戈　玲　邱　杰　楊明帥　石　巖

【摘要】TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)是我國(guó)擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代網(wǎng)絡(luò)，TD系統(tǒng)可以通過(guò)頻率規(guī)劃和擾碼規(guī)劃來(lái)降低干擾程度。文章在分析網(wǎng)絡(luò)干擾測(cè)試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，探討了在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中頻率和擾碼的配置方法，從而提升TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)性能。

【關(guān)鍵詞】TD-SCDMA 頻率 擾碼 規(guī)劃

1前言

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)是我國(guó)擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代網(wǎng)絡(luò)，與CDMA2000網(wǎng)絡(luò)和WCDMA網(wǎng)絡(luò)并稱3G通信的三大制式。目前，國(guó)內(nèi)幾個(gè)大城市的TD網(wǎng)絡(luò)均已初具規(guī)模并進(jìn)入了預(yù)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(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。

2頻率及擾碼的干擾測(cè)試分析

由于TD的擾碼和擴(kuò)頻碼很短，擴(kuò)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(duì)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(duì)TD的語(yǔ)音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)均有一定的影響，但對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響更顯著；在異頻情況下，無(wú)論擾碼如何配置，均無(wú)感知方面的不良影響。

本文通過(guò)實(shí)際測(cè)試，分析了同頻和異頻條件下不同網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的切換情況，測(cè)試數(shù)據(jù)如表2?？梢钥闯觯筘?fù)荷情況下，同頻切換成功率比異頻切換要低很多，這在一定程度也說(shuō)明同頻情況下TD系統(tǒng)的干擾比較大，影響了切換性能。

小負(fù)荷指的是2個(gè)手機(jī)進(jìn)行話音業(yè)務(wù)，大負(fù)荷是指的是4個(gè)手機(jī)進(jìn)行視頻電話互撥，4個(gè)手機(jī)進(jìn)行話音業(yè)務(wù)。

頻率和碼的干擾不但會(huì)影響用戶的感知，而且會(huì)影響到系統(tǒng)的切換性能。因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理的頻率、擾碼規(guī)劃是非常重要的。在規(guī)劃的時(shí)候，應(yīng)盡可能增大主載頻和擾碼的復(fù)用距離。對(duì)于距離特別近的小區(qū)，盡可能的保證不同頻，這樣才能得到理想的網(wǎng)絡(luò)效果。

3TD的頻率規(guī)劃方法

3.1 頻率規(guī)劃思路簡(jiǎn)介

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(jìn)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(dòng)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(diǎn)和局限性，根據(jù)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(gè)頻點(diǎn)，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(diǎn)復(fù)用系數(shù)越大越好。

◆為減小同鄰頻干擾，建議采用N頻點(diǎn)技術(shù)，每個(gè)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(dú)占時(shí)隙或載波，以不影響R4業(yè)務(wù)為準(zhǔn)則，根據(jù)用戶量進(jìn)行調(diào)整。

3.2常用頻點(diǎn)分配方案

目前，運(yùn)營(yíng)商一般使用15M帶寬下的9個(gè)頻點(diǎn)來(lái)配置網(wǎng)絡(luò)，以減少頻率引起的干擾。當(dāng)使用9個(gè)載頻來(lái)配置網(wǎng)絡(luò)時(shí)，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所示的分配方式，采用復(fù)用系數(shù)為9的主載波分配方式：

3.3頻率規(guī)劃方案探討

可以看出，圖2的頻點(diǎn)分配方案，其頻率復(fù)用系數(shù)較大，能夠最大程度上滿足同頻隔離的要求。但是以上兩種頻率模板都沒(méi)有考慮室內(nèi)站、微蜂窩站和HSDPA頻點(diǎn)的頻點(diǎn)配置情況。

