TD-SCDMA无线接入网传输解决方案设计

xx大学

题 目：专业班级：姓 名：学 号：指导教师：成 绩：计算机与通信学院

2011年秋季学期

TD-SCDMA无线接入网传输解决方案设计

摘 要

TD-SCDMA无线接入网由若干个通过Iu接口连接到CN的无线网络子系统RNS组成。其中一个RNS包含一个RNC和一个或多个Node B，而Node B通过Iub接口与RNC相连接。在无线接入网内部，RNC之间通过Iur接口进行信息交互。本次通信系统综合训练通过解了TD-SCDMA系统的特点，熟悉TD-SCDMA无线接入网内部结构，对TD-SCDMA无线接入网传输解决方案进行了规划设计。

关键字：TD-SCDMA；TD；组网方案；覆盖方案

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前 言

随着新一轮通信产业的变革，3G已经成为时下最热门的话题之一，而作为我国自主的3G标准，TD-SCDMA自然成为了国内应用的先行者。TD-SCDMA是 TimDivision-Synchronous Code Division Multiple Access（时分同步码分多址） 的简称，是一种第三代无线通信的技术标准。该标准是中国制定的3G标准。1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（现大唐电信科技股份有限公司）向ITU提出了该标准。该标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电（SDR）等技术融于其中。另外，由于中国庞大的通信市场，该标准受到各大主要电信设备制造厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以生产支持TD-SCDMA标准的电信设备。

TD-SCDMA无线接入网由若干个通过Iu接口连接到CN的无线网络子系统RNS组成。其中一个RNS包含一个RNC和一个或多个Node B，而Node B通过Iub接口与RNC相连接。在无线接入网内部，RNC之间通过Iur接口进行信息交互。目前，国家已就TD展开了多次的试验网络建设，TD的国内商用呈现呼之欲出的态势。在准备TD业务时，作为基础网络的承载网是每个运营商最先考虑的因素之一。只有具备可靠、成熟、足以支撑大量3G新增业务的承载网，才能保证未来TD业务的顺利开展和运营。

本文将结合中兴通讯建设在国内建设TD承载网的经历，分享TD建设经验，提出相关组网方案。

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目 录

摘 要 .......................................................................... 1 前 言 .......................................................................... 2

1.1 移动通信技术发展 ............................................................................................................... 1 1.2 TD-SCDMA网络简介 .............................................................................................................. 1 二、TD-SCDMA无线接入网络结构和接口 ............................................ 5

2.1 TD-SCDMA无线接入网结构 .................................................................................................. 5 2.2 无线网接口 ........................................................................................................................... 7 三、TD-SCDMA无线接入网络规划及总体方案介绍 ................................... 10

3.1 频率和码规划 ..................................................................................................................... 10 3.2 时隙规划 ............................................................................................................................. 10 3.3 覆盖规划 ............................................................................................................................. 11 3.4 容量规划 ............................................................................................................................. 11 3.5 分布式覆盖方案介绍 ......................................................................................................... 11 3.6 网络建设策略 ..................................................................................................................... 14 3.7 网络扩容方案探讨 ............................................................................................................. 15 四、典型区域无线接入网覆盖总体方案分析 ........................................ 17

4.1 密集市区、市区覆盖方案分析 ......................................................................................... 17 4.2郊区、农村覆盖方案分析 .................................................................................................. 17 4.3 特殊区域方案分析 ............................................................................................................. 18 五、TD-SCDMA无线覆盖解决方案 ................................................. 20

5.1 无线立体化覆盖解决方案建议 ......................................................................................... 20 5.2宏蜂窝面覆盖解决方案 ...................................................................................................... 21 5.3 线覆盖解决方案 ................................................................................................................. 22 5.4 点覆盖解决方案 ................................................................................................................. 23 5.5特殊场景覆盖解决方案 ...................................................................................................... 25 总 结 ......................................................................... 26 参考文献 ...................................................................... 27

一、TD-SCDMA概述

1.1 移动通信技术发展

图 0-移动通信发展史

第一代移动通信系统的典型代表是美国AMPS系统和后来改进型系统TACS，以及NMT和NTT等，AMPS（先进移动电话系统）使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在美洲和部分环太平洋国家广泛使用；TACS（全向入网通信系统）是80年代欧洲的模拟移动通信的制式，也是我国80年代采用的模拟移动通信制式，使用900MHz频带。而北欧也于瑞典开通了NMT（Nordic 移动电话）系统，德国开通C－450系统等。 第一代移动通信系统为模拟制式，以FDMA技术为基础。第二代移动通信系统（2nd Generation，2G）是以传送语音和数据为主的数字通信系统，典型的系统有GSM（采用TDMA方式）、DAMPS、IS-95 CDMA和日本的JDC（现在改名为PDC）等数字移动通信系统。2G除提供语音通信服务之外，也可提供低速数据服务和短消息服务。第三代移动通信系统（3rd Generation，3G），国际电联也称IMT-2000（International Mobile Telecommunications in the year 2000），欧洲的电信业巨头们则称其为UMTS（通用移动通信系统），包括WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000三大标准。它能够将语音通信和多媒体通信相结合，其可能的增值服务将包括图像、音乐、网页浏览、视频会议以及其他一些信息服务。3G意味着全球适用的标准、新型业务、更大的覆盖面以及更多的频谱资源，以支持更多用户。3G系统与现有的2G系统有根本的不同。3G系统采用CDMA技术和分组交换技术，而不是2G系统通常采用的TDMA技术和电路交换技术。在电路交换的传输模式下，无论通话双方是否说话，线路在接通期间保持开通，并占用带宽。与现在的2G系统相比，3G将支持更多的用户，实现更高的传输速率。

1.2 TD-SCDMA网络简介

TD-SCDMA网络支持核心网GSM-MAP。该系统特别适合于在城市人口密集区提供高密度大容量语音、数据和多媒体业务。它在上行链路各终端发出的信号在基站解调器处完全同步，

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通过软件及物理层设计来实现，这样可使得正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不产生干扰，克服异步CDMA多址技术由于每个终端发射的码道信号到达基站的时间不同，造成码道非正交所带来的干扰问题。 TD-SCDMA网络特点可归纳为：

（1）TDD方式便于提供非对称业务。工作在TDD模式下的TD-SCDMA系统在同一载波上交替进行上、下链路传输，这就使得系统可以根据不同的业务类型来灵活地调整链路的上、下行转换点，以适应传输对称业务和非对称业务的要求。同时TDD方式使得系统无需使用成对的频段。

（2）智能天线。该系统的上、下行信道使用同一载频，上、下行射频信道完全对称，从而有利于智能天线的使用。

（3）联合检测。TD-SCDMA系统采用的低码片速率有利用于各种联合检测算法的实现。 （4）同步CDMA。提高了TD-SCDMA系统的容量和频谱利用率，简化了电路，降低成本。 （5）软件无线电。在TD-SCDMA系统中，软件无线电可用来实现智能天线、同步检测、载波恢复和各种基带信号处理等功能。 1.2.1 第三代移动通信系统的主要目标

