【正文】 項目背景 TDSCDMA（時分 — 同步碼分多址接入， Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access）第三代移動通信系統(tǒng)標準是信息產(chǎn)業(yè)部電信科學技術研究院（現(xiàn) 大唐集團）在國家主管部門的支持下，經(jīng)過多年的研究而提出的具有一定特色的第三代移動通信（ 3G， 3rd Generation）系統(tǒng)標準，是中國百年通信史上第一個具有自主知識產(chǎn)權的國際通信標準，在我國通信發(fā)展史上具有里程碑的意義并將產(chǎn)生深遠影響。 2021年 5月世界無線電行政大會正式接納 TDSCDMA為第三代移動通信系統(tǒng)國際標準，從而使 TDSCDMA 成 為與歐洲、日本提出的 WCDMA 以及美國提出的 cdma2021 并列的三大主流 3G標準之一。按照現(xiàn)有 3GPP 的 TDSCDMA LCR 標準，其核心網(wǎng)，甚至業(yè)務平臺與 WCDMA 是相同的。用戶設備域可進一步分為移動設備（ ME， Mobile Equipment）域和用戶業(yè)務識別單元（ USIM， UMTS Subscriber Identity Module）域，如圖 11 所示。它只與特定的用戶有關，而與用戶所使用的移動設備無關。網(wǎng)絡和終端可以只具有分組交換功能或電路交換功能，也可以同時具有兩種功能。 智能天線的核心在數(shù)字信號處理部分，它根據(jù)一定的準則，使天線陣列產(chǎn)生定向波束指向用戶，并自動地調(diào)整權重系數(shù)以實現(xiàn)所需要的空間濾波。 （ 2）增加系統(tǒng)容量，提高同時通信的用戶數(shù)量 采用窄波束接收和發(fā)射移動用戶信號，降低了其他用戶的干擾，對于自干擾的 CDMA 系統(tǒng)，可以有效地提高系統(tǒng)容量。 （ 4）降低基站發(fā)射功率，減少電磁輻射環(huán)境 在使用普通天線的天線基礎中，發(fā)射信號采用的時高效率放大器，而在TDSCDMA 中使用了智能天線，由于波束形成的增益可以減少對功放的要求，大大降低了基站的發(fā)射功率，同時也減少了電磁環(huán)境輻射。信號分離的方法大致分為單用戶檢測技術和多用戶檢測技術兩種。這種將單個用戶的信號分離看作是各自獨立的過程的信號分離技術稱為單用戶檢測（ SingleUser Detection）。對 于小區(qū)間 MAI，單小區(qū)算法只是單純地把它們看作無法消除的干擾即白噪聲來處理，這就減少了先驗證信淮安信息職業(yè)技術學院 2021 級移動通信專業(yè)畢業(yè)論文 息量，降低了解調(diào)門限?；谶@種理論和技 術，聯(lián)合檢測可以為移動通信帶來一下幾方面的好處： （ 1）不再將多址干擾作為噪聲，其效果優(yōu)于傳統(tǒng)的 RAKE 接收機。 （ 4）降低用戶設備（ UE） 的發(fā)射功率，提高 UE 的待機及通話時間，同時降低了設備成本和故障率。與 FDD 的區(qū)別在于，TDD 的系統(tǒng)接收和傳送是在同一頻率信道，即載波的不同時隙，用保 護時間來分離接收與傳送信道；而 FDD 則是在分離的兩個對稱的頻率信道上，用保護頻段來分離接收與傳送信道。另外， TDD 能使用各種頻率資源，不需要成對的頻率，它能有效使用零碎的頻率資源。另外上下行鏈路的衰落因子是不相關的，這需要用閉環(huán)功率控制。這樣的系統(tǒng)設計使系統(tǒng)的發(fā)射功率可以更迅速有效地收斂到理想的功率點。 根據(jù) TDD 模式原理，基于 TDD 模式的系統(tǒng)在上下行鏈路上的衰落是相同的，基站通過測量它從每個天線接收到的上行鏈路信號功率估計最強的路徑，從而估計和選擇最好的天線用于下行鏈路下一幀的傳送。但由智能天線的工作原理可知，其高效率是建立在上行鏈路和下行鏈路在無線路徑方面的對稱性基礎上的，即需要盡量保 證無線環(huán)境和傳輸條件的相同。 