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1、*实践教学*兰州理工大学计算机与通信学院2011年秋季学期通信系统综合训练题 目：TD-SCDMA无线接入网传输解决方案设计专业班级： 08级通信工程一班 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 摘要这次综合训练主要针对TD-SCDMA无线接入网传输进行了简单的设计，设计出了具有不同地形特点的无线接入网传输方案。在设计的过程中，根据不同的地形特点，不同的话务需求量，设计出了符合该地形特点的网络覆盖方案、站址选择方案，并且考虑到了在以后话务增加的情况下，如何实现扩容。关键词：TD-SCDMA系统；无线接入网；网络覆盖前言移动通信是当前发展最快、应用最广和最前沿的通信领域之一。移动通信的最终目标
2、是实现人任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。目前，由于移动运营商之间的竞争日趋激烈，以及用户对“无缝覆盖的”的期望不断提升，对大片区域进行广覆盖已经远远无法满足要求。用户希望他们的移动终端在任何地方都可以使用，包括建筑物内、机场、隧道等。因此，3G无线网络在建设初期就对覆盖目标提出了很高的要求。随着TD-SCDMA产业链各环节突飞猛进的发展和TD-SCDMA产业化专项测试的完成，TD-SCDMA商用进程离我们越来越近，TD-SCDMA系统的网络规划正成为各方关注的焦点。无论是TD-SCDMA网络建设初期还是网络扩容期间，细致周密的网络规划对于网络成本的减少和运行质量的
3、提高都具有极为重大的意义。一个TD-SCDMA系统的无线网络（基站）部分投资接近总投资的三分之二，进行合理高效的TD-SCDMA无线网络规划可以大大减少投资资本。一个优选的规划方案能辅助我们实现以最小的成本获得最佳的性能目标，最大限度的发挥网络的效用，发挥TD-SCDMA的技术优势，提高覆盖质量，提高通信服务的市场竞争能力，提高运行商的信誉。TD-SCDMA无线接入网传输解决方案的设计，要根据不同的地形特点，不同的话务需求量，设计出符合该地形特点的网络覆盖方案、站址选择方案，并且要考虑到在以后话务增加的情况下，如何实现扩容。对于某一个区域而言，如何实现区域的网络覆盖，要考虑清楚该区域的地形特点
4、，选准地点进行站址的规划，才能在节省资源的情况下，尽可能多的实现更多更广区域的网络覆盖。II目录摘要I前言II一、 概述11.1 TD-SCDMA简介11.2 TD-SCDMA系统21.3 无线接入网3二、TD-SCDMA无线接入网络规划总体方案52.1 TD-SCDMA系统组网52.1.1 TD-SCDMA接入网结构52.1.2 TD-SCDMA无线接入网络规划流程62.1.3 站址规划72.2 覆盖方案82.2.1 覆盖要求82.2.2 覆盖策略82.3 扩容方案92.3.1 3N小区分裂方式102.3.2 4N小区分裂方式102.4 分布式覆盖方案112.4.1分布式基站的功能112.4
5、.2 分布式天线的优点122.4.3分布式基站的缺点132.4.4分布覆盖的解决方案与应用环境132.5 无线网络建设的总体原则13三、 不同区域无线网络规划方案153.1 密集市区无线网络规划153.1.1 密集市区地形概述153.1.2 密集市区无线网络规划原则163.2 农村无线网络规划173.2.1 农村地形分析173.3 特殊区域解决方案183.3.1地铁、隧道解决方案183.3.2 公路、铁路解决方案183.3.3 草原、海面、沙漠等超远覆盖19总结20参考文献21一、概述1.1 TD-SCDMA简介TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code D
6、ivision Multiple Access，即时分同步的码分多址技术，是ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持。TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳，在用户容量
