d-scdma網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃和擾碼規(guī)劃

d-scdma網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃和擾碼規(guī)劃

1td網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀sd-scdma是中國的獨立知識產(chǎn)權(quán)。它由三種體系組成：mc2000和wcdma組成。目前,國內(nèi)幾個大城市的TD網(wǎng)絡(luò)均已初具規(guī)模并進入了試商用階段。TD網(wǎng)絡(luò)的頻率和擾碼規(guī)劃直接影響到網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,因此,如何有效并合理地配置網(wǎng)絡(luò)頻率和擾碼,是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員應(yīng)重點關(guān)注的問題之一。2同頻和異頻下同頻切換的網(wǎng)絡(luò)性能比較由于TD的擾碼和擴頻碼很短,擴頻增益低,導(dǎo)致抗干擾能力弱。位于小區(qū)間重疊覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶,在小區(qū)頻率及擾碼不同配置情況下對各種TD業(yè)務(wù)的感知如表1所示:在同頻情況下,小區(qū)間干擾比較明顯,對TD的語音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)均有一定的影響,對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響尤其顯著;在異頻情況下,無論擾碼如何配置,均無感知方面的不良影響。本文通過實際測試,分析了同頻和異頻條件下不同網(wǎng)絡(luò)負荷的切換情況,測試數(shù)據(jù)如表2?？梢钥闯?大負荷情況下,同頻切換成功率比異頻切換要低很多;這在一定程度上也說明同頻情況下TD系統(tǒng)的干擾比較大,影響了切換性能。頻率和碼的干擾不但會影響用戶的感知,而且會影響到系統(tǒng)的切換性能。因此,對網(wǎng)絡(luò)進行合理的頻率、擾碼規(guī)劃是非常重要的。在規(guī)劃的時候,應(yīng)盡可能增大主載頻和擾碼的復(fù)用距離;對于距離特別近的小區(qū),盡可能地保證不同頻,這樣才能得到理想的網(wǎng)絡(luò)效果。3sd頻率規(guī)劃方法3.1td系統(tǒng)頻率規(guī)劃的方法和原則GSM系統(tǒng)中所采用的頻率規(guī)劃方法,在TD-SCDMA系統(tǒng)的頻率規(guī)劃中可以進一步應(yīng)用。頻率的復(fù)用方式有分組復(fù)用(包括1*3、3*3、4*3、5*3、7*1、7*3的分組復(fù)用方式)、動態(tài)復(fù)用、多重頻率復(fù)用(MRP)、智能多層頻率復(fù)用等等,各種復(fù)用方式都有其優(yōu)點和局限性,不同地區(qū)的基站布局可以選用不同的頻率規(guī)劃的方法。TD系統(tǒng)目前的核心頻段共15MHz,含9個頻點,頻率規(guī)劃原則如下:◆為了降低公共信道的干擾,為小區(qū)設(shè)置的主載波頻點復(fù)用系數(shù)越大越好?！魹闇p小同鄰頻干擾,建議采用N頻點技術(shù),每個小區(qū)內(nèi)主載頻與輔載頻不能相同,同站不同小區(qū)之間的主載頻不能相同。◆HSDPA采用與R4網(wǎng)絡(luò)混合組網(wǎng)的方式,H業(yè)務(wù)可以獨占時隙或載波,以不影響R4業(yè)務(wù)為準(zhǔn)則,根據(jù)用戶量進行調(diào)整。