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TDSCDMA无线网络优化方法研究毕业论文
TD-SCDMA无线网络优化方法研究（毕业论文）
题目：
TD-SCDMA无线网络优化方法研究
TD-SCDMA无线网络优化方法研究
摘要
在我国，目前已经拥有了全球最大的移动通信网和最大的移动用户数，移动用户的数量已经超过4亿，而且这个数字还将快速增长。
现有的第二代移动通信系统无论是在频谱资源，还是在所能提供的业务方面，都已经不能满足移动通信用户的需求。
本文所讨论的TD-SCDMA是一项完全由我国自主研究的3G技术，论文中将从TD-SCDMA与其他移动通信系统间的干扰及协调这几个方面来进行讨论。
其中对于覆盖和容量规划将在理论方法上进行较为详细地论述；而与其它系统间的干扰问题将通过信令、无线网络规划流程、覆盖和容量规划、以及TD-干扰分析来进行。
在文章的最后，将通过对自己亲身参与的部分规划工作的叙述来对本论文做一个结束，这个也是本论文中对于自己在实践中所学比较全面的总结。
关键词：
TD-SCDMA，覆盖规划，容量规划，干扰分析
参考文献................................................（）
附录.............................................（）
1绪论
1.1第三代移动通信的三大主流标准
3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。
相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代手机一般来说，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。
它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆字节／每秒）、384kbps（千字节／每秒）以及144kbps的传输速度。
3G三大标准：
人们所说的第一代移动通信是指最早在世界上使用的模拟制式的移动通信，包括在我国80年代开始投入使用的最早的移动电话，就是当时人们所说的“大哥大”。
这种移动电话的缺点除了手机的体积较大以外，其频率利用率低，支持的用户数量十分有限，通信的保密程度也很低。
此外，当时世界上有许多种移动通信的制式，相互之间不能够兼容，给移动手机的漫游带来很大的麻烦。
第二代移动通信系统最早推出的是欧洲研制的GSM系统（全球移动通信系统），后来，世界上还有其它一些第二代移动通信系统推出，其中影响最大的就是由美国高通公司研制的CDMA（码分多址）移动通信系统。
第二代移动通信系统在世界发展十分迅速，现在总的用户数量已经超过10亿，但是它数据功能很低，不能支持多媒体业务。
此外，世界上不同的第二代移动通信系统彼此间不能兼容，使用的频率也不一样，因此，全球漫游比较困难。
因此，人们希望有功能更强大的第三代移动通信系统（3G）来解决这些问题。
要发展第三代移动通信系统，首先就面临着标准制订的问题，就是采用怎样的技术标准来发展全球的第三代移动通信系统。
吸取了第二代移动通信系统全球标准不统一的教训，ITU（国际电信联盟）从1997年左右开始向全球征集第三代移动通信技术标准的备选提案。
1.2TD-SCDMA标准的形成
在标准征集的过程中，世界各国的电信制造商都积极准备，投入了大量的人力和物力进行开发和研究，我国也积极探索提出第三代移动通信系统标准提案。
我国的大唐电信科技产业集团拥有一项领先世界的无线接入技术SCDMA（同步码分多址），大唐电信的科学家在这一技术的基础上，经国家主管部门批准，代表我国在提案截止的最后一天，1998年6月30日，向ITU提交了我国的第三代移动通信标准提案——TD-SCDMA。
此时，ITU已经收到十多个第三代移动通信的标准提案。
经过一段时间的筛选，一些国家提出的标准先后出局，剩下了几个影响比较大的标准草案，包括由欧洲和日本支持的WCDMA标准，美国支持的cdma2000标准，以及由我国大唐集团提出的TD-SCDMA标准等。
在技术上，由于各个标准草案都是理论上的系统，没有哪个系统占有绝对的优势，而在政治上，各个国家和地区竞争互不相让，各公司之间的竞争到了白热化的阶段。
我国提出的标准——TD-SCDMA在这一过程中经受住了严峻的考验。
一方面，我国的TD-SCDMA在技术上有着巨大的优势，第一，TD-SCDMA有最高的频谱利用率。
因为我国标准是一种时分双工（TDD）的移动通信系统，只用一段频率就可完成通信的收信和发信，而WCDMA和cdma2000采用的都是频分双工（FDD）的移动通信系统，需要两段不同的频率才能完成通信的收信和发信。
第二，TD-SCDMA采用了世界领先的智能天线技术。
基站天线可以自动追踪用户手机的方向，使通信效率更高，干扰更少，设备成本更低。
第三，我国政府和运营商给予我国提出的3G标准以巨大的支持，同时，大唐集团也采取了广泛的联合策略，使这一起步较晚的标准得到了广泛的支持。
经过艰苦的努力，2000年5月5日，TD-SCDMA被ITU正式批准为国际标准，与欧洲和日本提出的WCDMA以及由美国提出的cdma2000标准同列三大标准的行列。
之后，TD-SCDMA又被3GPP（第三代合作伙伴）组织正式接纳，成为全球第三代移动通信网络建设的选择方案之一。
在全球，经国际电联（ITU）确认的三大3G主流标准分别为：
由GSM延伸而至的WCDMA；由CDMA演变发展的CDMA2000；中国大陆大唐电信和德国西门子合作开发的全新标准TD-SCDMA。
第1章TD-SCDMA技术概述
2.1TD-SCDMA简介
