四網協同背景下的TDS/TDL建設分析

郭寶

1 四網協同背景

隨著移動互聯網的快速發展，用戶對移動數據業務的需求不斷攀升，移動數據流量迅猛增長，2G網絡不堪重負。由此，中國移動集團公司提出了四網協同戰略，使用TD和WLAN網絡分流2G的數據業務；但2012年以來，2G的話務量、數據流量以及利用率仍在增長。網管統計顯示，某省5月份2G數據流量達11TB，累計同比增長56.6%；話務量480.8萬愛爾蘭，累計同比增長22%；2G和TD的流量比仍高達10.2:1，TD手機客戶仍有相當比例的數據流量和語音業務由2G網絡承載。2G網絡依舊不堪重負，干擾與質差問題對網絡質量的影響依然嚴重，上網速度慢、無法上網等投訴數量依然不減，客戶感知難以提升。

因此，中國移動需要在已有2G網絡高流量熱點的基礎上做好TDS/TDL的建設規劃，持續有效分流2G網絡流量，實現高效率網絡承載，保證用戶的業務使用感知。在目前TD-SCDMA網絡已初具規模的基礎上，結合2G網絡的數據熱點區域對每個TD站進行細致分析，實現城區TD-SCDMA網絡的連續覆蓋和高流量數據業務熱點的深度覆蓋，同時，進行TD-LTE的建設預規劃。

2 TD-SCDMA網絡連續覆蓋與深度覆蓋

分析

衡量TD-SCDMA網絡覆蓋性能可通過弱場起呼比和MR測量報告、道路測試、覆蓋仿真三方面，從點、線、面三個維度精確定位TD網絡覆蓋。弱場起呼比及MR測量報告為用戶真實業務行為表現，能準確反映現網空口的質量，但在無TD覆蓋區域，用戶（非鎖網）會自動重選至2G網絡；因此，此方法不能對無TD覆蓋區域做準確分析。道路測試可通過通話測試與空閑態測試綜合判斷覆蓋性能，通話測試可反映TD占網時長占比，待機測試可衡量TD無線信號的強弱以及是否發生向2G的重選。仿真數據則可對全網進行覆蓋情況評估，對無TD覆蓋區域進行分析規劃。

連續覆蓋不足與深度覆蓋不足的定義如下：

連續覆蓋不足：DT測試中覆蓋電平PCCPCH_RSCP低于-95dBm，道路上不能滿足TD業務需求。

深度覆蓋不足：DT測試中覆蓋電平PCCPCH_RSCP低于-80dBm，無法滿足商務終端在道路上或室內進行TD業務需求。

某市的TD鎖頻測試表明，現網有約0.27km2的覆蓋電平低于-95dBm，共涉及7個不同區域。覆蓋不足區域集中在市區中心，其周圍樓宇較多，無線環境復雜，造成TD信號衰減較快，深度覆蓋不足；還有站點稀疏區域，這些區域站點之間的間距過大，導致道路連續覆蓋和深度覆蓋不足。

TD-SCDMA網絡連續覆蓋及深度覆蓋不足的優化措施：

（1）功率調整

按照RRU型號重新計算每個小區的最大發射功率，重新規劃PCCPCH信道的功率設置。目前TD四期以后的RRU（3158-fa），發射功率較之前RRU（268）有所加強（由40W/46dBm增加至96W/49.8dBm）。對于站間距較大、需要做廣覆蓋的道路覆蓋場景，更換大功率RRU，實現TD連續覆蓋。

（2）室外天饋調整

多個小區聯合優化調整方位角和俯仰角，通過調整天線方位角優化小區覆蓋方向，通過逐級抬升小區俯仰角提升覆蓋范圍。鑒于TD-SCDMA為自干擾系統，在調整俯仰角的同時，關注小區干擾變化，通過頻點/擾碼優化抑制干擾增強。

