伴随着TD-SCDMA网络的发展,用户对TD-SCDMA数据业务的需求迅速增长,绝大部分的TD-SCDMA数据业务发生在室内。从北京、广州等城市用户的投诉分析发现,约70%以上的投诉来自室内,居民小区的投诉更是突出,提升TD-SCDMA网络在居民小区的覆盖质量是应对业务增长和客户投诉的当务之急。传统居民小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。
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。 采用了双天线后,在上行接收中,根据不同的无线环境,双天线分集增益可以达到2~3dB。上行性能的提升改善了小区上行覆盖受限的问题,从而使得小区的整体覆盖有所改善。同理,在下行链路采用双天线发射,理论上可以得到下行约3dB的分集增益。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。
双通道的组网配置时,将RRU配置为双通道类型,在天线配置中增加对上下行分布式天线的配置即可。
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。
应用案例表明,TD-SCDMA双通道增强覆盖技术方案可以明显提升上行接收能力和下行覆盖能力。相较于传统的单通道RRU小区覆盖技术,双通道RRU不仅能改善弱场的语音用户的感知,更可将弱场HSDPA下载速率提高接近一倍,可以极大提升分布系统的性能。