WCDMA多RRU小区合并的利与弊

蓝志峰

(中国联合网络通信有限公司漳州分公司 漳州 363005)

1 引言

3G的优势在于能够为用户提供不同于2G时代的移动业务体验和应用，而实现这种价值的基础是必须具备高覆盖率和稳定的网络通信质量。中国联通经过一年多的WCDMA网络建设，其3G网络覆盖已具备一定规模，如何通过优化手段有效解决问题、提升网络服务质量是现阶段的重要课题。在目前诸多的网络问题中，干扰大、软切换比例过高是一个重要方面，该问题不仅会对整个网络的通信质量产生影响，还会造成对网络资源的浪费。覆盖控制是有效减少导频污染、控制软切换比例的手段，但是针对一些站点分布的不合理或天线无法调整的情况，可以适当采取合并小区的方法来达到网络优化的目的。

2 多RRU小区合并技术说明

所谓多RRU小区合并技术，即全小区发射，分扇区(覆盖区)接收。把一个小区的覆盖范围划分成多个扇区或多个小覆盖区，在各个扇区或小覆盖区由不同的接收天线进行接收，所有扇区或覆盖区的发射信号相同。具体的信号处理流程原理如图1所示。

在图1中，3个RRU的同一载频组成一个多RRU合并小区，3个RRU的覆盖区不同。在上行方向，多个RRU接收的信号分别送入BBU(基带处理单元)，BBU对各个RRU进行多径搜索和RAKE解调，并把解调的各个RRU的信号进行最大比值合并，再进行后续处理。可见，在多RRU合并小区内，各个RRU覆盖区之间的切换在多径搜索和选择中完成，不用RNC和UE的信令交互和控制。在下行方向，生成的下行信号复制成多份发送给各个RRU，从而实现了全小区方式的效果。

小区合并技术还可分为室分小区合并和室外小区合并，室外主要是为了减少切换和干扰，提供Ec/Io和吞吐率；室内依据情况主要是在控制好覆盖和容量的前提下，以减少公共资源的开销、切换、干扰、邻区数目等。

3 多RRU小区合并的利弊分析

图1 多RRU小区合技术原理

通过上面的合并技术原理可以看出，多RRU小区合并实际上是将同一基站的多个小区合并成一个超级小区，用一个小区就完成了原本几个RRU的覆盖需求。由于天馈部分保持不变，覆盖不会受到影响，而通过合并小区数目减少，导频数量减少，由RNC控制的切换频度大为减少。当然，这种合并也会带来码树资源、功率资源减少的负面影响，降低了网络容量。我们对小区合并的利弊情况进行了分析。

(1)小区合并的优势

通过合并相邻小区，可以有效减小切换区域内导频集内的导频个数，从而降低软切换比例。通过减小移动通信网络中的小区数目，降低网内干扰，提高覆盖质量和用户感受。特别是在建网初期，可以快速建网。同时，可以通过软件配置，把合并小区分裂为多个常规小区，灵活进行扩容，简化了网络规划和RNC中的邻区关系配置。通过大幅度减少RNC控制的切换频度，小区内部的覆盖区切换直接由NodeB完成，提高了用户体验和系统性能。采用多RRU小区合并技术，可以达到上行空分复用的效果，会有效提高数据业务的吞吐量。频繁切换是导致HSDPA等业务速率不高的一个重要原因，通过合并小区可以有效减少小区变更率，从而提高速率(若某些站点的传输资源受限，也可以通过合并小区稍微提高速率)。可以通过调整天线覆盖范围和适当的软件配置把多RRU小区转变成多天线分集接收小区(比如4天线接收甚至6天线接收)，增大上行灵敏度3～4.5 dB。

(2)小区合并的弊端

多个小区合并为一个小区后，码树资源、功率资源也相应减少为一个，可见其最大的负面影响是网络容量，小区合并后，多个小区的总容量将相应大幅降低，因此对于具有一定话务的区域，合并技术并不适用。

此外，小区合并后，邻区也需要合并，在某些比较密集的地方，原来3个小区的邻区被合并到一个小区后容易超过频内32个邻区个数的限制，造成邻区漏配等问题，这也是小区合并必须重视的一个问题。