如果為室內(nèi)站和微蜂窩站特地留出2～3個(gè)頻點(diǎn)單獨(dú)使用，顯然能較好地避免室內(nèi)、外信號(hào)的相互干擾，但是會(huì)導(dǎo)致本來(lái)就不寬裕的室外頻點(diǎn)數(shù)目更少。是通過(guò)犧牲室外頻點(diǎn)的數(shù)目來(lái)滿足室內(nèi)、外干擾的要求，還是室內(nèi)外混用頻點(diǎn)來(lái)提高頻點(diǎn)的利用效率，這是規(guī)劃人員需要考慮的問(wèn)題。就目前情況來(lái)看，室內(nèi)站數(shù)目有限，且室內(nèi)、外信號(hào)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(dú)分配頻點(diǎn)給室內(nèi)站。室內(nèi)站的頻點(diǎn)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(duì)較大的頻點(diǎn)分給室內(nèi)站使用。這樣一來(lái)，既保證了室外站頻點(diǎn)的數(shù)量，又較好地隔離了室內(nèi)外信號(hào)。

對(duì)于HSDPA載波的頻點(diǎn)配置，基于以下幾點(diǎn)考慮：建議HSDPA和R4業(yè)務(wù)進(jìn)行獨(dú)立時(shí)隙配置，也可以單獨(dú)配置1個(gè)或者多個(gè)載波給HSDPA，HSDPA資源的多少是根據(jù)業(yè)務(wù)量來(lái)調(diào)整的。網(wǎng)絡(luò)初期，為了降低規(guī)劃難度，建議每個(gè)小區(qū)均配置1個(gè)HSDPA載頻（到了后期網(wǎng)優(yōu)時(shí)，可以根據(jù)各小區(qū)不同的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行局部調(diào)整）。對(duì)于HSDPA頻率的配置，如果單獨(dú)給HSDPA分配1個(gè)頻點(diǎn)，會(huì)減少網(wǎng)絡(luò)可用頻點(diǎn)的總數(shù)量。因此，建議室外站統(tǒng)一按照?qǐng)D2的模板進(jìn)行復(fù)用度較高的頻率配置，然后對(duì)于S3/3/3配置的基站，在每個(gè)扇區(qū)選取1個(gè)載頻來(lái)承載HSDPA業(yè)務(wù)。

筆者在此提供另外一個(gè)頻率規(guī)劃模板：把F5單獨(dú)拿出來(lái)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(jìn)行混排，具體如圖3所示：

該模板在主載頻層，F(xiàn)2和F6多復(fù)用了1次；在輔載頻層，F(xiàn)4多復(fù)用了1次。如果整網(wǎng)按照此模板排列的話，F(xiàn)2、F4、F5和F6的使用頻率會(huì)高于其它頻點(diǎn)，造成一定的資源利用不均衡。該頻率模板優(yōu)點(diǎn)是既保證了室內(nèi)主頻點(diǎn)和HSDPA頻點(diǎn)的獨(dú)立性，又能較好的保證室外頻點(diǎn)的復(fù)用距離。

4 擾碼規(guī)劃方法

TD系統(tǒng)的碼資源具有數(shù)量少、碼片短的特點(diǎn)，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(lái)做；

◆同一小區(qū)的相鄰小區(qū)不能使用同頻同碼字，同一個(gè)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(jiàn)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 常規(guī)碼規(guī)劃算法

常規(guī)擾碼規(guī)劃算法比較簡(jiǎn)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(jìn)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(gè)可用的下行導(dǎo)頻碼中選取鄰小區(qū)沒(méi)有使用過(guò)的分配給目標(biāo)小區(qū)。然后根據(jù)下行導(dǎo)頻碼對(duì)應(yīng)的4個(gè)擾碼，任取一個(gè)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(méi)有過(guò)多考慮復(fù)合碼（擴(kuò)頻碼和擾碼相乘所得碼叫做復(fù)合碼）的干擾因素，只是把32個(gè)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簇復(fù)用的碼規(guī)劃算法

