摘要　本文通過分析當前階段TD-SCDMA系統在2010-2025 MHz頻段可能采用的幾種頻率規劃方案和組網模式，討論了各種方案的優劣勢。并著重介紹了基于N頻點技術的頻率規劃方案，它可有效地保障無線網絡快速、穩定地建設并享受較高的頻譜利用率。

1、引言

　　中國為支持TD-SCDMA發展，劃分了155 MHz寶貴的頻譜資源以承載TD-SCDMA組網。其中2010-2025 MHz為一階段頻段，這段頻譜與其他系統的工作頻段隔離較大，干擾很小，目前系統廠商均基于此頻段進行設備研發。1880-1920 MHz二階段頻段為后續TD-SCDMA大規模靈活組網提供了有力保障，系統廠商均表示設備將在下一階段支持此頻段。2300-2400 MHz廣闊的100 MHz帶寬作為補充頻帶可保障TD-SCDMA系統的持續長期發展。

2、傳統的頻率規劃方案和N頻點方案

　　2010-2025 MHz頻段可以支持9個頻點，完全滿足大規模組網的需求。如果考慮多運營商同時使用此頻段，可能出現10 MHz頻段組網或者5 MHz頻段組網的情況。基于此，本文提出在15 MHz、10 MHz、5 MHz等3種情況下的TD-SCDMA頻率組網模式，從技術角度和市場角度來綜合分析TD-SCDMA系統組網的多樣性、各種模式的優劣勢及持續演進，以便更好地配合運營商的建網和運營策略。同時考慮到TD-SCDMA單載波的承載能力和市場潛在的容量需求，以下分析均基于基站S3/3/3或更多載波的配置方式。

　　為了能夠更清楚地闡明各種組網方案的差異，首先簡單介紹一下傳統小區的概念和N頻點方案下的多載波小區概念。

　　TD-SCDMA系統默認每一個載波扇區為一個獨立的小區。Uu接口對于無線資源的操作、配置都是針對一個載頻進行的，在Iub接口小區建立的過程中一個小區只配置一個絕對頻點號；如果是多載頻，則每個載頻被當作一個邏輯小區。例如，對于3扇區3載頻的情況，則認為有9個邏輯小區，針對每個小區完成獨立的操作，也即9個小區發送各自的導頻和廣播信息，9個載頻都必須配置9套完整的公共信道，而其中的BCH、FACH和PCH都為全向信道。因此傳統小區模式方式下。對于多載頻配置，比較典型的有同頻組網和異頻組網兩種方式。

　　（1）方式一：同頻組網

　　圖1所示是15 MHz帶寬內，9個頻點完全同頻組網的邏輯結構（數字代表相應的頻點）。

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圖1　同頻組網的邏輯結構

　　同頻組網可以充分實現TD-SCDMA系統的高頻譜利用率，其在15 MHz帶寬內可支持S9/9/9的最大配置。但這種情況下，同一物理環境下存在多個小區覆蓋，載頻間廣播信道的干擾嚴重，導致系統性能和效率降低，需要做更多的網規網優工作。

　　（2）方式二：異頻組網

　　圖2所示是15 MHz帶寬內，9個頻點完全異頻組網的邏輯結構。

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圖2　異頻組網的邏輯結構

　　這種組網方式的優勢比較明顯，由于各小區工作在不同的頻點，鄰區干擾很小，網絡性能較好，同時網絡規劃和優化實施也比較容易。

　　但這種模式的缺點也很明顯。不同小區分別占用一個頻點資源，15 MHz帶寬可支持的最大配置是S3/3/3。當需要支持多個載波以提供更大的容量時，這種方式耗費頻譜資源非常快，在多運營商建網運營的情況下，頻譜的使用不太經濟。

　　針對上述兩種方案的缺陷，在CCSA（中國通信標準化協會）的大力推動下，多載波方案（N頻點方案）在接入網系統得到了實現。在同一覆蓋區域內（扇區），若有多個載頻存在，從分配到的N個頻點中確定一個作為主載頻，其余頻點劃分為輔載頻。在同一個扇區內，僅在主載頻上發送DwPTS和廣播信息。N頻點方案中，公共信道限制在主載頻上，減少了公共信道的載頻間干擾，提高了系統性能，使得終端初始搜索準確、快速，系統接入、切換成功率均顯著提高。因此N頻點方案的引入將在改善系統性能和提升頻譜利用率方面帶來巨大的提升。

3、基于N頻點頻率規劃的方案

　　基于N頻點的技術特點，配合當前中國通信市場的格局以及運營企業潛在的布網需求。可將組網模式和頻率規劃方案劃分為以下幾種。

　　3.1　15 MHz頻段的頻率分配

　　15 MHz帶寬可以支持9個頻點，考慮到室內覆蓋的特殊性和頻點資源較充裕，可預留2個頻點給室內以滿足較高的容量需求。其余7個頻點用于室外應用。

　　（1）方式一：多載波同頻異頻聯合組網

　　這種組網模式要求主載波異頻配置。輔載波同頻配置。基于主載波與輔載波頻點相異的原則，將剩余的7個頻點分成兩組。一組用于主載波，一組用于輔載波。為了盡可能地減少主載波上的干擾，原則上考慮將盡量多的異頻頻點分配給主載波。建議主載波組包括4個頻點，其余3個頻點包含在輔載波組。可構建S4/4/4的蜂窩型網絡。其主載波的復用方式如圖3所示，小區頻率分配情況如圖4所示。