TDD模式系統(tǒng)具有上下行信道的互惠性，對功率控制的要求相對較低，適合采用智 第二章 TDSCDMA 移動通信系統(tǒng)簡要分析 能天線等新技術，使得 TDD 模式的終端可以配置比 FDD 模式終端更少的功能單元，從而更容易實現(xiàn)低功耗的、小尺寸的多模終端。另外，在 TDD 模式中，上下行保護時隙寬度決定覆蓋半徑的大小，從而限制了小區(qū)的覆蓋范圍。前者是因為在一個小區(qū)內(nèi)用戶間的同步受到破壞或上下行鏈路的時間 分配不平衡。 來自功率脈沖的干擾則緣于兩方面的原因： 一是 短 TDD幀的短傳輸時間； 二是 在小型終端內(nèi)部設備之間的脈沖傳輸。 淮安信息職業(yè)技術學院 2021 級移動通信專業(yè)畢業(yè)論文 另外，因為小區(qū)之間和不同終端之間的干擾問題，鄰近小區(qū)的基站之間要求同步，并且一般是符號級的精確同步。在高速移動時，多普勒效應將導致快衰落，速度越高，衰落變換頻率越高，衰落深度越深。 TDSCDMA 的同步技術包括網(wǎng)絡同步、節(jié)點同步、初始化同步、傳輸信道同步、無線接口同步、 Iu 接口時間校準、上行同步等。 節(jié)點同步用來估計和補償 UTRAN 節(jié)點（ Node B）之間的定時誤差。 第二章 TDSCDMA 移動通信系統(tǒng)簡要分析 移動終端開機建立下行同步過程被稱為初始化小區(qū)同步過程，即小區(qū)搜索。同時，根據(jù)相關峰值的時間位置可以初步確定系統(tǒng)下行的定時。 （ 3）控制復幀的同步：即終端通過檢測 DwPT 相對于 PCCPCH 中間碼的QPSK 調(diào)制香味便宜來到廣播信道控制復幀的主信息塊在 PCCPCH 中得位置。信道實際分配上就是一種無線資源的分配過程。 的優(yōu)缺點分析 采用 DCA 是 TDD 系統(tǒng)的優(yōu)勢所在，能夠靈活地分配時隙資源，動態(tài)的調(diào)整上下行時隙的個數(shù)，從而可以靈活地支持對稱及非對稱的業(yè)務。其設計思想是利用智能天線和上行同步等技術，在對 UE 的距離和方位進行定位的基礎上，以 UE 方位和其距離信息為輔助信息來判斷目前 UE 是否移動到了可進行切換的相鄰基站的鄰近區(qū)域。 接力切換是介于硬切換和軟切換之間的一種新的切換方法。不同之處在于接力切換斷開原基站和與目標基站建立通信鏈路幾乎同時進行的，因而克服了傳統(tǒng)硬切換掉話率較高、切換成功率較低的缺點。應用軟件無線電技術的好處在于為無線通信系統(tǒng)的升級提供了靈活性。 SDR 平臺使用 DSP 軟件完成數(shù)字信號處理（由 DSP 完成基帶信號的處理），完成各種不同信號的調(diào)制、解調(diào)；根據(jù)系統(tǒng)的實際需要，在軟件中添加各種不同的算法，可以完成特定功能。 (1) 寬帶 /多頻段天線 理想的軟件無線電系統(tǒng)的天線部分應該能夠覆蓋全部 無線通信頻段。 軟件無線電臺覆蓋的頻段為 2MHz～ 2 000MHz。 (2)A/D/A 轉(zhuǎn)換器件 在軟件無線電通信系統(tǒng)中，要達到盡可能多地以數(shù)字形式處理無線信號，必須把 A/D 轉(zhuǎn)換盡可能地向天線端推移，這樣就對 A/D 轉(zhuǎn)換器的性能提出了更高的要求。 (3) DSP 技術 DSP 主要完成電臺內(nèi)部數(shù)據(jù)處理、調(diào)制解調(diào)和編碼解碼等工作。只有這樣，才能實現(xiàn)電臺內(nèi)部軟件的高速運行和多種功能的靈活切換及控制。并且隨著移動通信的繼續(xù)發(fā)展，也需要增加具有新功能的系統(tǒng)模塊，為用戶提供更先進的服務?；?SDR 產(chǎn)品的生產(chǎn)將比傳統(tǒng)產(chǎn)品原材料成本低，且產(chǎn)品壽命長。 性能分析 方法：系統(tǒng)設計不僅要求滿足無縫覆蓋的基本要求，還要考慮到容量對系統(tǒng)的影響。