华为技术培训教程-TD-SCDMA.邻区频点扰码规划-ISSUE1.1.ppt

TD-SCDMA邻区频点扰码规划,ISSUE1.1,培训目标,学完本课程后，您应该能：了解邻区规划的目的、思路掌握邻区规划的配置原则了解频点规划的目的、频率复用、频率复用距离的概念掌握N频点组网频点规划的方法了解TD-SCDMA扰码的作用、特性和规划原理了解TD-SCDMA和WCDMA系统扰码规划的差异掌握TD-SCDMA的扰码规划的基本方法掌握TD-SCDMA扰码规划工具的使用,目录,邻区规划的目的及其原则频点规划TD-SCDMA扰码规划概述TD-SCDMA扰码规划详细分析TD-SCDMA和WCDMA系统中扰码规划比较TD-SCDMA扰码规划过程,目录,邻区规划的目的及其原则频点规划TD-SCDMA扰码规划概述TD-SCDMA扰码规划详细分析TD-SCDMA和WCDMA系统中扰码规划比较TD-SCDMA扰码规划过程,邻区规划的目的,保证在小区服务边界的手机能及时切换到信号最佳的邻小区，以保证通话质量和整网的性能。因为TD-SCDMA是自干扰系统，在网络内的任何一个用户都会受到本网内其它用户的干扰，任何一个移动台都必须克服这些干扰才能满足一定的服务质量，如果因远离服务小区而信号减弱，不能及时切换到最佳服务小区，则基站和移动台都需要加大发射功率来克服其它小区对它产生的干扰，以满足服务质量要求。当功率增加到最大，依旧无法满足服务质量，就发生掉话；同时，在增大发射功率的过程中，整网干扰增加，导致网络容量及覆盖能力下降。因此，要保证稳定的网络性能，就需要很好地来规划邻区。,邻区规划的思路,对新建网络或规模较大的扩容项目的邻区规划要以规划软件为主，结合人工细化处理：使用规划软件进行初步规划；（需要数字地图文件和详细工程参数，如：基站经纬度、天线方位角、下倾角、海拔、挂高，天线类型等）根据初步规划结果，结合各个基站的实际情况和勘测报告中的地形地物、覆盖目标以及相邻基站的距离，扇区覆盖目标等信息增删邻区和调整邻区优先级别。,邻区规划的思路（续）,对于个别加站的邻区规划，可以使用规划软件或使用Mapinfo软件来规划：可以将工程参数表导入到Mapinfo中，同时导入数字电子地图或扫描的地图，两者结合生成基站分布拓扑图。根据地形地物，基站位置，天线方位角和勘测报告等人工进行邻区规划。由于根据地理位置制作邻区，未能充分考虑基站海拔、周围环境（建筑物阻挡、水面反射等）等因素，与实际的无线传播存在一定差异，所以在网络开通之后，要通过路测了解实际网络的无线传播情况，对具体的基站邻区做调整，把漏做的邻区补上，多余的邻区删除。,邻区配置原则,邻区关系配置时，应尽量遵循以下原则：一方面要考虑空间位置上的相邻关系，另一方面也要考虑虽然在位置上不相邻但在无线意义上具有相邻关系。地理位置上直接相邻的小区一般要作为邻区；邻区一般都要求互为邻区，即A扇区载频把B作为邻区，B也要把A作为邻区；但在一些特殊场合，可能要求配置单向邻区。例如在处理孤岛覆盖时为了减少掉话，只配置单向邻区。高层室内外邻区配置（窗口室外信号较强），只配置室内到室外宏小区的单向邻区。对于密集城区和普通城区，由于站间距比较近（0.51.5公里），邻区应该多做。目前对于同频、异频和异系统邻区最大可以配置32个，所以在配置邻区时，需注意邻区的个数，把确实存在相邻关系的配进来，不相干的一定要去掉，以免占用了邻区名额。实际网络中，既要求配置必要的邻区，又要避免过多的邻区。,邻区配置原则（续）,邻区关系配置时，应尽量遵循以下原则：对于市郊和郊县的基站，虽然站间距很大，但一定要把位置上相邻的作为邻区，保证能够及时切换，避免掉话。