[浅析《TD小区频率优化》软件的研发] 内存频率对游戏的影响
时间：2019-05-03 03:16:19 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】文章首先简要阐明了TD系统的N频点方案和HSDPA多载波技术；然后以此来介绍TD小区几类典型的频点分配组网模式，并分析了以这些方案、技术和组网模式为基础的软件开发过程；最后介绍了《TD小区频率优化》软件的三个主要功能。
【关键词】TD小区 N频点 频率优化
1 概述[1]
目前TD系统可以使用的频率资源为85MHz，分为A、F、E三个频段，频率范围是：A频段2010MHz～2025MHz、F频段1880MHz～1900MHz、E频段2320MHz～2370MHz。按每载波1.6MHz带宽以及第一个载频前面和第九个载频后面留有0.2MHz保护频带、室内载频和室外载频间留有0.2MHz保护频带的技术规范计算，A频段可提供9个载频（(2025-2010)/1.6=9）、F频段可提供12个载频、E频段可提供31个载频。
为了应用方便，工程技术人员给载频定义了一个别名——频点，频点和载频的关系是：频点=5×载频。载频可能是小数，但频点都是整数，所以在工程中更习惯使用频点来代替载频。由于A频段的频谱与其他系统工作频段隔离较大，频率干扰相对较小，目前的TD网络使用的主用频段资源是A频段，因此TD小区网络真正可供使用的频点数实际上只有9个。
根据频率使用规范，TD系统使用的A频段，原则上要求室外覆盖优先使用2015MHz～2025MHz频段的10080、10088、10096、10104、10112、10120共6个频点；室内覆盖优先使用2010MHz～2015MHz频段的10055、10063、10071共3个频点。因此，目前大多数室外组网方案都倾向于采用6频点机制，即每个基站的三个小区在满足N频点组网规划原则的前提下，有6个频点可供使用。当然，若室内分布不多，也可用7频点方案，即从9个频点中抽出2个用于室内或高速下行分组接入技术的HSDPA载频。
考虑到小区间频率干扰，频率复用系数要求越大越好。目前，普遍使用的频率复用系数有3和9两种情况。对于6频点9复用系数的频率配置，可能使3个频点的复用系数达到9，另外3个无法满足，但科学的匹配可以使用它们的距离更远。虽然每小区频点配置主要是根据小区通话密度来决定，但TD小区的频点配置主要还是S3/3/3和S4/4/4两种，即每基站三个小区中的每小区配置3个频点，或每基站三个小区中的每小区配置4个频点，这样频点分配更有科学性。
总之，TD小区的频率规划、配置、优化及新加小区的频点设置是一项既有理论标准和技术规范，又能根据实际需要灵活考虑的科学方案，尤其是因地域环境和通话需求，有的基站只需两个小区，有的基站三个小区的频点各不相同，甚至同一基站的三个小区的方位角差也并非120度，这些都将影响小区的邻居关系，从而影响小区的频率配置。《TD小区频率优化》软件以区域的所有基站为参考基础，从6频点和9频点、3复用系数和9复用系数、S3/3/3和S4/4/4基站频点配置方面考虑，制订出一套较为科学的频率优化方案。
2 组网模型分析[2]
2.1 传统的组网模式
TD系统默认每个载频小区为一个独立的逻辑小区，即同天线小区可以支持多个载频逻辑小区，如S3/3/3载频基站就有9个逻辑小区（基站有3个小区，每个小区有3个逻辑小区）。根据传统组网模式，由于这9个逻辑小区发送各自导频和广播信息，因此必须配置9套完整的公共信道，其中的BCH、FACH和PCH都为全向信道。虽然传统组网模式的多载频配置也有同频组网和异频组网模式，但这种配置模式在支持多个载频并提供更大容量时，耗费的频谱资源非常快，很不经济，是TD系统无法接受的。
2.2 N频点方案和HSDPA多载波技术
鉴于传统组网模式的缺陷，TD系统使用了N频点方案。所谓N频点方案是指在同一小区内可配置N个载频，所有载频均可承载业务码流，使用相同扰码和基本Midamble码。在这N个载频中只有一个为主频，承载P-CCPCH（Primary Common Control Physical Channel，主公共控制物理信道），发送DwPTS、TS0信息和广播信息；其他（N-1）个为辅频，不承载P-CCPCH，也不使用TS0信道。由于N频点方案的公共信道限制在主频上，减少了公共信道的载频间干扰，提高了系统性能，使得终端初始搜索准确、快速，系统接入、切换成功率均显著提高。因此与传统组网模式相比，N频点方案既改善了系统性能，又提升了频谱利用率。
由于TD单载频1.6MHz带宽的限制，下行速率非常有限。为了取得更高的峰值速率，提出了HSDPA（High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入）多载波技术，通过多载波捆绑提高用户的峰值速率，HSDPA技术可将理论峰值速率提高到2.8Mbit/s。所谓HSDPA多载波技术是指一个UE（User Experience，用户体验）可以同时接收多个载波数据，和N频点技术结合后可得到优化。即在同一小区内提供多个连续载波，主载波提供系统信息广播和终端接入，辅载波提供业务信道。UE通过主载波接入后，可由系统接纳控制功能根据各载波资源情况统一配置资源。理论上，N频点方案的HSDPA多载波技术可以获得N倍的2.8Mbit/s的峰值速率。
N频点方案是HSDPA多载波技术应用的重要前提，也是TD小区频点优化应用的重要措施。
2.3 TD小区N频点组网模式
N频点方案和HSDPA多载波技术结合，使TD系统数据速率得到极大提高。但N频点同样面临干扰问题，为了尽可能减少小区间频率干扰，TD系统N频点方案的频率规划原则是：
