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TD-SCDMA系统作为三大3G标准之一，相对于2G系统，能够更好地适应未来移动通信的发展，尤其是数据通信的需要。TD-SCDMA系统除了在容量上比2G系统有较大提升外，在覆盖能力方面也不逊于2G系统。这里针对海面、草原等广域覆盖场景，给出一些针对性的思路。
技术能力
由于TD-SCDMA为时分系统，可以从其帧结构来考虑实现不同距离的覆盖。由于无线信号的空间传播延迟，TD-SCDMA终端侧在接收下行导频信号时帧头相对于NodeB的帧头会有一定的滞后，而终端在发送上行导频信号时为补偿空间传播延迟需要提前发送，为避免时隙干扰，TD-SCDMA终端只能通过压缩保护时隙（GP）来准确收发信号。
此时，TD-SCDMA的最大双向时延为GP时隙的长度（96chip），而无线信号在空间的传播速度接近光速。因此一般理解的TD-SCDMA最大覆盖半径为（其中C为光速）：
dmax＝Δt×c（光速）＝96/2/（1.28×106）×c＝11.25km
增加TD-SCDMA的覆盖半径可以采取以下方式：
方式一，压缩UpPTS中的GP时隙，不会对TS1造成任何影响，但可增加32chip的双向时延。此时，TD-SCDMA的覆盖半径增加为：
dmax＝（96+32）/2/（1.28×106）×c＝15km
这种增加无须改动NodeB、UE和空口协议，目前可以提供。
方式二，闭塞整个TS1时隙，NodeB对SYNC_UL的搜索范围可以进一步扩大到TS1时隙中。此时，TD-SCDMA的覆盖半径增加为：
dmax=（96+128）/2/（1.28×106）×（3×108）=26.25km
此时，SYNC_UL的最晚到达点必须在Up－PTS起始后128chips。所以这种覆盖里程的增加需要NodeB的实现支持，而UE、空口协议保持不动，只影响TS1时隙。
方式三，闭塞整个TS1时隙，并修改UE的UpPTS提前发射时间至GP时隙前的32chip，即DwPTS的GP时隙，此时，TD-SCDMA的覆盖半径增加为：
dmax=256/2/（1.28×106）×（3×108）=30km
此时，牺牲了整个TS1时隙，并且UpPTS的发射时间需要提前。所以，这种覆盖里程的增加需要修改UE，由于压缩了DwPTS，缩小了GP时隙，UE对DwPTS会形成一定的干扰。
方式四，闭塞整个TS1时隙，把UpPTS扩大至TS1，并预留32chips的下行时隙间隔。此时TD-SCDMA的覆盖半径增加为：
dmax=（96+160+864-128）/2/（1.28×106）×（3×108）=116.25km
式中，96+160+864-128=992chips为实际闭塞整个TS1时隙所能最大允许的时隙间隔。
值得注意的是，增加TD-SCDMA基站的覆盖范围如果涉及NodeB、UE和空口协议的更改，将是以牺牲系统容量为代价的。在目前TD-SCDMA设备研发中尚未完全实现。在实现具体的远距离范围内的覆盖时，可以根据具体情况选用合适的站型。
TD-SCDMA广覆盖规划
1.传播模型
无线电波在海平面、沙漠等环境传播时，传播路径主要是通过空气传播的直达波和经过海面或地面的反射波。由于传播损耗很小，信号可以传播到很远的地方。此时，不能再把地球看作平面，而应把它看作球面，即地球曲率对信号的传播产生影响。另外，处于传播路径上的岛屿、沙丘等也会对信号传播产生阴影效应。在链路预算时，可采用农村开阔地模型，并在此基础上减小约3dB进行计算。