因为TD-SCDMA的邻区不存在先后顺序的问题，而且检测周期比较短，所以只需要考虑不遗漏邻区，而不需要严格按照信号强度来排序相邻小区。,目录,邻区规划的目的及其原则频点规划TD-SCDMA扰码规划概述TD-SCDMA扰码规划详细分析TD-SCDMA和WCDMA系统中扰码规划比较TD-SCDMA扰码规划过程,频点规划概述,随着移动通信网络不断的建设和扩容，频率资源的规划成为移动通信网络规划的重要环节，它对网络的性能产生重要的影响。如果在网络整体规划时频率规划得不好，则会造成整个网络建成或扩容后某些性能指标不符合要求，如相邻小区分配了相同的载频，用户在其中一个小区内通话时就可能会受到相邻小区在同一载频上的干扰，造成接收电平较好，但接收质量却较差的情况，甚至引起掉话。如何更有效地利用有限的频率资源，以最少的频点满足现网的要求，达到最佳的频率配置效果，一直是网络规划人员研究的课题。,频点规划频率复用,频率复用是蜂窝移动通信系统的核心概念，也就是相隔一定距离的小区内的用户可以使用相同的频率，从而大大增加频谱效率。频率复用的机理是基于无线电波传播路径损耗特性，即假设两个基站之间的距离足够远，那么用于一个基站的频率可以在另一个基站上复用。每个基站覆盖的区域称为蜂窝，蜂窝尺寸取决于用户密度。使用相同频率的蜂窝小区称为同频小区。这些同频小区之间的距离必须足够远，使得同信道干扰电平足够低，从而不会降低系统的服务质量。,频点规划频率复用距离,频率复用距离指的是在满足通信质量要求下，允许使用相同频率的小区之间的最小距离。频率复用的最小距离取决于许多因素，比如中心小区周围邻小区数目、地形地貌类型、每个小区基站天线高度、发射功率、调制方式及所要求的可靠通信概率等等。下面讨论规则六边形蜂窝小区考虑传播特性和目标载干比下的频率复用距离。频率复用距离如下：,频点规划频率复用距离（续）,假设基站A和A使用相同的频点，移动台m处于小区边缘时接收到的有用信号最小，也即载干比最小。如果m点移动台接收机的有用信号与同频干扰之比等于目标载干比，则A和A之间的距离即为频率复用距离D。设服务区基站和干扰区基站的发射功率相同，而且传播路径衰减指数为，则m点移动台接收到的有用信号为，于是载干比为：,频点规划频率复用距离（续）,设目标载干比为CIR，则，即频率复用距离对于K个干扰源，上式为以对数的形式表示为：则频率复用距离为：,频点规划方法,频率规划是指在建网过程中，根据某地区的话务量分布分配相应的频率资源，以实现有效覆盖。基站站型的确定基站的站型是进行频率规划的前提。结合规模估算的结果，可以确定基站的站型，得到单小区的载波数配置。,频点规划方法（续）,确定各基站小区的规划优先级和可用频点的优先级一般来说，在对一个地区进行频率规划的时候，一般是以邻小区信息来确定小区规划的优先级。市中心地区话务量比较大，基站比较密集，基站的覆盖面积比较小，邻区却比较多，这些小区的规划顺序就比较优先。而在郊区，由于话务量密度较小，基站较少，基站的覆盖面积比较大，这些小区的规划顺序就比较靠后。,频点规划方法（续）,确定各基站小区的规划优先级和可用频点的优先级频点优先级的确定是随当前小区和相邻小区的频率配置而变化的，一般情况下，可选频点的优先级根据当前小区所属基站的频率配置、不同基站相邻小区的频率设置以及频率间隔的要求等因素来确定。同一个频点在不同小区上计算出来的优先级是不同的，一个频点在某小区的优先级越高意味着该频点在该小区上可能产生的同邻频干扰越小，在进行频率配置的时候总是选择优先级最高的频点作为当前小区的频点配置。,频点规划N频点技术,一个小区配置多个载频，仅在其中的一个载频上发送DwPTS和广播信息，多个频点使用共同的广播信息。