3.2主載荷的分配目前,運營商一般使用15M帶寬下的9個頻點來配置網(wǎng)絡(luò),以減少頻率引起的干擾。當(dāng)使用9個載頻來配置網(wǎng)絡(luò)時,可以采用如圖1所示的分配方式:在圖1的載頻分配方式中,整體采用頻率復(fù)用系數(shù)為1的頻率分配方式,其中主載波采用復(fù)用系數(shù)為3的分配方式,具有一定的隔離,保證了網(wǎng)絡(luò)中公共信道的干擾較小。但是主載波的復(fù)用距離還是不夠大,因此也可以采用如圖2所示的復(fù)用系數(shù)為9的主載波分配方式:3.3hsdpa頻率及頻率配置問題可以看出,圖2的頻點分配方案,其頻率復(fù)用系數(shù)較大,能夠最大程度滿足同頻隔離的要求。但是以上兩種頻率模板都沒有考慮室內(nèi)站、微蜂窩站和HSDPA頻點的頻點配置情況。如果為室內(nèi)站和微蜂窩站特地留出2~3個頻點單獨使用,顯然能較好地避免室內(nèi)、外信號的相互干擾,但是會導(dǎo)致本來就不寬裕的室外頻點數(shù)目更少。是通過犧牲室外頻點的數(shù)目來滿足室內(nèi)、外干擾的要求,還是通過室內(nèi)外混用頻點來提高頻點的利用效率,這是規(guī)劃人員需要考慮的問題。就目前情況來看,室內(nèi)站數(shù)目有限,且室內(nèi)、外信號有建筑物的隔離,某種程度上可以減小相互的干擾。因此,建議不單獨分配頻點給室內(nèi)站。室內(nèi)站的頻點分配可以用插花的形式:在已經(jīng)配置好周邊室外站的基礎(chǔ)上,選取隔離度相對較大的頻點分給室內(nèi)站使用。這樣一來,既保證了室外站頻點的數(shù)量,又較好地隔離了室內(nèi)外信號。對于HSDPA載波的頻點配置,基于以下幾點考慮:建議HSDPA和R4業(yè)務(wù)進行獨立時隙配置,也可以單獨配置1個或者多個載波給HSDPA,HSDPA資源的多少是根據(jù)業(yè)務(wù)量來調(diào)整的。網(wǎng)絡(luò)初期,為了降低規(guī)劃難度,建議每個小區(qū)均配置1個HSDPA載頻(到了后期網(wǎng)優(yōu)時,可以根據(jù)各小區(qū)不同的業(yè)務(wù)需求進行局部調(diào)整)。對于HSDPA頻率的配置,如果單獨給HSDPA分配1個頻點,會減少網(wǎng)絡(luò)可用頻點的總數(shù)量。因此,建議室外站統(tǒng)一按照圖2的模板進行復(fù)用度較高的頻率配置,對于S3/3/3配置的基站,所在每個扇區(qū)選取1個載頻來承載HSDPA業(yè)務(wù)。筆者在此提供另外一個頻率規(guī)劃模板:把F5單獨拿出來給HSDPA使用,把F1留給室內(nèi)站作主載頻,剩下的F2、F3、F4、F6、F7、F8和F9進行混排,具體如圖3所示。該模板在主載頻層,F2和F6多復(fù)用了1次;在輔載頻層,F4多復(fù)用了1次。如果整網(wǎng)按照此模板排列的話,F2、F4、F5和F6的使用頻率會高于其它頻點,造成一定的資源利用不均衡。該頻率模板優(yōu)點是既保證了室內(nèi)主頻點和HSDPA頻點的獨立性,又能較好地保證室外頻點的復(fù)用距離。4根據(jù)同頻同碼規(guī)劃的頻率特征,設(shè)計頻率組合TD系統(tǒng)的碼資源具有數(shù)量少、碼片短的特點,其碼規(guī)劃具有一定的難度,基本規(guī)劃原則如下:◆碼規(guī)劃和頻率規(guī)劃要結(jié)合在一起來做;◆同一小區(qū)的相鄰小區(qū)不能使用同頻同碼字,同一個基站的小區(qū)要使用不同擾碼組的擾碼;◆碼規(guī)劃主要考慮同頻同碼字小區(qū)間的復(fù)用距離盡量大。