内容简介
     《高等职业教育“十二五”规划教材·全国高职高专通信类专业规划教材:TDSCDMA移动通信网络规划与优化》着重介绍3G移动通信技术中的TD-SCDMA技术。TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分多址)是中国提出的第三代移动通信标准,是以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准,是我国电信史上重要的里程碑。
  《高等职业教育“十二五”规划教材·全国高职高专通信类专业规划教材:TDSCDMA移动通信网络规划与优化》内容主要包括TD-SCDMA技术原理、TD-SCDMA无线网络规划、TD-SCDMA无线网络勘测以及TD-SCDMA无线网络优化等四大组成内容,在教学任务设计上以案例为载体,包含各部分内容的相关案例、拓展提高需学习的相关知识、本章小结以及思考与练习等。
  《高等职业教育“十二五”规划教材·全国高职高专通信类专业规划教材:TDSCDMA移动通信网络规划与优化》适用于电子信息、通信技术类高等院校在校学生专业学习,以及从事通信工程领域等相关技术人员参考使用。     
内页插图
          目录
   第1章 TD-SCDMA基本原理及关键技术
1.1 TD-SCDMA基本原理
1.1.1 TD-SCDMA发展概述
1.1.2 TD-SCDMA系统的特点
1.1.3 扩频与调制技术
1.1.4 物理层结构
1.2 TD-SCDMA关键技术
1.2.1 时分双工技术
1.2.2 智能天线技术
1.2.3 联合检测技术
1.2.4 动态信道分配技术
1.2.5 接力切换技术
1.2.6 功率控制
本章小结
思考与练习
第2章 TD-SCDMA网络协议与信令流程
2.1 UTRAN网络系统结构
2.2 网络接口协议
2.3 信道映射
2.4 物理层过程
2.5 信令流程
2.6 操作案例:信令流程解析
本章小结
拓展与提高
思考与练习
第3章 TD-SCDMA无线网络规划
3.1 TD-SCDMA无线网络规划的原则及目标
3.2 TD-SCDMA无线网络规划内容
3.3 TD-SCDMA无线网络规划流程
3.4 操作案例:网络规划
本章小结
拓展与提高
思考与练习
第4章 TD-SCDMA无线网络站点勘测与设计
4.1 站点勘测内容与流程
4.2 站址选取原则
4.3 其他考虑因素
4.3.1 智能天线的使用
4.3.2 TD-SCDMA与其他系统隔离情况
4.4 站点勘测工具介绍
4.4.1 站点勘测工具
4.4.2 站点勘测工具使用方法
4.5 操作案例:TD-SCDMA站点勘测工程案例
本章小结
拓展与提高
思考与练习
第5章 TD-SCDMA典型场景网络规划
5.1 市区规划需关注问题
5.2 室内规划需关注问题
5.3 操作案例一:市区覆盖网络规划
5.4 操作案例二:室内覆盖网络规划
本章小结
拓展与提高
思考与练习
第6章 TD-SCDMA无线网络优化
6.1 TD-SCDMA无线网络优化概论
6.1.1 TD-SCDMA无线网络优化的意义
6.1.2 TD-SCDMA与2G无线网络优化的区别
6.1.3 TD-SCDMA无线网络优化与规划设计的关系
6.2 TD-SCDMA无线网络优化原则
6.2.1 TD-SCDMA无线网络优化原则
6.2.2 TD-SCDMA无线网络优化分类
6.3 TD-SCDMA无线网络优化流程
6.3.1 TD-SCDMA网络优化步骤
6.3.2 设备检查
6.3.3 数据采集
6.3.4 数据分析及问题定位
6.3.5 优化前网络评估
6.3.6 优化方案制定及评审
6.3.7 优化方案实施
6.3.8 优化方案验证
……
第7章 无线环境优化
第8章 系统性能优化
参考文献      
精彩书摘
     在TD-SCDMA系统中,智能天线的基本思想是,天线以多个高增益窄波束动态地跟踪多个期望用户。接收模式下,来自窄波束之外的信号被抑制,发射模式下,能使期望用户接收的信号功率最大,同时使窄波束照射范围以外的非期望用户受到的干扰最小;智能天线是利用用户空间位置的不同来区分不同用户,在相同时隙、相同频率或相同地址码的情况下,仍然可以根据信号不同的空间传播路径而区分。