针对每一小区，从分配到的N个频点中确定一个作为主载频，其他N-1个载频为辅助载频。在同一个小区内，仅在主载频上发送DwPTS和广播信息，所有载频均可以承载业务码流。N频点帧结构（N=3),频点规划原则,目前TD使用的频段为20102025，共15M的带宽，9个频点（F1F9)。一般情况下可使用的频点只有6个，留3个分层网络、微蜂窝补盲之用，其中3个室外、3个室内使用。室外其实是5MN频点组网，在进行频点规划的时候不能很好的避免同频干扰的影响。如果有可能，在密集城区使用备用的3个频点共同规划，降低同频干扰的影响。,频点规划原则（续）,因此我们在做频率规划时的一个总的原则就是尽量避免正对的小区和紧密邻区主载波同频。进行频点规划可以使用规划软件和手工相结合的方法进行频点规划。（有兴趣的可以查看分扇区和基于graghcoloring的全向站频点规划）,目录,邻区规划的目的及其原则频点规划TD-SCDMA扰码规划概述TD-SCDMA扰码规划详细分析TD-SCDMA和WCDMA系统中扰码规划比较TD-SCDMA扰码规划过程,扰码规划概述扰码的作用,扰码的构成TD-SCDMA系统中，扰码是由长度为16chips的PN序列构成，共128个。扰码分为32组，每组包含4个扰码扰码与下行同步序列码、midamble序列、上行同步序列码之间分组关系为：,扰码规划概述扰码的作用,扰码的作用扰码用于对扩频后的数据符号进行加扰操作在下行链路上，扰码用于UE区分不同的小区在上行链路上，扰码用于NodeB区分来自不同小区的用户,扰码规划概述扰码的相关性分析,扰码的自相关性扰码的自相关特性主要影响本小区中UE或者NodeB对于常规时隙多径信号的解调通过对128个扰码的自相关性的分析，发现扰码具有较好的自相关特性,扰码规划概述扰码的相关性分析,扰码的互相关性扰码的互相关特性主要影响UE或者NodeB在解调本小区信号时，邻近小区信号对本小区信号接收的干扰扰码的互相关性较差,扰码规划概述扰码的相关性分析,扰码的互相关性（续）通过对128组扰码的互相关特性进行研究，发现扰码间的归一化互相关值在0.09380.2188之间，大部分扰码存在可能跟另外一个码字的归一化互相关值为1的情况，扰码间的互相关性比较差在TD-SCDMA系统中，由于不同小区需要使用不同的下行同步码SYNC-DL以避免干扰，因此，根据扰码分组关系，用于不同小区的扰码需要来自不同的扰码组。,扰码规划概述邻区干扰,在基站/UE接收端接收到的信号除了本小区UE/基站信号外，还有其他小区UE/基站的信号，这样就产生了邻区干扰。小区间的干扰除了考虑同扰码产生的干扰外，还需要考虑扩频码和扰码组成的复合码的相关性。在实际网络中，可能有某个区域的扰码配置方案并不合理，即小区之间存在较强的复合码互相关，但在现场测试中并没有观察到强干扰，这是由于该区域的网络负载较低，有较强互相关的两个复合码没有同时使用或UE没有位于特定区域中，并不意味着可能的强干扰不存在。,目录,邻区规划的目的及其原则频点规划TD-SCDMA扰码规划概述TD-SCDMA扰码规划详细分析TD-SCDMA和WCDMA系统中扰码规划比较TD-SCDMA扰码规划过程,扰码规划分析复合码和复合码集,复合码可由扩频码与扰码逐元素相乘得到，下表为复合码(16,1)，其扰码ID=0。为分析方便，复合码需适当旋转以使第一个元素为1。每个扰码对应的16个复合码(SF=16)进行某种排序，构成一个复合码集合。128个扰码的复合码集合中，实际上只有12个不同的复合码集合，一个集合中的任一复合码与另一集合中的任一复合码都不同。相应地，根据扩频比为16的复合码集合，128个扰码可以分为12组。