4 多RRU小区合并优化场景

多RRU小区合并可以较好地支持复杂城区，大楼室内以及交通线路等特殊需求的覆盖，根据前面的分析，我们认为应用场景主要有以下几类。

·市区商业中心地带3G室分站点分布较为密集，且多数站点由BBU+多RRU组合覆盖，若每个RRU覆盖区域都设为独立小区，可能造成交界区域切换频繁，且RRU小区之间的邻区及与室外站点小区之间的邻区配置需求过多，对室外站点小区邻区承载造成较大负荷。此时应通过小区合并技术加以解决。

·在导频污染较严重的地方，通过RF调整仍然无法消除，这时可以通过小区合并的方式来解决，假如将两个STSR站点合并成多RRU单小区站点，该处导频个数从6个变为两个，可以有效地改善覆盖效果。

·对于某些站点，由于天线性能问题，如前后比不好，可能在天线的背面也有较强的间要求，来不及更换，这时候如果将该基站进行小区合并，操作比较简便，只涉及站点配置改变和邻区变化，可以有效地减小干扰，特别是软切换比例能够得到有效改善，这样能较快地解决问题。

·如果更软切换区太短，很容易发生切换还未完成信号就变得很差，从而导致掉话，当调整触发时间仍然无法达到效果的时候，如果将这两个小区合并，就可以有效解决这种问题，减少掉话。典型的应用场景如高速、高铁、拐角等地方。

·在某些场景，由于频繁切换，导致HSDPA等业务速率不高，通过合并小区可以有效减少小区变更率，从而提高速率。

·在个别站点开通了HSDPA，但是传输资源有限，甚至只有一条E1的时候，传输资源限定了容量不可能太大，由于公共信道开销，每个小区都需要一两百KB的资源，如果能把3个小区合并，那么就能节省另外两个小区的公共开销，可以提高一点速率。

5 合并技术的应用实例

通过上面的分析，使用小区合并在某些低话务场合确实能解决一些实际问题，如解决软切换比例过高的情况，解决密集区内某些小区由于邻区过多而无法加入的情况(针对多RRU的大型室内分布系统)等。

（1）室分小区合并应用案例

漳州龙文天利仁和_BBU_Indoor室分站点组网方式为BBU+RRU，共有 6个小区，CID分别为 40399、40398、40397、40396、40395、40394。 因每个 RRU 都是独立小区配置，造成切换频繁，且RRU小区之间的邻区及与室外站点小区之间的邻区配置过多，邻区承载负荷大，已经影响了网络质量，因此，考虑使用RRU小区合并方式合并为两个超级小区。

合并后邻区关系由原来的117条减少为54条，现场实测小区频繁切换的现象得到缓解，小区软切换成功率明显提高；周边室外站点小区的邻区负荷也得到有效改善，同时也节省了RNC小区资源。语音、视频、HSDPA室内外切换等业务均正常。合并前后邻区关系如图2和图3所示。

图2 合并前邻区关系

图3 合并后邻区关系

从合并后的情况很明显可以看出，小区间邻区关系变得简单，不再出现频繁切换问题，室分系统的小区合并效果明显。

（2）室外小区合并应用案例

近期在漳州市区进行DT测试时发现，部分路段导频数量多，造成软切换比例过高，并影响了数据业务吞吐率。由于周边站点采用了美化天线，进行RF调整存在困难，考虑到目前相关站点话务量较低，合并后不会产生容量不足的问题，因此实施部分小区的合并处理。合并前后部分路段DT测试中导频个数统计如图4和图5所示，对比可以看出，原先存在3路激活集情况得到了明显改善。

图4 合并前部分路段激活集导频个数统计截图

图5 合并后部分路段激活集导频个数统计截图

合并后的DT测试统计中，系统软切换比例由31.07%下降到 27.71%，HSUPA吞吐率由 1.17 Mbit/s提升到1.7 Mbit/s，应当说合并对改善网络性能起到了一定的作用。

6 结束语

多RRU小区合并可以针对性地解决某些问题，比如覆盖重叠、切换区太小等问题，有效改善小区邻区关系，降低软切换比例，还可以从一定程度上提高数据业务的速率，不失为建网初期网络优化的一种手段。但是在应用时也需要注意其存在的弊端，尤其是合并后带来的邻区变化以及可能面对的扩容问题。总之，在不同的场景采用不同的优化手段，通过最大化利用资源使网络性能达到最佳才是网络优化的最终目的。

1 霍尔马(芬)，托斯卡拉(芬)著.陈泽强等译.WCDMA技术与系统设计.北京：机械工业出版社，2005

2 郭东亮.WCDMA规划设计手册.北京：人民邮电出版社，20053 张玉艳，方莉.第三代移动通信.北京：人民邮电出版社，2009