ＴＤ－ＳＣＤＭＡ室外單基站非智能天線補盲優化性能研究

吳玉東　胡恒杰　程俊強　汪曉蕾

【摘要】文章主要介紹了TD-SCDMA室外單基站非智能天線同頻、異頻補盲優化的相關問題，并以我國某大城市TD-SCDMA網絡實際盲點為例，通過測試手段，對比補盲前和采用同、異頻補盲后的網絡覆蓋、業務質量、切換和容量等網絡性能變化情況，從而找出合理可行的補盲優化方案，給出研究結論和相關建議。

【關鍵詞】非智能天線 單基站 補盲BBURRU

1 引言

智能天線是TD網絡的基礎技術之一，但在移動通信網絡中，常常存在著一些無法使用智能天線的特殊場景。室外典型場景之一就是無線環境復雜、建筑物密集、存在宏基站覆蓋盲區且無法安裝智能天線的區域，此時可以考慮采用街道站或燈桿站等方式，用非智能天線進行補盲，從而提升TD-SCDMA的網絡質量。

本文旨在通過測試的手段，分析單基站補盲場景下的網絡情況，解決單基站補盲的問題，為無法使用智能天線時的TD-SCDMA網絡規劃、建設和優化積累經驗，提供參考。

2 研究環境設置

2.1 盲點選取

本文選取盲點的地貌特征是建筑群較密集，周邊基站相對較多，但可能由于建筑物遮擋在建筑群中心位置或相應位置容易出現覆蓋盲點，在該點附近又無法建設宏基站，無法應用智能天線，只能采用單基站（街道站）補盲的方式進行覆蓋的地點。

本研究選取我國某大城市TD-SCDMA網絡的A點為補盲點。其周圍有五個宏基站，盲區為多個小區的交界處，站點分布情況如圖1所示，補盲站點及其周邊宏基站的基本參數如表1所示。

A點周圍宏基站采用中興B328+R04設備。補盲基站A選用中興B328拉出一個單通道RRU（R01），R01和普通天線安放在A點門前的路燈桿上，掛高5米，朝向向東（D點方向）。

2.2 測試內容及加載方式

本文主要在三種測試場景中對網絡覆蓋、話音業務質量、切換和容量四方面進行測試，并分析相關性能。

在測試時采用主測小區50％真實加載，周邊小區50％模擬加載的加載方式。

2.3 測試場景

本文設計了三種測試研究場景：

場景1：不開通補盲基站，但開通周邊的宏基站，對宏基站進行網絡優化后，設置好宏基站的方向角，下傾角等參

數，測試各項內容。

場景2：開通補盲基站，采用一副普通2GHz定向天線進行補盲覆蓋，補盲站與周邊宏基站同頻配置，進行網絡優化，測試各項內容。

場景3：開通補盲基站，采用一副普通2GHz定向天線進行補盲覆蓋，補盲站與周邊宏基站異頻配置，進行網絡優化，測試各項內容。

2.4 測試工具

本文采用的測試工具如表2所示。

2.5 相關參數設置

本文測試中公共信道、業務信道功率參數設置情況如表3所示：

本文采用非智能定向天線的天線型號為凱瑟琳（KATHREIN）742215，頻段1710MHz～2200MHz，水平波瓣角65度，增益18dBi，下傾角調整范圍0～10度。本測試設置天線下傾角6度，方向角90度。

3測試研究與性能分析

3.1覆蓋測試與性能分析

（1）公共信道覆蓋測試與性能分析

◆PCCPCH RSCP測試與性能分析

本次測試路線在補盲站點的東面，通過圖2可看出補盲前出現了一段盲區，其PCCPCH RSCP在-100dBm以下，長度約100米。

由圖3和圖4可以看出，同頻或異頻微小區補盲基站開通后，經過相同的測試路線，原盲區路段內的PCCPCH RSCP均大于-85dBm，盲區已經消除，覆蓋良好。不同場景下PCCPCH RSCP對比如圖5所示。

由測試結果的對比可以看出，PCCPCH RSCP>-85dBm的情況在補盲前為86％，同頻補盲后為93.9%，異頻補盲后為95.3%?？梢娧a盲后除了能把盲點的PCCPCH RSCP提高到滿足指標要求之外，還可以使整體場強指標提高，且異頻補盲略好于同頻補盲。

◆PCCPCH C/I測試與性能分析

與PCCPCH RSCP相似，在盲區路段，PCCPCH C/I同樣較差，如圖6所示，補盲前，在補盲站點東面的盲區PCCPCH C/I普遍小于-3dB，很多區域達到了-7dB或更低，覆蓋質量較差。而圖7、圖8顯示，補盲后PCCPCH C/I明顯提升，同頻補盲PCCPCH C/I達到了10dB，異頻補盲達到了15dB，遠遠超過PCCPCH C/I大于-3dB的指標要求，且異頻好于同頻。不同場景下PCCPCH C/I對比如圖9所示。

由測試對比結果可以看出，PCCPCH_C/I>-3dB的情況，在補盲前為85.1%，同頻補盲后為98％，異頻補盲后為98.5%。說明補盲對提升PCCPCH_C/I比較明顯，且異頻略好于同頻。

（2）話音業務信道覆蓋

話音業務信道的覆蓋選用Ue_TxPower這個指標進行衡量。從測試結果可以看出，補盲前的盲區路段Ue_TxPower攀升至最大發射功率24dBm（如圖10），原因是UE進入盲區后，覆蓋惡化，Ue發射功率抬升，達到最大發射功率后，導致上行鏈路失敗掉話。分析后臺信令，手機在盲區的掉話原因為上行鏈路失敗，導致網絡側釋放鏈路。而采用同、異頻補盲后，UE發射功率均明顯降低，且一直保持在較低的水平，這是補盲的微小區開通后，消除盲區的結果，同時可以看出，異頻好于同頻（如圖11、圖12）。不同場景Ue_TxPower對比如圖13所示。

