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1、南京邮电大学 硕士学位论文 汕头TD-SCDMA无线网络规划 姓名：蔡瑞瑱 申请学位级别：硕士 专业：电子与通信工程 指导教师：杨龙祥 20090401 南京邮电大学I = 程硕上研究生学位论文 摘要 摘要 论文对第三代移动通信标准之一的T D - - S C D M A 无线网络技术进行了分析，分析讨论了 T D S C D M A 无线网络规划的主要问题，并对汕头T D S C D M A 系统的无线网络进行了规划设计。 论文对T D S C D M A 网络的制式和无线网络结构及组网方案进行了分析研究。论文论述 了T D - S C D M A 网络的规划和设计原理，分析了T D S C
2、 D M A 网络规划的流程和设计原则等问题。 论文对汕头移动本地网T D S C D M A 网络现状进行了分析，包括对无线网络覆盖、话务、 无线网质量、数据业务情况等诸多方面，并结合T D - S C D M A 技术的发展趋势，对汕头T D - S C D M A 无线网络进行了规划设计。 论文最后讨论了T D S C D M A 的网络优化手段，重点分析了如何解决覆盖问题。并以广 州T D S C D M A 的优化实例进行分析和说明。 主题词：T D S C D M A 规划优化汕头 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 A B S T I 认C T 摘要 T h i st h e s
3、 i sf o c u s e so nt h ea n a l y s i so fT D - S C D b I Ar a d i oa c c e s sn e t w o r k ，w h i c h i so n eo ft h e3 Gs t a n d a r d s T h em a i na s p e c t so fr a d i oa c c e s sn e t w o r kp l a n n i n gh a v e b e e nd i s c u s s e d ，a n dp l a n n i n gf o rS h a n t o uT D S C D
4、M Ar a d i oa c c e s sn e t w o r kh a sb e e n d o n e T h ea r c h it e c t u r e ，r a d i oa c c e s sn e t w o r ks t r u c t u r e ，a n dn e t w o r k i n gs c h e m e sf o r T D S C D M Ah a v eb e e na n a l y z e di nt h i st h e s i s T h ep l a n n i n ga n dd e s i g nm e t h o d sh a v
5、e b e e nd i s c u s s e df o rT D S C D M A ，a n dt h ep l a n n i n gf l o wa n dd e s i g np r i n c i p l e sh a v eb e e n a n a ly z e d T h eS h a n t o u T D - S C D M Al o c a ln e t w o r kh a sb e e na n a l y z e d ，i n c l u d i n gr a d i oc o v e r a g e ， t r a f f i c ，r a d i oa c
6、c e s sn e t w o r kq u a l i t y ，d a t at r a f f i c ，e t c B a s e do nt h ed e v e l o p m e n t t r e n do fT D S C D M A ，t h ep l a n n i n gf o rS h a n t o uT D S C D M Ar a d i oa c c e s sn e t w o r kh a sb e e n d o n e F i n a ll y ，t h en e w w o r ko p t i m i z a t i o nf o rT D S
7、C D M Ah a sb e e ni n v e s t i g a t e d ，a n dw e p a ys p e c i a la t t e n t i o nt ot h ec o v e r a g e A sa ne x a m p l e ，w eh a v e d o n en e t w o r k o p ti m i z a ti o nf o rG u a n g z h o uT D S C D M An e t w o r k K e y w o r d s ：T D S C D M Ap l a n n i n g o p t i m i z a t i
8、 o n S h a n t o u I V 学位论文原创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师指导下完成的。据我所知，除文中已 经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示 谢意。 学位论支作者签名：猫堕 日期：型；：竺 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京邮电大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权 保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。 有权将学位论文用于非盈利目的的少量复制并允许学位论文进入学校图书馆 被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位
