TD-SCDMA双通道增强覆盖技术探讨

传统居民小a区主要依靠改善下行覆盖来解决网络问题，该方式受到居民小区建筑结构、基站安装位置等众多因素的限制，网络质量往往不够理想，常会出现用户手机有信号却无法进行业务的情况。因此，需要一种既能提升下行覆盖，又能提高上行接收的解决方案来改善TD-SCDMA居民小区深度覆盖的问题。

　　TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步码分多址) 的简称，是一种第三代无线通信的技术标准，也是ITU批准的三个3G标准中的一个，相对于另两个主要3G标准(CDMA2000)或(WCDMA)它的起步较晚。TD-SCDMA作为中国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，自1998年正式向ITU(国际电联)提交以来，已经历十多年的时间，完成了标准的专家组评估、ITU认可并发布、与3GPP(第三代伙伴项目)体系的融合、新技术特性的引入等一系列的国际标准化工作，从而使TD-SCDMA标准成为第一个由中国提出的，以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。

　　上行链路覆盖受限分析

　　通过研究发现，TD-SCDMA系统UE在发射最大功率(24dBm)的情况下，基站下行2W/载波的功率可满足业务信道的上下行链路平衡。随着TD-SCDMA技术的发展，TD-SCDMA设备的输出功率不断增强，目前在主设备功率充足的情况下，单载波可配置超过2W的功率，传统室内覆盖主要表现在上行受限。

　　表1为载波功率配置33dBm、终端最大发射功率为24dBm下的链路预算分析，在单载波功率配置33dBm(2W)的情况下，CS64K业务基本满足上下行链路的平衡;在下行载波功率大于33dBm(2W)时，则表现为上行受限。

　　表1 链路预算表

　　

 

　　方案介绍

　　TD-SCDMA双通道RRU增强覆盖技术方案采用一个双通道的RRU，外接两根单极化天线或者一根双极化天线进行居民小区的覆盖，发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道，多天线接收机利用空时编码处理能够分开并解码数据子流，实现最佳处理。在传统覆盖基础上引入双通道的双极化天线，可以有效提升TD-SCDMA网络的下行覆盖质量和上行接收增益，达到增强网络覆盖深度的目的，提升用户感知度，有效解决住宅小区的深度覆盖问题。

　　TD-SCDMA双通道增强覆盖在原有的室内分布天馈系统的基础上，再增加一套并行一致的天馈系统，即TD-SCDMA 双通道 RRU 需要两套天馈系统分别接入RRU的2个通道，如图1所示。

　　

 

　　图1 双通道RRU天馈系统示意图

　　为提升下行覆盖增强能力，需要尽可能保证两套天馈系统的一致性。两套天线分布系统走线、天线点位尽量保持一致。器件选型时采用相同指标的无源器件，避免器件的一致性误差。

　　应用案例

　　下面以某住宅小区覆盖系统的双通道RRU覆盖方案改造为例，以验证双通道RRU增强覆盖方案的应用性能。

　　PCCPCH覆盖性能

　　为评估单通道RRU和改造后双通道RRU在同种场景下的覆盖效果，对该场景的PCCPCH覆盖(PCCPCH_RSCP和PCCPCH_C/I)进行测试，分析结果如表2和表3所示。

　　表2 PCCPCH RSCP对比分布表

　　

 

　　表3 PCCPCH_C/I对比分布表

　　

 

　　从测试结果可以看出，双通道RRU相对于单通道RRU在PCCPCH_RSCP和PCCPCH_C/I均有明显的提升，特别是对覆盖边缘电平有了明显的提升。

　　改善居民小区的弱场业务指标

　　对单通道RRU和改造后双通道RRU分别进行CS12.2K短呼，呼叫场强位于楼宇弱场(-100dbm~-105dbm)，得到两种场景下的接通率、掉话率以及BLER指标对比，如表4和表5所示。

　　表4 CS12.2K弱场呼叫指标对比表

　　

 

　　表5 CS12.2K弱场呼叫BLER分布对比表

　　

 

　　测试结果表明，双通道RRU场景相对于单通道RRU弱场呼通率有明显提高，而掉话率也大幅下降。从BLER数据得知，语音质量得到较大的改善，用户感知提升较大。

　　提升HSDPA吞吐量

　　对单通道RRU和改造后的双通道RRU进行HSDPA偏弱场(-90dbm)定点吞吐量对比测试，得到在两种方式下的HSDPA平均下载速率对比，如表6所示。

　　表6 HSDPA弱场下载速率对比

　　

 

　　测试结果表明，双通道RRU的HSDPA在定点偏弱场吞吐量(-90dbm)相对于单通道RRU场景速率提升近一倍。