基于GSM网络的TD无线网络规划

目前，TD-SCDMA在试验网及外场测试取得经验的基础上，正紧锣密鼓地筹划商用网络的建设，TD-SCDMA组网开始成为关注的焦点。无线网络规划是移动通信网络建设中非常关键的一个环节，从多个方面影响着网络的建设。TD-SCDMA采纳了20世纪90年代以来通信领域多项先进的技术，包括智能天线、联合检测、接力切换、动态信道分配、上行同步等，兼备了其他3G系统所没有的特点，对网络规划与设计工作提出了新的挑战。为了让业界更好地了解TD-SCDMA网络规划与设计的技术奥秘，本期编者特地邀请了在移动通信网络规划设计领域实践经验非常丰富的广东省电信规划设计院的专家详细剖析有关TD-SCDMA无线网络规划与设计的方方面面。

TD-SCDMA组网策略

TD-SCDMA组网方式的选择是网络规划与建设中至关重要的一步，根据目前国内国际2G及3G发展的状况，TD-SCDMA的组网方式有以下多种。

独立组网——即独立建设一张全覆盖的TD-SCDMA网络，同时提供高速数据业务和传统语音业务。独立组网方式能够全面展示TD-SCDMA的能力，但投资巨大、工程实施难度高，一般不宜采用。

混合组网——即TD-SCDMA与WCDMA共同组网，相互配合，共同提供高速数据业务和传统语音业务。混合组网方式下运营商需要同时建设两张3G网络，不仅投资巨大，而且两张网络的发展定位及运营策略是相当难解决的问题，也不是理想的组网方式。

叠加组网——即在现有的GSM网络上叠加建设TD-SCDMA网络。在预计有高速移动数据业务需求的区域建设TD-SCDMA网络，提供相关服务，同时利用现有的GSM网络提供全覆盖的2G/2.5G/2.75G业务。叠加组网方式下，TD-SCDMA不需要实现全覆盖，TD-SCDMA网络主要针对高速移动数据业务用户群的需求，语音及中低速数据业务由GSM网络提供，两张网的业务定位清晰，形成良好互补，是一种理想的组网方式。

值得一提的是，由于TD-SCDMA与GSM同为时分系统，其网络规划及建设具有相当多的相似之处，因此，采用叠加组网方式建设TD-SCDMA网络，还可以最大限度地利用GSM宝贵的站点资源，大大降低TD-SCDMA的建网难度、提高建网速度、降低投资风险。

TD-SCDMA无线网络规划思路

TD-SCDMA是集时分、码分和频分于一体的系统，既有与GSM相似的时分系统特点，同时兼备了码分系统的特色。因此，TD-SCDMA无线网络规划既遵循普遍的规律，同时也具有其鲜明的特性。

(一)规划步骤

无线网规划是一个不断循环往复的过程，关键环节包括规划目标及要求输入、模式调校、预规划、仿真预测、站址选取、精规划、仿真验证、规划调整等。

规划目标输入：根据组网策略，确定并输入规划的目标和要求，如覆盖目标、业务种类、容量需求和服务质量要求等，应具体到覆盖目标内不同区域类型的目标和要求。

模式调校：对规划区域内的无线传播模型进行校正，是保证后续仿真预测和仿真验证环节准确性的重要步骤。

预规划：在简化、较理想化的条件下，根据标准蜂窝结构，对基站的数量、位置、技术配置等进行初步规划，常用于详细规划开始前的阶段。

仿真预测：对预规划的结果进行仿真，预测预规划的效果，检验预规划结果是否满足规划目标要求。

站点选取：参考经仿真预测的预规划结果，综合考虑候选点的无线传播环境、已有的站点资源，初步选定较为合适站点。

精规划：对初步选定的站点进行实地勘察，根据现场的无线环境，确定初选站点的取舍，取定站点的工程技术参数。

仿真验证：把精规划结果输入规划软件，进行进一步仿真，分析覆盖、容量、切换、干扰、质量等指标，是否满足规划目标的要求。

规划调整：在仿真验证中，如果指标不能满足规划目标要求，则需要对站点位置或站点工程参数进行闭环调整，直至达到预定的规划目标，形成最后的规划方案。

(二)规划思路

TD-SCDMA采用了一系列新型关键技术和无线资源算法，在提高了系统性能的同时，也给网络规划和设计带来了很多新特点。

1.由于采用了智能天线和联合检测技术，上行获得分集接收的增益，下行实现波束赋形，有效地控制了小区间的干扰和多址干扰，因此，TD-SCDMA系统的小区呼吸效应不明显。