9、论文 的标题和摘要汇编出版。 论文作者签名： 日期：踩确褪 日期：兰整垫竺 导师签名： 日期 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第一章T D - S C D M A 系统导论 第一章T D S C D M A 系统导论 1 1 概述 T D S C D M A 的中文含义为时分复用同步码分多址接入，是由中国第一次提出、在此无 线传输技术( R T T ) 的基础上完成并已正式成为被I T U 接纳的国际移动通信标准。这是中国 移动通信界的一次创举和对国际移动通信行业的贡献，也是中国在移动通信领域取得的前 所未有的突破标志。 T D S C D M A 的无线传输方案综合了F D M A ，T
10、D M A 和C D M A 等多种多址方式。通过综合使 用智能天线、联合检测技术，提高了传输容量方面的性能，同时降低了小区间频率复用所 产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。 T D S C D M A 的双工方式采用了T D D 模式，它在相同的频带内在时域上划分不同的时段 ( 时隙) 给上、下行进行双工通信，可以方便地实现上下行链路间灵活切换，例如根据不 同的业务对上下行资源需求的不同来确定上下行链路间的时隙分配转换点，进而实现高 效率地承载所有3 G 对称和非对称业务。与F D D 模式相比，它可以运行在不成对的射频频 谱上，因此在当前复杂的频谱分配情况下具有非常大的优
11、势。因此，T D - S C D M A 通过最佳 自适应资源的分配和最佳频谱效率，可支持速率从8 k b p s 到2 M b p s 的语音、视频电话、互 联网等各种3 G 业务。 T D - S C D M A 标准的协调工作在3 G P P 里进行。由于T D - S C D M A 的提出比其他标准较晚， 这给其产品成熟性带来一定的挑战，但在另一方面，T D - S C D M A 吸纳了九十年代以来移动 通信领域最先进的技术，在一定程度上代表了技术的发展方向，具有前瞻性和强大的后发 优势。与其他3 G 标准相比，T D - S C D M A 系统及其技术有着如下特点： 频谱效率高
12、 T D - S C D M A 系统综合采用了联合检测、智能天线和上行同步等先进技术，系统内的多 址和多径干扰得到了较好的消除，从而有效地提高了频谱利用率，进而提高了整个系统的 容量。 具体来讲，联合检测和上行同步可降低小区内的干扰( 多小区联合检测能进一步消除 部分同频邻区干扰) ，智能天线则可以有效抑制小区间及小区内的干扰。另外。联合检测 和智能天线对于缓解2 G 频段上多径干扰也有较好的作用。 支持多载频( N 频点) 对T D - S C D M A 系统来说，在大部分场景其容量主要受限于码资源。T D - S C D M A 支持多载 波，载频之间切换很容易实现。因为T D - S
13、 C D M A 是时分系统，手机可在控制信道时扫描其 l 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第一章T D S C D M A 系统导论 它频率，无需任何额外硬件即可实现载波间切换，并能保证很高的成功率。另外通过多载 波可以消除同频广播信道间干扰以及上行同步信道间的干扰，从而降低掉话率。因为 T D S C D M A 系统可以将邻小区的导频安排在不同的载波上，从而降低导频间干扰。 呼吸效应相对较弱 用户数的增加使覆盖半径收缩的现象称之为呼吸效应。C D M A 系统是一个自干扰系统， 当用户数显著增加时，用户产生的自干扰呈指数级增加，因此呼吸效应是C D M A 系统的自 有特点。 呼吸效应
14、的另一个表现形式是每种业务用户数的变化都会导致所有业务的覆盖半径 发生变化，这会给网络规划和网络优化带来很大的麻烦。T D - S C D M A 采用的联合检测及智 能天线技术减弱了呼吸效应。 频谱利用灵活、频率资源丰富 T D - S C D M A 系统采用时分双工模式，它的一个载波只需占用1 6 M H z 的带宽就可以提供 速率达3 8 4 k b p s 的3 G 业务( R 4 版本) ，对于频率分配的要求简单和灵活了许多。中国政府 为T D D 分配了1 5 5 M H z 的工作频段，对比于F D D 上下行共9 0 M H z 的对称频段，T D D 系统在 频率资源方面的
15、优势，为T D D 系统的网络扩容和后续发展提供了可能。 除中国外，世界各国3 G 频谱规划都包括T D D 频段，日本、欧洲运营商3 G 牌照中已经 包括T D D 频段，为未来T D S C D M A 进入国际市场提供了机遇。这为T D - S C D M A 技术的国际化 应用和国际漫游，提供了必要的条件。 灵活高效承载非对称数据业务 T D D 技术的采用是T D S C D M A 系统与其他两大3 G 主流标准F D D 系统的根本区别。 T D - S C D M A 系统子帧中上下行链路的转换点是可以灵活设置的，根据不同承载业务分别在 上下行链路上数据量的分布，上下行资源可以
16、有从3 ：3 的对称分配到l ：5 的非对称分配 调整。 在未来3 G 多样化的业务应用中，非对称的数据业务会占有越来越多的比例，大部分 业务的典型特征是上行链路和下行链路中的业务量不对称。F D D 系统由于其固定的上下行 频率的对称占用，在承载非对称业务时会造成对频谱资源的浪费。而T D S C D M A 系统可以 通过配置切换点位置，灵活地调度系统上下行资源，使得系统资源利用率最大化。因此 T D - S C D M A 系统更加适合未来的3 G 非对称数据业务和互联网业务方面。 有利于智能天线技术的使用 近年来，智能天线技术已经成为移动通信中最具有吸引力的技术之一。智能天线采用 空分多址( S D M A ) 技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号 2 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第一章T D S C D M A 系统导论 区分开来，最大限度地利用有限的信道资源。与无方向性天线相比较，其上、下行链路的 天线增益大大提高，降低了发射功率电平，提高了信噪