  TD-SCDMA目前已实现的智能天线系统采用了现代数字信号处理技术,并选择合适的自适应算法,动态形成空间定向波束,使天线阵列方向图主瓣对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,从而达到充分利用移动用户信号并抵消或最大程度地抑制干扰信号的目的。基站会在整个小区内跟踪终端的移动,这样终端得到的信噪比可有极大的改善,从而优化链路预算,干扰减小后频谱利用率也得到提高。
  TD-SCDMA由于上下行无线链路使用同一载频,无线传播特性近似相同,能够很好地支持智能天线技术。TDD(时分双工)技术中智能天线的使用增加了TD-SCDMA无线接口的容量。TD-SCDMA智能天线要实现两种波束,一种是广播波束,一种是业务波束。广播波束是在广播时隙形成,要实现对整个小区的广播,所以要求波束宽度很宽,尽量做到小区无缝隙覆盖。业务波束是在建立具体的通话链路后形成,也就是形成跟踪波束,此时它会针对每一个用户形成一个很窄的波束,而且这些波束会紧紧地跟踪用户。由于波束很窄,能量比较集中,在相同的功率的情况下,智能天线能将有用信号强度增加,同时减小对其他方向用户的干扰。由于智能天线能很好地集中信号,所以发射机可以适当地减小发射功率。
  (2)物理特性
  常见的智能天线阵列一般分为360°全向阵列和120°平面扇区阵列。全向天线阵列主要适用于用户密度较低的农村地区和偏远山区,可作360。全向小区覆盖。平面天线阵列主要覆盖120°的扇形区域,通常一个三扇区基站便可以覆盖360°范围。平面天线阵列由于具有较好的波束赋形性能,能够形成更窄的波瓣宽度,具有更强的旁瓣抑制能力并提供更高的赋形增益,所以将成为目前TD-SCDMA智能天线的主流,应用于用户密集的广大城区环境的覆盖。
  ……      
前言/序言
       
				 
				
				
					TDSCDMA移动通信网络规划与优化  前言  随着信息技术的飞速发展,移动通信已成为现代社会不可或缺的基础设施。TDSCDMA(时分同步码分多址)作为我国自主研发的第三代移动通信技术,在推动我国通信产业发展、实现信息富国战略方面扮演着重要角色。TDSCDMA网络的成功部署与高效运营,离不开精细化的网络规划与科学的网络优化。本书正是针对高等职业教育通信类专业的需求,系统地阐述了TDSCDMA移动通信网络规划与优化的理论知识和实践方法。  本书旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台,帮助读者掌握TDSCDMA网络规划的核心理念,理解网络优化中的关键技术,并具备解决实际网络问题的能力。通过学习本书,读者将能够理解TDSCDMA技术的特性,掌握网络需求分析、覆盖规划、容量规划、切换优化、干扰管理等一系列关键环节,为未来从事TDSCDMA网络的建设、维护和优化工作打下坚实的基础。  第一章 TDSCDMA移动通信网络概述  本章将带领读者走进TDSCDMA的世界,深入理解其技术原理和发展历程。     1.1 移动通信发展历程回顾        从第一代模拟通信到第二代数字通信,再到第三代宽带移动通信,移动通信技术经历了深刻的变革。本节将简要回顾各代通信技术的特点与演进,为理解TDSCDMA的出现和定位奠定基础。        探讨从GSM到CDMA,再到WCDMA和TD-SCDMA的演进路径,分析不同技术在频谱利用、数据传输速率、移动性管理等方面的差异。    1.2 TDSCDMA技术原理与特点        核心技术解析: 详细介绍TDSCDMA的核心技术,包括时分双工(TDD)、同步码分多址(CDMA)、智能天线(Smart Antenna)、联合检测(Joint Detection)等。        TDD优势与挑战: 分析TDD模式在上下行资源分配灵活性、频谱利用率方面的优势,以及其对终端同步、干扰控制提出的挑战。        CDMA技术原理: 讲解码分多址技术如何实现用户在同一频率上并发通信,重点阐述其抗干扰能力和扩频增益。        智能天线技术: 介绍智能天线如何通过波束形成和空间滤波技术,有效提升信号质量、抑制干扰,并实现用户隔离。        