TD-SCDMA网络小区合并技术及应用

石浩 张晟

（中国移动通信集团公司 北京 100032）

1 小区合并技术需求场景及传统解决方案

对于磁悬浮、高铁等高速移动场景，用户运动速度快，接入与切换距离较长，为了解决终端在高速移动环境中的驻留、接入、呼叫的问题，提升终端小区重选、小区切换成功率，降低终端掉话率，需要扩大单小区覆盖范围，以保证用户能够顺利完成接入过程和切换过程。

TD-SCDMA网络建设中大多采用室内外分小区使用不同的频点独立覆盖，该方式具有局限性，当终端在室内外移动时，需要进行小区间切换或者重选，增加消息交互的开销，影响网络质量。

此外，实际建网中，由于建筑物楼体较大，遮挡楼顶/塔顶信号会造成宏覆盖盲区，即俗称的塔下黑现象。目前有两种方法可以用来进行宏覆盖补盲：使用多通道RRU补盲，以及使用直放站补盲。如图1所示。

* 采用多通道RRU进行宏站补盲，存在以下问题：

站址选取难度很大，工程施工困难；

由于多通道RRU功率较大，其覆盖范围不易控制，采用多通道RRU进行宏站补盲，容易造成小区间干扰或导致乒乓切换；

增加频率规划、网络优化复杂度。

* 采用直放站为宏站补盲，存在以下问题：

底噪抬升，引入额外干扰；

影响某些增值业务开展，如定位业务；

现网基本没有应用。

图1 传统的塔下黑补盲方法

对于以上网络覆盖问题，可以通过采用CC技术解决面临的难题。

小区合并（CC，Cell Conbination）技术，具体分为3种类型：单通道RRU覆盖小区合并，多通道RRU覆盖小区合并，以及单多通道RRU覆盖小区合并。其中，单多通道RRU覆盖小区合并将多通道RRU覆盖小区与单通道RRU覆盖小区合并为同一小区，可做到合并的同时不影响多通道RRU的赋形功能。CC技术可以有效提升网络覆盖，消除小区间切换/重选，提高网络质量。

单通道RRU覆盖小区合并在现网已有较多应用，本文主要针对多通道RRU覆盖小区合并及单多通道RRU覆盖小区合并技术，特别是单多通道RRU覆盖小区合并技术。

2 CC技术基本原理

采用RRU+BBU进行覆盖，不同的天线隶属于相同的小区，使用小区合并技术，在有效扩大单小区覆盖范围的同时，可以减少越区切换/重选次数，减少频繁切换引起的掉话，提升影响网络质量的指标；小区个数的减少，还可以降低码规划和频率规划的复杂度，减小小区间的同频干扰，提升用户体验。

目前的小区合并技术，采用在联合检测之后进行数据合并的方案，将多个单通道/多通道RRU接于同一个BBU，并设置为同一逻辑小区。BBU利用上行信道估计的结果对各天线发送的用户上行信号分别进行联合检测，然后将不同天线的同一用户的上行数据进行合并。BBU根据各天线上的用户上行信号接收质量，选择下行发送的RRU。

采用小区合并技术后，对于上行链路采用数据合并，提高了接收增益；对于下行链路，在所选择的天线上发送用户下行数据，更有针对性，有效提高了用户接收的下行数据的质量，并降低了其余天线的负荷。

特别地，当宏（多通道RRU覆盖）小区与微（单通道RRU覆盖）小区合并时，小区合并后宏小区仍然支持波束赋形，微小区支持微蜂窝覆盖。

采用上述这种小区合并实现方式时，原则是1个物理频点最多处理不超过8通道的数据，如果合并数据超过8个通道且小于等于16个通道，需要2个物理频点的基带资源来处理一个逻辑频点。

3 CC技术应用场景及优势

3.1 高速覆盖

图2 高铁覆盖场景下的多多通道RRU覆盖的小区合并技术

CC技术应用于时速大于120km/h的高铁覆盖时，将运行轨迹沿线的若干多通道RRU覆盖的宏小区进行合并，如图2所示。具备如下优势：

降低小区重选/切换次数，提升网络质量。多小区合并，减少小区间切换/重选，降低因切换/重选引起的掉话、脱网现象，提升网络质量和用户体验。

满足高速移动切换和驻留要求。多小区合并，增大单小区覆盖范围，满足高速移动用户对切换距离、及在单小区内驻留时间的要求。

上下行分集提升网络覆盖性能。小区合并后，上下行采用分集发送/接收，有效提升网络覆盖和网络性能。

3.2 室内外切换频繁区域

对于某室内外交叠区域易发生掉话且掉话主要发生在室内外切换过程中的网络场景，如果室内微小区处在室外某个宏小区覆盖范围内，或室内小区只与某一个室外宏小区有强交叠覆盖，应用CC技术，将室内外单/多通道RRU覆盖的小区进行合并，如图3所示，具备如下优势：

图3 室内外小区合并场景

降低小区重选/切换次数，提升网络质量。室内外小区合并，减少小区间切换/重选，降低因切换/重选引起的掉话、脱网现象，提升网络质量和用户体验。

减少重选/切换信令开销。室内外小区合并，消除小区间切换/重选，减少相应的信令开销，减轻网络负荷，提升网络质量和用户体验。

上下行分集提升网络覆盖性能。小区合并后，上下行采用分集发送/接收，有效提升网络覆盖和网络性能。

3.3 塔下黑补盲

图4 室外补盲场景

对于塔下黑场景，室外宏覆盖存在覆盖空洞（RSCP<-90dBm）若完全处于某宏小区覆盖范围之内，通过在室外部署单通道RRU为宏站补盲，应用CC技术的优势十分明显，如图4所示。

精确覆盖，无新增干扰。采用单通道RRU补盲，功率较小，覆盖范围易于控制，不会增加新的干扰。

易规划，易优化。与原本存在覆盖空洞的宏小区合并，仍然只有一个小区，不影响原有的网络规划优化。

避免频繁切换重选，提升网络质量指标。盲区与原宏小区合并为同一小区，消除小区间切换重选，减少掉话、脱网。

降低CAPEX。采用单通道RRU为宏站补盲，降低网络减设成本。

4 CC技术现网应用与验证情况

在上海磁悬浮项目，以及广深高铁项目，均采用了多多通道小区合并技术。其中，上海磁悬浮项目于2010年初圆满通过工信部验收，验收组专家对在磁悬浮列车431km时速下的TD-SCDMA高速环境及长距离隧道地铁、大型室内场所和高架轻轨等复杂环境的网络覆盖所做出的成绩予以高度评价。广深高铁项目采用小区合并的区域切换次数明显减少，往返测试CS业务（12.2kit/s/64kbit/s）切换成功率达到100%，P-CCPCH RSCP大于-90dBm的区域增加了7%，用户体验良好。

5 总结

小区合并(CC)技术主要应用于高速覆盖、室内外切换频繁区域以及塔下黑场景的补盲，其中单多通道RRU覆盖小区合并将多通道RRU覆盖小区与单通道RRU覆盖小区合并为同一小区，可做到合并的同时不影响多通道RRU的赋形功能。多多通道RRU覆盖小区合并技术完美解决了上海磁悬浮及广深高铁项目中高速覆盖难关，单多通道RRU覆盖小区合并技术，在广州现网部署充分验证了该技术在室内外小区合并场景中的技术优势。小区合并技术可有效提升网络覆盖，消除小区间切换/重选，提高网络质量，在现网的大规模应用有利于网络质量与用户体验的持续提升，对于运营商在现有网络上推出更加丰富的业务以及提升网络的市场竞争力具有非常的意义。