TD-SCDMA網絡小區合并技術及應用

石浩 張晟

（中國移動通信集團公司 北京 100032）

1 小區合并技術需求場景及傳統解決方案

對于磁懸浮、高鐵等高速移動場景，用戶運動速度快，接入與切換距離較長，為了解決終端在高速移動環境中的駐留、接入、呼叫的問題，提升終端小區重選、小區切換成功率，降低終端掉話率，需要擴大單小區覆蓋范圍，以保證用戶能夠順利完成接入過程和切換過程。

TD-SCDMA網絡建設中大多采用室內外分小區使用不同的頻點獨立覆蓋，該方式具有局限性，當終端在室內外移動時，需要進行小區間切換或者重選，增加消息交互的開銷，影響網絡質量。

此外，實際建網中，由于建筑物樓體較大，遮擋樓頂/塔頂信號會造成宏覆蓋盲區，即俗稱的塔下黑現象。目前有兩種方法可以用來進行宏覆蓋補盲：使用多通道RRU補盲，以及使用直放站補盲。如圖1所示。

* 采用多通道RRU進行宏站補盲，存在以下問題：

站址選取難度很大，工程施工困難；

由于多通道RRU功率較大，其覆蓋范圍不易控制，采用多通道RRU進行宏站補盲，容易造成小區間干擾或導致乒乓切換；

增加頻率規劃、網絡優化復雜度。

* 采用直放站為宏站補盲，存在以下問題：

底噪抬升，引入額外干擾；

影響某些增值業務開展，如定位業務；

現網基本沒有應用。

圖1 傳統的塔下黑補盲方法

對于以上網絡覆蓋問題，可以通過采用CC技術解決面臨的難題。

小區合并（CC，Cell Conbination）技術，具體分為3種類型：單通道RRU覆蓋小區合并，多通道RRU覆蓋小區合并，以及單多通道RRU覆蓋小區合并。其中，單多通道RRU覆蓋小區合并將多通道RRU覆蓋小區與單通道RRU覆蓋小區合并為同一小區，可做到合并的同時不影響多通道RRU的賦形功能。CC技術可以有效提升網絡覆蓋，消除小區間切換/重選，提高網絡質量。

單通道RRU覆蓋小區合并在現網已有較多應用，本文主要針對多通道RRU覆蓋小區合并及單多通道RRU覆蓋小區合并技術，特別是單多通道RRU覆蓋小區合并技術。

2 CC技術基本原理

采用RRU+BBU進行覆蓋，不同的天線隸屬于相同的小區，使用小區合并技術，在有效擴大單小區覆蓋范圍的同時，可以減少越區切換/重選次數，減少頻繁切換引起的掉話，提升影響網絡質量的指標；小區個數的減少，還可以降低碼規劃和頻率規劃的復雜度，減小小區間的同頻干擾，提升用戶體驗。

目前的小區合并技術，采用在聯合檢測之后進行數據合并的方案，將多個單通道/多通道RRU接于同一個BBU，并設置為同一邏輯小區。BBU利用上行信道估計的結果對各天線發送的用戶上行信號分別進行聯合檢測，然后將不同天線的同一用戶的上行數據進行合并。BBU根據各天線上的用戶上行信號接收質量，選擇下行發送的RRU。

采用小區合并技術后，對于上行鏈路采用數據合并，提高了接收增益；對于下行鏈路，在所選擇的天線上發送用戶下行數據，更有針對性，有效提高了用戶接收的下行數據的質量，并降低了其余天線的負荷。

特別地，當宏（多通道RRU覆蓋）小區與微（單通道RRU覆蓋）小區合并時，小區合并后宏小區仍然支持波束賦形，微小區支持微蜂窩覆蓋。

采用上述這種小區合并實現方式時，原則是1個物理頻點最多處理不超過8通道的數據，如果合并數據超過8個通道且小于等于16個通道，需要2個物理頻點的基帶資源來處理一個邏輯頻點。

