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当前位置:首页 > 电子/通信 > 综合/其它 > 移动通信网络规划与工程设计 第6章
第6章TD-SCDMA无线网规划6.1概述TD-SCDMA无线网络规划的特点TD-SCDMA是由我国自主研发的第三代移动通信系统,是国际3G三个主流标准之一。系统融合了频分、时分、码分、空分多种技术,并采用了智能天线、联合检测、时分双功、动态信道分配等多种新技术,其空分特性可以使干扰源在时间上或空间上错开,因此极大的改善了CDMA系统内部的干扰,弱化了CDMA系统所特有的“软覆盖”和“软容量”的特性,呈现出“多业务均衡覆盖”、“硬容量”和码字资源受限的技术特点。规划流程无线网子系统RNS网络结构与接口无线网子系统RNS⑴无线网络控制器RNC.无线网络控制器RNC(RadioNetworkController)是无线接入网的交换和控制单元。⑵基NodeB.NodeB是RAN重要组成部分,它一端通过空中接口Uu与终端连接,另一端通过Iub物理接口和RNC相连,Iub支持E1/STM-1接口。其主要功能是完成协议规定的功能,包括空口与地面电路之间的信道转换与桥接。⑶无线操作维护中心OMC-R.OMC-R是管理无线接入网RNS的子系统,管理对象包括:RNC、NodeB和OMC-R的服务器。6.3空中接口空中接口体系结构单载波无线帧结构TD-SCDMA的物理信道分系统帧、无线帧、无线子帧、时隙/码四层结构。一个10ms的无线帧分为两个子帧,每个子帧长度为5ms,每个子帧又分成长度为675us的7个时隙、3个特殊时隙和和两个切换点。0时隙(TS0)为公共控制信道,用于发布广播信息及寻呼消息等。时隙结构TD-SCDMA系统常规时隙只有一种突发类型,它由两个352chip长度的数据块,一个144chip长度的训练序列码和16chip保护间隔组成。它提供了在上下行传送传输格式组合标识符TFCI(TransportFormatCombinationIndicator)的可能,对每个用户TFCI信息在10ms的无线帧里发送一次。每时隙中,包含有物理层控制命令。物理层控制命令包括了传输格式合成指示TFCI、发射功率控制TPC(Transmissionpowercontrol)、同步偏移SS(SynchronousShift)。TD-SCDMA信道⑴TD-SCDMA系统物理信道及数据传输速率.TD-SCDMA系统的物理信道是载波、时隙、扩频码的组合,一个时隙内,由一个16位的扩频码字划分为16个虚拟资源单位VRU(VirtualResourceUnit)。每一个VRU中含有两个数据符号字段,每个数据符号字段有352个码片.⑵不同业务VRU的占用情况⑶信道模式①物理信道.TD-SCDMA的物理信道采用四层结构:系统帧、无线帧、子帧和时隙/码。②传输信道.传输信道作为物理层提供给高层的服务,分为以下两种:专用传输信道;公共传输信道.③逻辑信道.控制信道:传输控制平面信息;业务信道:传输用户平面信息;TD-SCDMA多载波无线帧结构多载波配置基本原则⑴同一小区的多个载频同属于一个逻辑小区,其中一个载频为主载频其余均为辅载频,公共控制信道DwptsP-CCPCHPICHS-CCPCHPRACH等只配置在主载频上。辅载波中不使用TS0。⑵同一小区主辅载频使用相同的扰码和基本Midamble码。⑶业务占用多时隙,应限定在同一载频上。⑷同一用户的上下行配置在同一载频上。⑸多载频的频率配置原则见本章频率规划。⑹多载频的时隙规划原则见本章时隙规划。6.4TD-SCDMA关键技术对网络规划的影响智能天线、联合检测、同步技术是TD-SCDMA系统三大核心技术,也正是由于这三项技术使TD-SCDMA系统具有了码资源受限、呼吸效应弱和多业务均衡覆盖等不同于其它3G-CDMA系统的独有特点。6.4.1智能天线由于智能天线SA(SmartAntenna)能极大提升系统性能,因此是移动通信中最具吸引力的技术之一。