下面介紹幾淮安信息職業(yè)技術學院 2021 級移動通信專業(yè)畢業(yè)論文 個反映覆蓋性能指標的重要參數(shù) （ dB）：定義為一個 PN碼片周期累積的導頻能量與接收帶寬內(nèi)總的功率譜密度之比（單位 dB）。這種所謂的鏈路性能表是事先通過鏈路仿真工具得到的。由于 FER和業(yè)務信道 Eb/Nt有對應關系，可以通過鏈路仿真得到。 （ dBm）：移動臺接收的功率包括服務小區(qū)業(yè)務信號和其它小區(qū)發(fā)來的干擾信號以及熱噪聲。在此需要強調(diào)的是在覆蓋分析的過程中，默認功率控制是有 第二章 TDSCDMA 移動通信系統(tǒng)簡要分析 效的，即能夠保證基站和移動臺以滿足業(yè)務數(shù)據(jù)正確調(diào)制解調(diào)需要最低功率發(fā)射。 ： 1. TDSCDMA 系統(tǒng)的純話音業(yè)務 根據(jù)覆蓋分析的結(jié)果（前反向覆蓋平衡的結(jié)果），可以得出的各小區(qū)的覆蓋范圍和話務密度圖。然后選擇業(yè)務類型和業(yè)務模型。 將小區(qū)負載與負載上限（由容量估算得到）進行比較，判斷各小區(qū)是否過載，及過載的數(shù)值。 由于 TDSCDMA系統(tǒng)的切換率大小與規(guī)劃區(qū)內(nèi)的業(yè)務負載情況、各小區(qū)的覆蓋區(qū)域和軟切換參數(shù)設置都有著密切的關系，單純依靠手工是無法完成精確計算的，所以也必須借助 TDSCDMA網(wǎng)絡規(guī)劃軟件，通過計算 機模擬來完成，可以看作是無線覆蓋分析的內(nèi)容之一。按照事先已經(jīng)得到的業(yè)務密度分布圖，完成的覆蓋分析。 （ 2）掌握網(wǎng)絡的整體運行狀況，為網(wǎng)絡進一步優(yōu)化和建設提供直接參考。 從技術層面來看，無線網(wǎng)絡評估是圍 繞著覆蓋、容量和質(zhì)量三個方面進行。 ? 容量評估 直接按照網(wǎng)絡規(guī)劃設計的下 /上行話務量或 OMC 統(tǒng)計的下 /上行話務量，都不能客觀地評價網(wǎng)絡，而資源利用率則可以很好地對此進行評估?？蓞⒄找韵略u估準則：在 Ec/Io≥?6dB、RSCP≥?95dBm 的全部路測數(shù)據(jù)中，話音質(zhì)量 BLER≤5%的數(shù)據(jù)占全部數(shù)據(jù)的百分比。周圍相鄰基站偏離標準蜂窩超過小區(qū)半徑的 1/4，則統(tǒng)計一次布局不合理，依次類推完成整個區(qū)域和整個網(wǎng)絡的評估。在忙時話統(tǒng)中，當小區(qū)話務量大于 ，則列為超忙小區(qū)；當小區(qū)話務量小于 ，則列為超閑小區(qū)。 （ 5）話務統(tǒng)計和測試指標的對比 話務統(tǒng)計指標和測試指標是反映無線網(wǎng)絡性能的重要指標，可判斷網(wǎng)絡性能是否達標。 干擾強度： PCCPCH C/I≥?6dB。 業(yè)務測量測試點選取要有代表性，可以參考 CQT 測試點。短呼主要 是測試呼叫接入能力，長呼測試話音的長時間保持能力。 TDSCDMA 系統(tǒng)使用 BLER，結(jié)合通信系統(tǒng)通用的話音質(zhì)量評估系統(tǒng) MOS（ Mean Opinion Score）衡量標準，從話音用戶感受的角度，對話音質(zhì)量進行評估。測試需要配置 ftp 服務器，以消除各種干擾因素。 PS 數(shù)據(jù)業(yè)務測試指標有 PDP 激活成功率、通信中斷率、最大吞吐率和平均吞吐量等。 5．彩信業(yè)務 彩信（ MMS， Multimedia Message service）與 SMS 測試方式一致，只是MMS 的文本內(nèi)容更為豐富，可以是文本、話音和圖像的任意組合。 WAP 瀏覽過程中，傳輸速率跟測試終端分配到的時隙個數(shù)相匹配，傳輸結(jié)束之后，頁面?zhèn)鬏敓o誤 。最后統(tǒng)計出流媒體業(yè)務的成功率、中斷率和下載速率。