（1）为了降低公共信道干扰，小区设置的主载波频点复用系数越大越好；
（2）为了减小同邻频点干扰，小区内主载频与辅载频不能相同，同站不同小区间主载频不能相同。
根据TD系统N频点组网原则，为软件应用设计了几种典型的组网模式，如图1所示的四种组网模式分别是：S3/3/3和S4/4/4的6频点3重复系数及9重复系数组网方案图。此外，软件还设计了9频点3复用系数和9频点9复用系数的S3/3/3两种组网模式。图1中基站小区蜂窝图是按照组网的习惯画的，在一般情况下，第一个小区的方位角约60度，第二个小区的方位角约180度，第三个小区的方位角约330度，基站三小区是按逆时针方向排列。 组网模式具体分析如下：
9频点3复用系数的S3/3/3组网模式：正好满足9频点要求，它的主频和辅频在同一基站的3个小区中是完全不同的，基站内不存在任何形式的频率干扰，但因频率的复用系数小，基站间的频率干扰容易形成。为此，组网时使各主辅频小区间隔开一个不同主辅频点的小区，使干扰影响降至最小。
9频点9复用系数的S3/3/3组网模式：根据组网原则，保证9复用小区的主频不同，而相同主频小区则间隔了一个与之不同频点的小区，最大限度地隔离了主频，且基站内各小区的辅频也不相同，没有任何干扰。由于TD目前的频点资源只有9个，全部用于室外是不可能的，因此这类组网模式只能参考。
6频点3复用系数的S3/3/3组网模式：首先保证每个基站的3个小区的主频为F4、F5、F6，基站内小区间的主频没有干扰；而作为辅频的另外3个频点，在3个小区中都重用了两次，但每个小区的主频和辅频是不同的，这完全符合TD系统N频点方案频率规划原则。
6频点9复用系数的S3/3/3组网模式：9复用系数的3个基站9个小区使用的主频点只有F5、F6和F9使用了一次，另外3个主频点都使用了两次，所以这种9复用系数实际上是伪9复用。但为了克服基站间主频干扰，可将每个两次使用的主频小区都远隔了2个小区；而辅频仅考虑小区内不重合。
6频点3复用系数的S4/4/4组网模式：为了保证基站内主频点独立和小区内辅频点独立，将6频点中的前3个作为主频，后3个作为辅频。这样在3复用系数中，每个基站内的主频点及每个小区内的辅频点均无干扰。虽然辅频点的复用次数高，但仍符合N频点组网原则。
6频点9复用系数的S4/4/4组网模式：该模式的主频点分布与6频点9复用系数的S3/3/3组网模式一样。虽然有3个主频重复使用两次，但仍能减少基站间主频点干扰。辅频点的小区布局既要考虑本小区内主频和辅频间互不相同，也要减少小区间辅频点的重复使用次数。
3 软件研发
《TD小区频率优化》软件研发的核心是以TD系统N频点组网模式为标准，根据频率规划原则及TD小区数据，对小区频点作出相应的分析、优化和规划方案，为基站优化工作提供有利帮助。
图1中的蜂窝结构是标准的六边形，网络布局也是整齐归一。然而现实中的情况是，不仅基站位置杂乱无章，每基站小区也并非蜂窝形状。怎样将图1中的组网分布应用于实际情况，是本软件研发考虑的重要内容之一。此外，由于基站建设随着用户密集区的增加、扩大和变更在不断变化，直接影响了原有邻居基站小区的频点配置。在密集市区每有小区变更或新增，都要重新分析、调整该小区周边邻居小区的频点，有时所需调整的小区邻居要向外涉及多层，分析工作繁重而盲目。根据经纬坐标，使用某些算法分析某区域基站数据，使这形成以3个基站为单元的组织结构，这就是本软件研发的初衷。
研发中，对于3复用系数组网，由于只涉及到一个基站的3个小区，无需对整个区域的基站数据作任何调整；对于9复用系数组网，因为涉及到3个基站组成单元，所以要对整个区域的基站数据重新分配。为此，对于调入系统的区域基站数据，首先对聚集片的基站用Delaunay算法分成块，因有多个聚集片，可用基站与邻居基站的间距作为区分条件，只有间距小于1000米的才是聚集块内的数据；然后再对块中聚集的基站序号重新排列，因是平面数据，排列的起始位置从坐标原点开始，按半径距离分层排列。显然，这种按经纬坐标排序的基站小区，是容易按9复用系数3个基站来组成单元的。
当按照TD系统频率规划原则，并根据6频点、9频点、3复用系数、9复用系数、S3/3/3和S4/4/4等要求建成对应的组网表格后（如图1所示），再根据重新组合的基站小区单元，并与之一一对应，基站小区频点分析、优化和规划的方案也就呈现出来了。这是研发软件的理论基础，以下程序的作用是完成对调入的区域基站数据序号按半径升序排列：
SetLength(sc,SL1.Count);
for i:=0 to SL1.Count-1 do sc[i]:=strtoint(SL1.Strings[i]);
SL1.Clear;
for i:=High(sc)-1 down to 0 do
begin
for j:=0 to i do
begin
x:=strtofloat(StringGrid1.Cells[4,sc[j]]);
y:=strtofloat(StringGrid1.Cells[5,sc[j]]);
r1:=sqrt(power(x-CoordX0_min,2)+power(y-CoordY0_min,2));
x:=strtofloat(StringGrid1.Cells[4,sc[j+1]]);
y:=strtofloat(StringGrid1.Cells[5,sc[j+1]]);
r2:=sqrt(power(x-CoordX0_min,2)+power(y-CoordY0_min,2));
if r1>r2 then
begin
t:=sc[j];
sc[j]:=sc[j+1];
sc[j+1]:=t;
end;
end;
end;
for i:=0 to High(sc) do SL1.Append(inttostr(sc[i]));
Finalize(sc).