而在3G系统中只有TD-SCDMA系统的基站是专门为采用智能天线而设计的。6.4.2联合检测联合检测JD(JointDetection)是多用户检测技术的一种,因此又称为多用户联合检测。在CDMA系统中,由于各个用户的信号之间存在一定的相关性,因此存在多址接入干扰MAI(Multipleaccessinterference),联合检测技术则能够充分利用MAI所有用户的信息,通过多用户联合检测算法,使系统在相同误码率的情况下,大大降低系统所需的信噪比SNR(SignaltoNoiseRatio),因此提高了接收性能和系统容量。6.4.3时分双工TD-SDCMA采用了TDD(TimeDivisionDuplex)时分双工和可变切换点技术,这种技术特别适合使用智能天线技术和非对称业务的需求,提高频谱利用率。但也产生了一些特殊的问题,首先由于TS0作为主公共控制信道,用作整个小区的下行系统信息广播,不能使用同一频率,因为同频会使小区间产生强干扰,因此需要采用特殊的N频点技术进行频率规划。另外在不同时隙配置的边界区域极易发生上、下行业务交叉时隙间的强干扰,因此在不同时隙配置的边界区域需要特别规划上、下行时隙。6.4.4接力切换接力切换BH(BatonHandover)是TD-SCDMA核心技术之一,接力切换的优点是切换成功率高,并且不需要额外配置切换专用的信道,资源利用率较高,因此规划时,不需要像CDMA2000和WCDMA系统那样,需要根据不同区域要求,认真规划和控制切换区域的大小,并配置一定数量的软切换信道。在这一点上,TD-SCDMA的规划,原则上与其它采用软切换的CDMA系统不同,而与采用TDMA技术的GSM系统规划方法大致相同。6.4.5动态信道分配动态信道分配DCA(DynamicChannelAllocation)技术是TD-SCDMA系统采取的抗干扰技术之一,其原理是在终端接入和链路持续期间,根据本小区内和小区间的干扰情况,进行信道的分配和调整,以便能有效的分配空、时、频、码信道资源,DCA的实现是根据干扰情况,利用空余的信道资源来进行调整,因此当信道资源不足或者没有多余信道时,DCA就无法进行动态信道分配,所以在无线网络规划中需要根据具体要求来规划信道资源的冗余度,综合考虑系统资源利用率和DCA的均衡点。6.4.6同步CDMA(SynchronousCDMA)同步是数字移动通信网的关键技术。前面已经介绍TD-SCDMA系统对同步要求较高,上下行均需要同步。TD-SCDMA的同步包括网络同步、节点同步、Iu接口定时调整、传输信道同步、无线接口同步。6.5覆盖规划TD-SCDMA覆盖规划的基本原则⑴系统的技术特点⑵技术发展⑶设备特点⑷3G业务的特点⑸规划区内不同地物类型的特点6.5.4链路预算⑴上行链路预算公式⑵上行链路预算中各参数的取值⑶估算小区覆盖半径使用的传播模型⑷链路预算结果6.5.5基站布局考虑到地物对电波传播影响,基站布局的最佳蜂窝结构应通过仿真来确定。由于TD-SCDMA系统呼吸效应弱,负荷对覆盖区大小影响不大,因此TD-SCDMA通过仿真确定基站布局时,对负荷取值要求并不像其它CDMA系统那样严格。基站布局规划最好一步到位,避免后期大的调整,扩容则采用以增加载波为主的方法,这一点与GSM靠局部地区增加基站密度来提高密度容量的做法不同。TD-SCDMA连续覆盖区内小区天线的方向应尽量保持一致,同时扇区之间的夹角应尽量保持120度,因为扇区的过度重叠会降低智能天线的空分效果。6.5.6基站选址原则⑴数据业务主要集中在热点区域和室内,因此基站选址要根据覆盖区域类型的划分,分别来制定方案。⑵连续覆盖区域内基站选址(包括与GSM共址站点的选择),应尽量符合蜂窝结构要求。⑶站址尽量选在业务密集的中心区域,避免此区域成为切换区,利于减少切换和掉话。⑷城区话务密度高的主要街道在规划时,基站选址应尽量选在靠近街道两旁,避免此区域成为切换区。