1、具有高层次的业务质量，其中包括：

（1）提高话音和数据质量，支持网络的无缝连接；

（2）较好地解决传输误码和系统时延问题，因为移动数据业务对误码率和传输时延提出了更高的要求；

（3）提高频谱利用率，从而增加系统容量，以满足话音及多种数据业务的要求。 2、提供多种新型业务，包括宽带数据和视频业务。

3、具有高度的系统灵活性。其灵活性表现在实现统一接口，以规范无线寻呼、陆地蜂窝、无绳电话、卫星移动通信等多种系统。该系统必须能与各种形式的广域网进行相互操作及网络集成。灵活性还包括多功能、多环境能力、多操作模式、多频段运行等，以实现全球无缝漫游。

4、具有良好的系统兼容性能，首先必须能够与GSM等第二代移动通信系统兼容。 1.2.2 第三代移动通信网络

第三代移动通信由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成。它们将形成一个对全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区各种用户密度及高速移动（对TDD方式为120km/h，FDD方式为500km/h）的需求，并支持话音、数据和多媒体等多种业务，最高速率可达2Mbit/s以上，基本满足个人通信的要求。

（1）核心网：它是移动网络的核心，在3G初期，将从GSM网络概念出发：在电路域（如

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电话等业务）仍然采用程控交换技术；对包交换数据，使用GPRS类似的方法，基于ATM的技术。2005年后，向全IP技术过渡。

（2）无线接入网：完成用户终端向核心网络进行无线接入的全部处理，是移动网络的最主要部分。

（3）用户终端：它不仅是2G的手持机，而更可能是功能完善的智能个人终端。 （4）连接各设备之间的接口：无线接入网到核心网之间的Iu接口、RNC之间的Iur接口、RNC与Node_B之间的Iub接口以及终端和无线接入网之间的Uu接口。 1.2.3 TD-SCDMA的主要优势

作为一种ITM-2000的无线传输技术，TD-SCDMA的核心是使用智能天线等新技术，尽可能地提高CDMA系统的频谱利用率，满足IMT-2000的要求。简单地说，TD-SCDMA就是一种基于智能天线的时分双工、同步CDMA系统。 1、时分双工方式及帧结构

TD-SCDMA采用了TDD双工方式，设计了1个多时隙的帧结构，它将3GPP标准中的1个10ms的无线帧分为2个子帧，每个子帧又设计了7个业务时隙，此外，还有上下行导引时隙（DwPTS和UpPTS）和作为收发间隔的保护时隙（G）。

将时隙设计得比较小，并使用子帧的目的是为了支持智能天线的应用；设计导引时隙是为了实现同步CDMA。在每个基本业务单元中，将业务数据安放在单元的两边；中间设计了中间码（Midamble），应用于同步及信道估计，为使用联合检测而准备的，并将缺少保护和纠错的物理层信令安放在中间码两旁。整个帧结构设计方法是我们所特有的，是为满足系统技术而设计的。

2、TDD与FDD双工方式相比有如下优点：

（1）只需要单一载波频率，频谱使用有较高的灵活性；

（2）上下行使用相同载波频率，可以通过对上行链路的估值获得上下行电波传播特性，便于使用诸如智能天线、预Rake接收等技术以提高系统性能； （3）便于支持上下行不对称业务； （4）产品简单，成本低。

但是，TDD采用不连续接收和发射，在对抗多径衰落及多普勒频移等方面不如FDD。20世纪80年代以来，均认为TDD方式主要使用于微小区，难以支持较大的小区范围和较高的移动速度。在TD-SCDMA系统中，采用智能天线技术加上联合检测技术克服了TDD方式的缺点，在小区覆盖方面和WCDMA相当，支持的移动速度也达到250km/h，完全满足单独组网的要求。

3、TD-SCDMA技术的高性能主要表现在：

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（1）频谱灵活性和支持蜂窝网的能力 1 TDSCDMA仅需要1.6 MHZ的最小带宽。若带宽为5 MHz则支持3个载波，在一个地区 可组 成蜂窝网，支持移动业务，并可通过自动信道分配（DCA）技术提供不对称数据业务。这 些都 是UTRA TDD所不能提供的。 （2）高频谱利用率 TD－SCDMA为对称话音业务和不对称数据业务提供的频谱利用率比UTRA TDD高一倍。 换言 之，在使用相同频带宽度时，TD-SCDMA可支持多一倍的用户。

（3）多种使用环境 1 TD－SCDMA系统是按照ITU要求的三种环境设计的，而 UTRA TDD则不支持移动环境 。

（4）设备成本 在无线基站方面，TD－SCDMA的设备成本至少比UTRA TDD低 30％。

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二、TD-SCDMA无线接入网络结构和接口

2.1 TD-SCDMA无线接入网结构

无线接入网包括一系列物理实体来管理接入网资源，无UE提供接入核心网的机制。

UMTS的无线接入网（UTRAN）由无线网络系统（RNS）组成，这些RNS通过Iu接口和核心网连接。一个RNS包括一个无线网络控制器（RNC）和一个或多个Node B。UTRAN的结构如图2-1所示。Node B支持FDD、TDD模式或者双模式，通过Iub接口和RNC连接。RNC负责UE的切换控制，提供支持不同Node B间宏分集的组合/分裂等功能。RNS之间的RNC通过Iur接口相连。Iur接口可以通过RNC之间的物理连接直接相连，也可以通过任何合适的传输网络相连。

图2.1UTRAN结构示意

1、SRNC和DRNC的关系

图 2.2 SRNC和DRNC

（1）RNS：Radio Network Subsystem，一个RNC和其管辖下的所有NodeB的总称； （2） SRNC：Serving RNC，服务RNC。同CN相连的RNS叫SRNS，即服务RNS。这个RNS中的RNC就叫做SRNC；SRNC负责启动/终止用户数据的传送、控制和核心网的Iu连接以及通过无线接口协议和UE进行信令交互。SRNC执行基本的无线资源管理操作，比

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如将RAB参数转化成Uu接口的信道参数、切换判决和外环功控等。

（3）DRNC：Drift RNC，漂移RNC；是指从SRNC以外的其他RNC，控制UE使用的小区资源，可以进行宏分集合并、分裂。和SRNC不同的是，DRNC不对用户平面的数据进行数据链路层的处理，而在Iub和Iur接口间进行透明的数据传输。

（4）CRNC：Control RNC，控制RNC。SRNC和DRNC都是该UE的CRNC。 2、UTRAN通用协议模型

用户面

控制面应用协议数据流无线网络层传输网络用户面传输网络层传输网络控制面ALCAP传输网络用户面信令承载信令承载数据承载物理层 图 0-UTRAN通用协议模型

可以从图上看到，UTRAN层次从水平方向上可以分为传输网络层和无线网络层；从垂直方向上则包括四个平面：控制平面、用户平面、传输网络层控制平面、传输网络层用户平面。

（1）控制平面：包含应用层协议，如：RANAP、RASAP、NBAP和传输层应用协议的信令承载。

（2）用户平面：包括数据流和相应的承载，每个数据流的特征都由一个和多个接口的帧协议来描述。

（3）传输网络层控制平面：为传输层内的所有控制信令服务，不包含任何无线网络层信息。它包括为用户平面建立传输承载（数据承载）的ALCAP协议， 以及ALCAP需要的信令承载。

（4）传输网络层用户平面：用户平面的数据承载和控制平面的信令承载都属于传输网络层的用户平面。

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2.2 无线网接口

2.2.1 空中接口Uu

控制面信令用户面消息Uu接口边界RRCControlControlControlControlControlL3无线承载PDCPPDCPBMCL2/PDCPL2/BMCRLCRLCRLCRLCRLCRLCRLCRLCL2/RLC逻辑信道MACL2/MAC传输信道物理层图 0-Uu接口

