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1、TD-SCDMA频率规划与码规划项目名称LCR RAN2.0文档编号DTM 4.385.360版 本 号IUS V1.0.0作 者饶志华、甄颖版权所有大唐移动通信设备有限公司本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司(大唐移动)所有,受中国法律及合用之国际公约中有关著作权法律的保护。未经大唐移动书面授权，任何人不得以任何形式复制、传播、散布、改动或以其它方式使用本资料的部分或所有内容，违者将被依法追究责任。文档更新记录日期更新人版本备注2023-2-21甄颖V0.01撰写框架2023-2-24饶志华V0.02撰写内容2023-2-25甄颖V0.03撰写内容2023-3-1饶志华V0.1
2、02023-3-17饶志华V0.112023-3-21饶志华V0.122023-3-22饶志华V0.132023-3-22饶志华V1.0.0文档审核记录日期审核人职务备注2023-3-22冯心睿评审组长目 录频率规划与码规划11 引言41.1编写目的41.2预期读者和阅读建议41.3参考资料41.4缩写术语42概述53TD-SCDMA系统频段使用介绍54TD-SCDMA码特性介绍64.1扩频码64.2midamble码64.3扰码74.4下行同步码SYNC_DL74.5上行同步码SYNC_UL74.6码组的定义75频率规划与码规划的重要性86常用频率规划方法97TD-SCDMA系统频率规划与码
3、规划方法117.1码规划方法117.1.1 互斥性码规划117.1.2 非互斥性码规划217.1.3 簇复用的码规划算法217.2多载波使用策略237.2.1 5M带宽频点的分派237.2.2 15M带宽频点的分派241 引言1.1 编写目的在移动通信系统中，频率资源一直是非常有限的，故频率的规划在移动通信网络的规划中非常重要，假如对网络进行整体规划时频率规划得不好，会导致整个网络建成或扩容后某些性能指标比较差的结果。CDMA技术的发展，为移动通信的资源提供了另一个维度，这就是码资源，无论是TD-SCDMA系统还是WCDMA、CDMA2023系统，由于无一例外地采用了CDMA技术，故在网络建设
4、过程中，除了频率的规划外，还要进行码规划。由于不同系统采用的制式和技术不同，所需要的频率资源特性和能提供的码字特性各不相同。TD-SCDMA系统由于采用了时分双工技术，上下行可以使用相同的频率资源，通过时间片进行区分，满足正常的上下行数据传输，具有高效的频谱运用率。而由于所采用技术的特点，该系统提供了用于区分社区、用户、信道等的码字，本文将针对TD-SCDMA系统的频率规划、码特点和码规划方法进行阐述，用于帮助工程师了解TD-SCDMA频率资源、码分派的特点，并用于指导工程的使用。1.2 预期读者和阅读建议网络规划优化技术人员、组网招投标人员等。1.3 参考资料1“TD-SCDMA码规划实现方
5、案”，毕海2“码规划模块软件具体设计报告”，管苏玮3TD-SCDMA网络的扰码规划研究张孟4Three sectors in same carrier operation段滔 冯心睿5TD-SCDMA第三代移动通信系统标准，李世鹤 人民邮电出版社1.4 缩写术语2 概述毫无疑问，在移动通信系统中基站和终端之间交互的各种数据的载体是载波，无论是以语音业务为主的2G系统，还是数据业务越来越强大的3G系统。而在整个移动通信系统中频率资源是有限，而使用无线网络系统的用户却在不断增长，如何有效地运用频率资源满足越来越多的用户各种业务的需求，是运营商、设计院、设备提供商、第三方网优公司所关注的内容，这就要
6、采用相应的频率规划、码规划方法，提高频谱运用率。TD-SCDMA系统自身的特点已经决定了具有较高的频谱运用率。对于像GSM或UTRA-FDD的技术，需要在上下行使用不同的频段，而基于TDD的技术则可以在上下行使用相同的频段。数据业务经常表现为非对称性，例如因特网业务在上下行就具有不同的数据流量，TD-SCDMA系统可以很好地支持这样的非对称性业务。TD-SCDMA技术还可以动态地分派上下行无线资源，从而提高频谱效率。故在TD-SCDMA系统中，通过采用适当的频率和码分派方法可以进一步提高频谱的运用率。3 TD-SCDMA系统频段使用介绍根据国家无委最新的频谱规划，TD-SCDMA系统可以使用如
7、下频段：图3.1 中国3G频率分派图从上面的频段分派可以进一步看出，为TD-SCDMA使用的频率资源可以不连续，可以根据需要在系统组网时采用相应的频段。这是由于TD-SCDMA技术在频谱运用上固有的优点所决定的：l 上下行使用相同频率，上下行链路的传播特性相同，利于使用智能天线等新技术。不需要成对的频谱， 可以使用任何零碎的频段，频谱使用灵活。l 支持不对称数据业务：根据上下行业务量来灵活调整上下行时隙个数，对上行与下行进行无线资源的自适应分派是频谱运用率优化的关键。l 无线干扰减至最少：无线干扰的最小化设计是实现最高频谱运用率的又一关键点。4 TD-SCDMA码特性介绍TD-SCDMA系统中
