载带压缩11频点创新方案

左晓波，黄展，黄荧，黄宏军

（中国移动通信集团广西有限公司，南宁 530022）

目前我国TDD方式的主要工作频段是1880～1920 MHz、2010～2025 MHz，补充工作频段是2300～2400 MHz，分别称之为F、A、E频段，其中A频段及F频段的前20 MHz（1880～1900 MHz）划分给TD-SCDMA网络使用。

目前F频段的TD-SCDMA系统主设备、终端均未成熟，尚未达到大规模实际应用的程度，F频段的主设备施工较困难，兼容F频段的商用终端非常少，因此，从网络建设和产业应用方面，TD-SCDMA网络主要使用A频段15 MHz。

在实际应用中，TD-SCDMA网络使用A频段（2010～2025 MHz）建网的主流频点配置方案为9频点方案，建网初期，TD-SCDMA网络站点规模较少，室外宏站多以S222为基本配置， 9频点可满足组网需求，然而随着TD-SCDMA网络的不断发展，新建宏站及室分站点大规模入网，同时伴随着TD-SCDMA业务的增长，宏基站逐渐发展为以S333、室内分布系统以O3为基本配置，9频点方案的局限性逐渐呈现，频点匮乏的情况下，网络干扰大幅抬升。为了解决9频点方案频率资源受限的问题，本文创新性地提出11频点方案，通过压缩频点间隔，使TD-SCDMA网络使用的A频段增加2个中心频点，在相同频率带宽的条件下，增加可用频点配置，用以降低网内干扰，提升网络性能，增加网络容量。

1 TD-SCDMA网络9频点方案和11频点创新方案对比分析

在频率带宽有限的情况下，频点组网方案是组网建设中非常关键的一环。9频点方案作为目前主流的频点规划方案，有其实用所在，但从其频点规划方式及现今TD-SCDMA网络发展趋势来看，9频点方案存在一定的局限性，TD-SCDMA网络新站频点规划愈加困难。11频点方案针对9频点的瓶颈问题，给出了创新性的解决方法。

1.1 9频点方案频点规划方式及其局限性

在9频点配置方案中，每5MHz共3个中心频点，载频带宽为1.6 MHz，相邻中心频点间隔1.6 MHz以上，如表1所示。

其中有3处200 kHz的保护间隔，分别位于上下界及F3与F4之间。其中心频点分别为10055、10063、10071、10080、10088、10096、10104、10112、10120，F3和F4频点号间隔为9，其余相邻频点号间隔为8。

9频点方案的频点规划方式主要有以下两种。

5（R4）+4（H）：R4话音业务使用5个频点，其中3个用于室外宏基站、2个保留给室内分布系统使用；H业务使用4个频点。该配置方式向HSDPA业务倾斜很大，但由于R4频点较少，使得话音业务同频干扰较大，对于以话音业务为主的TD-SCDMA手机影响很大，用户感知不好。

8（R4）+1（H）：R4话音业务使用8个频点，其中6个用于室外宏基站、2个保留给室内分布系统使用；H业务仅余下1个可用频点。该配置方式增加了R4频点，对TD-SCDMA手机用户相对有利，能保障话音业务质量，但H业务只有1个频点，带宽小，影响数据业务下载速率。

在TD-SCDMA建网初期，主要采用5（R4）＋4（H）方式进行频点规划，随着TD-SCDMA用户量攀升，手机用户逐渐增加，R4话音业务成为TD-SCDMA网络的主要承载对象，原有频点规划极大程度地限制了R4频点，不利于R4业务的发展，近年来，8（R4）+1（H）逐渐替代5（R4）＋4（H）方式，成为主流频点规划方式，该方式大大增加了R4频点，使得室外宏基站有较充裕的频点进行配置，降低了R4业务同频干扰水平，但正如上文所述，H业务只有1个固定的可用频点，这意味着H业务采用同频组网方式，如此一来，H业务的同频干扰难以避免，单小区仅能以1个HSDPA载频作为基本配置，很大程度上限制了数据的带宽容量，同时由于同频干扰的影响，原本小带宽的数据下载速率又进一步降低。另一方面，当单小区配置2个及以上HSDPA载频时，小区中的第2个及第2个以后的HSDPA载频需要占用R4载波频点，与R4载波造成相互干扰，影响话音业务质量，这与保障话音业务的初衷相违背。

目前各大城市市区的TD-SCDMA网络宏基站以S333，室内分布系统以O3为基本配置，TD-SCDMA站间距也缩小至300～400 m，密集城区的基站配置更高，站间距甚至达到200～300 m。9频点方案的两种规划方式很难在基本容量配置的TD-SCDMA网络中平衡R4话音业务和H数据业务的性能，任何一个业务要获得良好的性能表现，只能以牺牲另一方业务为代价。更进一步地，在目前普遍采用的8（R4）+1（H）规划方式中，表面上R4业务获得了更多的频点资源，可以有利地保障话音业务性能，但按照现网单小区多HSDPA载频配置的现实情况，H载频占用R4频点，更加剧了R4载波的干扰问题。