L1

无线接口从协议结构上可以划分为三层：物理层（L1）、数据链路层（L2）、网络层（L3） 1、L2分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。在控制平面中包括媒体接入控制MAC和无线链路控制RLC两个子层；在用户平面除MAC和RLC外，还有分组数据会聚协议PDCP和广播/多播控制协议BMC。

2、L3也分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。在控制平面上，L3的最低层为无线资源控制（RRC），它属于接入层（AS），终止于RAN。移动性管理（MM）和连接管理（CM）等属于非接入层（NAS），其中CM层还可按其任务进一步划分为呼叫控制（CC）、补充业务（SS）、短消息业务（SMS）等功能实体。接入层通过业务接入点（SAP）承载上层的业务，非接入层信令属于核心网功能。

3、RLC和MAC之间的业务接入点（SAP）提供逻辑信道，物理层和MAC之间的SAP提供传输信道。RRC与下层的PDCP、BMC、RLC和物理层之间都有连接，用以对这些实体的内部控制和参数配置。

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UTRA RRC Connected ModeURA_PCH out of service in serviceCELL_PCH out of service in serviceUTRA:Inter-RATHandoverGSM:HandoverGSMConnectedModeCELL_DCHCELL_FACH out of service in serviceGPRSPacketTransferModeCell reselectionRelease oftemporaryblock flowInitiation oftemporaryblock flowRelease RRConnectionEstablish RRConnectionRelease RRCConnectionEstablish RRCRelease RRCConnectionConnectionEstablish RRCConnectionGPRS Packet Idle Mode1Camping on a UTRAN cell1Camping on a GSM / GPRS cell1Idle Mode 图 0- RRC状态转移图

（1）UE的状态基本是按照UE使用的信道来定义的。 ? CELL_DCH状态是UE占有专用的物理信道。

? CELL_FACH状态是UE在数据量小的情况下不使用任何专用信道而使用公共信道。上行

使用RACH、下行使用FACH。这个状态下UE可以发起小区重选过程，且UTRAN可以确知UE位于哪个小区。

? CELL_PCH状态下UE仅仅侦听PCH和BCH信道。这个状态下UE可以进行小区重选，

重选时转入CELL_FACH状态，发起小区更新，之后再回到CELL_PCH状态。网络可以确知UE位于哪个小区。

? URA_PCH状态和CELL_PCH状态相似，但网络只知道UE位于哪个URA区。

CELL_PCH和URA_PCH状态的引入是为了UE能够始终处于在线状态而又不至于浪费

无线资源。 2.2.2 Iub口

Iub接口是RNC和Node B之间的接口，完成RNC和Node B之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和Node B逻辑上的O&M等。它是一个标准接口，允许不同厂家的互联。 功能：管理Iub接口的传输资源、Node B逻辑操作维护、传输操作维护信令、系统信息管理、专用信道控制、公共信道控制和定时以及同步管理。 2.2.3 Iur口

Iur接口是两个RNC之间的逻辑接口，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。它是一个标准接口，允许不同厂家的互联。

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功能：Iur口是Iub口的延伸。它支持基本的RNC之间的移动性、支持公共信道业务、支持专用信道业务和支持系统管理过程。 2.2.4 Iu口

Iu接口是连接UTRAN和CN的接口，也可以把它看成是RNS和核心网之间的一个参考点。它将系统分成用于无线通信的UTRAN和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。

（1）结构：一个CN可以和几个RNC相连，而任何一个RNC和CN之间的Iu接口可以分成三个域：电路交换域（Iu-CS）、分组交换域（Iu-PS）和广播域（Iu-BC），它们有各自的协议模型。

（2）功能：Iu接口主要负责传递非接入层的控制信息、用户信息、广播信息及控制Iu接口上的数据传递等。

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三、TD-SCDMA无线接入网络规划及总体方案介绍

3.1 频率和码规划

TD-SCDMA系统占用15MHz频谱，其中2010MHz～2025MHz为一阶段频段，干扰小，划分为3个5MHz的频段。每个载频占用带宽为1.6MHz，因此对于5M、10M、15M带宽，分别可支持3、6、9个载频，可以同频组网或异频组网。同频组网频谱利用率高，邻小区同频干扰大，需损失一定容量换取性能改善；异频组网能有效减少邻小区同频干扰的影响，改善系统性能，但频谱利用率较低，需要更多的频率资源。目前TD系统的频率规划多采用N频点方案，即每扇区配置N个载波，其中包含一个主载频、N-1个辅载频。公共控制信道均配置于主载频，辅载频配置业务信道。主载频和辅助载频使用相同的扰码和mi-damble码。N频点方案可以降低系统干扰，提高系统容量，改善系统同频组网性能。TD-SCDMA系统使用具有对应关系的下行导频码、上行导频码、扰码和Midamble码。TD-SCDMA系统128个基本扰码按编号顺序分为32个组，每组4个，每个基本扰码用于下行UE区分不同的小区。在码规划中，首先确定每个逻辑小区下行导频码在32个可选码组中的对应序号，然后根据所处的序列位置在对应的4个扰码中为小区选择一个合适的扰码。基本Midamble码与扰码一一对应，可随着扰码的确定而确定。相比于WCD-MA的512个码字，TD-SCDMA系统码资源相对较少，因此TD扰码规划较WCDMA网络要求更高。

3.2 时隙规划

TD-SCDMA系统可以灵活配置上下行时隙转换点，来适应不同业务上下行流量的不对称性。合理配置上下行时隙转换点是提高系统频谱利用率的有效手段。在具体进行时隙比例规划时，可以根据业务发展状况灵活配置，根据上下行承载所占BRU比例进行时隙比例的计算。业务发展初期，适应语音业务上下对称的特点可采用3∶3(上行∶下行)的对称时隙结构；数据业务进一步发展时，可采用2∶4或1∶5的时隙结构。 时隙灵活配置在提高资源利用率的同时，可能带来相邻小区之间由于上下行时隙分配比例不一致造成的干扰。因此在网络规划与组网时，可对上下行时隙比例的分配采取如下原则，对干扰进行适当规避：(1)尽量避免任意分配上下行时隙比例，而应按照不同区域上下行业务流量要求，对大片区域采用统一的上下行时隙比例，使得这种干扰只在两个不同区域交界处发生；(2)在不同时隙比例的交界处，对于上下行时隙交叠的时隙，上行时隙容量损失比下行时隙严重，所能承载的用户较少，因此，不同时隙比例的交界处应选在有较多上行容量空余的区域；(3)应该避免相邻基站上下行时隙比例差异过大(如1∶5和5∶1相邻)；(4)上下行时隙比例通常作为小区参数来配置，对于同一个扇区下的所有小区的上下行时隙比例应一致，同一基站内的多个扇区的时隙比例也最好相同。特

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殊情况下可以通过动态信道调整、空间隔离、避免基站天线正对和牺牲容量等方式来规避干扰。 网络规划是无线网络建设运营前的关键步骤，主要根据无线传播环境、业务、社会等多方面因素，从覆盖、容量、质量三方面对网络进行宏观配置。TD-SCDMA系统采用时分码分结合多址方式、智能天线、联合检测、接力切换、动态信道分配等一系列新型关键技术和无线资源算法，提高系统性能，为网络规划带来很多新特点，如不同业务的覆盖具有一致性、小区呼吸效应不明显、上下行信道配置灵活等。