8、重要使用的码有扩频码、导频码、扰码、midamble码，每种码在实际的通信过程中有不同的作用，在具体介绍每种码之前，需要简朴了解一下TD-SCDMA物理信道的结构。TDD模式下的物理信道是一个突发，在分派到的无线帧中的特定期隙发射。一个突发由数据部分、midamble部分和一个保护时隙组成。一个突发的连续时间就是一个时隙。一个发射机可以同时发射几个突发，在这种情况下，几个突发的数据部分必须使用不同OVSF信道码，但应使用相同的扰码，midamble码部分必须使用同一个基本midamble码相同的偏移。图4.1突发的构成4.1 扩频码扩频码又被称为信道码，是用来对数据按照不同的扩频因子进行扩频的
9、，为了保证在同一时隙上不同扩频因子的扩频码是正交的，规定扩频码为正交码（OVSF）。TD-SCDMA采用信道码区分相同资源的不同信道，上行扩频因子可以取1，2，4，8或16，而下行可以取1或16。物理信道的数据速率取决于所用的OVSF码所采用的扩频因子。作为扩频码，OVSF具有如下特性：码长Qk是2的整数次幂，即Qk=2 n。在TD-SCDMA系统中，n4，即最大扩频因子Qmax=16。相同或不同长度的码字之间互相正交，互相关值为0。基于这一特性，在TD-SCDMA系统中，允许同一时隙内使用不同的扩频因子。在系统中一般直接用生成OVSF码的码树来定义，如图4.2所示：图4.2 生成OVSF码的
10、码树图中码树的每一级都定义了一个扩频因子Q。需要注意的是，并非码树中的每一个码都能在同一个时隙中使用。限制的一般规律是：假如码树中某一级的某一条树枝被使用，那么必须保证该树枝左边直到根节点的所有码都没被使用，并且该树枝右边所有子树的码也不能再被使用。为了减少多码传输时的峰均值比，对于每一个信道化码，都有一个相关的相位系数，下表4.1给出了不同k值相应的。表4.1 不同k值相应的4.2 midamble码midamble码是扩频突发的训练序列，它的作用很重要，它可以用来进行信道估计、同步、辨认基站，系统有128个长度为128chips的基本midamble码，提成32个码组，每组4个，每个社区使
11、用一个特定的基本midamble码，不同用户所采用的midamble码由同一个基本的midamble码经循环移位后而产生的。4.3 扰码规范中一共规定了128个扰码，被提成32组，每组4个，扰码码组由基站使用的SYNC_DL序列拟定，并且与midamble码是一一相应的关系。在用户的数据信息中，扩频可以区分同时发送的多个用户的信息，而加扰的过程是在用户的数据信息中添加社区的特性信息，这样在下行中，当用户接受到来自多个社区的信号时，UE可以辨认出其中属于自己的通信社区的信息；在上行中，基站可以从众多的信号中辨认出实际和自己通信的用户的信息。4.4 下行同步码SYNC_DLTD-SCDMA中运用下
12、行导频中的PN码以及长度为16的扰码区分不同基站，当UE在进行社区搜索的时候第一步就是运用DwPTS，从DwPTS中使用的SYNC_DL码，UE可以得到为随机接入而分派给UpPTS的8个SYNC_UL码的码集。整个系统有32组长度为64chip的基本SYNC_DL码，一个SYNC_DL唯一标记一个码组。4.5 上行同步码SYNC_ULTD-SCDMA中运用信道码、midamble序列、上行导频中的PN码区分不同移动终端，上行同步码SYNC_UL长度为128chip，整个系统有256个不同的基本SYNC_UL，提成32组，每组8个，码组是由基站拟定，因此8个SYNC_UL对基站和已下行同步的UE
13、来说都是已知的；当UE要建立上行同步时，将从8个已知的SYNC_UL中随机选择1个，并根据估计的定期和功率值在UpPTS中发射，系统支持同时8个用户的接入请求。4.6 码组的定义TD-SCDMA系统中有关码的分派是基于32个码组进行的，以上介绍的各个码之间的关系就体现在这32组码中，相应关系如表4.2所示。表4.2.码组的定义码组编号TD-SCDMA码字SYNC_DL IDSYNC_UL ID (coding criteria)Scrambling CodeID (coding criteria)Basic Midamble CodeID (coding criteria)1007(00011
14、1)0011223321815(000111)445566773231248255(000111)124124125125126126127127根据对各种码功能的介绍可以发现，在以上所列出的码中与规划有关的码重要涉及：32个下行导频码、256个上行导频码、128个扰码和128个midamble码，这些码被分为32个码组，每个码组中涉及1个下行导频码、8个上行导频码、4个扰码和4个midamble码，扰码与midamble码是一一相应的，根据规范的规定，规划时是以码组为单位进行的，每个社区需要配置一个码组，涉及其中的1个下行导频码、8个上行导频码、1个扰码和1个midamble码。基站与用户之间的联系将依靠这些码来完毕，虽然运用了码分多址的技术，频率的复用系数可以达成1，由于码的非完全正交性，码与码之间仍然存在一定的干扰，所以在规划时要尽量避免使用相同码字的基站距离过近，也就是说每个基站在码复用的过程中需要尽量避免由于不同用户使用相同码字而产生影响通信质量的干扰。5 频率规划与码规划的重要性频率规划是指在建网过程中根据某地区的话务量分布而分派相应的频率资源以实现有效覆盖和业务量的承载