常見的碼規(guī)劃算法基本上分4種:常規(guī)碼規(guī)劃算法、簇復(fù)用算法、互斥性算法和干擾度約束算法。4.1下行導(dǎo)頻碼的分配常規(guī)擾碼規(guī)劃算法比較簡單,小區(qū)的規(guī)劃順序是先直接分配下行導(dǎo)頻碼,然后根據(jù)下行導(dǎo)頻碼確定擾碼組,最后進一步確定擾碼。下行導(dǎo)頻碼的分配流程就是:選取目標(biāo)小區(qū),在32個可用的下行導(dǎo)頻碼中選取鄰小區(qū)沒有使用過的分配給目標(biāo)小區(qū)。然后根據(jù)下行導(dǎo)頻碼對應(yīng)的4個擾碼,任取一個分配給小區(qū)。這種算法是最基本的擾碼規(guī)劃算法,僅考慮了碼規(guī)劃的基本約束條件,沒有過多考慮復(fù)合碼(擴頻碼和擾碼相乘所得)的干擾因素,只是把32個擾碼組中的擾碼分配下去,保證鄰區(qū)間不出現(xiàn)同頻、同擾碼。4.2復(fù)用簇算法現(xiàn)有碼組這種算法沒有在目前的軟件中實現(xiàn),可以當(dāng)作是一種參考算法。依照圖4和圖5的規(guī)劃模板,由用戶選擇復(fù)用碼組的個數(shù),為了保證足夠的復(fù)用距離,至少選擇21個碼組作為一個復(fù)用簇,也可以選取30個碼組作為一個復(fù)用簇。這種算法要求從32個碼組中挑選出一定數(shù)量的碼組進行復(fù)用,這些碼組的挑選依據(jù)分為兩種:以擾碼相關(guān)性為依據(jù)篩選性能較好的擾碼進行分配和復(fù)用,以復(fù)合碼相關(guān)性為依據(jù)篩選性能較好的擾碼進行分配和復(fù)用。雖然兩種思路考察的依據(jù)不同,但最終選定的擾碼絕大多數(shù)是相同的。4.3種為復(fù)合碼的擾碼的編碼考慮到復(fù)合碼的重合概率產(chǎn)生干擾的可能性,擾碼被分到了不同的基擾碼組中?；鶖_碼組是能夠產(chǎn)生相同復(fù)合碼的擾碼組成的集合,在SF=16的時候,有12個基擾碼組;在SF=8的時候,只有7個基擾碼組。該方法在碼規(guī)劃中不能采用先分配下行導(dǎo)頻碼、后選擇擾碼的步驟,而需要優(yōu)先考慮基擾碼組的分配,然后再按順序確定下行導(dǎo)頻碼和擾碼。流程如圖6所示:4.4算法1:干擾度該方法首先定義了一個“干擾度”的概念。干擾度是一個計算出來的互相關(guān)值,它可以反應(yīng)出不同擾碼組生成的復(fù)合碼之間的相關(guān)性。32個擾碼組兩兩之間的干擾度可以通過計算得到。由于干擾度是基于復(fù)合碼相關(guān)性計算出來的,因此與系統(tǒng)干擾有直接的關(guān)系。該算法以干擾度作為約束條件,把系統(tǒng)間所有相鄰小區(qū)之間的碼組干擾度總和最小作為最終收斂條件。該規(guī)劃算法在進行系統(tǒng)規(guī)劃的時候充分考慮了復(fù)合碼相關(guān)性變化而帶來的干擾情況,以更嚴(yán)格的條件來規(guī)劃系統(tǒng)擾碼,以此降低同頻組網(wǎng)時碼字間的干擾。4.5做好頻率規(guī)劃和擾碼規(guī)劃的工作以上是目前較常見的4種碼規(guī)劃方法,表3給出了各種方法的對比。綜合考慮以上頻率及碼規(guī)劃方法,在TD實際規(guī)劃優(yōu)化中,首先要重點做好頻率的規(guī)劃,因為同頻產(chǎn)生的干擾通過擾碼無法很好地予以消除。采取類似于GSM網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃,保證覆蓋重疊區(qū)域大的鄰小區(qū)盡量采用異頻。擾碼規(guī)劃需要在頻率規(guī)劃好的基礎(chǔ)上進行,如果是小片區(qū)域的手工規(guī)劃,可以采用比較簡單的常規(guī)碼規(guī)劃算法;如果有規(guī)劃軟件輔助,利用