3.3 覆盖规划

TD-SCDMA系统覆盖性能主要取决于两方面，一是上下行时隙转换保护长度对覆盖的限制，二是链路预算。TD-SCDMA在下行导频时隙和上行导频时隙之间有96个码片宽的保护带，限制了小区覆盖范围不能超过11.25km。如果通过DCA锁住第一个上行时隙，基站理论覆盖距离可进一步扩大。链路预算是TD-SCDMA网络覆盖规划的关键，分为上行和下行。下行链路预算复杂，且一般基站的发射功率远大于手机发射功率，因此一般通过计算上行链路来确定小区覆盖半径，然后从覆盖受限方面估计出基站数目。 TD-SCDMA链路预算指标受其独特的帧结构、TDD双工方式、智能天线、联合检测和接力切换等关键技术影响。根据TD-SCDMA独特的帧结构，要分别考虑导频信道、BCH信道等公共信道和业务信道的功率分配、干扰储备和天线增益。 实际工程设计中，TD-SCDMA系统的链路预算应根据具体无线网络传播环境、网络设计目标、厂家设备性能、具体工程参数设定等进行具体调整。

3.4 容量规划

TD-SCDMA系统采用多种关键技术使得小区内和小区外的干扰基本被抑制，因此具有更大的频谱利用率和容量。TD-SCDMA系统容量特点主要有：各种业务基本同径覆盖、小区呼吸效应不明显、接力切换没有宏分集、切换比较容易控制、上下行容量与时隙比例和最大发射功率有关。多种干扰抑制技术的采用，使TD-SCDMA系统中的容量受限呈现出多样性(即功率受限、码资源受限和干扰受限)，但以码资源受限为主。在密集城区和复杂环境中会表现为干扰受限，在一般城区、郊区、农村等环境和区域中表现为码资源受限，因此TD-SCDMA系统容量规划应针对不同环境区别对待。目前TD系统的容量估算方法主要有以下三种：公式法、BRU法和坎贝儿法。BRU法和坎贝尔法引入了基本资源单元、业务资源强度等概念，适用于TD-SCDMA这种资源受限系统，不适用于WCDMA这类干扰受限系统。WCDMA系统容量规划一般采用基于干扰受限的公式法，但计算公式和 TD-SCDMA有所不同。

3.5 分布式覆盖方案介绍

在2G系统的室内覆盖中，比较多的采用分布式系统来进行覆盖，在3G中，由于2G频

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段传输的恶化，要达到2G相同的覆盖效果，需要建设的基站数目显著增多，而新增机房一方面需要大量的投资，另一方面要想找到合适的机房和站点已经越来越困难，由于机房的限制已经严重阻碍网络的建设进度。在这种背景下，各个厂商不约而同地考虑到采用一种具有自适应能力解决方案的新型基站——超级基站或分布式基站(DBS：distributed Base Station)，通过采用类似室内覆盖中地分布式系统的分布式覆盖技术，在节省机房的前提下改善系统覆盖性能。所谓分布式基站，是指在一片覆盖区域内，一个射频单元(称为子站)通过光纤或其他数字化传输介质与处在远端的大容量基站(称为母站)相连，并与母站共享基带处理资源池、主控时钟单元以及操作维护平台，从而实现对周围相邻地区覆盖的基站系统。 3.5.1 分布式基站各部分功能

分布式基站系统的关键技术包括子站射频部分、母站基带处理资源池、主控时钟以及用于子站与母站交换数据和时钟的传输线路与协议。子站的主要功能是负责完成基带信号和射频信号的转换，实现对发射功率的部分功率控制、发射信号和接收信号功率检测和上报等功能。系统子站主要由接收、发射、控制和光纤接口以及检测四个部分组成。接收电路实现的主要功能是对接收天线上接收到的UE发射的上行RF信号进行放大、下变频、滤波并解调成基带信号，然后送到基带处理单元去完成解扰、解扩，以及对接收的场强进行检测；发射电路的主要功能是对下行基带处理单元送来的已加扰、加扩的基带信号进行成形滤波后，调制到射频信号，通过LPA激励放大后，由天线发射到相应的扇区。检测电路的主要功能是实现天线端口每个载频的发射功率以及端口的驻波比的检测。控制和光纤接口板实现对子站的控制、与母站的数据交换和时钟提取。

在设计时为了考虑可扩展性，子站一般都设计支持三到六载频，并预留组合接口，通过积木式累加来适应各种情况的要求，单个此系统加上基带处理板等基站设备即可构成小型宏蜂窝、微蜂窝或微微蜂窝，选用不同的电源模块适应不同的供电环境。分布式基站系统的母站主要功能是完成物理层功能(包括：FEC编/解码、测量控制、更软切换时宏分集的分裂与合并、传输信道BER、传输信道与CCtrCH的复用/解复用、速率匹配、传输信道与物理信道的映射、物理信道的扩频/解扩、Uu口同步，内环功控和信道的功率分配)、Iub接口功能、系统时钟生成、整个基站系统的控制和分布式小区模式下子站信号的分裂与合并等功能。 3.5.2 分布式基站的优点 1、分布式覆盖

由于分布式基站的母站通过数字光纤等数字化传输设备与子站相连，子站与母站之间可以相距较大距离，在建网初期通过在母站周围拉出的子站，可以形成大片区域的连续覆盖，尤可解决市区与城郊的连续覆盖问题，与相同容量的传统基站相比其覆盖面积可以增加几倍甚至几十倍。

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由于分布式基站的子站只包含射频部分，因而体积可以小型化，这使得分布式基站可以灵活适应像地铁、地下室以及高层建筑室内等复杂地形和恶劣环境条件下的覆盖。通过光纤形成基站的串联还可应用于高速公路、铁路等的覆盖。子站室外设计的特性可适应恶劣室外环境，可在-40～60℃的环境下正常工作。 2、规划方便

子站既可视为母站的远端扇区，也可视为与母站不同的逻辑基站，与其相邻基站统一进行码规划和载频规划，网络规划简单容易。TD-SCDMA系统智能天线的使用，使得Node B所需发射功率降低，使用普通功率放大器，就可以支持更多载波地进行工作，并且频率资源丰富，因此在网络规划初期可以按照覆盖要求进行统一规划，容量增长时通过在机房增加基带处理单元即可以很方便地进行容量的扩充。 3、选站容易

子站所覆盖的地区只需要射频单元，RRU有如下一些特点：体积小，由于仅有射频部分，建站无需机房；重量轻，可方便地安装在水泥预制杆、拉线塔以及建筑物的墙体上，无需专用铁塔；因此不需要专用机房，可以十分方便地在规划地合适位置进行布站，从而可以保证网络的蜂窝结构更加合理，网络优化与调整更加方便。同时，由于基带处理部分集中放置，射频部分置于天面（即楼顶天线下方），从而节省了常规解决方案所需要的大量机房。如果因为话务量增加，数据业务的增长或网络调整优化等原因需要建设大容量基站，只需在合适的位置上增加基带处理板即可成为另一个基站，灵活适应网络建设需要，原有网络的蜂窝结构可以保持不变。 4、升级方便