從統計結果看，補盲前，盲區的Ue_TxPower>10dBm的點占比例為16.1%，說明了補盲前盲區的存在，補盲后Ue_TxPower>10dBm統計為0，盲區消除。

補盲前，非盲區Ue_TxPower在-10dbm左右，補盲后均值變化不大，也在-10dbm左右，說明補盲對其他區域的Ue_TxPower影響不大。

異頻補盲的Ue_TxPower相比同頻補盲的Ue_TxPower要低。

3.2話音業務質量測試及性能分析

本文選用測試補盲小區和與之相鄰的宏小區的Ue_TxPower指標來衡量語音業務質量。異頻補盲時，宏小區的Ue_TxPower，補盲前后變化不大，說明異頻補盲對宏小區的Ue_TxPower基本沒有影響；同頻補盲時，宏小區的Ue_TxPower較補盲前有較大抬升，說明同頻干擾較大。補盲微小區的Ue_TxPower在同、異頻補盲時都較低。

補盲后，同頻組網下宏小區和補盲微小區的Ue_TxPower比異頻組網高，說明異頻組網優于同頻組網。不同場景宏小區、補盲微小區的Ue_TxPower均值對比分別如圖14和圖15所示：

3.3 切換測試及性能分析

從切換測試結果來看，宏宏小區間的切換，如圖16所示，補盲前切換成功率僅為81.4%，不能滿足指標要求，切換失敗主要集中在盲區邊界的宏小區和宏小區間的切換；補盲后，切換成功率明顯提高，同頻組網切換成功率為98.1%，異頻組網切換成功率達到99%，滿足切換指標，且異頻組網優于同頻組網。宏微小區間的切換，如圖17所示，在同、異頻補盲的情況下切換成功率均為100％，滿足指標要求。

3.4 容量測試及性能分析

測試不同場景下覆蓋區的話音業務容量，對比和評估補盲基站對容量的影響。選用補盲微小區及與其相鄰的宏小區進行容量測試，相鄰小區采用50％真實加載方式，測試點在小區內均勻分布。由測試結果可以看出，本次容量測試在主測小區下都能正常呼起8UE的最大容量。

與此同時，從宏小區和補盲小區Ue_TxPower變化情況圖18和圖19可以看出，UE Tx_Power隨本小區容量的增加而增加；相同容量下，同頻組網時UE TxPower大于異頻組網的UE TxPower；因為微小區主要覆蓋盲區，盲區只有100米左右，測試點基本在視距內，所以微小區的UE TxPower小于宏小區的UE TxPower。

4 主要結論及建議

從覆蓋測試結果來看，同頻和異頻單基站補盲都能夠提升覆蓋效果，對非盲區影響較小，相比之下，異頻補盲優于同頻補盲。

從話音業務質量測試結果來看，補盲后，原盲區呼叫時的手機發射功率明顯降低；同頻補盲后，非盲區呼叫時的手機發射功率有較大提高，體現了同頻補盲小區對非盲區產生的干擾作用；異頻補盲后，非盲區呼叫時的手機發射功率基本未變。同頻補盲小區里的手機發射功率大于異頻補盲小區里的手機發射功率，體現了同頻補盲時非盲小區對補盲小區的干擾。因此，補盲能夠改善盲區的話音業務質量，但同頻補盲將對非盲區產生干擾而異頻補盲則對非盲區影響較小，可見異頻補盲優于同頻補盲。

從切換測試結果來看，補盲能夠顯著提高切換成功率，同、異頻補盲對提升切換成功率的影響差別不大，異頻補盲略好于同頻補盲。

從容量測試結果來看單基站補盲，同頻組網和異頻組網都能達到滿容量。由于鄰小區真實加載，因此在同頻組網下，主測小區的上行干擾較大，而異頻組網的上行干擾較小。由此可見異頻補盲優于同頻補盲。

綜上所述，就本文這種盲區在多個小區邊界情況時，從覆蓋、業務質量、切換和容量測試的結果可以得出，采用非智能天線的街道站通過同頻補盲和異頻補盲的手段來解決盲區的覆蓋問題是可行的。在相同環境下異頻補盲的網絡性能要好于同頻補盲的網絡性能，因此建議如果頻率資源豐富則盡量采用異頻補盲方式。

參考文獻

[1]李世鶴. TD-SCDMA第三代移動通信系統標準[M]. 北京:人民郵電出版社,2003.

[2]李小文,李貴勇,等. TD-SCDMA第三代移動通信系統、信令及實現[M]. 北京:人民郵電出版社,2003.★

【作者簡介】

吳玉東：畢業于哈爾濱工業大學，高級工程師，現就職于中國移動通信集團設計院有限公司。長期從事2G、3G無線網絡規劃和設計工作。主要研究方向為WCDMA、TD-SCDMA無線網絡相關技術，曾發表論文多篇。

胡恒杰：畢業于北京郵電大學，高級工程師，現就職于中國移動通信集團設計院有限公司。一直從事2G和3G無線網絡的規劃和設計工作，參加了GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA等多種技術的網絡規劃和設計工作，其中部分規劃項目獲得國家級獎勵。

程俊強：畢業于北京郵電大學，博士學位，現就職于中國移動通信集團設計院有限公司。從事3G無線網絡的規劃和設計工作。參加了多項TD-SCDMA網絡的規劃和設計工程以及課題研究任務。