7、不是很大的区域，基站最大覆盖可达3040km。所以，TD-SCDMA适合在城市和城郊使用，在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用WCDMA FDD方式也是合适的，因此TDD和FDD模式是互为补充的。TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙。在TDD模式下，可以方便地实现上/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是，在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变，以满足不同的业务要求。这样，运用T
8、D-SCDMA这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。TD-SCDMA的无线传输方案综合了FDMA，TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性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。基于高度的业务灵活性，TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所
9、定义的那样。在最终的版本里，计划让TD-SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。TD-SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD-SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此，TD-SCDMA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8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。根据ITU的要求和原邮电部的准备，我国于1998年6月底向国际电联提交了我国对IMT2000无线传输技术（RTT）的建议(TD-SCDMA)。2000年5月5日，国际电
10、联正式公布了第三代移动通信标准，我国提交的TD-SCDMA已正式成为ITU第三代移动通信标准IMT 2000建议的一个组成部分。我国自主知识产权的TD-SCDMA、欧洲WCDMA和美国CDMA2000成为3G时代最主流的技术。1.2 TD-SCDMA系统1、TDD模式在TDD时分双工方式中，接收和传送是在同一个频率信道即载波的不同时隙，用来保证时间来分离接受你与传输信道。其优势如下：1).频谱灵活2).更高的频谱利用率3).支持不对称数据业务4).有利于采用新技术5).成本低2、低码片速率TD-SCDMA系统的码片速率为1.28Mc/s，仅为高码片速率的1/3，接收机接收信号采样后的数字信号处
11、理量大大降低，从而降低了系统设备成本，适合用于软件无线电技术，另外，还提高了频谱利用率、使频谱率使用更灵活。3、上行同步所谓上行同步就是上行链路各终端的信号在基站解调器完全同步。在TD-SCDMA中用软件和帧结构设计来实现严格的上行同步，是一个同步的CDMA系统，通过上行同步，可以让使用正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会产生多址干扰，克服了异步CDMA多址技术由于每个移动终端发散的码道信号到达基站的时间不同而造成码道非正交所带来的干扰，从而大大提高了CDMA系统容量和频谱利用率，还可以简化硬件降低成本。4、接力切换两个小区的基站将接收来自同一个手机的信号，两个小区都将对此手机定位
12、，并在可能切换区域时，将定位结果向基站控制器报告，基站控制器根据用户的方位和距离信心判定手机用户现在是否移动到应该切换给另一个基站的临近区域，并告知手机其周围同频基站信息。5、智能天线因为TD-SCDMA系统的TDD模式可以利用上、下行信道的互惠性，即基站对上行信道估计的信道参数可以用于智能天线的下行波束成型，这样相对于FDD模式的系统，智能天线技术比较容易实现。6、软件无线电技术1）可以克服微电子技术的不足，通过软件方式，灵活完成硬件的功能。2）系统增加功能通过软件升级来实现，具有良好的灵活性及可编程性，对环境的适应性好，不会老化。3）可代替昂贵的硬件电路，实现复杂的功能，减少用户设备费用支
