TD-SCDMA与WCDMA混合组网的网络规划方案

目前,中国的3G通讯网络即将进入商用化应用阶段,对技术标准的取舍选择也成为移动运营商需要仔细考虑的问题。WCDMA和TD-SCDMA在技术上各有千秋,从目前的情况来看,不会出现哪种标准“一统江湖”的局面。至于谁能在3G时代占据更大的市场份额,关键是看哪种技术标准更符合市场需求和竞争的需要。

混合组网原则

在进行TD-SODMA建网时,考虑到现有的WODMA预规划,建议采用如下混合组网原则:在3G网络建设初期,TD-SCDMA网络无法进行独立组网形成全国性连续覆盖网络的前提下,建议使用WCDMA/TD-SCDMA双模终端,这样既可以充分借用WODMA网络,避免覆盖盲区,同时又能保证用户可以很好的享受高端业务的服务;依靠WODMA网络规划资源,结合其实际布网情况,利用TD-SCDMA网络做重点局部(密集城区、城区的室外和重点楼层的室内)地区覆盖,实现热点地区的业务需求;由于WCDMA语音业务和数据业务覆盖半径差别很大,不能保持良好的网络拓扑结构,影响网络性能。TD-SODMA以补充实现高速数据业务的连续覆盖为规划目标,在大城市的商业区室外保证高速数据业务的连续覆盖;在大城市的办公楼、酒店等商业价值高的楼盘,室内实现高速数据业务的覆盖;网络规划要充分利用资源,在满足网络性能和网络结构的情况下,尽可能结合两种制式的优势,各尽所长,降低建设费用和加快建设速度;TD-SODMA覆盖边缘选择应尽可能选在话务量较低的区域,边界处WCDMA信号要覆盖很好,同时TD--SODMA覆盖边缘的信号避免出现深衰落;混合组网异系统的切换区域应设置在话务量较低的区域,不是所有地方都可以实现系统间切换,这样可以避免服务质量和系统性能的明显下降。

混合组网互干扰分析


在1920MHz频点附近,TD-SCDMA系统工作于上下行,WCDMA系统工作于上行。WODMA下行频段和1 920MHz频点有190MHz的频率间隔(3GPP TS25.141规范要求UTR,A/FDD能够支持1 90MHz的收发间隔),TD-SCDMA对WODMA下行的干扰和WCDMA下行对TD-SCDMA的干扰主要是杂散辐射,但由于有190MHz频率保护带,其干扰问题不是本文的研究内容。因此在1920MHz频点处,考虑TD-SCDMA系统和WCDMA系统共存时,干扰分为四大类(见图1):
1.TD-SCDMA上行干扰WCDMA上行(TD-SCl)MA比—WODMA BS)
2.TD-SCDMA下行干扰WODMA上行(TD-SODMA BS—WCDMA BS)
3.WODMA上行干扰TD-SODMA上行(WODMA比一TD-SODMA BS)
4.WODMA上行干扰TD--SODMA下行(WCDMA UE—TD-SCDMA UE)
通过仿真得到以下结论:1通过附加的频率保护间隔可部分消除TD-SCDMA BS与WODMA BS间的干扰。可以通过提高WODMA UE AOLB要求或3.3 MHz的频串保护间隔抑制WODMA UE对TD-SODMA BS的干扰。良好的工程规划可降低两系统共存的射频参数要求,但不能有效消除两系统间的干扰。两系统BS间距的增大导致WODMAUE对TD-SODMA BS干扰的增大,B3间距的减小导致TD-SODMA BS对FDD BS干扰的增大。两系统B日间距位于(0,R/2)区间范围内能够较好的协调WODMA UE干扰TD-SCDMA BS及TD-SODMA B3干扰WODMA B日的AOIB要求。
在工程上,通过空间隔离、频带隔离和工程技术等方法,可一定程度地解决TD-SODMA和WODMA系统混合组网时互干扰的问题。 混合组网的探讨


1.组网方式
方式一:考虑到TD--SCDMA话务吸收能力,混合组网时考虑在WCDMA网络下,以TD-SODMA网络覆盖高速率业务的热点地区网络,即图2中的蓝色区域。
方式二:空间上的分区组网:不同地区,利用WODMA和TD-SODMA系统分别组网,其中TD-SODMA负责解决热点地区的覆盖,即图3中的蓝色区域。宏蜂窝分区覆盖;宏蜂窝和微蜂窝结合分区覆盖——主要将TD-SODMA网络应用到室内覆盖中去。