（3）小區合并

針對城市快速路、環城高速等高速移動場景，部分基站某個特定方位缺少覆蓋的情況，通過增加小區加強覆蓋；對于某些快速移動場景，通過小區合并減少切換次數。

實際案例：珠琳公園位于迎澤大橋東側，主要覆蓋迎澤橋東道路、橋北匝道及橋面，覆蓋范圍較大，無線環境復雜，導致部分區域弱覆蓋問題嚴重。為解決此問題，新增珠琳公園_3小區，與原珠琳公園_1合并。合并后使1小區覆蓋范圍擴大，橋面及匝道弱覆蓋情況得到有效的改善。通過小區合并，切換帶覆蓋得到加強，切換次數明顯較少，接力切換成功率提升顯著，同時也避免了橋面覆蓋小區過多導致頻繁切換的問題。小區合并實施后接力切換成功率趨勢如圖1所示：

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（4）容量/功率均衡

對容量需求不大的覆蓋道路站點，通過刪減載波，提升單載波最大發射功率，調整PCCPCH信道功率配置，增強道路覆蓋。

（5）基礎參數優化

通過調整頻點、擾碼、鄰區關系、切換參數等基礎參數，優化小區間切換帶，提升切換帶覆蓋電平，減少弱場切換概率。

3 室分系統的TDS/TDL建設規劃

由于TD-SCDMA使用的頻段較高，與2G相比信號進入室內損耗大，而目前現網城區內TD基站明顯少于2G基站。以某市為例，城區內TD宏站與室分系統數量均大幅低于GSM站點，TD站點明顯不足。一方面，由于宏站較少，TD無線信號損耗大，原本通過宏站覆蓋室內的區域，用戶使用感知不能保證；另一方面，室分系統存在同一室分場景內2G和TD“簡單合路”的現象，由于沒有細致做鏈路預算，未新增天線，導致天線口輸出功率不足，致使TD室分有效覆蓋面積只有2G覆蓋面積的50%～70%。2G/TD室分場強測試結果對比見圖2。

室分系統簡單合路是指不進行室分改造，只是將TD信源簡單饋入到2G系統內進行覆蓋。由于TD頻段高、損耗大，RRU輸出功率小，采用原有的GSM室分系統進行輸出，會導致天線口TD輸出功率不足，有效覆蓋面積遠小于2G室分系統。據統計，用戶70%的通信行為會在室內發生，因此深度覆蓋不足也造成了TD業務的倒流。

TD室分“簡單合路”問題可根據下列不同情況進行整改解決：

（1）天線密度不足，即天線輸出功率足夠，但無線環境對信號衰減導致TD室分覆蓋不足

原GSM室分設計要求進行天線布放，天線間布放距離較遠，2G信號滿足覆蓋要求。當合路TD信號后，2G信號基本不受影響；但是TD信號由于衰減大，導致TD室分信號部分區域弱覆蓋。針對此類問題，只需要在現有室內分布系統上增補天線，對覆蓋不足區域進行延伸覆蓋即可。

（2）天線輸出功率不足，直接導致覆蓋不足

TD的RRU信源功率不足，直接導致天線輸出口的信號場強弱，造成TD室分信號弱。2G能夠滿足覆蓋要求，但當TD覆蓋按照2G系統主干進行合路時，由于TD信號未進行鏈路預算，且本身TD的RRU輸出功率比2G設備輸出功率弱很多，導致TD的室分天線輸出功率低，就會造成TD信號弱。要解決此類問題，須在現有的GSM分布系統基礎上，進行TD信號的鏈路預算，按能夠覆蓋的層數進行主干改造，根據整體樓宇鏈路需求增加TD的RRU數量；G網再重新分配功率與TD合路。

（3）室分器件問題，導致TD室分天線功率輸出低，造成TD弱覆蓋

室分系統的合路器、耦合器等器件問題（如器件性能下降、器件老化等）會導致TD室分天線功率輸出低，甚至無信號。因此，要從現場排查、告警分析等方面逐級排查器件，定位問題點，選用質量好、性能穩定的器件進行更換。如果是室分天線選型問題導致局部區域的覆蓋不足，可在保證室分信號不外泄的情況下，通過更換高性能天線加強TD弱信號區域，如把全向天線改為定向天線或高增益內置下傾角天線。