13、出。1.3 无线接入网 随着无线通信的发展和移动用户的急剧增长，无线接入技术呈现出一片勃勃生机的局面。与前述各类有线接入技术不同，无线接入技术是指从业务节点接口到用户终端部分全部或部分采用无线技术，即利用移动通信、无绳电话、卫星、微波等传输手段向用户提供各种业务的一种接入技术。它具有组网方便、使用灵活和成本较低等特点，特别适用于农村、沙漠、山区和自然灾害严重的地区。另外，未来个人通信的目标实现任何人在任何时候、任何地方能够以任何方式与任何人通信，而无线接入技术是实现这一目标的关键技术之一，因此受到人们的普遍重视，成为接入网技术中研究最为活跃的分支之一。 无线接入网技术的组成如下图所示。他一般包
14、括四个基本模块：用户台（SS）、基站（BS）、基站控制器（BSC）、网络管理系统（NMS）。图1-1 无线接入网技术的组成图二、TD-SCDMA无线接入网络规划总体方案2.1 TD-SCDMA系统组网在CDMA技术规范和体制中，规定了包括Iu、Iur、Iub等多个接口的开放，这为在一定地区内引入多个设备厂家提供了可能性。多个设备厂家的引入，对于促进设备制造商的竞争、提高厂家的服务水平、降低设备的价格具有积极意义。但是，由于无线通信的特点，在一个区域内多设备厂家的共存，将会增加无线网络规划和运行维护的难度，造成一些不必要的噪声干扰和服务指标的降低，同时由于接口的开放，也不利于充分发挥一些设备的独
15、有功能。所以，这里建议在进行网络建设时，一个省份的设备类型不宜过多，对于一个本地网的范围尽量只使用一个厂家的设备。由于特殊情况，一个本地网如果出现了多个厂家设备，不同厂家的基站的分界一定应避开高话务地区，而应选择切换发生少、话务量低的地区，减少负面影响。2.1.1 TD-SCDMA接入网结构TD-SCDMA接入网包含一个或几个无线网络子系统（RNS）一个RNS由一个无线网络控制器（RNC）和一个或多个基站Node B组成。RNC与CN之间的接口是Iu接口，Node B和RNC通过Iub接口连接。在接入网内部无线网络控制器RNC之间通过Iur互联，Iur可以通过RNC之间的直接物理连接或通过传输
16、网连接，RNC用来分配和控制与之相连或相关的Node B的无线资源。Node B则完成Iub接口和Uu接口之间的数据流的转换，同事也参与一部分无线资源管理。如图2-1所示。 图2-1 接入网结构1、 RNC无线接入控制 无线网络控制器（RNC）具有对一个或多个Node B进行无线资源的控制和管理的功能实体，它通过Iu接口与电路域（MSC）和分组域（SGSN）以及广播域（BC）相连。在逻辑上对应GSM网络中的基站控制器（BSC）。RNC可以分成三类，控制Node B的RNC称为该Node B的控制RNC（CRNC），CRNC负责对其控制小区的无线资源进行管理；服务RNS(SRNS)是管理UE和U
17、TRAN之间的无线连接，无线接入承载的参数映射到传输信道的参数，是否进行越区切换，开环功率控制等，一个与接入网相连的UE有且只能有一个SRNC;还有就是漂移RNC（DRNS），除了SRNS以外，UE所用到的RNS称为DRNS。其对应的RNC则是DRNC，一个用户可以没有，也可以有一个或多个DRNS。具体讲，RNC完成的功能有：（1） 系统消息的广播，系统消息主要由CRNC发送个Node B,也可以要求Node B自动产生和更新与Node B相关的系统消息。CRNC负责执行系统广播信息的调度，并向Node B发送调度信息。（2） AMR语音编码速率控制，RNC能够检测AMR模式适配的情况，并根据