,扰码规划分析复合码集分组（SF=16）,复合码集之间的相关性（SF=16）,计算结果表明，在SF=16的复合码集合之间，集合间复合码的互相关特性并不一致，比如第2组与第9组之间的最大互相关为0.9375，而第1组与第2组之间的最大互相关为0.5625。某些扰码组间的最大互相关可能较大(如0.875,0.9375)，如果相邻小区使用这样的扰码对可能导致较强的小区间干扰，在网络规划中须尽量加以避免。下表为SF=16复合码集合间的相关性最大值，或称之为扰码组间的互相关最大值。,复合码集之间的相关性（SF=16）,扰码规划分析广播信道的复合码冲突,在每个扰码组中，所有扰码的复合码集合是相同的，但复合码的编号顺序有所不同。广播信道固定使用扩频码SF=(16,1)和SF=(16,2)，因此同一个复合码集中，如果不同扰码分别与上述两个扩频码构成的复合码相同，将导致广播信道上产生较强的干扰。复合码集内出现PCCPCH冲突的扰码对列表如下表：,扰码规划分析SF=8的复合码,当扩频因子长度为8时，一个长度为16的扰码对应两个长度为8复合码，用于加扰两个符号。计算结果表明，长度为8的复合码可分为7个复合码集合，128个扰码可以分为7组，如下表所示：,复合码集之间的相关性（SF=8）,长度为16的扰码对应4个复合码，每个长度为4chip，用于扩频4个符号长度为4的复合码可以分为2组，如下表所示。由于只有两个扰码组，一个小区不可能与其所有紧密邻区使用不同扰码组，在扰码规划中只能尽力减少与该小区使用同一扰码组的紧密邻区的数量。,扰码规划分析SF=4的复合码,128个扰码的分组情况(116),扰码规划分析干扰分析,在扰码规划时，主要考虑两种干扰“co-PN”干扰：相同码字复用时产生的干扰“adjacent-PN”干扰：采用不同码字，但是由于码字间的互相关性较差带来的小区间的干扰,扰码规划干扰分析,CO-PN干扰由于本小区和邻近小区分配相同的扰码而产生co-PN干扰，提高受co-PN干扰的小区的S/I需要通过足够的复用距离来实现假设网络结构为标准蜂窝结构，采用7小区复用簇，所有小区的发射功率相同，则S/I：D:小区复用距离R：小区半径：路径损耗衰减指数,扰码规划干扰分析,CO-PN干扰通常,N为小区复用簇中的小区数当N7时，S/I=17.35dB，基本可以满足本小区信号解调的需要当D/R越大，即N越大复用簇中的小区数越多时，同码干扰越小,扰码规划干扰分析,adjacent-PN干扰由于扰码间存在互相关值为1的情况，因此，当在邻近小区中使用了互相关值为1的扰码，将给两个小区中的用户带来较大的干扰，造成“码字混淆”，这也是adjacent-PN干扰考虑的主要问题。,扰码规划干扰分析,adjacent-PN干扰解决方法保证存在互相关值为1的扰码间有足够大的PN偏移量，但受限于扰码的长度（16chips），这点无法实现保证存在互相关值为1的扰码间有足够大的复用距离，使得本小区的S/I足够好,扰码规划干扰分析,在邻区扩频码满负载，且各码道在本小区期望用户处的接收信号等功率情况下，该用户受到的总干扰功率与扩频码序列的相关性无关。从理论上讲，扰码规划并不能降低相邻小区的互干扰。其目的是在满足一系列约束条件的前提下减少同频小区间较强互干扰出现的概率。也就是说，扰码规划的目的是使小区间的干扰尽量白化，使得处处有干扰、处处无强干扰，而非从根本上消除小区间干扰。,扰码规划对扰码规划的约束,紧密邻区不能使用相同复合码，即相关系数为1的复合码在扰码规划中是不允许使用的。现有专利或扰码规划方法通常仅仅要求复合码的相关性不为1。扰码规划工具对紧密邻区的复合码之间的相关性有严格要求，比如相关系数0.9375在扰码规划中是不允许出现的。