載帶壓縮11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案

左曉波，黃展，黃熒，黃宏軍

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣西有限公司，南寧 530022）

目前我國(guó)TDD方式的主要工作頻段是1880～1920 MHz、2010～2025 MHz，補(bǔ)充工作頻段是2300～2400 MHz，分別稱之為F、A、E頻段，其中A頻段及F頻段的前20 MHz（1880～1900 MHz）劃分給TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)使用。

目前F頻段的TD-SCDMA系統(tǒng)主設(shè)備、終端均未成熟，尚未達(dá)到大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用的程度，F(xiàn)頻段的主設(shè)備施工較困難，兼容F頻段的商用終端非常少，因此，從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)主要使用A頻段15 MHz。

在實(shí)際應(yīng)用中，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)使用A頻段（2010～2025 MHz）建網(wǎng)的主流頻點(diǎn)配置方案為9頻點(diǎn)方案，建網(wǎng)初期，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)規(guī)模較少，室外宏站多以S222為基本配置， 9頻點(diǎn)可滿足組網(wǎng)需求，然而隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，新建宏站及室分站點(diǎn)大規(guī)模入網(wǎng)，同時(shí)伴隨著TD-SCDMA業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，宏基站逐漸發(fā)展為以S333、室內(nèi)分布系統(tǒng)以O(shè)3為基本配置，9頻點(diǎn)方案的局限性逐漸呈現(xiàn)，頻點(diǎn)匱乏的情況下，網(wǎng)絡(luò)干擾大幅抬升。為了解決9頻點(diǎn)方案頻率資源受限的問題，本文創(chuàng)新性地提出11頻點(diǎn)方案，通過壓縮頻點(diǎn)間隔，使TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)使用的A頻段增加2個(gè)中心頻點(diǎn)，在相同頻率帶寬的條件下，增加可用頻點(diǎn)配置，用以降低網(wǎng)內(nèi)干擾，提升網(wǎng)絡(luò)性能，增加網(wǎng)絡(luò)容量。

1 TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)9頻點(diǎn)方案和11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案對(duì)比分析

在頻率帶寬有限的情況下，頻點(diǎn)組網(wǎng)方案是組網(wǎng)建設(shè)中非常關(guān)鍵的一環(huán)。9頻點(diǎn)方案作為目前主流的頻點(diǎn)規(guī)劃方案，有其實(shí)用所在，但從其頻點(diǎn)規(guī)劃方式及現(xiàn)今TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)來看，9頻點(diǎn)方案存在一定的局限性，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)新站頻點(diǎn)規(guī)劃愈加困難。11頻點(diǎn)方案針對(duì)9頻點(diǎn)的瓶頸問題，給出了創(chuàng)新性的解決方法。

1.1 9頻點(diǎn)方案頻點(diǎn)規(guī)劃方式及其局限性

在9頻點(diǎn)配置方案中，每5MHz共3個(gè)中心頻點(diǎn)，載頻帶寬為1.6 MHz，相鄰中心頻點(diǎn)間隔1.6 MHz以上，如表1所示。

其中有3處200 kHz的保護(hù)間隔，分別位于上下界及F3與F4之間。其中心頻點(diǎn)分別為10055、10063、10071、10080、10088、10096、10104、10112、10120，F(xiàn)3和F4頻點(diǎn)號(hào)間隔為9，其余相鄰頻點(diǎn)號(hào)間隔為8。

9頻點(diǎn)方案的頻點(diǎn)規(guī)劃方式主要有以下兩種。

5（R4）+4（H）：R4話音業(yè)務(wù)使用5個(gè)頻點(diǎn)，其中3個(gè)用于室外宏基站、2個(gè)保留給室內(nèi)分布系統(tǒng)使用；H業(yè)務(wù)使用4個(gè)頻點(diǎn)。該配置方式向HSDPA業(yè)務(wù)傾斜很大，但由于R4頻點(diǎn)較少，使得話音業(yè)務(wù)同頻干擾較大，對(duì)于以話音業(yè)務(wù)為主的TD-SCDMA手機(jī)影響很大，用戶感知不好。

8（R4）+1（H）：R4話音業(yè)務(wù)使用8個(gè)頻點(diǎn)，其中6個(gè)用于室外宏基站、2個(gè)保留給室內(nèi)分布系統(tǒng)使用；H業(yè)務(wù)僅余下1個(gè)可用頻點(diǎn)。該配置方式增加了R4頻點(diǎn)，對(duì)TD-SCDMA手機(jī)用戶相對(duì)有利，能保障話音業(yè)務(wù)質(zhì)量，但H業(yè)務(wù)只有1個(gè)頻點(diǎn)，帶寬小，影響數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下載速率。