18、需要自适应调整AMR的速率。（3） 安全，由RNC完成信令完整性保护功能，应该支付对层三RRC消息的完整性保护，用于维护信令的完整性；RNC支持加密、解密过程，支持对用户数据信息、信令信息单元的加密解密。（4） 移动性管理，RNC能通过寻呼控制信道PCCH向处于空闲模式或连接模式下特定的一个或几个UE传送寻呼信息，RNC也能在同一个寻呼时段里寻呼多个UE。（5） 无线资源管理，RNC从逻辑资源的角度对相应Node B的小区和传输信道资源进行管理；RNC发起终端的测量、公共资源的测量和专用资源的测量，分别向UE和Node B完成相应的测量内容，并向RNC报告。（6） 小区广播，RNC能够支持小区
19、广播业务，小区广播中心从小区广播实体收集信息，能够完成广播信息存储，广播小区调度，并周期性的向小区内UE广播。2、Node B基站 Node B 是为一个小区或多个小区服务的无线收发信设备，通过标准的Iub接口和RNC互联，主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩解调、信道解码还包括基带信号和射频信号的小虎转换等功能。同时它还完成一些如内环功率控制等的五年资源管理功能。它在逻辑上对应于GSM网络中的基站。2.1.2 TD-SCDMA无线接入网络规划流程 图2-2 TD-SCDMA无线接入网络规划流程图 TD-SCDMA网络规划的方法和GSM、WCDMA网络规划
20、的方法基本相同，一般都需要这几个步骤，目标规划、无线网络规模的估算、站址的选择、静态仿真、动态仿真以及对整个网络的性能评估过程。2.1.3 站址规划 基站具有全向、单扇区、两扇区、三扇区、六扇区等多种站型，不同站型的扇区配置对天线的选择、基站覆盖范围、系统容量、切换等构成影响。根据覆盖区域的特点和容量需求，选择适当的基站扇区配置有利于获得良好的网络质量。因此在选址时应全面考虑各方面的因素，满足以下要求。（1）根据业务量和业务分布要求，基站分布密度与业务分布应基本一致，优先考虑热点地区。（2) 根据覆盖要求，按照一定的优先级考虑覆盖，如按密集市区、市区、郊区、农村次序，对重要的交通干道、旅游区也
21、应优先考虑。（3） 根据无线传播环境要求，基站天线高度应该满足覆盖目标，防止阻挡物对基站发射信号的影响，一般要求天线主瓣方向100米范围内无明显阻挡。同时，天线不宜过高，以免造成扇区间信号过度重叠而影响网络的容量和质量。（4） 网络结构要求，根据电测及仿真分析结果确定基站间距。一般要求，基站站址分布与标准蜂窝结构的偏差应小于站间距的四分之一，在密集覆盖区域应小于站间距的八分之一。（5） 有效利用已有电信资源，在满足网络结构和其他建站条件的情况下，应尽量利用运营商现有资源，包括机房、电源、微波站等。在密集市区和市区条件下，站址相对密集且选址难度大，在条件允许的情况下，可以考虑与现网公用铁塔、电源
22、、传输、机房等配套设施。（6） 站址安全性要求，基站应尽量选在交通方便、市电可用、环境安全的地点，方便基站的修建和以后的维护。表2.1基站地址的具体选择参见表基站扇区配置适用原则典型使用区域全向站针对地形相对平坦、话务量较低的区域农村、草原地带单扇区/两扇区针对有明确覆盖要求或话务量集中度的区域高速公路、室内覆盖等三扇区针对话务量比较集中的区域市区、密集市区等繁华地区射频拉远模块针对机房资源紧张或者热点地区不方便建机房的地带话务热点地区市中心重点广场微蜂窝针对话务稀少地区的覆盖补充 或者热点地区补盲点农村，由于用户增多产生呼吸效应而出现的盲区OTSR针对话务比较分散，需要大面积覆盖，以后可以平
23、滑升级到宏蜂窝郊区，有发展潜力的区域智能天线可以在不增加频率资源的前提下，提高系统容量和通信质量，可以提供非常灵活的小区覆盖形状，可以增大小区覆盖面积，不增加系统切换，能大幅提高容量，覆盖比较灵活，增加覆盖范围一般用于解决一个城市地区的总体容量问题分层网能提高系统容量，增加了层间切换，能解决城市三维空间的覆盖问题一般用于解决一个城市地区的总体容量问题直发站支持多频段、多系统，不增加切换，不增加容量，能解决一些特殊的覆盖问题隧道、地铁、建筑物走廊等分布式天线针对信号均匀、覆盖面广、施工快捷、不增加切换，不增加容量，能解决一些特殊的覆盖问题大型商场、高层建筑、宾馆、大型公司考虑到无线覆盖区的控制方