2.理论研究和仿真试验都表明，有别于其他两种3G系统，TD-SCDMA是码字受限系统而非干扰受限系统。在基站功率足够的情况下，TD-SCDMA系统的各种不同速率的业务可以保持相当的覆盖半径。

3.TDD方式下，上下行转换点可变，可以更好地支持不对称业务。但相邻小区的上下行配置不同，会造成下行对邻区上行信道的干扰。

4.TD-SCDMA采用接力切换和硬切换相结合的方式，TD-SCDMA系统没有软切换增益，也不需要考虑软切换比例的问题。

5.系统使用的码资源包括上/下行导频码、扰码、Mi-damble码、扩频码等，这些码资源都是有限的，需要进行有效的规划。

基于以上特点，TD-SCDMA无线网络规划可以采用以下思路：按照零负荷来设计覆盖；不考虑切换比例；在基站功率足够的情况下，可以不考虑业务对覆盖半径的影响；可以对时隙结构进行调整以调节上下行流量的比例；仔细做好码规划。

(三)基于GSM的TD-SCDMA无线网络规划

经过十几年的发展，目前我国已经建成了世界上规模最大、用户数最多、覆盖面广的GSM网络。在GSM上叠加建设TD-SCDMA网络，具有相当大的优势和很强的可操作性；在具体的网络规划上，除了要解决规划的普遍性问题外，还需要考虑以下问题。

1.GSM站点资源的利用：GSM系统对无线网络结构的敏感性不高，站点分布相对不规则。TD-SCDMA系统兼有时分和码分系统的特点，对无线网络结构的敏感性比GSM高；同时，由于TD-SCDMA扰码资源较少，只有32个码组用于区分小区，如果站点位置分布不佳，可能导致扰码的复用距离不足，造成干扰增大，影响网络质量。因此，在TD-SCDMA网络建设初期，应该优先选用GSM网络中能符合无线网络标准结构要求的站点作为共址站点；当网络发展到一定规模，需要通过增加站点来提升网络容量时，再考虑选择其他站点进行共址建设。

2.隔离度要求：TD-SCDMA基站和与其共址的GSM基站在基站配套设施的共享和两个系统间的干扰规避等方面需要认真规划，两系统需要有足够的隔离度，把相互干扰限制在标准规定的范围内。

3.室内覆盖：大部分高速移动数据业务需求来自于室内，因此室内覆盖将是TD-SCDMA系统建设中的一大重点。从业务需求和覆盖特性分析，TD-SCDMA系统所需的室内覆盖站点数将多于GSM系统，因此，TD-SCDMA覆盖区内已有的GSM室内覆盖系统大多数需要改造成宽频系统。

TD-SCDMA无线网络规划面临的挑战

(一)智能天线的使用

智能天线是TD-SCDMA系统必选的关键技术之一。如果没有智能天线，物理层的RRM算法、DCA、接力切换等都不能很好地实现；在覆盖方面，没有了智能天线特有的赋形增益，会使覆盖范围大大缩小；在容量方面，智能天线结合联合检测，可以有效地减少小区间和小区内的干扰，提升系统容量，减少呼吸效应。但是，由于智能天线的外观尺寸、施工难度大等问题，对站址的选择造成更多的困难。目前智能天线产品研发力度有限，其种类过于单一，不利于利用天馈线系统组合成多种灵活的覆盖方式来适应不同覆盖场合的需要。

(二)直放站的使用

TD-SCDMA系统中直放站的设计和使用和传统的直放站有较大的差别。传统直放站不具备多天线收发功能和独立的数字基带处理能力，因此智能天线所要求的DOA估计、波束赋形等技术都无法使用。直放站引入的上行时延使TD-SCDMA系统的上行同步技术性能受到一定影响。TD-SCDMA无线网络规划中需要细致考虑直放站的应用。

TD-SCDMA无线网络规划面临的挑战还有许多，如超远覆盖、高速道路覆盖等，但我们相信，这些挑战将会在不断的技术进步和精心的网络规划下一一化解，迎来TD-SCDMA灿烂的未来。

(本稿件由广东省电信规划设计院供稿)