（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司浙江分公司，杭州 310012）

高速公路TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋新技術(shù)應(yīng)用研究

黃震，鐘瑋，紀(jì)國強(qiáng)

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司浙江分公司，杭州 310012）

通過在高速公路TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中使用高增益天線，可以增加小區(qū)覆蓋距離，提升基站共址率，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本；而在頻繁切換路段采用小區(qū)合并技術(shù)，可以減少小區(qū)切換，提升高速公路TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋連續(xù)性，提升話音質(zhì)量和下載速率等客戶感知，同時(shí)提升載頻利用率，節(jié)約建設(shè)成本。

高速公路；TD-SCDMA；高增益天線；小區(qū)合并；ATU；載波利用率

1 引言

經(jīng)過多期工程建設(shè)，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域已經(jīng)從城區(qū)向鄉(xiāng)鎮(zhèn)和交通干線延伸，通過對(duì)比分析某地市網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況可發(fā)現(xiàn)（見表1、表2），TD-SCDMA覆蓋在地市城區(qū)和縣城城區(qū)相對(duì)其他3G網(wǎng)絡(luò)有較大優(yōu)勢(shì)，但在城區(qū)外，特別是重要的交通干線方面，仍存在較大的差距。因此，面對(duì)日益增強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力和不斷提升的客戶需求，TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)有必要快速有效地實(shí)現(xiàn)重要區(qū)域的覆蓋，并保證覆蓋區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量超越其他3G網(wǎng)絡(luò)。而高速公路作為一種重要的覆蓋場(chǎng)景，如何通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、節(jié)約建設(shè)成本是目前迫切需要解決的一個(gè)重要問題。

2 高速公路覆蓋技術(shù)方案分析

高速公路覆蓋具有覆蓋里程長(zhǎng)、投資大，用戶移動(dòng)性強(qiáng)、速率高等特點(diǎn)，針對(duì)這些特點(diǎn)，可以拋棄傳統(tǒng)的智能天線方式，使用高增益天線加小區(qū)合并技術(shù)進(jìn)行建設(shè)。

(1) 在高速公路TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中使用高增益天線，可以提升小區(qū)覆蓋距離，提升基站共址率，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本；

表1 某市分區(qū)域覆蓋情況對(duì)比表

(2) 在頻繁切換路段采用小區(qū)合并技術(shù)，減少切換，提升話音質(zhì)量和下載速率等客戶感知，同時(shí)提升載頻利用率。

2.1 高增益天線單站覆蓋效果驗(yàn)證

為驗(yàn)證高增益天線覆蓋效果，選用芳村溪大橋作為實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)，分別采用增益為17 dB的普通TD-SCDMA天線和增益21 dB的高增益天線進(jìn)行單站測(cè)試，測(cè)試情況如下：

圖1 增益為17dB普通TD-SCDMA天線

圖2 增益為21dB普通TD-SCDMA天線

根據(jù)測(cè)試情況，匯總了兩款天線的覆蓋效果，對(duì)比如下：

可以得出，在車速為100 km/h，無線環(huán)境良好的情況下，使用ATU測(cè)試，結(jié)論如下：

表2 某市重點(diǎn)道路覆蓋情況對(duì)比表

表3 普通天線與高增益天線覆蓋測(cè)試對(duì)比

(1) 以覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng)-85 dBm計(jì)算，使用高增益天線小區(qū)比普通天線小區(qū)覆蓋距離遠(yuǎn)200 m；

(2) 考慮重選切換帶200～300 m，山體與車體阻擋，商務(wù)終端測(cè)量電平比ATU測(cè)量電平低5～10 dBm等因素，高速公里TD-SCDMA推薦的站間距為1.6～1.8 km。

2.2 杭金衢、杭新景高速覆蓋效果驗(yàn)證

在單站驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，我們選取3條高速公路中的75個(gè)站點(diǎn)采用21 dB的高增益天線進(jìn)行覆蓋測(cè)試分析，站點(diǎn)規(guī)模如表4所示。

表4 安裝高增益天線站點(diǎn)規(guī)模

TD-SCDMA站點(diǎn)采用高增益天線之后，對(duì)高速覆蓋效果進(jìn)行ATU測(cè)試，測(cè)試效果顯示相比其他3G網(wǎng)絡(luò)有一定的覆蓋優(yōu)勢(shì)：

(1) 杭金衢高速PCCPCH覆蓋率(≥-90 dBm)達(dá)到98.26%，高于其他3G網(wǎng)絡(luò)的84.57%，全程接通率達(dá)到97.22%，下載大于500 kbit/s占比達(dá)到80.46%，高于其他3G網(wǎng)絡(luò)的53.91%；

(2) 杭新景高速PCCPCH覆蓋率(≥-90 dBm)達(dá)到98.43%，高于其他3G網(wǎng)絡(luò)的93.24%。全程接通率達(dá)到100%，下載大于500 kbit/s占比達(dá)到80.2%，高于其他3G網(wǎng)絡(luò)的63.28%。

2.3 高速站點(diǎn)小區(qū)合并技術(shù)驗(yàn)證

為解決高速移動(dòng)帶來的頻繁切換問題，我們選取高速上10個(gè)小區(qū)進(jìn)行小區(qū)合并試點(diǎn)驗(yàn)證，試驗(yàn)站點(diǎn)主要選擇在站點(diǎn)密集切換頻繁或覆蓋范圍較小的場(chǎng)景，通過測(cè)試分析，實(shí)施小區(qū)合并后的小區(qū)切換次數(shù)明顯減少，測(cè)試路段呼叫切換比由15提升至18，用戶感知明顯提升。

表5 小區(qū)合并小區(qū)選擇站點(diǎn)表

3 新技術(shù)應(yīng)用效益分析

使用21 dB高增益天線，單小區(qū)平均覆蓋距離由1 km提升至1.2 km，在試點(diǎn)高速公路使用高增益天線后，共址率由73%提升至86%，新建站點(diǎn)數(shù)由86個(gè)減少至48個(gè)。而使用TD-SCDMA小區(qū)合并技術(shù)，在減少切換提升下載速率、話音質(zhì)量等客戶感知的同時(shí)提高了載頻的利用率，在試點(diǎn)路段可減少載頻90塊。以每個(gè)新站投資30萬，每載頻1.6萬計(jì)算，預(yù)計(jì)可節(jié)省投資1 284萬。因此，高增益天線和小區(qū)合并技術(shù)在高速公路TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以大幅提升單站覆蓋距離，減少新站建設(shè)數(shù)量，有效降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

4 總結(jié)

通過開通站點(diǎn)的對(duì)比測(cè)試可以得出，在高速公路TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋中，使用高增益天線和小區(qū)合并技術(shù)可有效提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，減少小區(qū)間切換/重選，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，在現(xiàn)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用有利于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與用戶體驗(yàn)的持續(xù)提升，對(duì)于運(yùn)營商減少建設(shè)成本和在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上提升網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有較大的意義。

[1] 王琦，曹磊． TD-SCDMA移動(dòng)通信技術(shù)原理[J]． 數(shù)字通信世界， 2006(3)．

[2] 石浩， 張晟． TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)小區(qū)合并技術(shù)及應(yīng)用[J]． 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化， 2010(9)．

[3] 秦飛． TD-SCDMA多載波系統(tǒng)性能研究[J]． 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)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