在TD-LTE頻段確定之后，需根據室分系統所使用的頻段進行全面細致的鏈路預算、功率分配、天饋器件適配檢查，充分考慮TD-SCDMA建設中發現的問題，吸取教訓，提高效率，進而推動TD-LTE更快走向成熟。

42G業務熱點的WLAN/TDS/TDL建設

目前2G網仍是承載用戶最多、業務負荷最大的網絡，TD是2G數據流量最直接和最有效的分流手段，但部分區域還存在2G的業務熱點區域周邊缺少TD覆蓋的現象。如統計某城市1天的GSM話務量與數據流量，其密集城區有近20%的2G高數據流量小區周邊缺少TD覆蓋。另外，統計發現城區內有較多2G高話務基站周邊300米以上沒有建設TD基站。這說明城區局部的2G業務熱點區域仍缺乏TD基站的有效覆蓋，TD網絡有效緩解2G流量壓力的工作仍有很多細致問題需要處理。

將2G高流量站點篩選出，判斷周邊是否有TD基站，TD容量是否受限，是否需要擴容或存在故障，有甄別地進行分類處理，如表1所示。可以看出可做市場重點發展的占比最高，達到60.34%。

GSM網絡高流量站點周邊的TD基站分布及業務量如圖3所示。通過2G網絡的統計數據，掌握用戶對無線數據業務的需求范圍與密集程度，用來做WLAN/TDS/TDL的建設規劃依據。對用戶的引導分流可分為兩個部分：

第一，切實提升TD-SCDMA網絡的覆蓋率，提升TD終端駐留TD網絡的占比。在局部深度覆蓋能力不足的區域要加強建設，保證覆蓋效果，可使用新技術如雙通道RRU及雙通道小型化天線來滿足小范圍覆蓋需求。

第二，進行TD分流的精確營銷。可針對TD覆蓋區域內高流量的鎖網用戶，通過短信或外呼方式加強TD營銷，使該類TD用戶解除鎖網，產生TD流量。在某省的精確營銷中，僅3%的TD鎖網用戶，解除鎖網后實現全網TD戶均流量上升2M，TD通話分鐘數上升14分鐘，較一般營銷方式成功率提高一倍以上。

5 使用新技術提升TD-LTE

系統性能

LTE標準以OFDMA與MIMO為核心，支持在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，改善小區邊緣用戶的性能，提高小區容量，降低系統延遲。TD-LTE系統的優勢包括上下行子幀配置靈活可調，更適于支持移動互聯網業務；上下行信道的互易性，有利于進行波束賦形和干擾協調，提高系統性能；頻譜不對稱，靈活高效，便于實現感知無線電；更適合在高頻段、大帶寬下進行優化，從而更好地支持室內及熱點的高性能、高速數據業務。

TD-LTE載波聚合技術有利于更進一步發揮TDD的優勢，不對稱頻譜利于實現和應用載波聚合技術，使TD-LTE充分利用頻譜資源，獲得更高的峰值速率。在單載波情況下，FDD若使用20MHz+20MHz，下行峰值速率可以達到150Mbps，TDD若使用20MHz（3:1時隙配比），下行峰值速率為110Mbps（3:1時隙配比）。如果TDD引入載波聚合，在TDD聚合20MHz+20MHz的情況下，下行峰值速率可以達到220Mbps（3:1時隙配比），超過相同系統帶寬FDD的峰值速率。

6 總結

TD-SCDMA網絡建設中遇到的問題，在TD-LTE上可能還會出現，運營商需接受TD-SCDMA的教訓，在目前已有網絡的基礎上精細規劃，做好TD-SCDMA網絡的連續覆蓋、深度覆蓋，做好業務引導，從而在減輕2G網絡負荷的同時提升數據業務使用感知。此外，還需根據不同場景、用戶需求做好TD-LTE預規劃，充分考慮網絡的優勢進行融合。

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] TS 25.224 Physical layer procedures(TDD)[S].

[3] TS 25.301 Radio interface protocol architecture[S].

[4] 李小文,李貴勇. TD-SCDMA第三代移動系統、信令及實現[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2003.