而且，针对某一相关门限，若扰码规划有解，则扰码规划工具会调低相关门限，直至扰码规划无解。这样可以得到最优解，使得复合码之间的相关最小，在一般的网络环境下得到的最大互相关为0.8左右甚至更低，而非仅仅小于1。,扰码规划工具的工作基础！,扰码规划对扰码规划的约束,紧密邻区所谓紧密邻区，如果同步CDMA系统中两个小区的基站之间的中垂线附近区域与两个小区的覆盖范围有较大面积的重合，则两个小区称为紧密邻区。共站小区都是紧密邻区紧密邻区的扰码配置要受到复合码相关性的约束在相关性计算时，一般只考虑-1,0,1码片的偏移；更大的偏移往往伴随着较大的路径差，其互相关对系统影响不大,扰码规划对扰码规划的约束,满足扰码规划约束的最小复合码集数量下图示出的理想网络拓扑环境中，至少使用3个复合码集合才可以完成扰码规划，故满足扰码规划需要的负荷码集合数量至少为3。紧密相邻的小区之间需要考虑复合码间的互相关；而非紧密邻区之间一般不需要考虑复合码间的互相关。SF=8情况下，128个扰码可以分为7个基本扰码组，满足扰码规划对复合码集合数量的要求。假设小区a的邻区为小区b，小区b的邻区为小区c，但小区a和c不是邻区。为了减少上下行同步序列检测的信噪比，小区a和c也不能使用相同的上下行同步序列,扰码规划对扰码规划的约束,上下行同步序列对扰码规划的影响下行同步序列具有良好的互相关特性，如果限制DL-Sync的相关性小于0.2660.281，造成可用的码组数量下降11.9%或6.85%左右，对扰码规划的影响不大。相对于理论最大互相关0.313，允许的最大互相关0.2660.281可以使得期望下行同步序列的信噪比提高0.91.4dB。上行同步序列的互相关特性比下行互相关特性稍差，相对于理论最大互相关0.289来说，允许的最大互相关0.273使得期望上行同步序列的信噪比仅仅提高0.24dB。但如果限制UL-Sync的相关性小于等于0.273，会造成可用的码组数量下降86.69%，严重影响扰码规划。扰码规划过程中建议不考虑上行同步序列的影响,扰码规划对扰码规划的约束,约束条件汇总下行紧密邻区的扰码配置要受到复合码相关性的约束；邻区(含二级邻区)不能使用相同的上下行同步序列；使用一个或多个相同广播信道复合码的两个扰码需要间隔足够的复用距离以降低干扰；相同扰码需要间隔足够的复用距离以降低上下行同步信号误检的概率；下行同步序列的相关性对扰码规划的约束,目录,邻区规划的目的及其原则频点规划TD-SCDMA扰码规划概述TD-SCDMA扰码规划详细分析TD-SCDMA和WCDMA系统中扰码规划比较TD-SCDMA扰码规划过程,TD和W扰码规划比较,扰码比较,TD和W扰码规划比较,规划方法比较,目录,邻区规划的目的及其原则频点规划TD-SCDMA扰码规划概述TD-SCDMA扰码规划详细分析TD-SCDMA和WCDMA系统中扰码规划比较TD-SCDMA扰码规划过程,扰码规划工具,在配置扰码时，需要考虑相邻小区的复合码相关性；由于存在许多约束条件，其复杂度非常高，并且在网络优化调整或增/删站点情况下，没有好的规划方法或使用手工配置往往会导致无解。目前扰码规划采用鼎桥开发的扰码规划工具进行分配,门限信息：包括复合码集的最大相关门限，DL-Sync相关门限SF码大小：复合码集对应的SF的大小（如16，8等）邻区信息，三种类型：紧密邻区、正常邻区和邻区的邻区小区到邻区的距离信息（Unet提供）邻区对本小区的重要性分级扰码集：默认值0127扰码：已经分配了扰码的小区的扰码，并且扰码不重新分配（针对扩容或者扰码优化场景）,工具输入信息,第一步：根据基本扰码分组，进行基本扰码组配置，即为每个小区分配一个基本扰码组；分配时考虑紧密邻区的复合码集之间较大互相关出现概率尽量小。