TD-SCDMA的頻率規(guī)劃和碼規(guī)劃、時(shí)隙比例規(guī)劃結(jié)合在一起做,可以彌補(bǔ)TD-SCDMA碼資源的相對(duì)緊張,并且避免交叉時(shí)隙干擾的問(wèn)題。本文分析了TD-SC