ＴＤ－ＳＣＤＭＡ室外单基站非智能天线补盲优化性能研究

吴玉东　胡恒杰　程俊强　汪晓蕾

【摘要】文章主要介绍了TD-SCDMA室外单基站非智能天线同频、异频补盲优化的相关问题，并以我国某大城市TD-SCDMA网络实际盲点为例，通过测试手段，对比补盲前和采用同、异频补盲后的网络覆盖、业务质量、切换和容量等网络性能变化情况，从而找出合理可行的补盲优化方案，给出研究结论和相关建议。

【关键词】非智能天线 单基站 补盲BBURRU

1 引言

智能天线是TD网络的基础技术之一，但在移动通信网络中，常常存在着一些无法使用智能天线的特殊场景。室外典型场景之一就是无线环境复杂、建筑物密集、存在宏基站覆盖盲区且无法安装智能天线的区域，此时可以考虑采用街道站或灯杆站等方式，用非智能天线进行补盲，从而提升TD-SCDMA的网络质量。

本文旨在通过测试的手段，分析单基站补盲场景下的网络情况，解决单基站补盲的问题，为无法使用智能天线时的TD-SCDMA网络规划、建设和优化积累经验，提供参考。

2 研究环境设置

2.1 盲点选取

本文选取盲点的地貌特征是建筑群较密集，周边基站相对较多，但可能由于建筑物遮挡在建筑群中心位置或相应位置容易出现覆盖盲点，在该点附近又无法建设宏基站，无法应用智能天线，只能采用单基站（街道站）补盲的方式进行覆盖的地点。

本研究选取我国某大城市TD-SCDMA网络的A点为补盲点。其周围有五个宏基站，盲区为多个小区的交界处，站点分布情况如图1所示，补盲站点及其周边宏基站的基本参数如表1所示。

A点周围宏基站采用中兴B328+R04设备。补盲基站A选用中兴B328拉出一个单通道RRU（R01），R01和普通天线安放在A点门前的路灯杆上，挂高5米，朝向向东（D点方向）。

2.2 测试内容及加载方式

本文主要在三种测试场景中对网络覆盖、话音业务质量、切换和容量四方面进行测试，并分析相关性能。

在测试时采用主测小区50％真实加载，周边小区50％模拟加载的加载方式。

2.3 测试场景

本文设计了三种测试研究场景：

场景1：不开通补盲基站，但开通周边的宏基站，对宏基站进行网络优化后，设置好宏基站的方向角，下倾角等参

数，测试各项内容。

场景2：开通补盲基站，采用一副普通2GHz定向天线进行补盲覆盖，补盲站与周边宏基站同频配置，进行网络优化，测试各项内容。

场景3：开通补盲基站，采用一副普通2GHz定向天线进行补盲覆盖，补盲站与周边宏基站异频配置，进行网络优化，测试各项内容。

2.4 测试工具

本文采用的测试工具如表2所示。

2.5 相关参数设置

本文测试中公共信道、业务信道功率参数设置情况如表3所示：

本文采用非智能定向天线的天线型号为凯瑟琳（KATHREIN）742215，频段1710MHz～2200MHz，水平波瓣角65度，增益18dBi，下倾角调整范围0～10度。本测试设置天线下倾角6度，方向角90度。

3测试研究与性能分析

3.1覆盖测试与性能分析

（1）公共信道覆盖测试与性能分析

◆PCCPCH RSCP测试与性能分析

本次测试路线在补盲站点的东面，通过图2可看出补盲前出现了一段盲区，其PCCPCH RSCP在-100dBm以下，长度约100米。

由图3和图4可以看出，同频或异频微小区补盲基站开通后，经过相同的测试路线，原盲区路段内的PCCPCH RSCP均大于-85dBm，盲区已经消除，覆盖良好。不同场景下PCCPCH RSCP对比如图5所示。

由测试结果的对比可以看出，PCCPCH RSCP>-85dBm的情况在补盲前为86％，同频补盲后为93.9%，异频补盲后为95.3%。可见补盲后除了能把盲点的PCCPCH RSCP提高到满足指标要求之外，还可以使整体场强指标提高，且异频补盲略好于同频补盲。

◆PCCPCH C/I测试与性能分析

与PCCPCH RSCP相似，在盲区路段，PCCPCH C/I同样较差，如图6所示，补盲前，在补盲站点东面的盲区PCCPCH C/I普遍小于-3dB，很多区域达到了-7dB或更低，覆盖质量较差。而图7、图8显示，补盲后PCCPCH C/I明显提升，同频补盲PCCPCH C/I达到了10dB，异频补盲达到了15dB，远远超过PCCPCH C/I大于-3dB的指标要求，且异频好于同频。不同场景下PCCPCH C/I对比如图9所示。

由测试对比结果可以看出，PCCPCH_C/I>-3dB的情况，在补盲前为85.1%，同频补盲后为98％，异频补盲后为98.5%。说明补盲对提升PCCPCH_C/I比较明显，且异频略好于同频。

（2）话音业务信道覆盖

话音业务信道的覆盖选用Ue_TxPower这个指标进行衡量。从测试结果可以看出，补盲前的盲区路段Ue_TxPower攀升至最大发射功率24dBm（如图10），原因是UE进入盲区后，覆盖恶化，Ue发射功率抬升，达到最大发射功率后，导致上行链路失败掉话。分析后台信令，手机在盲区的掉话原因为上行链路失败，导致网络侧释放链路。而采用同、异频补盲后，UE发射功率均明显降低，且一直保持在较低的水平，这是补盲的微小区开通后，消除盲区的结果，同时可以看出，异频好于同频（如图11、图12）。不同场景Ue_TxPower对比如图13所示。