因此，采用9频点方案配置组网，存在密集站点间同频干扰加剧的矛盾、H业务和R4业务间此消彼增的干扰矛盾，且随着TD-SCDMA网络的扩张，此类矛盾将愈演愈烈，网络性能不但难以提升，反而可能严重劣化。

从以上分析可以看出，9频点方案的瓶颈主要在于频点资源匮乏，无论如何规划配置，均无法平衡业务的性能需求。在9频点频率配置方案无法满足TDSCDMA网络平衡发展的情况下，需用新的频率分配方案，既能保障合理频率间隔带宽，又可以合理增加可用频点，平衡话音业务和HSDPA业务的质量需求。本文提出的11频点创新方案，可以很好地解决9频点方案存在的矛盾。

表1 9频点配置方案

1.2 11频点创新方案原理及其优势

我们提出通过压缩频点间隔，将A频段中心频点实际频谱带宽减小至1.2 MHz或1.4 MHz，在相同带宽的条件下，使TD-SCDMA网络A频段增加2个中心频点，即11中心频点方案，解决因频点资源有限造成的网络性能提升空间小的问题。A频段中心频点频谱带宽压缩如图1所示。

频点间隔压缩后，11中心频点方案有以下两种。

A方案：中心频点列表为10053、10060、10066、10073、10080、10087、10094、10101、10108、10115、10122，如表2所示。

A方案优点为系统内干扰较小，缺点为B频段两端会存在系统外干扰。

B方案：中心频点列表为10054、10060、10066、10072、10079、10086、10093、10100、10107、10114、10121，如表3所示。

B方案优点为系统外干扰可能性较小，缺点为系统内干扰增多，但可通过室内外异频使其降至最小。

11中心频点划分采用6＋3＋2方式，即室外R4载频使用6个频点，室内R4载频使用2个频点，HSDPA载频使用3个频点，为避免频点间的干扰，将4个间隔1.2 MHz的频点在室内、室外错开使用，同小区频点间间隔在1.4 MHz以上。

图1 A频段中心频点带宽压缩

表2 11频点方案A

表3 11频点方案B

可以看到，该创新方案保留了9频点方案8个R4频点的配置，达到保障话音业务性能的目的，同时增加了2个H业务频点，使得H载波有3个可用的固定频点，解决了9频点方案中仅存1个固定H频点带来的H载波同频组网难题，甚至接近9频点方案向H业务倾斜度很大的5+4配置，很大程度上兼顾了H业务的性能保障，解决了9频点方案无法均衡话音业务及H业务的难题，既能保证R4业务感知，同时也能兼顾HSDPA业务性能。

另一方面，11频点方案更适用于日益增长的基站配置水平，从此种意义上说，创新方案提高了网络的承载容量。充足的H频点资源，在保证了小区的数据带宽的同时，降低H载波间的干扰，有利于提升TD-SCDMA网络下载速率，为用户带来更好的网络性能体验。

2 TD-SCDMA网络11频点创新方案试点验证

为验证11频点方案可行性及效果，在钦州市区对11频点方案进行了单站验证、多站验证，并在单站、小范围多站验证效果良好的情况下，在钦州、南宁市区全网进行了变频应用。

2.1 11频点方案单站及小范围多站验证

2.1.1 华为系统以及TD-SCDMA商务终端对11频点方案的支持情况

目前华为设备可以支持11频点方案中的各个频点，但是华为RNC对设备可设置的频点范围进行了限制，可设置的频点范围为10054～10121，因此11频点A方案中的10053和10122两个中心频点无法配置，如需配置10053和10122，必须对RNC进行升级取消该限制。11频点方案最小频点号间隔为6，频点间隔1.2 MHz，华为设备可支持该间隔的配置，但网络干扰会明显抬升，因此将1.2 MHz邻频通过室外宏站和室内分布进行间隔，可以将1.2 MHz邻频干扰降至最小。

对于商务终端方面，选取一个室内分布站点验证了各款主流芯片的商务手机及TD-SCDMA上网本、上网卡对11频点方案（含A、B方案）中各个频点的支持情况，选取的商务手机、TD-SCDMA上网本、上网卡终端如表4所示。

表4 TD-SCDMA商务终端

联芯手机

测试结果表明，参与测试的各款TD-SCDMA手机均能支持11频点方案中的各个频点，未出现异常情况。TD-SCDMA上网本、上网卡均支持11频点方案中的频点，且单用户下载速率均超过1Mbit/s。

2.1.2 1 .2MHz邻频对R4的影响验证

由于11频点存在部分1.2 MHz间隔频点，因此需要验证1.2 MHz邻频对R4业务的影响。主要验证1.2 MHz邻频小区间的R4业务，以及满负荷下1.2 MHz邻频同时隙与同频同时隙之间的干扰对比情况。验证类型为1.2 MHz邻频小区间的低话务干扰验证、1.2 MHz邻频小区满载情况下的干扰验证、室内分布1.2 MHz邻频。