在TD-SCDMA建網(wǎng)初期，主要采用5（R4）＋4（H）方式進(jìn)行頻點(diǎn)規(guī)劃，隨著TD-SCDMA用戶量攀升，手機(jī)用戶逐漸增加，R4話音業(yè)務(wù)成為TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的主要承載對(duì)象，原有頻點(diǎn)規(guī)劃極大程度地限制了R4頻點(diǎn)，不利于R4業(yè)務(wù)的發(fā)展，近年來，8（R4）+1（H）逐漸替代5（R4）＋4（H）方式，成為主流頻點(diǎn)規(guī)劃方式，該方式大大增加了R4頻點(diǎn)，使得室外宏基站有較充裕的頻點(diǎn)進(jìn)行配置，降低了R4業(yè)務(wù)同頻干擾水平，但正如上文所述，H業(yè)務(wù)只有1個(gè)固定的可用頻點(diǎn)，這意味著H業(yè)務(wù)采用同頻組網(wǎng)方式，如此一來，H業(yè)務(wù)的同頻干擾難以避免，單小區(qū)僅能以1個(gè)HSDPA載頻作為基本配置，很大程度上限制了數(shù)據(jù)的帶寬容量，同時(shí)由于同頻干擾的影響，原本小帶寬的數(shù)據(jù)下載速率又進(jìn)一步降低。另一方面，當(dāng)單小區(qū)配置2個(gè)及以上HSDPA載頻時(shí)，小區(qū)中的第2個(gè)及第2個(gè)以后的HSDPA載頻需要占用R4載波頻點(diǎn)，與R4載波造成相互干擾，影響話音業(yè)務(wù)質(zhì)量，這與保障話音業(yè)務(wù)的初衷相違背。

目前各大城市市區(qū)的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)宏基站以S333，室內(nèi)分布系統(tǒng)以O(shè)3為基本配置，TD-SCDMA站間距也縮小至300～400 m，密集城區(qū)的基站配置更高，站間距甚至達(dá)到200～300 m。9頻點(diǎn)方案的兩種規(guī)劃方式很難在基本容量配置的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中平衡R4話音業(yè)務(wù)和H數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的性能，任何一個(gè)業(yè)務(wù)要獲得良好的性能表現(xiàn)，只能以犧牲另一方業(yè)務(wù)為代價(jià)。更進(jìn)一步地，在目前普遍采用的8（R4）+1（H）規(guī)劃方式中，表面上R4業(yè)務(wù)獲得了更多的頻點(diǎn)資源，可以有利地保障話音業(yè)務(wù)性能，但按照現(xiàn)網(wǎng)單小區(qū)多HSDPA載頻配置的現(xiàn)實(shí)情況，H載頻占用R4頻點(diǎn)，更加劇了R4載波的干擾問題。

因此，采用9頻點(diǎn)方案配置組網(wǎng)，存在密集站點(diǎn)間同頻干擾加劇的矛盾、H業(yè)務(wù)和R4業(yè)務(wù)間此消彼增的干擾矛盾，且隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張，此類矛盾將愈演愈烈，網(wǎng)絡(luò)性能不但難以提升，反而可能嚴(yán)重劣化。

從以上分析可以看出，9頻點(diǎn)方案的瓶頸主要在于頻點(diǎn)資源匱乏，無論如何規(guī)劃配置，均無法平衡業(yè)務(wù)的性能需求。在9頻點(diǎn)頻率配置方案無法滿足TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)平衡發(fā)展的情況下，需用新的頻率分配方案，既能保障合理頻率間隔帶寬，又可以合理增加可用頻點(diǎn)，平衡話音業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)的質(zhì)量需求。本文提出的11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案，可以很好地解決9頻點(diǎn)方案存在的矛盾。

表1 9頻點(diǎn)配置方案

1.2 11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案原理及其優(yōu)勢(shì)

我們提出通過壓縮頻點(diǎn)間隔，將A頻段中心頻點(diǎn)實(shí)際頻譜帶寬減小至1.2 MHz或1.4 MHz，在相同帶寬的條件下，使TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)A頻段增加2個(gè)中心頻點(diǎn)，即11中心頻點(diǎn)方案，解決因頻點(diǎn)資源有限造成的網(wǎng)絡(luò)性能提升空間小的問題。A頻段中心頻點(diǎn)頻譜帶寬壓縮如圖1所示。