联合检测技术: 深入探讨联合检测如何协同处理多个用户的信号,从而提高多用户检测性能,降低系统误码率。        TDSCDMA的时隙结构与帧结构: 详细解析TDSCDMA数据传输的基本单元,包括时隙(Slot)、帧(Frame)的构成,以及不同时隙在上下行数据传输中的作用。        TDSCDMA与其他3G技术的比较: 将TDSCDMA与WCDMA、CDMA2000等其他3G技术进行对比,分析其在技术特性、性能指标、产业链发展等方面的异同。    1.3 TDSCDMA网络架构        核心网(Core Network): 介绍TDSCDMA核心网的组成部分,包括移动交换中心(MSC)、网关移动交换中心(GMSC)、分组数据服务节点(SGSN)、网关GPRS支持节点(GGSN)等,以及它们在呼叫控制、业务管理、数据传输中的作用。        无线接入网(Radio Access Network - RAN): 详细讲解TDSCDMA基站(NodeB)的功能,包括信号的发送、接收、调制解调、多用户检测等。        用户终端(User Equipment - UE): 介绍用户终端在TDSCDMA网络中的角色,包括信号的发送与接收、用户身份识别、业务处理等。        接口与协议: 简要介绍TDSCDMA网络中关键接口(如Iub, Iur, Um等)和相关通信协议,为理解网络通信流程打下基础。    1.4 TDSCDMA网络在中国的发展与应用        回顾TDSCDMA在中国从研发、试验到大规模商用的历程。        分析TDSCDMA在不同行业和场景下的应用,例如政务、教育、医疗、公共安全等,展示其作为自主技术的重要价值。  第二章 TDSCDMA移动通信网络规划  网络规划是构建高质量TDSCDMA网络的第一步,本章将深入探讨网络规划的关键要素。     2.1 网络规划流程与原则        规划流程: 详细阐述TDSCDMA网络规划的典型流程,包括业务需求分析、目标设定、网络参数确定、站点布局、干扰分析、切换设计等。        规划原则: 强调网络规划应遵循的原则,例如经济性、前瞻性、可靠性、灵活性、可扩展性等。        规划工具与方法: 介绍常用的网络规划工具(如Atoll, Planet等)和规划方法论。    2.2 业务需求分析与网络容量规划        业务类型与特点: 分析TDSCDMA网络需要支持的各类业务,如语音、数据(上网、视频)、短信等,并探讨其对网络资源的需求。        话务模型与用户行为分析: 介绍如何根据用户数量、业务分布、使用习惯等建立准确的话务模型,为容量规划提供依据。        覆盖要求: 明确不同区域(如城区、郊区、室内)的信号覆盖标准,包括信号强度、信噪比(SNR)、信号质量(RSRQ)等。        容量指标: 定义网络容量的关键指标,如每用户平均吞吐量、系统总吞吐量、用户接纳能力等。        容量计算方法: 讲解如何基于话务模型、业务速率、信道利用率等参数,计算网络所需的基站数量、扇区配置、发射功率等。        上行与下行容量的制约: 分析TDSCDMA系统中,通常以上行容量作为主要制约因素的原因,以及如何通过技术手段进行优化。    2.3 覆盖规划        覆盖区域划分: 根据地理环境、用户密度、业务需求等因素,将网络覆盖区域划分为不同的等级(如重点覆盖区、一般覆盖区)。        基站选址原则: 探讨基站选址的综合考虑因素,包括地形地貌、现有建筑物、电磁兼容性、供电条件、传输资源、建设成本等。        站点类型与配置: 介绍宏基站、微基站、室内分布系统(DAS)等不同站点类型及其适用场景。        传播模型应用: 讲解如何运用各种无线传播模型(如Okumura-Hata、COST231-Hata、Rayleigh衰落模型等)来预测信号传播路径和覆盖范围。        覆盖仿真与评估: 利用规划工具进行覆盖仿真,评估基站配置的合理性,并根据仿真结果进行调整。    2.4 频率与码资源规划        TDSCDMA的频段特点: 介绍TDSCDMA常用的频段,及其在不同国家和地区的分配情况。        