2.无线视距
在甚高频频段无线电波的地对地传播模型中，地球影响的大小是依赖于路径的长短。在视距路径上，地球的主要影响在于引起反射波，从而在接收机内部对直射电波产生消极或积极的干扰。对于超视距的路径，由于电波的衍射及散射的存在，信号传播可能会超过视距。
在视距的情况下，随着距离的增加，信号强度的衰减比在非视距的情况下慢。而根据TD-SCDMA基站灵敏度、站侧的天线增益、天馈线损耗、人体损耗、正态衰落余量就可以得到最大允许的空间损耗。如果传播信号在视距范围内的损耗小于最大允许的空间损耗，那么信号将进入非视距范围继续传播，但站点的覆盖半径主要取决于视距范围的大小。
由于非视距范围一般都在数公里以内，对于海面、平原等超远覆盖来讲，该站点的覆盖半径基本上等于该站址的视距。
3.站址规划
在海平面、沙漠等区域进行站址规划时，关键在于根据目标覆盖区来选择合适高度的站点。相关的边际测试结果表明：
——对要求覆盖半径在30km左右的范围，通常选择在比较平坦的地方建塔，塔高一般在50m左右。
——对要求覆盖半径在45km～70km，通常选择比较高的山丘、沿海边山顶的地方建塔，塔高在100m～200m。
——对覆盖半径在70km的范围，通常塔高选择在200m以上。
4.天线选择
广覆盖设备一般采取宏蜂窝基站的方式，配备扇区化的智能天线。由于需要尽可能地增大覆盖范围，在天线的增益方面一般选择高增益天线。海面及沙漠覆盖一般要求天线具有比较宽的水平波瓣宽度，而对天线的垂直波瓣宽度则要求较窄，这样能保证良好的水平覆盖面，并提供足够的增益满足远覆盖距离的要求。在进行海面和沙漠覆盖时，由于要考虑地球球面曲率的影响，所以一般天线架设会超过100m，在近端容易形成盲区，因此建议选择具有零点填充的天线，可以改善覆盖，提高服务质量。
TD-SCDMA广覆盖优化
TD-SCDMA广覆盖的优化工作比一般网络的优化工作更具挑战性，相关信息的获取也更加困难，但大体上还是可以从开通后的RF优化和日常维护优化两方面来考虑。
1.RF优化
开通后的RF优化可以从市场推广方面收集渔民、牧民等作业主要活动范围，对每个地市相关管理部门进行专访，掌握第一手资料，列出相关重要作业区域。根据基站信息对这些区域进行理论计算，从而判断是否处于覆盖范围之内，之后制订出相应的改善方案。
要改善重要作业区域的覆盖，可以从调整天线方位角、下倾角、增加智能天线挂高、更换大增益的天线、优化后台参数等方面来考虑。
2.日常维护优化
开通后的RF优化侧重于覆盖方面的优化，而日常维护优化涉及的内容则比较广，包括基站设备故障的处理，传输和供电等问题的解决，基站的资源利用情况及性能指标的统计分析等。
随着广覆盖网络用户的不断增加以及作业时间和范围的不断改变，某些基站有可能出现信道、功率等资源不足的情况，这都需要在日常维护优化的过程中进行观察、跟踪和统计，以便及时地进行调整和扩容。
需要注意的是，对于广覆盖基站的使用，应该保证TD-SCDMA系统上行接收的灵敏度，确保上行覆盖和上下行链路平衡。
结束语
TD-SCDMA广覆盖是一项艰巨的工作，作为我国提出的第一个第三代移动通信标准，如果今后需要独立组网，且获得运营商的青睐，则海洋渔民、草原牧民以及戈壁沙漠覆盖工程都是很重要的，其潜在市场前景也十分广阔。目前，TD-SCDMA正处于规模网络技术应用试验测试中，在这基础上尽早地提出适应于TD-SCDMA广覆盖的应用策略，无疑能够加快TD-SCDMA标准的商用进程，为TD-SCDMA产业化贡献力量。
（华信邮电咨询设计研究院有限公司 肖清华 樊耀东）