頻點(diǎn)間隔壓縮后，11中心頻點(diǎn)方案有以下兩種。

A方案：中心頻點(diǎn)列表為10053、10060、10066、10073、10080、10087、10094、10101、10108、10115、10122，如表2所示。

A方案優(yōu)點(diǎn)為系統(tǒng)內(nèi)干擾較小，缺點(diǎn)為B頻段兩端會(huì)存在系統(tǒng)外干擾。

B方案：中心頻點(diǎn)列表為10054、10060、10066、10072、10079、10086、10093、10100、10107、10114、10121，如表3所示。

B方案優(yōu)點(diǎn)為系統(tǒng)外干擾可能性較小，缺點(diǎn)為系統(tǒng)內(nèi)干擾增多，但可通過室內(nèi)外異頻使其降至最小。

11中心頻點(diǎn)劃分采用6＋3＋2方式，即室外R4載頻使用6個(gè)頻點(diǎn)，室內(nèi)R4載頻使用2個(gè)頻點(diǎn)，HSDPA載頻使用3個(gè)頻點(diǎn)，為避免頻點(diǎn)間的干擾，將4個(gè)間隔1.2 MHz的頻點(diǎn)在室內(nèi)、室外錯(cuò)開使用，同小區(qū)頻點(diǎn)間間隔在1.4 MHz以上。

圖1 A頻段中心頻點(diǎn)帶寬壓縮

表2 11頻點(diǎn)方案A

表3 11頻點(diǎn)方案B

可以看到，該創(chuàng)新方案保留了9頻點(diǎn)方案8個(gè)R4頻點(diǎn)的配置，達(dá)到保障話音業(yè)務(wù)性能的目的，同時(shí)增加了2個(gè)H業(yè)務(wù)頻點(diǎn)，使得H載波有3個(gè)可用的固定頻點(diǎn)，解決了9頻點(diǎn)方案中僅存1個(gè)固定H頻點(diǎn)帶來的H載波同頻組網(wǎng)難題，甚至接近9頻點(diǎn)方案向H業(yè)務(wù)傾斜度很大的5+4配置，很大程度上兼顧了H業(yè)務(wù)的性能保障，解決了9頻點(diǎn)方案無法均衡話音業(yè)務(wù)及H業(yè)務(wù)的難題，既能保證R4業(yè)務(wù)感知，同時(shí)也能兼顧HSDPA業(yè)務(wù)性能。

另一方面，11頻點(diǎn)方案更適用于日益增長(zhǎng)的基站配置水平，從此種意義上說，創(chuàng)新方案提高了網(wǎng)絡(luò)的承載容量。充足的H頻點(diǎn)資源，在保證了小區(qū)的數(shù)據(jù)帶寬的同時(shí)，降低H載波間的干擾，有利于提升TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)下載速率，為用戶帶來更好的網(wǎng)絡(luò)性能體驗(yàn)。

2 TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案試點(diǎn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證11頻點(diǎn)方案可行性及效果，在欽州市區(qū)對(duì)11頻點(diǎn)方案進(jìn)行了單站驗(yàn)證、多站驗(yàn)證，并在單站、小范圍多站驗(yàn)證效果良好的情況下，在欽州、南寧市區(qū)全網(wǎng)進(jìn)行了變頻應(yīng)用。

2.1 11頻點(diǎn)方案單站及小范圍多站驗(yàn)證

2.1.1 華為系統(tǒng)以及TD-SCDMA商務(wù)終端對(duì)11頻點(diǎn)方案的支持情況

目前華為設(shè)備可以支持11頻點(diǎn)方案中的各個(gè)頻點(diǎn)，但是華為RNC對(duì)設(shè)備可設(shè)置的頻點(diǎn)范圍進(jìn)行了限制，可設(shè)置的頻點(diǎn)范圍為10054～10121，因此11頻點(diǎn)A方案中的10053和10122兩個(gè)中心頻點(diǎn)無法配置，如需配置10053和10122，必須對(duì)RNC進(jìn)行升級(jí)取消該限制。11頻點(diǎn)方案最小頻點(diǎn)號(hào)間隔為6，頻點(diǎn)間隔1.2 MHz，華為設(shè)備可支持該間隔的配置，但網(wǎng)絡(luò)干擾會(huì)明顯抬升，因此將1.2 MHz鄰頻通過室外宏站和室內(nèi)分布進(jìn)行間隔，可以將1.2 MHz鄰頻干擾降至最小。