从统计结果看，补盲前，盲区的Ue_TxPower>10dBm的点占比例为16.1%，说明了补盲前盲区的存在，补盲后Ue_TxPower>10dBm统计为0，盲区消除。

补盲前，非盲区Ue_TxPower在-10dbm左右，补盲后均值变化不大，也在-10dbm左右，说明补盲对其他区域的Ue_TxPower影响不大。

异频补盲的Ue_TxPower相比同频补盲的Ue_TxPower要低。

3.2话音业务质量测试及性能分析

本文选用测试补盲小区和与之相邻的宏小区的Ue_TxPower指标来衡量语音业务质量。异频补盲时，宏小区的Ue_TxPower，补盲前后变化不大，说明异频补盲对宏小区的Ue_TxPower基本没有影响；同频补盲时，宏小区的Ue_TxPower较补盲前有较大抬升，说明同频干扰较大。补盲微小区的Ue_TxPower在同、异频补盲时都较低。

补盲后，同频组网下宏小区和补盲微小区的Ue_TxPower比异频组网高，说明异频组网优于同频组网。不同场景宏小区、补盲微小区的Ue_TxPower均值对比分别如图14和图15所示：

3.3 切换测试及性能分析

从切换测试结果来看，宏宏小区间的切换，如图16所示，补盲前切换成功率仅为81.4%，不能满足指标要求，切换失败主要集中在盲区边界的宏小区和宏小区间的切换；补盲后，切换成功率明显提高，同频组网切换成功率为98.1%，异频组网切换成功率达到99%，满足切换指标，且异频组网优于同频组网。宏微小区间的切换，如图17所示，在同、异频补盲的情况下切换成功率均为100％，满足指标要求。

3.4 容量测试及性能分析

测试不同场景下覆盖区的话音业务容量，对比和评估补盲基站对容量的影响。选用补盲微小区及与其相邻的宏小区进行容量测试，相邻小区采用50％真实加载方式，测试点在小区内均匀分布。由测试结果可以看出，本次容量测试在主测小区下都能正常呼起8UE的最大容量。

与此同时，从宏小区和补盲小区Ue_TxPower变化情况图18和图19可以看出，UE Tx_Power随本小区容量的增加而增加；相同容量下，同频组网时UE TxPower大于异频组网的UE TxPower；因为微小区主要覆盖盲区，盲区只有100米左右，测试点基本在视距内，所以微小区的UE TxPower小于宏小区的UE TxPower。

4 主要结论及建议

从覆盖测试结果来看，同频和异频单基站补盲都能够提升覆盖效果，对非盲区影响较小，相比之下，异频补盲优于同频补盲。

从话音业务质量测试结果来看，补盲后，原盲区呼叫时的手机发射功率明显降低；同频补盲后，非盲区呼叫时的手机发射功率有较大提高，体现了同频补盲小区对非盲区产生的干扰作用；异频补盲后，非盲区呼叫时的手机发射功率基本未变。同频补盲小区里的手机发射功率大于异频补盲小区里的手机发射功率，体现了同频补盲时非盲小区对补盲小区的干扰。因此，补盲能够改善盲区的话音业务质量，但同频补盲将对非盲区产生干扰而异频补盲则对非盲区影响较小，可见异频补盲优于同频补盲。

从切换测试结果来看，补盲能够显著提高切换成功率，同、异频补盲对提升切换成功率的影响差别不大，异频补盲略好于同频补盲。

从容量测试结果来看单基站补盲，同频组网和异频组网都能达到满容量。由于邻小区真实加载，因此在同频组网下，主测小区的上行干扰较大，而异频组网的上行干扰较小。由此可见异频补盲优于同频补盲。

综上所述，就本文这种盲区在多个小区边界情况时，从覆盖、业务质量、切换和容量测试的结果可以得出，采用非智能天线的街道站通过同频补盲和异频补盲的手段来解决盲区的覆盖问题是可行的。在相同环境下异频补盲的网络性能要好于同频补盲的网络性能，因此建议如果频率资源丰富则尽量采用异频补盲方式。

参考文献

[1]李世鹤. TD-SCDMA第三代移动通信系统标准[M]. 北京:人民邮电出版社,2003.

[2]李小文,李贵勇,等. TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现[M]. 北京:人民邮电出版社,2003.★

【作者简介】

吴玉东：毕业于哈尔滨工业大学，高级工程师，现就职于中国移动通信集团设计院有限公司。长期从事2G、3G无线网络规划和设计工作。主要研究方向为WCDMA、TD-SCDMA无线网络相关技术，曾发表论文多篇。

胡恒杰：毕业于北京邮电大学，高级工程师，现就职于中国移动通信集团设计院有限公司。一直从事2G和3G无线网络的规划和设计工作，参加了GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA等多种技术的网络规划和设计工作，其中部分规划项目获得国家级奖励。

程俊强：毕业于北京邮电大学，博士学位，现就职于中国移动通信集团设计院有限公司。从事3G无线网络的规划和设计工作。参加了多项TD-SCDMA网络的规划和设计工程以及课题研究任务。