24、便及网络远期扩容发展的需要，无线网络一般以2个或3个扇形小区的定向型基站为主：在话务密度较低的农村区域，若用户较少且分布较为分散，可以选用全向型基站。2.2 覆盖方案2.2.1 覆盖要求TD-SCDMA 无线覆盖要求可以用业务类型、覆盖区域、覆盖概率和穿透损耗等指标来描述。在覆盖规划时，首先要知道业务需求情况及总体发展策略，提出各类业务的无线覆盖范围，例如数据业务的覆盖范围、语音业务的覆盖范围。覆盖的业务类型有12.2kbit/s话音业务、64kbit/s电路域分组域业务144kbit/s分组业务、384kbit/s分组业务等；覆盖区域可划分为市区（市区又可细分为密集城区、普通城区、郊区等）、
25、县城、乡镇级交通干线、集会场所、旅游景点等；覆盖概率是评估无线覆盖的指标，可以分成有边缘覆盖概率和区域覆盖概率两种。边缘覆盖概率反映了再小区边缘接收信号的强度；区域覆盖概率反映的是在整个区域中接收信号的强度。2.2.2 覆盖策略早期网络覆盖策略主要考虑以下几个方面，一方面是初期是建“薄薄”的还是“较厚”的无线网，后期扩容是以增加新基站为主还是以增加载频为主；另一方面，在区域的选择上，是考虑全国同时建网还是分不同区域进行不同的策略。移动网络用户移动性较大，具有不同地区漫游需求的特点，要求移动通信网的建设最好在全国31个省份同时进行。但是，毕竟对于大多数用户来说，对于不同城市的漫游的需求要低于在同
26、一个城市内部不同区域的覆盖的要求，因此我们建议初期在重点区域还是优先建设一个“较厚”的无线网。由于2G频段无线传输的损耗较800M大的多，在全国建设一个全网络覆盖的系统投资大，周期长，所以难以同时在全国同时建设较好的全网覆盖网络，因此对于现有运营商最好通过双模手机实现主要传统业务的漫游，在重点区域重点实现3G覆盖，提供高速率的3G特色业务；而对于新运营商来说，推荐的优选方案为通过网间合作的方式，实现全国的覆盖和漫游，如：网通和电信各在自己当前固定网络的区域优先建设，通过漫游协议实现网间漫游！目前，我国不同区域的经济发展水平和电信市场需求还不太均衡，一般来说对于经济较发达的地区，由于市场规模大、
27、投资收益高，在进行网络建设时，各个运营商都会加大投入，市场竞争激烈，但是用户质量佳，每个运营商需要进行合理的规划，推出特色业务，提高竞争力。同时，我国中部地区的省份和西部地区的个别省份，尽管目前的经济发展水平和用户规模与东部发达省份还有一些差距，但由于这些地区人口基数大，普及率低，近期已经出现移动用户增长迅速的势头，具有很大的市场潜力。对于这些市场潜力大、后劲足的地区应有选择性地选定部分城市和省份，取得竞争的优势，作为扩展市场的一个重点。到一定阶段后，再考虑在全国进行所有省份进行全面的优质网络建设！2.3 扩容方案通过对覆盖和容量的分析，建议在密集市区建网初期就以500米到1公里作为理想蜂窝半
28、径，分步建站，逐步提高系统的容量和覆盖概率，后期则以增加载波和微蜂窝的方式进行扩容，这样可以有效降低总体建设成本；对于郊区和乡村，则开始时以覆盖为原则，尽量使用较大的覆盖区，以后可以采用增加站点和小区分裂的方法实现容量的增长。TD-SCDMA系统容量规划需要结合关键技术特点进行。在TD-SCDMA系统中，不同速率业务的承载是通过资源单元来计算的。每个时隙中一个扩频因子为16的码道为一个基本资源单元。根据典型速率承载的实现配置，对于话音12.2kbit/s业务单向需要两个基本的资源单元，对于其他业务64kbit/s、144kbit/s、384kbit/s、2Mbit/s占用的资源单元数量分别为8
29、、16、40、80.而一个5ms子帧TS1TS66个时隙上下行总共可以提供96（166）个资源单元。 由于TD-SCDMA引入智能天线和联合检测后造成码资源受限，因此在容量规划过程中的主要问题在于需要根据不同的时隙配置可提供的上下行资源单元数量，进行系统可以提供的容量计算。其中，根据TD-SCDMA业务模型的情况，进行不同业务对资源单元的需求比例的折算，并通过对不同区域中需求业务量和业务需求类别的情况分析，并进行该区域中基站所需容量能力计算。2.3.1 3N小区分裂方式图2-3中红色的站点为小区分裂前的站点，黑色站点为小区分裂后的站点。从图中的拓扑结构我们可以看出，3N小区分裂方式每相邻3个旧