时隙配置: 详细讲解TDSCDMA的时隙配置策略,包括上下行时隙比例(UL/DL Ratio)的选择,以及其对网络性能的影响。        码资源分配: 分析TDSCDMA码道的分配原则,如何保证用户之间、扇区之间的良好隔离。        载波与小区规划: 规划不同基站的载波数量、小区标识(Cell ID)的分配,避免同频干扰。    2.5 切换设计        切换的必要性: 解释移动用户在网络中移动时,为保证通信不中断,需要进行切换。        切换类型: 介绍软切换(Soft Handover)与硬切换(Hard Handover)的原理和区别。        切换参数设置: 详细阐述切换相关的参数,如切换门限(Handover Threshold)、切换迟滞(Handover Hysteresis)、切换执行判决等,并讲解其取值原则。        切换场景分析: 分析不同切换场景下的影响,例如小区边界切换、基站退服切换、载波切换等。        切换优化目标: 明确切换优化的目标,例如降低切换失败率、缩短切换时延、提高切换成功率。  第三章 TDSCDMA移动通信网络优化  网络优化是保障TDSCDMA网络高质量运行的关键环节,本章将聚焦网络优化的技术与方法。     3.1 网络优化基本流程与方法        优化目标设定: 明确网络优化的具体目标,例如提升用户感知速率、降低话务掉话率、减少漏接率、改善覆盖质量等。        数据采集与分析: 介绍常用的网络性能数据采集工具和方法,包括性能指标(KPI)的监控与分析。        问题定位与诊断: 学习如何根据性能指标的异常,准确诊断出网络中存在的问题(如干扰、覆盖盲区、容量不足、切换故障等)。        优化方案制定与实施: 针对问题制定具体的优化方案,并进行实施。        效果评估与持续优化: 评估优化方案的效果,并根据实际情况进行持续的调整和优化。    3.2 覆盖优化        覆盖盲区与弱覆盖区的识别: 利用路测数据、网络监测数据和用户投诉,识别覆盖盲区和弱覆盖区。        天线参数调整: 讲解如何调整天线的高度、方位角、下倾角,以改善特定区域的覆盖效果。        基站功率调整: 分析基站发射功率对覆盖范围和干扰的影响,并学习如何进行合理的功率调整。        补充覆盖方案: 在无法通过调整现有基站解决覆盖问题时,考虑增加新的微基站或室内分布系统。        智能天线参数优化: 针对智能天线,介绍如何优化其波束形成算法和参数,以提升特定方向的覆盖质量。    3.3 容量优化        话务均衡与负载分担: 分析网络中是否存在话务不均衡的情况,并通过调整基站配置、切换参数等实现话务的均衡分配。        时隙配置优化: 根据不同区域、不同时段的业务需求,动态调整上下行时隙比例,提高资源利用率。        小区参数调整: 优化小区重选、小区选择等参数,引导用户接入最优小区,缓解拥塞。        多载波与载波聚合(CA)应用: 在条件允许的情况下,介绍如何利用多载波技术或载波聚合技术提升系统容量和用户速率。        软件升级与新特性引入: 探讨通过软件升级引入新的网络功能或优化算法,提升容量。    3.4 干扰管理与优化        TDSCDMA干扰源分析: 识别TDSCDMA网络中的主要干扰源,包括同频干扰、邻频干扰、站间干扰、终端干扰等。        干扰检测与定位: 学习利用专用工具和方法检测和定位干扰源。        智能天线与联合检测在干扰抑制中的作用: 深入分析智能天线和联合检测技术如何有效抑制多用户干扰和站间干扰。        切换参数优化以规避干扰: 调整切换参数,避免用户在干扰区域进行频繁切换。        频率和码资源优化: 通过合理的频率规划和码资源分配,减少同频和邻频干扰。        载波配置与切换参数调整: 优化载波配置和切换参数,最大程度地降低干扰对网络性能的影响。    3.5 切换优化        切换失败原因分析: 分析切换失败的常见原因,如信号强度不足、干扰过大、时间同步问题、参数设置不当等。        切换参数精调: 根据路测数据和网络性能指标,精细调整切换门限、切换迟滞等参数,优化切换成功率。        