子站只是母站的射频远端，系统的升级只需对母站进行即可，可以适应网络的升级和业务的升级，使网络升级和业务升级变得非常简单。 5、基带资源共享

分布式基站的母站侧的基带处理采用资源池设计，分布式基站系统的子站之间以及子站与母站之间动态共享基带资源池。这样由于信道资源的统计复用使资源的利用率大为提高，这就意味着用比常规基站少的多的资源就能达到常规站的容量效果。对每个子站来说，母站会根据其需求动态给其分配硬件资源。因此每个子站的硬件资源都是随着时间动态发生变化，同处一地的基带资源共享，实现了话务量不均匀的各地区资源的充分利用。 3.5.3 分布式基站的缺点

由于分布式覆盖方案中许多子站共享同一个母站集中进行基带处理和主控时钟，当母站发生故障时将导致大片区域运行异常；同时，由于传输射频信号，对传输资源的要求大，在没有光纤或其它大传输资源的地方，不能使用RRU拉远放置。

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3.5.4 分布式覆盖解决方案的应用环境

不由于分布式覆盖方案有以上几个特点，并且一般采用市电供电，适应室外环境，因此分布式覆盖解决方案的应用环境十分广泛，在一定范围内有大容量需求的地方均可以采用分布式基站实现较好的覆盖。该方案的具体实施方法如下：

（1）机房设置：可以将宏基站集中放置在有限的中心机房中，周围区域通过拉RRU进行覆盖。该覆盖方案可以保证各站点位置与网络规划的结果一致，同时周围区域的覆盖不必另觅机房。通过大唐移动108载扇的大型分布式基站解决方案，基本可以保证使用运营商自己的营业大楼做为中心机房，不需要额外的机房租赁。

（2)室外覆盖：通过光纤把RRU拉远放置在建筑物的顶层，实现建筑物周围环境的覆盖，采用宏基站的基带处理能力，提供大容量的扇区。

(3)室内覆盖：RRU分别放置在需要的楼层，采用“RRU＋室内分布系统”实现室内覆盖。根据容量和无线传播环境的情况，用一个RRU实现一个或多个楼层的覆盖。

(4)阴影覆盖：把RRU拉到窗户边采用定向天线实现对建筑物阴影区的覆盖，选择与室外覆盖同一个频点。

3.6 网络建设策略

3.6.1 覆盖策略

早期网络覆盖策略主要考虑以下几个方面，一方面是初期是建“薄薄”的还是“较厚”的无线网，后期扩容是以增加新基站为主还是以增加载频为主；另一方面，在区域的选择上，是考虑全国同时建网还是分不同区域进行不同的策略。移动网络用户移动性较大，具有不同地区漫游需求的特点，要求移动通信网的建设最好在全国31个省份同时进行。但是，毕竟对于大多数用户来说，对于不同城市的漫游的需求要低于在同一个城市内部不同区域的覆盖的要求，因此我们建议初期在重点区域还是优先建设一个“较厚”的无线网。由于2G频段无线传输的损耗较800M大的多，在全国建设一个全网络覆盖的系统投资大，周期长，所以难以同时在全国同时建设较好的全网覆盖网络，因此对于现有运营商最好通过双模手机实现主要传统业务的漫游，在重点区域重点实现3G覆盖，提供高速率的3G特色业务；而对于新运营商来说，推荐的优选方案为通过网间合作的方式，实现全国的覆盖和漫游，如：网通和电信各在自己当前固定网络的区域优先建设，通过漫游协议实现网间漫游！

目前，我国不同区域的经济发展水平和电信市场需求还不太均衡，一般来说对于经济较发达的地区，由于市场规模大、投资收益高，在进行网络建设时，各个运营商都会加大投入，市场竞争激烈，但是用户质量佳，每个运营商需要进行合理的规划，推出特色业务，提高竞争力。同时，我国中部地区的省份和西部地区的个别省份，尽管目前的经济发展水平和用户规模与东部发达省份还有一些差距，但由于这些地区人口基数大，普及率低，近期已经出现

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移动用户增长迅速的势头，具有很大的市场潜力。对于这些市场潜力大、后劲足的地区应有选择性地选定部分城市和省份，取得竞争的优势，作为扩展市场的一个重点。到一定阶段后，再考虑在全国进行所有省份进行全面的优质网络建设！ 3.6.2 组网策略

在CDMA技术规范和体制中，规定了包括Iu、Iur、Iub等多个接口的开放，这为在一定地区内引入多个设备厂家提供了可能性。多个设备厂家的引入，对于促进设备制造商的竞争、提高厂家的服务水平、降低设备的价格具有积极意义。但是，由于无线通信的特点，在一个区域内多设备厂家的共存，将会增加无线网络规划和运行维护的难度，造成一些不必要的噪声干扰和服务指标的降低，同时由于接口的开放，也不利于充分发挥一些设备的独有功能。所以，这里建议在进行网络建设时，一个省份的设备类型不宜过多，对于一个本地网的范围尽量只使用一个厂家的设备。由于特殊情况，一个本地网如果出现了多个厂家设备，不同厂家的基站的分界一定应避开高话务地区，而应选择切换发生少、话务量低的地区，减少负面影响。

3.6.3 无线网络建设的总体原则

以下几点是无线网络建设应该遵循的总体原则：

（1）无线网络的建设应重点解决好无线网络容量与无线覆盖两大问题，在网络建设初期重点保证无线覆盖，具体分析各地的不同情况，合理设置网络容量。并应协调好网络覆盖、系统容量和网络质量的关系，确保网络建设的综合效益。

（2）应坚持规模发展的原则，统一规划，逐步实施。根据各地经济发展水平、市场需求，采用不同的覆盖策略。

（3）充分利用各运营商现有的通信基站基础设施（包括机房、铁塔、传输等），减少重复建设，降低建设运营成本。

（4）加强无线网络规划,提高综合服务质量。

（5）充分考虑远期发展，便于扩容升级，满足远期业务需求。 （6）尽早完成前期的规划和准备，保证网络的快速部署。

（7）基于用户对2G网的感受，注重无线网的规模建设，如城市的市区初期即实现连续的覆盖，郊区和农村采用逐步完善的策略。

（8）从前瞻性考虑来保证网络长期的稳定性和平滑的可扩展性，方案上应避免短期话务预测不准而导致的网络动荡，避免频繁的网络调整。

3.7 网络扩容方案探讨

不同于其他FDD CDMA系统，TD-SCDMA是码字受限系统而非干扰受限系统。因此，

对于TD-SCDMA系统来讲，在基站功率足够的情况下，各种业务可以保持相当的覆盖半径，

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这对于网络规划非常有利：如果需要扩容，直接在原有基站进行扇区化、加频点，仍然可以保持稳定的覆盖效果，可以明显缩短扩容时间、节省建设成本。通过对覆盖和容量的分析，建议在密集市区建网初期就以500米到1公里作为理想蜂窝半径，分步建站，逐步提高系统的容量和覆盖概率，后期则以增加载波和微蜂窝的方式进行扩容，这样可以有效降低总体建设成本；对于郊区和乡村，则开始时以覆盖为原则，尽量使用较大的覆盖区，以后可以采用增加站点和小区分裂的方法实现容量的增长。 3.7.1 小区分裂