30、站点连线的中心会增加一个新站点，但是旧站点的天线方向角需要旋转30度才能满足新的网孔结构。根据下面的分裂拓扑结构可以计算出，如果分裂前的小区半径为R，则分裂后的小区半径， 因此新小区覆盖面积只有原先小区覆盖面积的1/3。即小区分裂后的站点数是原先的3倍(3N)。图2-3 3N小区分裂方式2.3.2 4N小区分裂方式 图2-4中4N小区分裂方式每相邻2个旧站点连线的中心就会增加一个新站点，因此增加的站点数目比较多，但是不需要对原有扇区方向进行改变，仍然可以满足新的网孔结构。根据下面的分裂拓扑结构可以计算出，如果分裂前的小区半径为R，则分裂后的小区半径r=R/2，因此新小区覆盖面积只有原先小区覆盖
31、面积的1/4。即小区分裂后的站点数是原先的4倍(4N)。图2-4 4N小区分裂方式2.4 分布式覆盖方案在2G系统的室内覆盖中，比较多的采用分布式系统进行覆盖，在3G中，由于2G频段传输的恶化，要达到2G相同的覆盖效果，需要建设的基站数目显著增多，而新建机房一方面需要大量的投资，另一方面想要找到合适的机房和站点已经越来越困难了。由于机房的限制已经严重阻碍网络建设进度。在这种背景下，各个厂商不约而同的考虑到采用一种具有自适应能力建设方案的新型基站超级基站活分布式基站（DBS：distributed Base Station）,通过采用类似室内覆盖中地分布式系统的分布式覆盖技术，在节省机房的前提下
32、，改善系统覆盖性能。所谓为分布式基站，是指在一片覆盖区域内，一个射频单元（称为子站）通过光纤或其他数字化传输介质与处在远端的大容量基站（称为母站）相连并与母站共享基带处理资源地池、主控时钟单元及操作维护平台，从而实现对周围相邻地区覆盖的基站系统。2.4.1分布式基站的功能分布式基站系统的关键技术包括子站射频部分、母站基带处理资源池、主控时钟及子站与母站交换数据和时钟的传输线路与协议。子站的主要功能是负责完成基带信号和射频信号的转换，实现对发射功率部分的功率控制、发射信号和接收信号功率检测和上报等功能。系统子站主要由接收、发射、控制和光纤接口以及检测四个部分组成。接收电路主要功能是对接收天线收到
33、的UE发射的上行RF信号进行放大、下变频、滤波并解调成基带信号，然后送到基带处理单元去完成解扰、解扩，以及对接收的场强进行检测；发射电路的主要功能是对下行基带处理单元送来的已加扰、加扩的基带信号进行成功滤波后，调制到射频信号，通过LPA激励放大后，有天线发射到相应的扇区。检测电路的主要功能是实现天线端口每个载频的发射功率以及端口的驻波比的检测。控制和光纤接口板实现对子站的控制与母站的数据交换和时钟。在设计时为了考虑可扩展性，子站一般都设置三到六载频，并预留组合接口，通过积木式累加来适应各种情况要求，单个此系统加上基带处理版等基站设备即可构成小型红蜂窝。微蜂窝或微微蜂窝，选用不同的电源模块和适应
34、不同的供电环境。分布式基站系统的母站主要功能是完成物理层功能（包括：FEC编/解码测量控制、更软切换时宏分集的分裂与合并，、传输信道BER、传输信道与CCtrCH的复用/解复用、速率匹配、传输信道与物理信道的映射、物理信道的扩频/解扩、Uu口同步，内环控制和信道功率分配）。Lub接口功能、系统时钟生效、整个基站系统的控制和分布式小区模式下子站信号的分列与合并等功能。 2.4.2 分布式天线的优点1、分布式覆盖由于分布式基站的母站通过数字光纤等数字化传输设备与子站相连，子站与母站之间可以相距较大距离，在建网初期通过在母站周围拉出的子站，可以形成大片区域的连续覆盖，尤可解决市区与城郊的连续覆盖问题
35、，与相同容量的传统基站相比其覆盖面积可以增加几倍甚至几十倍。 由于分布式基站的子站织包含射频部分，因而体积可以小型化，这使得分布式基站可以灵活适应地铁、地下室以及高层建筑内等复杂地形和恶劣环境条件下的覆盖。通过光纤形成基站的串联还可应用于高速公路、铁路等的覆盖。子展示外设计的特性可适应恶劣室外环境，可在-4060oC的环境下正常工作。2、规划方便子站即可视为母站的远端扇区，也可视为与母站不同的逻辑基站，与其相邻基站统一进行码规划和载频规划，网络规划简单容易。TD-SCDMA系统智能天线的使用，使得Node B所需发射功率降低，使用普通功率放大器，就可以支持更多载波地进行工作，并且频率资源丰富，
