高速公路TD-SCDMA网络覆盖新技术应用研究

（中国移动通信集团设计院有限公司浙江分公司，杭州 310012）

高速公路TD-SCDMA网络覆盖新技术应用研究

黄震，钟玮，纪国强

（中国移动通信集团设计院有限公司浙江分公司，杭州 310012）

通过在高速公路TD-SCDMA网络中使用高增益天线，可以增加小区覆盖距离，提升基站共址率，降低网络建设成本；而在频繁切换路段采用小区合并技术，可以减少小区切换，提升高速公路TD-SCDMA网络覆盖连续性，提升话音质量和下载速率等客户感知，同时提升载频利用率，节约建设成本。

高速公路；TD-SCDMA；高增益天线；小区合并；ATU；载波利用率

1 引言

经过多期工程建设，TD-SCDMA网络覆盖区域已经从城区向乡镇和交通干线延伸，通过对比分析某地市网络覆盖情况可发现（见表1、表2），TD-SCDMA覆盖在地市城区和县城城区相对其他3G网络有较大优势，但在城区外，特别是重要的交通干线方面，仍存在较大的差距。因此，面对日益增强的竞争压力和不断提升的客户需求，TDSCDMA网络有必要快速有效地实现重要区域的覆盖，并保证覆盖区域内的网络质量超越其他3G网络。而高速公路作为一种重要的覆盖场景，如何通过优化网络建设提升网络质量、节约建设成本是目前迫切需要解决的一个重要问题。

2 高速公路覆盖技术方案分析

高速公路覆盖具有覆盖里程长、投资大，用户移动性强、速率高等特点，针对这些特点，可以抛弃传统的智能天线方式，使用高增益天线加小区合并技术进行建设。

(1) 在高速公路TD-SCDMA网络中使用高增益天线，可以提升小区覆盖距离，提升基站共址率，降低网络建设成本；

表1 某市分区域覆盖情况对比表

(2) 在频繁切换路段采用小区合并技术，减少切换，提升话音质量和下载速率等客户感知，同时提升载频利用率。

2.1 高增益天线单站覆盖效果验证

为验证高增益天线覆盖效果，选用芳村溪大桥作为实验站点，分别采用增益为17 dB的普通TD-SCDMA天线和增益21 dB的高增益天线进行单站测试，测试情况如下：

图1 增益为17dB普通TD-SCDMA天线

图2 增益为21dB普通TD-SCDMA天线

根据测试情况，汇总了两款天线的覆盖效果，对比如下：

可以得出，在车速为100 km/h，无线环境良好的情况下，使用ATU测试，结论如下：

表2 某市重点道路覆盖情况对比表

表3 普通天线与高增益天线覆盖测试对比

(1) 以覆盖边缘场强-85 dBm计算，使用高增益天线小区比普通天线小区覆盖距离远200 m；

(2) 考虑重选切换带200～300 m，山体与车体阻挡，商务终端测量电平比ATU测量电平低5～10 dBm等因素，高速公里TD-SCDMA推荐的站间距为1.6～1.8 km。

2.2 杭金衢、杭新景高速覆盖效果验证

在单站验证的基础上，我们选取3条高速公路中的75个站点采用21 dB的高增益天线进行覆盖测试分析，站点规模如表4所示。

表4 安装高增益天线站点规模

TD-SCDMA站点采用高增益天线之后，对高速覆盖效果进行ATU测试，测试效果显示相比其他3G网络有一定的覆盖优势：

(1) 杭金衢高速PCCPCH覆盖率(≥-90 dBm)达到98.26%，高于其他3G网络的84.57%，全程接通率达到97.22%，下载大于500 kbit/s占比达到80.46%，高于其他3G网络的53.91%；

(2) 杭新景高速PCCPCH覆盖率(≥-90 dBm)达到98.43%，高于其他3G网络的93.24%。全程接通率达到100%，下载大于500 kbit/s占比达到80.2%，高于其他3G网络的63.28%。

2.3 高速站点小区合并技术验证

为解决高速移动带来的频繁切换问题，我们选取高速上10个小区进行小区合并试点验证，试验站点主要选择在站点密集切换频繁或覆盖范围较小的场景，通过测试分析，实施小区合并后的小区切换次数明显减少，测试路段呼叫切换比由15提升至18，用户感知明显提升。

表5 小区合并小区选择站点表

3 新技术应用效益分析

使用21 dB高增益天线，单小区平均覆盖距离由1 km提升至1.2 km，在试点高速公路使用高增益天线后，共址率由73%提升至86%，新建站点数由86个减少至48个。而使用TD-SCDMA小区合并技术，在减少切换提升下载速率、话音质量等客户感知的同时提高了载频的利用率，在试点路段可减少载频90块。以每个新站投资30万，每载频1.6万计算，预计可节省投资1 284万。因此，高增益天线和小区合并技术在高速公路TD-SCDMA网络的应用可以大幅提升单站覆盖距离，减少新站建设数量，有效降低网络建设成本。

4 总结

通过开通站点的对比测试可以得出，在高速公路TD-SCDMA网络覆盖中，使用高增益天线和小区合并技术可有效提升网络覆盖能力，减少小区间切换/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，对于运营商减少建设成本和在现有网络上提升网络的市场竞争力具有较大的意义。

[1] 王琦，曹磊． TD-SCDMA移动通信技术原理[J]． 数字通信世界， 2006(3)．

[2] 石浩， 张晟． TD-SCDMA网络小区合并技术及应用[J]． 电信工程技术与标准化， 2010(9)．

[3] 秦飞． TD-SCDMA多载波系统性能研究[J]． 电信工程技术与标准化， 2010(4)．

Applied research of new technology of expressway TD-SCDMA network coverage

HUANG Zhen, ZHONG Wei, JI Guo-qiang
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Zhejiang Branch, Hangzhou 310012, China)

For TD-SCDMA networks covering the expressway, appling high gain antennas can extend cells’ coverage, improved the co-located percentage of base stations, and reduced cost of network construction. On the other hand, regarding to the roads existing frequent handover, adopting the cell merging technique can decrease handover times and promote the coverage continuity of TD-SCDMA networks in the expressway. Furthermore, using cell merging will result in better customer perception such as quality of voice and download rates, higher carrier eff ciency and less construction cost.

expressway; TD-SCDMA; high gain antenna; cell combination; ATU; carrier eff ciency

TN929.5

A

1008-5599（2014）07-0020-03

2014-06-27