對(duì)于商務(wù)終端方面，選取一個(gè)室內(nèi)分布站點(diǎn)驗(yàn)證了各款主流芯片的商務(wù)手機(jī)及TD-SCDMA上網(wǎng)本、上網(wǎng)卡對(duì)11頻點(diǎn)方案（含A、B方案）中各個(gè)頻點(diǎn)的支持情況，選取的商務(wù)手機(jī)、TD-SCDMA上網(wǎng)本、上網(wǎng)卡終端如表4所示。

表4 TD-SCDMA商務(wù)終端

聯(lián)芯手機(jī)

測(cè)試結(jié)果表明，參與測(cè)試的各款TD-SCDMA手機(jī)均能支持11頻點(diǎn)方案中的各個(gè)頻點(diǎn)，未出現(xiàn)異常情況。TD-SCDMA上網(wǎng)本、上網(wǎng)卡均支持11頻點(diǎn)方案中的頻點(diǎn)，且單用戶下載速率均超過1Mbit/s。

2.1.2 1 .2MHz鄰頻對(duì)R4的影響驗(yàn)證

由于11頻點(diǎn)存在部分1.2 MHz間隔頻點(diǎn)，因此需要驗(yàn)證1.2 MHz鄰頻對(duì)R4業(yè)務(wù)的影響。主要驗(yàn)證1.2 MHz鄰頻小區(qū)間的R4業(yè)務(wù)，以及滿負(fù)荷下1.2 MHz鄰頻同時(shí)隙與同頻同時(shí)隙之間的干擾對(duì)比情況。驗(yàn)證類型為1.2 MHz鄰頻小區(qū)間的低話務(wù)干擾驗(yàn)證、1.2 MHz鄰頻小區(qū)滿載情況下的干擾驗(yàn)證、室內(nèi)分布1.2 MHz鄰頻。

驗(yàn)證結(jié)果表明，1.2 MHz鄰頻會(huì)引入一定的鄰頻干擾，但鄰頻干擾不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)造成影響，且鄰頻同時(shí)隙的干擾遠(yuǎn)小于同頻同時(shí)隙的干擾。11頻點(diǎn)有利于減小同頻同時(shí)隙干擾，提升了用戶的使用感受，隨著用戶的不斷增多，將有助于網(wǎng)絡(luò)的如接通率、掉話率、干擾等各項(xiàng)指標(biāo)的提升。同時(shí)，通過合理的頻率規(guī)劃，將1.2 MHz鄰頻通過室外宏站和室內(nèi)分布進(jìn)行間隔，可以將1.2 MHz鄰頻干擾降至最小。

2.1.3 11頻點(diǎn)方案H業(yè)務(wù)的驗(yàn)證

驗(yàn)證HSDPA同頻干擾情況，驗(yàn)證了使用1個(gè)H頻點(diǎn)以及使用多個(gè)H頻點(diǎn)的對(duì)比情況。驗(yàn)證類型分為11頻點(diǎn)方案H業(yè)務(wù)的驗(yàn)證、室內(nèi)分布和室外宏站間的干擾驗(yàn)證。

驗(yàn)證結(jié)果表明，如果使用全網(wǎng)H同頻組網(wǎng)，將會(huì)對(duì)用戶的下載速率造成較大影響，嚴(yán)重的降低用戶的使用感受。11頻點(diǎn)方案為HSDPA載波配置了3個(gè)頻點(diǎn)，可以很大的降低HSDPA同頻的概率，提升用戶的下載速率。

2.1.4 11頻點(diǎn)方案對(duì)幀分復(fù)用功能的支持情況驗(yàn)證

驗(yàn)證類型分為11頻點(diǎn)方案H業(yè)務(wù)的驗(yàn)證、室內(nèi)分布和室外宏站間的干擾驗(yàn)證。未開啟幀分復(fù)用測(cè)試驗(yàn)證、開啟2倍幀分復(fù)用-TS6配置12個(gè)A-DPCH測(cè)試驗(yàn)證、開啟2倍幀分復(fù)用-TS6配置2個(gè)A-DPCH測(cè)試驗(yàn)證。

驗(yàn)證結(jié)果表明，實(shí)施11頻點(diǎn)方案后，HSDPA的2倍幀分復(fù)用成功，當(dāng)1個(gè)H載波的伴隨信道都被占用時(shí)，新接入的H用戶能通過復(fù)用已使用的伴隨信道順利接入，數(shù)據(jù)傳輸都正常。