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圖3　15 MHz多載波同頻異頻聯合組網的主載波復用方式

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圖4　15 MHz多載波同頻異頻聯合組網的小區頻率分配

　　得益于主載波的頻點不同，工作在主載波的公共控制信道（例如BCH、FACH、FPACH）受到的干擾較小，具有較好的接收質量和覆蓋能力。輔載波與主載波工作在不同頻點，將主、輔載波間的干擾降到了最低點。另外，輔載波上只承載業務信道，同頻配置引入的干擾會對網絡容量帶來一定影響，但是綜合同頻帶來的高頻譜利用率，依然可以實現較高的容量。

　　當然，和全系統同頻組網比較，小區內部沒有實現完全的頻率重用，頻譜利用率居中。多載波同頻異頻聯合組網方案實現了以N頻點為目標結構的頻率組網，是小區性能、覆蓋和頻譜利用率折衷后的一種方案。

　　（2）方式二：多載波同頻組網方案

　　和方式一類似，預留2個頻段作為室內應用，其余7個頻點可以全網復用，即所有7個頻點能在各個小區使用，不同小區的輔載波頻率和主載波頻率可以相同。主載波的復用原則類似于GSM網絡中的頻率規劃，盡可能擴大重用距離以減少干擾。最大可實現主載波頻率復用因子F=7。其主載波復用方式如圖5所示，小區頻率分配如圖6所示。

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圖5　15 MHz多載波同頻組網的主載波復用方式

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圖6　15 MHz多載波同頻組網的小區頻率分配

　　此方案下，主載波頻點設置相異，利用異頻的良好特性，較好地削弱了各小區間主載波的干擾。N頻點的設計思想將輔載波對主載波TSO上公共控制信道的干擾降到最低，保證了公共控制信道具有較高的接收質量和覆蓋能力。

　　對于輔載波的頻點配置，考慮的基本原則是盡量減少輔載波對鄰小區的主載波業務信道的干擾。在建網初期，容量需求不大，輔載波可以配置較少數量。網絡建設以S1/1/1-S2/2/2為主，共有7個頻點資源可選擇承載。通過頻率規劃，實現輔載波的頻點與其他小區主載波的頻點重用距離盡可能遠。

　　當網絡逐漸步入成熟期，市場容量需求旺盛，同時運營企業也非常關注頻譜利用效率。基于TD-SCDMA系統呼吸效應不明顯的特點，推薦使用直接增加載波的方式實現擴容，解決網絡的容量壓力。注意此時各相鄰小區的主載波頻點配置不變，而且輔載波上TSO通常不承載業務，兩方面共同確保主載波TSO時隙上的廣播信道遭受的干擾不增加。對覆蓋影響很小，保持不同時期網絡規劃的一致性。

　　由于不同小區的輔載波頻率和主載波頻率可以相同，實現了全網同頻，極大地提高了頻率復用。15 MHz帶寬最大支持S7/7/7的網絡配置。

　　上述兩種方案各有特點，但基本共同點是主載波均異頻配置。運營企業可靈活選擇組網模式，結合實際市場需求進行網絡配置。

　　初期建設階段，重點關注網絡覆蓋和快速布網能力，總體話務量需求較小，頻率資源相對豐富，考慮采用以N頻點為目標結構的多載波組網模式。此時輔載波的個數可調。在大部分地區容量需求不高，輔載波配置可為零；在市區或者局部熱點地區，輔載波數量根據實際需求配置。

　　隨著網絡發展，用戶話務量持續增加。需要系統利用多載波提供更豐富的網絡容量。基于此平臺，保留主載波不變，只需要增加輔載波個數（如增加N個），設備增加相應的硬件，在保證前期規劃穩定的基礎上，即可實現網絡容量提升N倍。平滑的網絡擴容和網規調整極大地保護了運營商的前期投資。

　　3.2　10 MHz頻段的頻率分配

　　由于一些市場因素，運營企業可能只能獲得10 MHz帶寬。支持6個頻點。考慮到室內覆蓋的特殊性和頻點資源的總體規劃，可預留1個頻點給室內，其余5個頻點用于室外應用。

　　多載波同頻異頻聯合組網依然適用于網絡發展的前期，受限于整體頻點減少，可采用頻率復用因子F=3來規劃主載波，其余2個頻點作為輔載波。其主輔載波復用方式如圖7所示。

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圖7　10 MHz多載波同頻異頻聯合組網的主輔載波復用方式

　　或者采用多載波同頻組網的方案，網絡最大支持S5/5/5的網絡容量。其主輔載波復用方式如圖8所示。

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圖8　10 MHz多載波同頻組網的主輔載波復用方式

　　3.3　5 MHz頻段的頻率分配

　　5 MHz帶寬可以支持3個頻點，頻率資源比較緊張，為了實現網絡規模部署并保證良好的網絡性能，全網采取以N頻點為目標結構的多載波同頻組網方式。其主輔載波復用方式如圖9所示，小區頻率分配如圖10所示。

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圖9　5 MHz多載波同頻組網的主輔載波復用方式

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圖10　5 MHz多載波同頻組網的小區內頻率分配

　　通過對各種頻率規劃方案的比較，本文認為基于N頻點方案的頻率規劃可以提升網絡的性能質量并且實現高頻譜利用率，有效地確保前后期網絡規劃的一致性。