无线小区还可以继续划小为微小区（Microcell)和微微小区(Piccell)以不断适应用户数增长的需要。若系统中所有小区都按原小区半径的一半分裂，则理论上，系统容量增长接近4倍。根据服务区内用户的密度不同，在用户密度高的区域，将小区面积划小，采用小区分裂的方法。

1、小区制的优点：

? 提高了频谱利用率（最大的优点）； ? 基站的功率减小，使相互间的干扰减少；

? 小区的服务范围可根据用户的密度确定定，组网灵活。 3.7.2 扩容方案考虑

通过对覆盖和容量的分析，建议在密集市区建网初期就以500米到1公里作为理想蜂窝半径，分部建站，逐步提高系统的容量和覆盖概率，后期则以增加载波和微蜂窝的方式进行扩容，这样可以有效降低总体建设成本，对于郊区和乡村，则开始时以覆盖为原则，尽量使用较大的覆盖区，以后可以增加站点和小区分裂的方法实现容量的增长。

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四、典型区域无线接入网覆盖总体方案分析

4.1 密集市区、市区覆盖方案分析

城市密集区一般指建筑密集、物理位置集中于城市中心的地区。其特点是建筑物错落排列，既有政府机关的办公大楼，又有普通的居民住宅，建筑高度相对于CBD较矮。因此考虑到初期成本，在2G多采用以宏蜂窝进行室内覆盖为主的方案进行建设，但3G核心频段的传播特性与800M存在较大的差异，估计最后还需要采用室内覆盖系统进行专用的室内覆盖，信源上可根据容量的需求采用不同配置的基站。根据覆盖区域特征和业务量不同，灵活配置不同的宏基站提供广覆盖。高业务量区域（如商务区、密集城区）适当采用微基站吸收业务量。建筑物密集区或大型建筑物内，采用微基站和室内分布系统吸收室内业务。

图4.1 高业务量区域覆盖方案

覆盖策略：

1．用具备良好扩容能力的大容量基站进行覆盖； 2．少站址高密集的覆盖策略；

3. 适当采用微基站分流业务量，承载高速数据业务。

4.2郊区、农村覆盖方案分析

此类区域包括县城、乡镇、旅游景点等。其特点是建筑物一般是分散的低矮的，电波传播条件优于市区。与密集城区和一般城区相比，话务量低一些。这些地区的无线传播环境介于城区与农村之间，有的地方可能接近城区，有些地方接近农村。接近城区的地方，在站址确定、站型选择和天线选型时必须统一考虑覆盖和干扰；接近农村的一些地方，覆盖成为主要考虑因素。对于郊区和乡镇的建筑物，绝大部分不会考虑专门的室内覆盖解决方案，因此在规划中需要考虑一定的穿透损耗余量。

覆盖策略：

1.根据不同地理区域的业务量和覆盖特点，灵活选择基站类型和载波配置数量，实现低成本广域覆盖。

2.灵活采用室外型宏基站和微基站，方便站址选取。 3.允许降低小区容量和性能以进一步增大覆盖距离。

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图4.2郊区、农村覆盖方案

4.3 特殊区域方案分析

4.3.1地铁、隧道解决方案

地铁传播环境的特点是：狭长，信号入射角度小，隧道信号不均匀，局部信号产生快衰落，地铁中信号基本以直线传播，容易被遮挡形成阴影效果，隧道内的反射信号很快被吸收。

覆盖策略：

1.采用泄露电缆弥补隧道无线信号传播不足。 电缆覆盖信号均匀，波束横向传播，特别适合于隧道内使用。

2．采用微基站作为信号源，沿着轨道方向建立分布系统以保证信号的覆盖。 3.对于短隧道而言，直放站是比较好的低成本解决方案。 4.3.2 公路、铁路解决方案

高速公路和交通干线属于典型的低话务量地区，一般将这种无线信号覆盖区域呈线状、带状或哑铃状的狭长覆盖场景统称为线状覆盖场景。它们具有鲜明的网络特征：网络覆盖范围和容量需求不大、覆盖区成连续带状、用户移动速度快、地形复杂多变、机房和配套设施解决困难，因此该场景首要解决的是连续覆盖问题。 4.3.3 草原、海面、沙漠等超远覆盖

草原、沙漠、近海海面等覆盖区域也是典型的低话务地区，这些区域一般地势平坦，人烟稀少，无线电波在海平面、沙漠等环境传播时，传播路径主要是通过空气传播的直达波和经过海面或地面的反射波。由于传播损耗很小，信号可以传播到很远的地方。此时，地球不能再看作平面，而应把它看作球面，即地球曲率对信号传播产生的影响。另外，处于传播路径上的岛屿、沙丘等也会对信号传播产生阴影效应。在链路预算时，可采用农村开阔地模

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型，并在此基础上减小约3dB进行计算。对于无线网络的建设一般也要求通过少量的设备实现长距甚至超长距的覆盖，容量方面的要求相对较小。

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五、TD-SCDMA无线覆盖解决方案

无线覆盖解决方案的选择主要取决于话务分布、话务量、数据业务速率、地形地貌情况以及配套设施等条件。3G网络的总体建设一般思路是考虑现有2G网络的站址，尽可能提高2/3共站率，低成本、快速建网，从而尽可能降低未来网络的扩容成本和维护成本。通常采用以宏蜂窝为主的覆盖，同时考虑商务区、写字楼、车站等热点区域的室内覆盖。

5.1 无线立体化覆盖解决方案建议

随着TD商用化步伐的加快，如何创建TD-SCDMA精品网络已成为运营商关注的重点。中国移动浙江公司对3G有明确目标：建网初期，在3G覆盖区域内就应该尽量形成无缝连续覆盖。无线传播环境复杂多变，根据不同的无线环境，中国移动浙江公司早在2G建设阶段提出了全场景无线立体化覆盖解决方案，3G将延续该思路进行密集城区、繁华商业区等等覆盖。该方案在实际网络规划中可以分为：宏蜂窝、街道站、微蜂窝、微微蜂窝、室内分布等小区类型。对于所有的无线通信系统，宏蜂窝的规划是最基本的规划，但是对于一些特殊场景，宏蜂窝规划不能满足无线覆盖需求时，只有通过微蜂窝或微微蜂窝的设计和精细规划才能提升网络指标性能，保证网络通信质量。

对于复杂的无线环境，除了常规室外宏蜂窝覆盖的精心规划之外，还要充分考虑一些特殊场景的微蜂窝覆盖，如街道拐角覆盖、热点或者盲点覆盖、超密集步行街的覆盖等。针对TD多通道的技术特点，结合分层组网覆盖的思路，采用光纤拉远型基站产品灵活部署的优点，将一般覆盖、特殊覆盖统筹规划，提出全场景无线立体化覆盖解决方案，在可以不增加小区数量的情况下满足特殊场景的覆盖需求。 （1）街道拐角

拐角效应是终端在移动过程中，由于移动环境的改变而造成掉话或服务失败的其中一种情况。在TD-SCDMA系统中引入了空间的资源，从而使得系统对空间位置更为敏感。这对系统适应空间环境变化的能力提出了更高的要求。

通过合理地配置小区，考虑智能天线的特点，进行适当的规划和优化可以有效得避免拐角效应。

（2）热点覆盖

热点地区同时具备宏蜂窝覆盖信号和微蜂窝补热信号，根据热点区域、盲点大小和容量需求，可以灵活考虑4/2/1天线及美化天线、小型天线、伪装天线覆盖。 （3）繁华步行街覆盖