記錄 Java 業(yè)務下載速率、業(yè)務成功和下載中斷情況，最后統(tǒng)計出 Java業(yè)務成功率。 1．接通率 接通率是反映 TDSCDMA 系統(tǒng)性能最重要的指標，也是運營商十分關注的指標。掉話率反映了系統(tǒng)的通信保持能力，是用戶直接能夠感受到的重要性能指標之一。尋呼擁塞率定義為： 尋呼擁塞率 = 呼叫失敗次數(shù)（資源限制原因） /呼叫接入發(fā)起次數(shù) 100% 6．話音建立時延 話音建立時延是衡量系統(tǒng)性能的一個重要指標，是指用戶發(fā)起呼叫到對方振鈴之間的時間差。 DCA 指配成功率的定義為： DCA 指配成功率 = DCA 成功次數(shù) /DCA 發(fā)起次數(shù) 100% 11．電路域話務量 電路域話務量指標反映了網(wǎng)絡電路域整體負荷情況。分組域流量具體公式如下： 淮安信息職業(yè)技術學院 2021 級移動通信專業(yè)畢業(yè)論文 上行分組域流量 =上行 RLC 層流量 下行分組域流量 =下行 RLC 層流量 13．話 音質(zhì)量 話音質(zhì)量是指在話音業(yè)務的覆蓋區(qū)域內(nèi)，滿足通話要求的話音業(yè)務最大誤幀率 /誤塊率 /誤比特率（ FER/BLER/BER）。 TDSCDMA 采用了時分雙工（ TDD）和碼分多址（ CDMA），上下行工作于統(tǒng)一頻段。 TDSCDMA 設計支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務等各種業(yè)務。但是總的來說可以分為三大類，即內(nèi)部干擾、外部干擾和互調(diào)干擾。但由于是 TDD 系統(tǒng)，主要存在自功率脈沖干擾、蜂窩內(nèi)的干擾和 TDD與 FDD 間等的干擾。 淮安信息職業(yè)技術學院 2021 級移動通信專業(yè)畢業(yè)論文 TDSCDMA 的網(wǎng)絡規(guī)模估算同樣基于容量和覆蓋兩部分，區(qū)別在于在TDSCDMA 中兩者的關系更為緊密，容量規(guī)劃更為復雜。 TDSCDMA 的頻點資源比較寬裕，因此頻率規(guī)劃相對 GSM 系統(tǒng)來說比較簡單。網(wǎng)絡優(yōu)化是一個長期的過程，它貫穿于網(wǎng)絡發(fā)展的全過程。通過技術手段或參數(shù)調(diào)整使網(wǎng)絡達到最佳運行狀態(tài)，在保持網(wǎng)絡質(zhì)量前提下，不僅要使網(wǎng)絡資源獲得最佳效益，還要了解網(wǎng)絡的增長趨勢，為系統(tǒng)擴容提供理論依據(jù)，確保網(wǎng)絡今后運行維護工作的 順利進行。 第四章 TDSCDMA 無限通信網(wǎng)絡的優(yōu)化分析 根據(jù)網(wǎng)絡優(yōu)化的任務，可以分為持續(xù)性和階段性兩種網(wǎng)優(yōu)模式。階段性網(wǎng)優(yōu)時 間緊，任務重，需要對網(wǎng)絡作較大調(diào)整，因此在短時間內(nèi)需要大量工程師。 一般而言，網(wǎng)絡優(yōu)化任務包括尋求最佳的系統(tǒng)覆蓋、最小的掉話和接入失敗、合理的切換（硬切換、接力切換）、均勻合理的基站負荷和最佳的導頻分布等方面。 TDSCDMA 系統(tǒng)使用特殊的幀結(jié)構，采用了智能天線、聯(lián)合檢測、 DCA 和上行同步等關鍵技術，因此 TDSCDMA 系統(tǒng) RRM 算法設計更為靈活，優(yōu)化復雜度高。 （ 4）均衡網(wǎng)絡負荷及話務量：網(wǎng)內(nèi)各小區(qū)之間話務量均衡、信令負荷均衡、設備負荷均衡和鏈路負荷均衡等。無線網(wǎng)絡性能綜合表現(xiàn)在三個方面：覆蓋、 容量和質(zhì)量。建立可靠、完善的基站數(shù)據(jù)庫，為今后的維護優(yōu)化工作奠定堅實的基礎。 （ 4） DT/CQT 測試 通過實際測試，獲得真實的