软切换优化: 优化软切换参数,提升软切换的覆盖范围和成功率,减少切换过程中可能出现的通信中断。        切换性能监控: 持续监控切换成功率、切换时延等关键指标,及时发现并解决切换问题。    3.6 用户体验优化        业务性能监控: 重点关注语音通话质量(MOS值)、数据传输速率、应用响应时延等直接影响用户体验的指标。        用户投诉分析与处理: 建立有效的用户投诉反馈机制,深入分析用户投诉原因,并采取针对性措施解决。        终端兼容性测试与优化: 关注不同终端在TDSCDMA网络中的表现,并与终端厂商合作进行优化。        室内覆盖优化: 针对室内信号弱的问题,设计和实施有效的室内覆盖解决方案。  第四章 TDSCDMA网络维护与故障排除  本章将介绍TDSCDMA网络的日常维护以及如何应对和解决各类网络故障。     4.1 网络维护管理        日常巡检与监控: 建立完善的日常巡检制度,对基站设备、传输链路、电源系统等进行定期检查。        性能指标监控: 持续监控关键性能指标(KPI),及时发现异常情况。        告警管理: 建立高效的告警处理流程,及时响应和处理各类网络告警。        设备管理: 包括设备档案管理、生命周期管理、备品备件管理等。    4.2 常见网络故障分析与处理        基站设备故障: 如射频单元(RRU)故障、基带单元(BBU)故障、传输模块故障等,分析原因并进行更换或修复。        传输链路故障: 如光纤中断、传输设备故障等,进行定位和抢修。        电源系统故障: 如市电中断、UPS故障、发电机故障等,分析原因并保障供电。        软件与配置故障: 如信令配置错误、参数设置问题等,进行排查和修正。        用户终端问题: 分析用户终端自身原因或与网络不兼容导致的通信问题。    4.3 故障排除流程与工具        故障分析流程: 介绍故障排除的通用流程,包括告警复现、故障定位、原因分析、方案制定、实施、验证等。        常用故障排除工具: 介绍路测仪、网络分析仪、网管系统、抓包工具等在故障排除中的应用。  第五章 TDSCDMA网络演进与未来发展  本章将展望TDSCDMA网络的未来发展趋势,以及其与新一代通信技术的融合。     5.1 TDSCDMA与LTE/5G网络的融合        LTE/5G网络部署: 简要介绍LTE和5G技术的基本概念和优势。        TDSCDMA向LTE/5G的演进路径: 分析TDSCDMA网络如何平滑地演进到LTE和5G网络,例如利用LTE作为补充或升级。        双模终端与协同组网: 探讨双模终端在TDSCDMA和LTE/5G网络间的切换与协同。    5.2 TDSCDMA网络的现代化与智能化         SDN/NFV在TDSCDMA网络中的应用: 介绍软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)技术如何提升TDSCDMA网络的灵活性和效率。        人工智能与大数据在网络优化中的应用: 探讨AI和大数据技术在网络故障预测、智能调度、个性化服务等方面的潜力。    5.3 TDSCDMA的持续价值与应用场景        在特定场景下的优势: 分析TDSCDMA在一些特定场景下(如物联网、工业互联网)可能依然发挥重要作用。        技术借鉴与传承: 总结TDSCDMA技术在我国通信产业发展中的经验和教训,为未来技术创新提供借鉴。  参考文献     列出本书引用或参考的相关文献、标准、技术报告等。  附录     可能包含TDSCDMA相关的术语表、缩略语、常用参数设置示例等。  结语  TDSCDMA移动通信网络规划与优化是一项复杂而精细的系统工程,它要求从业者不仅要掌握扎实的理论知识,更要具备丰富的实践经验。本书力求从理论到实践,全面深入地介绍了TDSCDMA网络规划与优化的关键技术和方法。希望本书能成为高等职业教育通信类专业师生的良师益友,也为通信领域的研究人员和工程技术人员提供有益的参考。随着技术的不断进步,我们相信TDSCDMA网络及其相关技术将持续发展,为构建更加智能、互联的未来社会贡献力量。