36、因此在网络规划初期可以按照覆盖要求进行统一规划，容量增长时通过在机房增加基带处理单元即可以很方便的进行容量扩充。3、选战容易子站所覆盖的地区只需要射频单元，RRL有如下一些特点：体积小，由于仅有射频部分，建站无需机房；重量轻，可方便的安装在水泥预制杆、拉线塔以及建筑的墙体上，无需专用铁塔；因此不需要专用机房，可以十分方便的再规划地合适位置进行布站，从而可以保证网络的蜂窝结构更加合理，网络优化与调整更加方便。同时，由于基带处理部分集中放置，射频部分置于天面（即楼顶天线下方），从而节省了常规解决方案所需要的大量机房。如果因为话务量增加，数据业务的增长或调整优化等原因需要建设大容量基站，只需在合适的
37、位置上增加基带处理板即可成为另一个基站，灵活适应网络建设需要，原有网络的蜂窝结构可以保持不变。4、升级方便子站只是母站的射频远端，系统的升级只需对母站进行即可，可以适应系统的网络升级和业务的升级，使网络升级和业务升级变得非常简单。5、基带资源共享分布式基站的母站侧的基带处理采用资源池设计，分布式基站系统的子站之间以及子站与母站之间动态共享基带资源池。这样由于信道资源的统计复用使资源利用率大为提高，这就意味着用比常规基站少的多的资源就能达到常规站的容量效果。对每个子站来说，母站会根据其需求动态给其分配硬件资源。因此每个子站多的硬件资源都是随着时间动态发生变化，同处一地的基带资源共享，实现了话务量
38、不均匀的各地区资源的充分利用。2.4.3分布式基站的缺点由于分布式覆盖方案中许多子站共享集中进行基带处理和主控时钟，当母站发生故障时将导致大片区域运行异常；同时由于传输射频信号，对传输资源的要求大，在没有光纤和大传输资源的地方，不能使用RRU拉远放置。2.4.4分布覆盖的解决方案与应用环境由于分布式覆盖方案有以上几个特点，并且一般采用市电供电，适应室外环境，因此分布式覆盖的解决方案的应用环境十分广泛，在一定范围内有大容量需求的地方可以采用分布式基站实现较好的覆盖。该方案的具体实施方案如下：机房设置：可以将宏基站集中放置在有限的中心机房中，周围区域通过拉RRU进行覆盖。该覆盖方案可以保证各站点位
39、置与网络规划的结果一致，同时周围区域的覆盖不必另觅机房。室外覆盖：通过光纤把RRU拉远放置在建筑物的顶层，实现建筑物周围环境的覆盖，采用宏基站的基带处理能力，不需要额外的机房租赁。室内覆盖：RRU分别放置在需要的楼层，采用“RRU+室内分布系统”实现室内覆盖。根据容量和无线传播环境的情况，用一个RRU实现一个或多个楼层的覆盖。阴影覆盖：把RRU拉到窗户边采用定向天线实现对建筑物阴影区的覆盖，选择室外覆盖同一个频点。2.5 无线网络建设的总体原则以下几点是无线网络建设应该遵循的总体原则：（1）无线网络的建设应重点解决好无线网络容量与无线覆盖两大问题，在网络建设初期重点保证无线覆盖，具体分析各地的
40、不同情况，合理设置网络容量。并应协调好网络覆盖、系统容量和网络质量的关系，确保网络建设的综合效益。（2）应坚持规模发展的原则，统一规划，逐步实施。根据各地经济发展水平、市场需求，采用不同的覆盖策略。（3）充分利用各运营商现有的通信基站基础设施（包括机房、铁塔、传输等），减少重复建设，降低建设运营成本。（4）加强无线网络规划,提高综合服务质量。（5）充分考虑远期发展，便于扩容升级，满足远期业务需求。（6）尽早完成前期的规划和准备，保证网络的快速部署。（7）基于用户对2G网的感受，注重无线网的规模建设，如城市的市区初期即实现连续的覆盖，郊区和农村采用逐步完善的策略。（8）从前瞻性考虑来保证网络长期
41、的稳定性和平滑的可扩展性，方案上应避免短期话务预测不准而导致的网络动荡，避免频繁的网络调整。三、不同区域无线网络规划方案3.1 密集市区无线网络规划3.1.1 密集市区地形概述统计数据表明，7090%以上的话务都集中在城区。因此，保证城区无线网络覆盖的意义非常重大。同时，保证城区全覆盖也是提高整体网络质量的关键。为了研究问题的方便，对城区分如下几类区域进行分析：典型城区：特指主要通过典型室外宏蜂窝基站进行覆盖的一般城区。高话务区：特指室外话务密度非常高的区域，如密集区、CBD等。室内区域：指处于建筑物内区域的覆盖，包括高层小区、商业写字楼、商场、地下停车场等。无线环境复杂区域：特指需要弥补或者