⑸基站近场区要求,天线高度应适度,在满足覆盖要求的前提下,3G基站天线不宜过高,一般控制在25~45米为宜,同时同一连续覆盖区域内的各基站天线高度不要相差悬殊,一般高差应控制在5~10米以内。在选择天线安装位置时,应注意天线波束前方100米内不应有明显阻挡。⑹其它区域的基站选址则根据覆盖要求,同时还要考虑对网络质量的影响、成本等因素。6.5.9与GSM共站址规划TD-SCDMA与GSM基站共址时,需要考虑的主要问题有:⑴原有资源的可利用度,如机房、天面、传输、电源等。⑵TD-SCDMA与GSM天线共用天面时,天线间的隔离度。⑶TD-SCDMA与其它移动通信系统间的干扰。6.6容量规划TD-SCDMA容量规划的特点和分析方法TD-SCDMA系统由于采用联合检测、智能天线和同步CDMA等技术,极大的降低了网内干扰,因此TD-SCDMA系统容量整个表现为码资源受限系统,所以TD-SCDMA系统容量估算不宜采用干扰分析方法,当然网络设计不好,TD-SCDMA也会成为干扰受限系统。此外,由于TD-SCDMA的TDD双工模式,可变切换点,容量规划时还与时隙配置、干扰控制等因素有关。基于码资源受限容量分析在TD-SCDMA系统中其物理信道是由频率、时隙、信道码和突发类型共同决定,一个码道称为一个基本资源单位BRU或VRU(VirtualResourceUnit虚拟资源单位),一个时隙内,由一个16位的扩频码字划分的码道有16个,一个载波共有6业务个时隙,因此一个载波共有96个VRU。6.6.5混合业务模型⑴电路域业务.电路域业务主要有AMR12.2kbit/s的语音业务和CS64kbit/s的数据业务,这两种业务都可用用户忙时话务量来描述.⑵分组数据业务.分组数据业务主要的承载方式有CS64、PS64、PS128、PS384四种,具体应用主要有流媒体、移动游戏、Web浏览、E-Mail、FTP下载、彩信等。其特征参数主要有:忙时渗透率、会话次数、承载速率、平均包长、平均会话次数、呼叫间隔、包数/会话、误块率。同样PS数据业务用户也可以分为高、中、低三类。6.7TD-HSPA规划6.7.1TD-HSDPA规划TD-HSDPA(HighSpeedDownlinkPacketAccess)高速下行分组接入是TD-SCDMA的无线增强技术,由于它可以显著提高下行数据业务的承载能力,尤其对于上下行流量不对称的数据业务,如Web浏览,视频点播业务等,对用户有很强的吸引力,因此HSDPA是提高下行容量、数据业务速率和市场竞争力的一种重要技术。单载波TD-HSDPA技术下行数据传输速率可以达到2.8Mbps,对同一UE进行3个载波捆绑时,单用户下行最大速率可达到6.72Mbps,6个载波捆绑时,单用户下行最大速率可达到13.44Mbps。TD-HSDPA可以通过空分复用技术,进一步提升小区的吞吐量或接入能力。关键技术自适应编码调制AMC(AdaptiveModulationCoding)混合自动重传请求HARQ(Hybridautomaticrepeatrequest)快速调度算法信道结构HS-DSCH(HighSpeed-DownlinkSharedChannel)信道为HSDPA用于承载高速数据业务的专用传输信道,不同用户以时分和码分共享。HS-SICH(SH-SharedInformationChannel)为上行物理信道,使用扩频因子SF=16,主要用于承载与HS-DSCH有关的信令信息,包括ACK/NACK(确认/否认)应答、下行链路CQI,在CQI中含有推荐的调制方式RMF和传输块大小RTBS。HS-SCCH(HS-SharedControlChannel)为下行物理信道,使用扩频因子SF=16,主要用于承载下行链路的信令信息,包括信道化码集、时隙信息、调制方式RMF、传输块大小RTBS、HARQ进程号HARQProcessID、冗余版本、新数据标志、HS-SCCH循环序列号、UEID等等。A-DPC
本文标题:移动通信网络规划与工程设计 第6章
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