TD-SCDMA系统容量规划问题研究

0 引言

容量问题是移动通信系统永恒的话题。

作为衡量移动通信网络性能的重要指标之一，容量规划在无线网络规划和建设中具有十分重要的作用。TD-SCDMA|0">TD-SCDMA系统由于采用了很多能够有效规避干扰的容量增强技术，在容量方面与其他3G系统相比存在较大差异。

在TDMA|0">TDMA和FDMA|0">FDMA系统中，容量受带宽限制，资源的多寡决定容量的大小；在资源给定的情况下系统容量是确定的，多余的用户将被系统拒绝接入。在CDMA系统中，容量受覆盖范围和干扰的限制，用户数越多，用户间的干扰越大，只有当载干比不足以提供所要求的服务质量时，系统才考虑拒绝用户，使得CDMA系统中的容量是"软容量"，任何能够消除或降低干扰的方法都会直接或间接地转化为容量的提高。

TD-SCDMA系统则是上述3种多址方式的综合，再加上使用以此为基础的智能天线、联合检测等干扰消除技术，使得TD-SCDMA系统在一定程度上呈现出"硬容量"的特点。

TD-SCDMA系统的容量和各种业务的频谱利用率均优于FDD系统，体现出许多新的特点。

1TD-SCDMA系统容量的特点

TD-SCDMA系统容量有以下特点：

a）各种业务基本同径覆盖。

b）小区呼吸效应在某些条件下虽然依然存在，但已经不再是TD-SCDMA系统的显著特点。

c）各种并发用户数和统计意义上的用户数的计算相对方便。

d）与软切换不同，接力切换没有宏分集，切换比较容易控制。

e）对于TD-SCDMA系统不能单纯讲上行或下行容量受限，与时隙比例和最大发射功率有关。

f）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），应结合具体情况加以分析。

2 TD-SCDMA系统容量规划

2.1基本原则

a）应结合TD-SCDMA系统容量的特点，制定网络规划策略和网络预规划。

b）TD-SCDMA系统的容量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资源受限（即硬容量）。鉴于该特点，TD-SCDMA系统容量规划应该针对不同的环境区别对待。

对于密集城区等复杂环境，容量规划和WCDMA系统类似，覆盖和容量存在互换关系，即覆盖是在一定负载要求下的覆盖，容量是一定覆盖条件下的容量，相互影响和制约，在一定程度上相互转化。覆盖的增加意味着容量的降低，在一定范围中降低业务质量，可以降低平均每用户的下行发射功率，获得一定的容量增益。控制干扰是该区域TD-SCDMA系统容量规划设计的关键。

对于一般环境，TD-SCDMA系统主要表现为资源受限，容量规划相对简单，解决容量受限的主要方法应该是小区分裂或者多载频方法。另外，正确业务预测条件下的合理的时隙规划方案也是该区域容量规划的重要方法。

c）进行时隙规划时，应该根据规划区域的业务分布特点，综合考虑同一切换点规划和不同切换点规划，以及交叉时隙干扰之间的关系，制定合理的时隙规划策略。

d）应综合考虑网络的容量、覆盖、投资、功率、天线阵元数和业务等，致力于打造精品网络。

2.2覆盖和容量的关系

2.2.1呼吸效应

TD-SCDMA系统中，由于采用了时分帧控的帧结构以及智能天线、联合检测等技术，使得在CDMA系统中普遍存在的小区呼吸效应得到了很大的抑制。

2.2.2覆盖和容量的关系

a）在密集城区，应综合考虑网络质量、覆盖和系统负荷三者之间的关系。通过容量和覆盖的迭代分析寻找最佳平衡点，这一点与WCDMA系统类似。

b）在类似于一般城区的码资源受限区域，覆盖和容量可以按照网络设计目标单独规划。这一点与2G系统类似。

2.3规划建议

对于未来的TD-SCDMA无线网络规划，根据其特点和无线网络规划实践提出以下建议：

a）由于TD-SCDMA系统小区呼吸效应不明显，初期建网就应该考虑高速数据业务（建议128kbit/s以上）的连续覆盖，并满足相应的容量需求，体现TD-SCDMA技术组网的优势。

b）TD-SCDMA系统应在前期组网。由于组网经验不足，考虑到扩容的需求，应充分利用已有的频率资源，在干扰比较严重的区域考虑异频组网，从而达到比较高的网络性能。

c）前期组网时就应该将室内容量和覆盖的满足放在重要位置，利用室内分布系统解决室内容量和覆盖问题的比例应该高于2G系统。

d）由于是前期组网（特别是在广大的农村和城市郊区），容量很小，所以应该考虑诸如减小智能天线的阵子数量等节约投资的方法。

2.4时隙规划

TD-SCDMA系统较高的频谱利用率和对非对称业务传输的最佳适应，来自于灵活的上下行时隙比例分配；灵活的时隙分配又会带来交叉时隙干扰问题，这是一个辨证的过程，需要综