這種算法沒(méi)有在目前的軟件中實(shí)現(xiàn)，可以當(dāng)作是一種參考算法。

依照?qǐng)D4和圖5的規(guī)劃模板，由用戶選擇復(fù)用碼組的個(gè)數(shù)，為了保證足夠的復(fù)用距離，至少選擇21個(gè)碼組作為一個(gè)復(fù)用簇，也可以選取30個(gè)碼組作為一個(gè)復(fù)用簇。

這種算法要求從32個(gè)碼組中挑選出一定數(shù)量的碼組進(jìn)行復(fù)用，這些碼組的挑選依據(jù)又分為兩種：以擾碼相關(guān)性為依據(jù)篩選性能較好的擾碼進(jìn)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(jìn)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 互斥性碼規(guī)劃算法

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(shí)候，有12個(gè)基擾碼組，在SF=8的時(shí)候，只有7個(gè)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基于干擾度的碼規(guī)劃方法

該方法首先定義了一個(gè)“干擾度”的概念。干擾度是一個(gè)計(jì)算出來(lái)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(gè)擾碼組兩兩之間的干擾度可以通過(guò)計(jì)算得到，由于干擾度是基于復(fù)合碼相關(guān)性計(jì)算出來(lái)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(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候充分考慮了復(fù)合碼相關(guān)性變化而帶來(lái)的干擾情況，以更嚴(yán)格的條件來(lái)規(guī)劃系統(tǒng)擾碼，以此降低同頻組網(wǎng)時(shí)碼字間的干擾。

4.5 各種算法的總結(jié)

以上是目前較常見(jiàn)的4種碼規(guī)劃方法，表3給出了各種方法的對(duì)比。

綜合考慮以上頻率及碼規(guī)劃方法，在TD實(shí)際規(guī)劃優(yōu)化中，首先要重點(diǎn)做好頻率的規(guī)劃，因?yàn)橥l產(chǎn)生的干擾通過(guò)擾碼無(wú)法很好地予以消除。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(jìn)行：如果是小片區(qū)域的手工規(guī)劃，可以采用比較簡(jiǎn)單的常規(guī)碼規(guī)劃算法；如果有規(guī)劃軟件輔助，利用互斥性碼規(guī)劃算法或基于干擾度的碼規(guī)劃算法，可獲得較理想的結(jié)果。

5結(jié)束語(yǔ)

頻率和擾碼規(guī)劃的合理程度對(duì)TD網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有較大影響，與GSM系統(tǒng)相比，TD系統(tǒng)可以通過(guò)頻率規(guī)劃和擾碼規(guī)劃來(lái)降低干擾程度，因需要更多地考慮如何合理配置頻率和碼資源，才能達(dá)到最好的效果。本文首先介紹了TD網(wǎng)絡(luò)干擾測(cè)試的情況，然后著重討論了目前幾種主流的頻率規(guī)劃和擾碼規(guī)劃方案，并給出了筆者的推薦方案。希望文中提到的規(guī)劃方法和思路對(duì)廣大網(wǎng)規(guī)和網(wǎng)優(yōu)工作者有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)

【1】胡妍,陳曦.TD-SCDMA系統(tǒng)擾碼相關(guān)性分析及規(guī)劃建議[N]. 上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2007(9).

【2】羅建迪,單 剛,洪陳春. TD-SCDMA與WCDMA擾碼規(guī)劃比較[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2007(4).

【3】聶昌. TD-SCDMA下行同步碼分析及擾碼規(guī)劃探討[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2007（3）.

【4】劉洋.TD-SCDMA同頻組網(wǎng)中擾碼性能分析及同頻干擾的解決方法[J]. 電信科學(xué)，2007(12).

【5】李世鶴.TD- SCDMA 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京：人民郵電出版社，2003.

【6】李娟，李峻. “ 同步碼分多址系統(tǒng)的小區(qū)碼字規(guī)劃方法”專利說(shuō)明[Z].2006.

【7】王嵐峰. TD-SCDMA頻率規(guī)劃探討[J]. 電信科學(xué)，2007(6). ★