验证结果表明，1.2 MHz邻频会引入一定的邻频干扰，但邻频干扰不会对业务造成影响，且邻频同时隙的干扰远小于同频同时隙的干扰。11频点有利于减小同频同时隙干扰，提升了用户的使用感受，随着用户的不断增多，将有助于网络的如接通率、掉话率、干扰等各项指标的提升。同时，通过合理的频率规划，将1.2 MHz邻频通过室外宏站和室内分布进行间隔，可以将1.2 MHz邻频干扰降至最小。

2.1.3 11频点方案H业务的验证

验证HSDPA同频干扰情况，验证了使用1个H频点以及使用多个H频点的对比情况。验证类型分为11频点方案H业务的验证、室内分布和室外宏站间的干扰验证。

验证结果表明，如果使用全网H同频组网，将会对用户的下载速率造成较大影响，严重的降低用户的使用感受。11频点方案为HSDPA载波配置了3个频点，可以很大的降低HSDPA同频的概率，提升用户的下载速率。

2.1.4 11频点方案对帧分复用功能的支持情况验证

验证类型分为11频点方案H业务的验证、室内分布和室外宏站间的干扰验证。未开启帧分复用测试验证、开启2倍帧分复用-TS6配置12个A-DPCH测试验证、开启2倍帧分复用-TS6配置2个A-DPCH测试验证。

验证结果表明，实施11频点方案后，HSDPA的2倍帧分复用成功，当1个H载波的伴随信道都被占用时，新接入的H用户能通过复用已使用的伴随信道顺利接入，数据传输都正常。

通过以上各项测试验证可以看到，系统侧以及终端侧均能对11频点较好的支持，同时11频点方案虽然引入了一定的邻频干扰，但是邻频同时隙的干扰远小于同频同时隙的干扰造成的影响。11频点有利于减小同频同时隙干扰，提升了用户的使用感受，随着用户的不断增多，将有助于网络的如接通率、掉话率、干扰等各项指标的提升。通过合理的频率规划，将1.2 MHz邻频通过室外宏站和室内分布进行间隔，可以将1.2 MHz邻频干扰降至最小。同时，11频点方案为HSDPA载波配置了3个频点，可以很大的降低HSDPA同频的概率，提升用户的下载速率。

2.2 钦州、南宁11频点创新方案试点应用情况

完成单项测试验证后，对钦州、南宁城区全网进行了11频点变频。

2.2.1 钦州11频点创新方案应用情况

2010年1 月，钦州市区TD-SCDMA全网采用11频点创新方案实施变频，变频网元包括1个RNC，共65个站点，135个小区。钦州翻频前后（1月17日至5月18日) 整体平均指标差异对比如表6所示。

由表6可以看出，采用11频点方案部署后，网络的大部分指标均有一定程度的提升，特别是VP业务的接入成功率、掉话率，PS域业务的接入成功率、掉话率、流量以及PS域系统间切换成功率得到了较大程度的提升。

DT测试指标方面，翻频前后无线接通率、掉话率均有一定程度的改善。

表6 翻频前后网络指标对比情况

表7 DT测试指标对比

2.2.2 南宁11频点创新方案应用情况

2012年2 月，南宁采用11频点创新方案实施变频，变频区域包含南宁主城区（即含仙葫以西、大沙田以北、安吉以南、西乡塘以东区域）及邕宁城区。区域内包含10个RNC，包含843个TD-SCDMA宏站、601个TD-SCDMA室内分布系统，共计3 088个小区、11 615个载频。11频点方案总干扰值比9频点方案降低45%，其中主频干扰降低89%，辅频干扰降低35%，扰码干扰降低83%。

统计指标保持平稳，话音接通率、全网CS23G切换成功率、PS接通率、PS掉线率等指标均达到挑战值，其中话音掉话率较变频前有所改善，提升用户感知。变频后进行了拉网测试，TD-SCDMA网络业务验证无异常。测试指标较变频前稳中有升，全程呼叫成功率98.13%、接通率98.34%、掉话率0.21%，FTP平均下载速率819.43 kbit/s，均达到集团考核值。变频后无相关投诉。

3 小结

目前，11频点创新方案已在全广西各地市推广应用，根据持续使用的情况来看，该方案在H载频配置较大的网络对HSDPA的改善将更加明显。采用11频点方案组网，大大减少H载频占用R4频点的比率，减少H频点与R4载频同、邻频互相干扰情况，更好地解决城市TD-SCDMA网络R4和H载频配置均较大的问题，对今后业务量大区域增开H载频提供频点保障。同时，更好地支持TD-SCDMA网络新建站及扩容，可大大降低频率规划等优化工作难度，有利于实现TDSCDMA数据业务分流目标，有利于提升TD-SCDMA网络利用率。