通過以上各項(xiàng)測(cè)試驗(yàn)證可以看到，系統(tǒng)側(cè)以及終端側(cè)均能對(duì)11頻點(diǎn)較好的支持，同時(shí)11頻點(diǎn)方案雖然引入了一定的鄰頻干擾，但是鄰頻同時(shí)隙的干擾遠(yuǎn)小于同頻同時(shí)隙的干擾造成的影響。11頻點(diǎn)有利于減小同頻同時(shí)隙干擾，提升了用戶的使用感受，隨著用戶的不斷增多，將有助于網(wǎng)絡(luò)的如接通率、掉話率、干擾等各項(xiàng)指標(biāo)的提升。通過合理的頻率規(guī)劃，將1.2 MHz鄰頻通過室外宏站和室內(nèi)分布進(jìn)行間隔，可以將1.2 MHz鄰頻干擾降至最小。同時(shí)，11頻點(diǎn)方案為HSDPA載波配置了3個(gè)頻點(diǎn)，可以很大的降低HSDPA同頻的概率，提升用戶的下載速率。

2.2 欽州、南寧11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案試點(diǎn)應(yīng)用情況

完成單項(xiàng)測(cè)試驗(yàn)證后，對(duì)欽州、南寧城區(qū)全網(wǎng)進(jìn)行了11頻點(diǎn)變頻。

2.2.1 欽州11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案應(yīng)用情況

2010年1 月，欽州市區(qū)TD-SCDMA全網(wǎng)采用11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案實(shí)施變頻，變頻網(wǎng)元包括1個(gè)RNC，共65個(gè)站點(diǎn)，135個(gè)小區(qū)。欽州翻頻前后（1月17日至5月18日) 整體平均指標(biāo)差異對(duì)比如表6所示。

由表6可以看出，采用11頻點(diǎn)方案部署后，網(wǎng)絡(luò)的大部分指標(biāo)均有一定程度的提升，特別是VP業(yè)務(wù)的接入成功率、掉話率，PS域業(yè)務(wù)的接入成功率、掉話率、流量以及PS域系統(tǒng)間切換成功率得到了較大程度的提升。

DT測(cè)試指標(biāo)方面，翻頻前后無線接通率、掉話率均有一定程度的改善。

表6 翻頻前后網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)對(duì)比情況

表7 DT測(cè)試指標(biāo)對(duì)比

2.2.2 南寧11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案應(yīng)用情況

2012年2 月，南寧采用11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案實(shí)施變頻，變頻區(qū)域包含南寧主城區(qū)（即含仙葫以西、大沙田以北、安吉以南、西鄉(xiāng)塘以東區(qū)域）及邕寧城區(qū)。區(qū)域內(nèi)包含10個(gè)RNC，包含843個(gè)TD-SCDMA宏站、601個(gè)TD-SCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)，共計(jì)3 088個(gè)小區(qū)、11 615個(gè)載頻。11頻點(diǎn)方案總干擾值比9頻點(diǎn)方案降低45%，其中主頻干擾降低89%，輔頻干擾降低35%，擾碼干擾降低83%。

統(tǒng)計(jì)指標(biāo)保持平穩(wěn)，話音接通率、全網(wǎng)CS23G切換成功率、PS接通率、PS掉線率等指標(biāo)均達(dá)到挑戰(zhàn)值，其中話音掉話率較變頻前有所改善，提升用戶感知。變頻后進(jìn)行了拉網(wǎng)測(cè)試，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)驗(yàn)證無異常。測(cè)試指標(biāo)較變頻前穩(wěn)中有升，全程呼叫成功率98.13%、接通率98.34%、掉話率0.21%，F(xiàn)TP平均下載速率819.43 kbit/s，均達(dá)到集團(tuán)考核值。變頻后無相關(guān)投訴。

3 小結(jié)

目前，11頻點(diǎn)創(chuàng)新方案已在全廣西各地市推廣應(yīng)用，根據(jù)持續(xù)使用的情況來看，該方案在H載頻配置較大的網(wǎng)絡(luò)對(duì)HSDPA的改善將更加明顯。采用11頻點(diǎn)方案組網(wǎng)，大大減少H載頻占用R4頻點(diǎn)的比率，減少H頻點(diǎn)與R4載頻同、鄰頻互相干擾情況，更好地解決城市TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)R4和H載頻配置均較大的問題，對(duì)今后業(yè)務(wù)量大區(qū)域增開H載頻提供頻點(diǎn)保障。同時(shí)，更好地支持TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)新建站及擴(kuò)容，可大大降低頻率規(guī)劃等優(yōu)化工作難度，有利于實(shí)現(xiàn)TDSCDMA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流目標(biāo)，有利于提升TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)利用率。