TD-SCDMA是中文含义为时分同步码分多址接入，该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准，它是由中国第一次提出并在此无线传输技术（RTT）的基础上与国际合作完成的。
该方案的主要技术集中在大唐公司手中，它的设计参照了TDD在不成对的频带上的时域模式。
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/下行链路间的灵活切换。
这一模式突出的优势是，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TD-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。
2.2TD-SCDMA采用的主要技术
TD-SCDMA采用了TDD双工方式，设计了1个多时隙的帧结构，它将3GPP标准中的1个10ms的无线帧分为2个子帧，每个子帧又设计了7个业务时隙，此外，还有上下行导引时隙（DwPTS和UpPTS）和作为收发间隔的保护时隙（G）。
将时隙设计得比较小，并使用子帧的目的是为了支持智能天线的应用；设计导引时隙是为了实现同步CDMA。
在每个基本业务单元中，将业务数据安放在单元的两边；中间设计了中间码（Midamble），应用于同步及信道估计，为使用联合检测而准备的，并将缺少保护和纠错的物理层信令安放在中间码两旁。
整个帧结构设计方法是我们所特有的，是为满足系统技术而设计的[3]。
使用此帧结构，可以灵活配置上下行时隙，提供满足各种要求的不对称业务（从上下行1∶6到6∶1）的TDD双工工作方式。
众所周知，TDD与FDD双工方式相比有如下优点：
a）只需要单一载波频率，频谱使用有较高的灵活性；
b）上下行使用相同载波频率，可以通过对上行链路的估值获得上下行电波传播特性，便于使用诸如智能天线、预Rake接收等技术以提高系统性能；
c）便于支持上下行不对称业务；
d）产品简单，成本低。
但是，TDD采用不连续接收和发射，在对抗多径衰落及多普勒频移等方面不如FDD。
20世纪80年代以来，均认为TDD方式主要使用于微小区，难以支持较大的小区范围和较高的移动速度。
在TD-SCDMA系统中，采用智能天线技术加上联合检测技术克服了TDD方式的缺点，在小区覆盖方面和WCDMA相当，支持的移动速度也达到250km/h，完全满足单独组网的要求。
2.2.1智能天线技术
参见前一章中对CDMA系统问题的描述，要使CDMA系统自干扰问题获得解决的一条途径就是使用智能天线。
如果天线能够自适应地提供一个波束，只接收此波束方向内的信号，则干扰将大幅度地降低。
简单计算，如果此天线波束宽度只有小区覆盖的1/m，则干扰将降低到1/m，系统容量可能增加m倍。
此外，前面讨论的TDD双工方式所存在的问题，采用智能天线也能得到解决。
一个具有智能天线的TDD基站设备由多只天线单元组成的天线阵和与各个天线单元连接的，相干工作的射频收发信机及基带数字信号处理器等主要部分构成。
简单地说，此智能天线的工作原理为：
来自各接收机的信号首先进行解扩，然后对各码道的接收数据进行合并，得到来波方向（DOA）及接收波束赋形，然后，再进行后续信号处理。
而对发射信号，首先根据DOA加上对每个天线的权重，实现发射波束赋形，再交各个发射机，通过天线发射出去。
当天线阵的单元数足够多，此接收和发射波束就可能足够窄，CDMA系统的容量就可能达到所使用扩频码的数量，使CDMA系统的容量优势充分发挥出来。
但是，智能天线并不能克服时延较长（如达到或者超过一个码片宽度）的多径。
为此，在TD-SCDMA系统中，我们将智能天线和联合检测算法联合使用，以充分发挥两者的优势。
众所周知，联合监测是一种多用户检测方法，比单用户检测（如Rack）性能要好，但算法复杂，其复杂度与CDMA的扩频码道数成2次方以上的速度增加。
TD-SCDMA采用的最大扩频系数只有16，故可以接受其复杂性而使用其高性能。
2.2.5接力切换（BatonHandoff）
端切换中都采用硬切换，对数据传输是不利的。
CDMA（IS-95）系统采用了软切换，是一个大的进步。
但采用软切换要付出占用更多网络及无线信道作为代价，特别当所有无线信道资源（码）都可以作为业务使用时，使用软切换的代价就太高了。
接力切换的概念是充分利用TDD双工方式的特点，即不连续接收和发射。
另外，由于在TDD系统中，上下行链路的电波传播特性相同，可以通过开环控制实现同步。
这样，当终端在切换前，首先和目标基站实现同步，并获得开环测量的功率和同步所需要的参数。
切换时，原基站和目标基站同时和此终端通信，在不产生任何中断情况下就实现了切换。
这样，接力切换具有软切换的主要优点，但又克服了软切换的缺点。
而且，接力切换可以在工作载波频率不同的基站间进行，比软切换的适用范围大大推广了。
2.2.6动态信道分配（DCA）
动态信道分配：
TDD系统中的动态信道分配（DCA）是一项重要技术。
在TD-SCDMA系统中，将DCA和智能天线波束赋形结合进行考虑，部分引入空分多址（SDMA）概念，将使DCA的手段大大增强。
这对相邻小区使用不同上下行比例业务有非常明显的效果。
第3章DT（路测）
3.1优化流程
这是我们从DT到DTA再到网络优化的一个流程。
图1优化流程
3.1.1DT的准备工作
网络信息：
基站位置、天线挂高、天线方位角、天线下倾角、导频发射功率、天线波瓣宽度等工程参数。
准备设备：
路测车辆、路测设备、测试UE、笔记本电脑、GPS、指南针、数码相机、纸质地图、mapinfo格式数字地图、相关处理软件等。
3.1.2路测数据采集
仪器来采集与导频污染的相关数据：
各个小区的
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