42、补充覆盖的区域，比如一些阴影区域，高密建筑之间的井形区域。地铁、城铁：特指大型城市当中具有相当话务的地铁和城铁内部的覆盖。街道：特指具有相当话务的大型十字路口，环路等。景点、展馆：特指具有季节性和周期性话务突发特点的区域，主要有景点和大型展馆。下面将分别针对典型市区和高话务区进行覆盖方案的分析：1、典型城区 典型城区占据了城区范围内大部分的面积，这种区域无论是规则排布还是非规则排布，建筑物之间一般有比较清晰的街道或绿地，话务量较高，忙时平均话务量一般取0.02Erl，用户密度一般大于1000用户每平方公里。一般来说，对于中等话务密度区域采用典型室外型宏蜂窝基站进行覆盖为主。站址应该比平均建筑物
43、高度高出2到5米。对于低话务密度区域考虑到投资成本的问题，在建网初期可以考虑采用小容量的解决方案。在主基站资源足够的情况下，可以通过增加射频拉远模块（RRU）的方式对低话务区进行覆盖。天线类型的选择也应辅以多种半功率角类型，供不同环境情况下使用，在下仰角超过6度的情况下，建议采用电调倾角和机械倾角相结合的方式。网络建设初期由于覆盖需求可能采用较高的基站挂高，较大的基站站距，随着用户的增加，容量需求增加，可以通过调整原有基站参数（导频功率、下倾角、挂高等），并增加基站密度以满足容量需求。随着容量需求的进一步增加，可以采用增加载频方式解决容量需求。2、高话务区这类地区容量需求较高，网络建设初期可通
44、过较为密集三扇区定向站保证容量需求。如果仍不能满足容量需求，可以通过增加载频或者增加扇区（该方式较少采用）解决。特指室外话务密度非常高的区域，如密集区、CBD等。（1）中心商业区CBD一般指国内大城市的金融商业区，这些地区高楼林立，多为高层写字楼，楼间间隙小且分布了大量高端用户。这种条件下，要求采用具有良好扩容能力的宏蜂窝基站进行室外覆盖。根据中心商业区楼宇高、纵深大的特点，不可能通过采用室外宏蜂窝完成室内深度覆盖，同时考虑到高端用户的商业价值和运营商的品牌形象，在初期建设中应有针对性的实施专用的室内覆盖方案以保证覆盖效果。（2）城市中心密集区城市密集区一般指建筑物密集、物理位置集中于城市中心
45、的地区。其特点是建筑物错落排列，既有政府机关的办公大楼，又有普通的居民住宅，建筑高度相对于CBD较矮。因此考虑到初期的建设成本，在2G多采用以宏蜂窝进行室内覆盖为主的方案进行建设，但3G核心频段的传播特性与800M存在较大的差异，估计最后还是需要采用室内覆盖系统进行专用的室内覆盖，信源上可根据容量的需求采用不同配置的基站。另外，对于一些建筑物排列紧密，话务需求特别高的区域，如果仍不能满足容量需求，可以适当增加微蜂窝，和高容量的室内分布系统，吸收低速移动和室内话务，从而全面解决覆盖与容量问题。另外，也可以采用大容量基站，通过灵活的分布式覆盖系统的设计，解决覆盖与容量问题。3.1.2 密集市区无线
46、网络规划原则城市密集区一般指建筑密集、物理位置集中于城市中心的地区。其特点是建筑物错落排列，既有政府机关的办公大楼，又有普通的居民住宅，建筑高度相对于CBD较矮。因此考虑到初期成本，在2G多采用以宏蜂窝进行室内覆盖为主的方案进行建设，但3G核心频段的传播特性与800M存在较大的差异，估计最后还需要采用室内覆盖系统进行专用的室内覆盖，信源上可根据容量的需求采用不同配置的基站。根据覆盖区域特征和业务量不同，灵活配置不同的宏基站提供广覆盖。高业务量区域（如商务区、密集城区）适当采用微基站吸收业务量。建筑物密集区或大型建筑物内，采用微基站和室内分布系统吸收室内业务。图3-1 高业务量区域覆盖方案覆盖策
47、略：1用具备良好扩容能力的大容量基站进行覆盖；2少站址高密集的覆盖策略；3. 适当采用微基站分流业务量，承载高速数据业务。3.2 农村无线网络规划3.2.1 农村地形分析农村区域的主要特点是面积大、业务量小、无线环境相对比较简单且多以低端用户为主，因此主要考虑进行低成本的广覆盖方式。同时对于农村周围的铁路、高速路等条形、长距离的区域也需要采用特定的覆盖解决方案。根据近期容量需求设置单扇区基站、多扇区基站，为提高覆盖水平，尽量选用高增益定向天线，并保证天线的挂高要求。如果基站为单扇区基站可通过功分方式通过定向天线解决覆盖。将来随着容量需求增加，只需要增加扇区载频即可，天馈可以继续使用。为提高平原地区单