3 CC技術應用場景及優勢

3.1 高速覆蓋

圖2 高鐵覆蓋場景下的多多通道RRU覆蓋的小區合并技術

CC技術應用于時速大于120km/h的高鐵覆蓋時，將運行軌跡沿線的若干多通道RRU覆蓋的宏小區進行合并，如圖2所示。具備如下優勢：

降低小區重選/切換次數，提升網絡質量。多小區合并，減少小區間切換/重選，降低因切換/重選引起的掉話、脫網現象，提升網絡質量和用戶體驗。

滿足高速移動切換和駐留要求。多小區合并，增大單小區覆蓋范圍，滿足高速移動用戶對切換距離、及在單小區內駐留時間的要求。

上下行分集提升網絡覆蓋性能。小區合并后，上下行采用分集發送/接收，有效提升網絡覆蓋和網絡性能。

3.2 室內外切換頻繁區域

對于某室內外交疊區域易發生掉話且掉話主要發生在室內外切換過程中的網絡場景，如果室內微小區處在室外某個宏小區覆蓋范圍內，或室內小區只與某一個室外宏小區有強交疊覆蓋，應用CC技術，將室內外單/多通道RRU覆蓋的小區進行合并，如圖3所示，具備如下優勢：

圖3 室內外小區合并場景

降低小區重選/切換次數，提升網絡質量。室內外小區合并，減少小區間切換/重選，降低因切換/重選引起的掉話、脫網現象，提升網絡質量和用戶體驗。

減少重選/切換信令開銷。室內外小區合并，消除小區間切換/重選，減少相應的信令開銷，減輕網絡負荷，提升網絡質量和用戶體驗。

上下行分集提升網絡覆蓋性能。小區合并后，上下行采用分集發送/接收，有效提升網絡覆蓋和網絡性能。

3.3 塔下黑補盲

圖4 室外補盲場景

對于塔下黑場景，室外宏覆蓋存在覆蓋空洞（RSCP<-90dBm）若完全處于某宏小區覆蓋范圍之內，通過在室外部署單通道RRU為宏站補盲，應用CC技術的優勢十分明顯，如圖4所示。

精確覆蓋，無新增干擾。采用單通道RRU補盲，功率較小，覆蓋范圍易于控制，不會增加新的干擾。

易規劃，易優化。與原本存在覆蓋空洞的宏小區合并，仍然只有一個小區，不影響原有的網絡規劃優化。

避免頻繁切換重選，提升網絡質量指標。盲區與原宏小區合并為同一小區，消除小區間切換重選，減少掉話、脫網。

降低CAPEX。采用單通道RRU為宏站補盲，降低網絡減設成本。

4 CC技術現網應用與驗證情況

在上海磁懸浮項目，以及廣深高鐵項目，均采用了多多通道小區合并技術。其中，上海磁懸浮項目于2010年初圓滿通過工信部驗收，驗收組專家對在磁懸浮列車431km時速下的TD-SCDMA高速環境及長距離隧道地鐵、大型室內場所和高架輕軌等復雜環境的網絡覆蓋所做出的成績予以高度評價。廣深高鐵項目采用小區合并的區域切換次數明顯減少，往返測試CS業務（12.2kit/s/64kbit/s）切換成功率達到100%，P-CCPCH RSCP大于-90dBm的區域增加了7%，用戶體驗良好。

5 總結

小區合并(CC)技術主要應用于高速覆蓋、室內外切換頻繁區域以及塔下黑場景的補盲，其中單多通道RRU覆蓋小區合并將多通道RRU覆蓋小區與單通道RRU覆蓋小區合并為同一小區，可做到合并的同時不影響多通道RRU的賦形功能。多多通道RRU覆蓋小區合并技術完美解決了上海磁懸浮及廣深高鐵項目中高速覆蓋難關，單多通道RRU覆蓋小區合并技術，在廣州現網部署充分驗證了該技術在室內外小區合并場景中的技術優勢。小區合并技術可有效提升網絡覆蓋，消除小區間切換/重選，提高網絡質量，在現網的大規模應用有利于網絡質量與用戶體驗的持續提升，對于運營商在現有網絡上推出更加豐富的業務以及提升網絡的市場競爭力具有非常的意義。