繁华步行街话务量大，两边高楼林立，信号沿街道有比较强的波导效应，覆盖目标主要是步行街上的行人，在覆盖规划时，可以将步行街做为一个独立的覆盖对象单独规划。

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5.2宏蜂窝面覆盖解决方案

5.2.1 密集城区覆盖

密集市区基站的规划设置应结合城市的地形地貌环境、建筑物特征，合理进行基站布局，站点选择尽量满足蜂窝网络拓扑结构，天线挂高一般选择在8层（28米）左右楼顶。小区覆盖半径应在反向链路预算基础上，结合所在区域的电波传播模式调校的结果，再考虑不同地形地貌下建筑物的穿透损耗进行估算。一般来说，超高密集市区、话务热点地区站间距在500米内，高密集市区、商业区站间距在500~600米左右。在站型选择上除了通过普通的宏蜂窝基站进行广度覆盖外，还要根据特定的环境灵活选择多种类型基站，如采用单扇区、两扇区、室内覆盖站等进行立体化建设，进行深度覆盖。

TD立体化建设针对密集城区内大厦林立，高低不一的情况，室外覆盖可以采用分层组网方式。分层组网时，在外层使用宏蜂窝进行大面积的覆盖；微蜂窝小面积连续覆盖叠加在宏蜂窝里，构成多层网的上层。微蜂窝和宏蜂窝在系统配置上为不同的小区。

密集市区的组网方案中常规基站建议采用大容量的BBU设备，配合多通道的RRU室外设备，采用基带光纤拉远的方式实现室外宏基站覆盖，BBU保留一定的资源余量，RRU尽可能采用多载频RRU，以满足以后密集市区不断增长的话务或数据需求。

密集城区由于环境复杂，干扰较大，话务量较高，因此干扰控制显得异常重要。基站应该进行分扇区覆盖，推荐采用线性阵智能天线进行三扇区覆盖。天线水平波瓣角度为65度。增益不能太高，在12~16dbi之间。另外，密集城区中建筑物落差较大，天线垂直波瓣角度应该稍微大些，在7~10度。市区站点天线选型时最好选择带6~8度电子下倾、下副瓣零点填充和上副瓣抑制的天线。 5.2.2 一般城区覆盖

对于一般市区，初期建设以扇区化宏蜂窝基站覆盖为主，根据容量和覆盖的要求选择不同的基站配置，网络建设初期一般采用S3/3/3的配置方式。天线高度一般为30~35米左右，基站站间距一般可取为700~800米左右，另外，可通过RRU拉远的方式替代传统的微蜂窝基站对盲点区域进行补充覆盖。RRU根据覆盖的需要分别选择不同通道数的RRU，所有的RRU都连接到机房的BBU上，可以实现集中维护、基带共享。

相比高密度城区而言，中低密度城区话务量，环境落差都稍微少些。基站也要分扇区，水平波瓣角度65度。垂直波瓣角度应该选择较小的，这样可以加大增益，增加覆盖的范围。比如水平波瓣为7度，增益为10dBi。一般城区的站间距相对较大，宜选用固定电子下倾2～6度、水平波瓣角65度的天线，同时配合机械下倾完成覆盖范围的控制。为避免干扰，天线最好具备上旁瓣抑制功能。具体可以配合RRU采用8天线或者双极化天线作为主力扇区天线

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的宏蜂窝站点，在解决宏蜂窝室外覆盖的同时，能够提供对普通楼宇的深度室内覆盖，其主要覆盖目标是室外移动中的用户及普通楼宇内的用户。

5.3 线覆盖解决方案

5.3.1 地铁覆盖

由于地铁覆盖的距离长，为方便设备组网，推荐采用BBU+RRU的光纤分布系统，根据不同实际工程环境考虑信源接入统一的POI系统和不接入POI系统两种方式。另外，还需考虑BBU及RRU的布置及小区划分问题。采用光纤射频拉远光纤技术可以有效地减少馈线损耗，提高有效覆盖。为实现地铁隧道的长距离连续覆盖，RRU 建议采用单通道大功率大功率单通道RRU，加上系统的多通道无线信号处理算法，可以实现覆盖距离的要求。在实际环境中可以根据覆盖面积调整使用大功率单通道RRU的数目，如：站台面积比较小，所需功率有限的情况下，站台和地铁隧道的一部分可以采用同一RRU覆盖；反之，如果站台面积比较大，或者单个RRU覆盖不够的情况下，可以考虑站台采用单独的RRU通道覆盖，隧道采用另外的RRU覆盖。

根据话务模型的分析，根据容量选择不同类型的BBU，通常地铁覆盖的基站主要在站台安装，推荐使用可以挂墙安装的大容量BBU，大大节省机房占用面积，从而有效节省运营商租用机房的投资；同时，容量可以满足地铁覆盖的要求。地铁覆盖话务密度大，与宏覆盖之间空间隔离好，可以考虑配置6载波小区大功率单通道RRU，支持6载波能力，可以实现地铁覆盖的高容量要求。地铁的话务模型随时间变化规律明显，在夜间等话务低的时刻，采用智能节电技术，有效降低设备功耗，达到节能减排绿色环保的目标。 1、高速公路覆盖高速铁路覆盖

（1）高速公路覆盖与大中城市或平原农村的覆盖有着较大区别，是典型的线状连续覆盖，故公路的覆盖多采用双向小区；在穿过城镇，旅游点的地区也综合采用三向、全向小区；在网络拓扑结构上可考虑链型连接，以节省传输链路。高速公路沿线的小区覆盖范围一般都比较大、话务量较小，高速公路的用户大都位于车内，在覆盖规划时需要考虑车体的穿透损耗，对于普通的客车，穿透损耗一般在5～8dB，终端移动速度一般在80km～120km范围内，在满足覆盖要求的情况下，要求站点尽量少，这样有利于节省投资，也便于以后维护，一般采用天线高、发射功率大的基站进行大范围覆盖，再在盲区和弯曲复杂地区增设微蜂窝，重点是解决覆盖。除此之外，其它需要考虑的因素还有：为高速移动预留恶化量；注重山体对信号的反射；时间色散的影响；最大定时提前量的影响；对隧道覆盖的考虑；对无线参数的调整等。

（2）高速铁路场景与高速公路一样，属于典型的线状覆盖场景，但他们在终端移动速度，用户分布，车体损耗等方面又有明显的区别，规划、优化时需要采取不同的策略。

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2、铁路环境与公路环境有不同的特点： （1）传播模型和信道环境

高速铁路的传播环境和信道环境与高速公路类似，车外传播环境近似农村场景。同样终端和基站之间有较大的概率存在直射径；时延扩散相对较小（山区除外），多径数目较少；智能天线的赋形增益一般较高。

（2）车体损耗

高速铁路的用户都位于高速列车内，在覆盖规划时需要考虑列车体的穿透损耗。对于普通的列车，穿透损耗一般在10~15dB。而对于高速列车，如浙赣线上高铁运行的和谐号动车组，测试表明穿透损耗约25dB。穿透损耗对于连续覆盖目标的实现形成巨大的挑战。