4 软件使用简介
《TD小区频率优化》是一款结构简单的软件。主菜单有“初置”、“圈站”、“测距”、“查址”、“分析”、“优化”和“规划”。“初置”中有调入基站数据，输出已分析、优化、规划后的图形等子功能；“圈站”、“测距”、“查址”是一些对图形窗中基站了解的辅助功能。而工作中应用较多的是后面三个功能，下文将作简要介绍。 4.1 “分析”功能
该功能可对原有基站小区频率配置情况分析，展示每个小区的主辅频点，并指出所存在的与TD系统N频点规划原则明显相悖的错误。
图2所示的是“点选小区”的频点分析。左图是在输入小区代码“10941”和该小区邻居取值半径范围1000米，点击“显示”按钮后的显示内容，从中可以看出，与小区10941对应邻居有用轮线表示的4个小区，这4个基站共12个小区的频点也表示其中。右图是在点击“分析”按钮后，系统显示和输出的内容。首先注意图形窗口，不仅显示了与分析小区10941有关的其他3个基站的小区，还专门在图形窗右上方有一张系统的频率频点表，供用户参考。右边的文本显示窗口所显示的内容是系统对调入数据的分析结果，内容有各基站的3个小区的主频是否相同、同一小区是否有相同的主辅频、相互存在干扰的4个小区间的主频是否相同等信息。这里显示的一条错误信息是“10122小区的主频与10562小区的主频相同”，说明这两个小区是存在主频干扰的，需要优化。
4.2 “优化”功能
该功能并不对原有数据直接优化，只能对区域小区频点数据总体分析、配置后，再对所选的优化小区及其邻居赋频点值，供其参考并与原数据比较。
如图3所示，左图是“优化”功能的子菜单，可对9频点S3/3/3、6频点S3/3/3、6频点S4/4/4三类基站频点配置作复用系数是3和复用系数是9的优化工作。图选择的是点选小区，需要优化的小区是“10011”、基站频点配置是6频点S4/4/4、复用系数是9。按照选择要求，找出需要优化的小区及邻居的主辅频点配置值。右图是点击“优化”按钮后，系统对已经选择的条件的小区进行优化后的情况，文本显示窗显示出来系统对所选小区基站及邻居基站的频点优化结果（主频点是F，辅频点是f）。
4.3 “规划”功能
该功能是对新建小区的频点规划。因是新建小区，所需资料较多。
如图4所示，左图是“规划”菜单子窗口，需输入新建小区经纬度、方向角、波瓣角和邻居半径。在规划新小区频点时，需考虑新小区的邻居关系，希望新小区的建设对周边小区不产生频率干扰，也要求周边邻居对新建小区不产生频率干扰。右图是点击“规划”按钮后，系统显示的新建小区和邻居小区图示，并将邻居小区的频点参数显示出来，而文本窗口显示了一组可供新建小区选择的主频点参数。
5 总结
《TD小区频率优化》软件根据TD系统N频点规划原则和相关组网频点表格，建立起一套可供在TD小区频率优化工作中分析、优化、规划的应用功能，为优化小区频点、提升小区通话率、改善用户感知度，提供了快捷、方便和简单的优化方法。
参考文献：
[1] 连保林,郭克勤,李杰,等. TD-SCDMA网的频率规划[EB/OL]. (2010-09-09). http://cyyw.省略/a/2010-09-09/128402171847215.shtml.
[2] 戈玲,邱杰,杨明帅,等. TD-SCDMA的频率及扰码规划方法探讨[J]. 移动通信, 2009(10): 70-74.