第二步：扰码配置，即从每个小区的基本扰码组中选取一个扰码。需要考虑紧密邻区之间复合码集合之间较大互相关出现的概率尽量小；所有邻区UL/DL-Sync互不冲突，且DL-Sync相关性小于某门限；扰码的复用距离尽量大;广播信道(比如PCCPCH)相同复合码的复用距离尽量大。,扰码分配基本过程,在网络中选择一个区域A包含一个或多个小区，基站密集区域或无线环境复杂区域优先选择；然后选择一个新区域B(大于区域A)包含区域A及其紧密邻区。检查区域B中的小区是否都分配了扰码，如果是，结束计算，如果否，开始计算。在区域B范围内遍历可能的基本扰码组组合。并做以下处理：若超出计算工具的计算能力，则随机删除一些组合；根据紧密邻区的基本扰码组之间互相关，删除某些组合。这两个步骤可以交叉进行，以提高运算速度。在剩余合法组合中，选取一个组合，将其基本扰码组配置到区域A中。而对于区域A外的其他区域，则不予配置。,扰码分配详细过程,区域B中，小区列表为a,b,c,d,e,f,，其中小区a为当前待配置小区，b,c,d,e,f,为其紧密邻区。对于剩余合法组合中小区a的可选基本扰码组集合a1,a2,a3,，选择合适的基本扰码组的方法为：小区a的多个可选基本扰码组a1,a2,a3,，在剩余合法组合中出现次数最多的基本扰码组被选择为小区a的基本扰码组；选择小区a的基本扰码组，使得剩余合法组合中其他小区的可选基本扰码组集合b1,b2,b3,、c1,c2,c3,、d1,d2,d3,的元素数量乘积最大；这两种方法在规划性能上无明显差异。其目的在于使得在当前待配置小区完成配置后，尚未配置基本扰码组的小区仍然有尽量多的选择。,剩余合法组合中基本扰码组的选择,基本扰码组配置总结,配置每个小区的基本扰码组时，如果仅仅考虑已配置基本扰码组的小区对当前小区的约束，而并不考虑其他未配置基本扰码组的小区，这样可能导致在配置其他小区的基本扰码组时出现无解现象，于是不得不重新配置某些小区；如果在配置每个小区的基本扰码组时适当考虑该小区周围的邻区，并在一个较小的范围内做遍历搜索，即考虑到当前小区与未配置基本扰码组的小区之间的相互约束，则一般不会出现无解现象。,扰码配置,在网络中选择一个区域A包含一个或多个小区，候选扰码数量较小的小区优先选择；然后选择一个新区域B包含包括区域A及其它们的所有邻区；在区域B范围内遍历可能的扰码组合，并做以下处理：根据紧密邻区的扰码之间互相关(SF=16)，删除某些组合；根据扰码间的DL-Sync冲突情况，删除某些组合；在复合码集复用时，若某两个小区使用相同的广播信道复合码，或使用相同的Up-Sync集合，且小区之间的距离小于某个门限，则删除该组合；考虑下行同步序列相关性对扰码规划的约束，删除某些组合；根据用户定义的其他约束条件，删除某些组合；若超出计算工具的计算能力，则随机删除一些组合；在剩余的合法组合中，选择适当的扰码配置到区域A中。,剩余合法组合中扰码的选择,区域B中，小区列表为a,b,c,d,e,f,，其中小区a为当前待配置小区，b,c,d,e,f,为其邻区。对于剩余合法组合中小区a的可选扰码集合a1,a2,a3,，选择合适的扰码的方法为：小区a的多个可选扰码a1,a2,a3,，在剩余合法组合出现次数最多的扰码被选择为小区a的扰码；选择小区a的扰码，使得剩余合法组合中其他小区的可选扰码集合b1,b2,b3,、c1,c2,c3,、d1,d2,d3,的元素数量乘积最大；这两种方法在规划性能上无明显差异，但远远优于随机选择的方法。其目的在于使得在当前待配置小区完成配置后，尚未配置扰码的小区仍然有尽量多的选择。,扰码规划的优点,配置每个小区的扰码(或基本扰码组)时，如果仅仅考虑已配置扰码(或基本扰码组)