（3）终端移动速度较高

终端移动速度一般在150km~200km范围内，个别路段达到250km。在今后几年内，陆续会有不少路段的速度达到并超过250km/h。在此速度范围内，多普勒频移超过400Hz，基站和终端需要改进频移补偿技术来提高业务质量。

（4）用户分布

与高速公路不同，高速铁路用户集中分布在列车车型内，随着列车运行全体同步运动。用户的切换、小区重选等行为都非常集中，所以基站资源的使用呈突发性。

（5）容量一般不是无线网络规划受限因素。

以20节车厢的大容量列车为例，假设每节车厢定员100人，则总载客人数为2000人。若3G用户的渗透率为50%，则用户密度为1000 users/列车。以12.2k话音业务为例（按照0.02Erl计算），话务量仅为20Er/km。考虑多频点特性，单扇区三载波配置可以满足容量需求。

（6）铁路隧道等特殊环境

铁路隧道比公路隧道更多，通常距离也更长，需进行专门的覆盖。

5.4 点覆盖解决方案

5.4.1 部队驻地

部队驻地除了有军队通信专线外，公众通信业务的需求愈来愈大，各地移动运营商均需要承担部队驻地移动通信的保障任务，部队驻地网与校园网类似，其主要区别在于话务量较校园网较低，数据业务需求较校园网更大，TD建网过程中可根据业务需求分析，灵活得设置上下行业务时隙，有效保障非对称的数据业务需求，建网初期可采用2：4时隙结构进行规划，同时以TD-HSDPA为建网主体结构。

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5.4.2 水面及周围环境的覆盖

在我国很多城市，美丽的江河穿城而过，为繁华的城市点亮一道独特的风景。但同时，河道场景特有的无线传播特点也是其成为TD-SCDMA网络覆盖的重点和难点。江河水系覆盖区别于其它场景覆盖主要考虑水面对无线电波的镜面反射特性，无线电波沿水面的传播距离会比陆地上远得多，需防止基站越区覆盖，同时需要考虑河道走向和河道上大桥的连续覆盖。

1、对于水系/沿江的覆盖主要还是利用靠近江河两岸的城区基站对该水域进行连续覆盖，对于江边城区覆盖基站位置的选取需要根据实际河道走向和周边建筑物情况来确定，密集城区沿江基站站间距应控制在400～550m，普通城区沿江基站站间距在500～750m之间，另外，要控制天线的高度和下倾角，高度应控制在30～35m范围内，避免天线过高产生严重的越区覆盖，应保证该站址天线挂高超过周围建筑物5～10m，尽量避免小区方位角指向水域方向，如已选站址不能满足要求时，应尽量在规划半径四分之一范围内寻找新站址；对于沿江城区室外宏基站不能覆盖到的区域（如河道拐弯处）可以利用RRU拉远技术进行补盲覆盖达到网络预期的覆盖目标。

2、对于江面上桥梁的覆盖，需要考虑桥面覆盖单一，只需一个主服务小区，避免多个小区覆盖桥面，一般利用靠近桥边300米以内的基站对桥梁进行覆盖，覆盖桥面的基站高度视桥面高度确定，保证天线高度高于桥面5～10m，如果在桥边还有其他基站，要尽量控制其它基站信号，保证桥面只有一个主服务小区；对于桥体比较长的情况，可以采用在桥体上安装信源，使用定向天线沿桥覆盖。 5.4.3 风景区覆盖

对于风景区整体解决方案，要考虑容量和覆盖，容量方案需要通过仔细的规划站点和容量配置来解决，覆盖方案根据RRU发射功率合理选用，针对不同场景情况，具体整体解决方案如下：

场景A: 采用一体化室外站+RRU来解决，对于不太容易找到合适机房环境的风景站点，需选用室外一体化站来解决。采用室外站方案，可以在传统宏覆盖产品难以覆盖的地区简化网络部署，基站占地面积较小，无需专用机房，可以安装在建筑物房顶或隐蔽室外区域。一体化基站本身具有室外型设计，体积和重量都便于安装，多种传输方式可供选择, 电源、传输集成为一体的特点。

场景B：采用宏覆盖的BBU拉远RRU解决方案：在对于距离城市或县城较近的风景区，可以在非主干道上局部适当铺设光缆，可利用距离较近的宏蜂窝的容量，使用拉远模块实现覆盖。

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场景C ：对于区域较小且离附近基站和天线较近的风景区，可以直接利用附近的基站定向天线，统筹规划后调整方向角和下倾角，对准风景区内直接进行覆盖。 室内覆盖解决方案

5.5特殊场景覆盖解决方案

5.5.1 超远覆盖

超远覆盖是指除密集城区、一般城区、郊区/乡镇和农村以外广阔区域的覆盖，超远覆盖的主要场景有平原、山区、沙漠、近海、湖泊、草原。这些区域人口密度低、话务量低、覆盖面积广阔。随着经济的发展，一些超远覆盖区域对移动通信有一定的需求，特别是，经济较发达的近海、湖泊、平原区域，需求更大。比如，对于近海覆盖，包括航道和捕鱼区，该区域的特点是用户密度低，容量需求小，基本是低端语音业务或定位业务，需覆盖的距离远，达几十公里，无线信号传播以视距为主。由于基站到UE之间的距离存在信号的空间传播时延，因此为确保UE的发射信号准确落入Node B的接收时隙窗口，UE在接入系统时需要提前一个时间量发送信号。这个最大允许的时间提前量将限制TD-SCDMA系统的最大覆盖半径。根据标准的帧结构，一般认为UE可提前发送的最大时间提前量就是GP的宽度75us（96chip），此时允许的最大覆盖半径为11.25km。（96/1280000*300000)/2 = 11.25km。虽然有这个限制，但通过一定的技术手段，TD-SCDMA系统的最大覆盖半径还是可以被扩展的。

采用UpPCH Shifting方案，UpPCH的检测窗长可以最大调整到1024chip，理论上最大覆盖距离可以达到105km。外场测试采用高灵敏度的接收机和8通道天线的宏基站，海面覆盖可以达到和超过50km左右。覆盖距离不能进一步扩大的主要原因在于覆盖超越海面明区限制而导致上行受限。

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总 结

维期三周的通信系统综合训练结束了，这次综合训练的题目是“TD-SCDMA无线接入网传输解决方案”，通过这次通信系统综合训练，我们拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。综合训练的目的是在于通过理论与实际的结合，提高观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。每一次课程设计，都发现自己得到了许多锻炼和提高，虽然仍有许多不足，但是相信自己在之后的毕业设计包括走上工作岗位的不断磨练中，自己的设计功底也一定能不断完善的。

虽然此次综合训练由于客观因素等原因，还存在着部分问题，但本次综合训练都是在先查找资料，学懂实验有关理论原理的情况下进行配置和操作的，这样知其本质则出现问题时能冷静对待，分清是人为错误和还是机器故障，做到游刃有余，学有所得。当然，由于时间短暂，在实验中未能更加贴近实际网络配置的要求来做出相关设计和配置，还有很多这方面的知识更要加以验证和学习。在论述中不可能面面俱到，同时也由于本人的知识水平有限，文中的不足和错误在所难免，敬请老师多多指点和更正。本综合训练中老师的细心指导、认真监督，以及给我的设计提出的许多中肯意见。路漫漫其修远兮，如今我们已基本完成了大学全部教学内容，但仍觉得自己还有很多东西要学，希望自己在以后的学习生活中还得不断努力才是。

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