2.组网策略可行性分析
在5GPP的协议标准中,TD-SODMA与WODMA的不同之处主要在于UTBAN部分,即无线接入网络部分,在核心网中无大的差别。因此,对应TD-SODMA的RNO与WODMA的BNO在高层协议处理过程上大部分是相同的,只有个别协议过程有区别。从技术层面上说,进行TD--SODMA和WODMA的混合组网是可行的。


3.移动性管理策略分析
网络选择和接入策略:用户可以有多种网络选择方式,分别是优选WODMA网络、优选TD-SODMA网络和无优先级。建议对混合组网方式一,用户采用优选WODMA网络的方式对混合组网方式二,用户采用无优选方式。

采用优选网络的方式,可以使用户在覆盖区域内始终驻留在原制式网络中,减轻不必要的切换给网络带来的额外负荷;当系统判定由于容量、覆盖或干扰等原因,原网络制式无法接入的情况下需要发起定向重试,通过系统间切换或小区重选等方式,将移动终端接入到另一种制式网络中,保持业务的正常接入。
在网络运营的初期,网络容量充裕的情况下,完全可行;至于中后期,用户增长迅速,容量受限的情况下,运营商可以充分利用TD-SODMA的优势,采取增加载频、多用户检测、智能天线、小区分裂等技术增加相应的容量。即使在容量一时无法增加时,也可利用接入定向重试、系统间负荷均衡或基于测量的系统间切换等技术将WCDMA系统可承担的业务切换到TD-SODMA系统,以保证系统的服务质量和平稳运行。
小区重选策略:对于混合组网方式一,基于WCDMA的用户应该尽可能的驻留在WCDMA网络中,在WCDMA网络负荷正常的情况下,只要网络质量能满足最低业务速率接入的需要,即可以驻留。出于同样的考虑,在TD--$CDMA网络中WCDMA小区重选门限应该高于TD-SCDMA小区的重选门限,使驻留在TD-SCDMA网络中的用户减少异系统间切换。
负荷分担策略:当WCDMA网络负荷偏高时,网络应该有能力对小区选择门限进行调整,适当调高WODMA小区的选择门限,使部分WCDMA用户选择到TD-SGDMA站点中以减轻WCDMA站点的负荷。该过程根据网络负荷自动执行并且可逆。同时在网络规划当中,要考虑RNc的负荷分担。
切换策略:当一个用户在WCDMA系统中进行了呼叫并移动到TD-SCDMA系统的边缘,此时其无线质量变差,
对于混合组网方式一,如果用户驻留的WCDMA小区有同覆盖的TD-SCDMA小区,则不需要打开测量,通过盲切换实现WCDMA到TD-SCDMA的切换。而对于混合组网方式二,则通过打开压缩模式和系统间测量实现WCDMA到TD-SCDMA的切换。
在进行系统间切换时还需要考虑切换业务特点:两种制式提供的Cs域业务服务质量基本相同,由于cs域掉话用户感受明显,所以cs域业务对切换成功率要求较高;而PS域业务掉话用户感受不明显,且P3域业务掉话后会自动重新进行连接。因此在切换策略各有侧重点,cs域业务以尽可能保证切换成功率为主,Ps域业务以尽可能保证用户的带宽为主,即用户从共同覆盖区向其中一种制式覆盖区移动时,cS域切换发生较早,Ps域切换发生较晚。

4.网络规划策略分析
频点规划策略:由于TD-SCDMA频率资源丰富,而WCDMA通常采用同频组网,因此,对于频点的规划要考虑:相邻TD—SCDMA小区之间采用异频组网;相邻TD-SCDMA和WCDMA小区之间增大频带隔离度。
码资源规划:TD-SCDMA与WCDMA混合组网的网络规划过程中不存在扰码规划的问题。
呼吸效应解决策略:对于混合组网方式一,WCDMA产生的呼吸效应应该由WCDMA系统自身来解决。对于混合组网方式二,在仅有WCDMA覆盖下的地区,产生的小区呼吸效应应由WCDMA自身规划时解决。由于TB--SCDMA系统呼吸效应不明显,因此在与TD-SCDMA网络相邻的WCDMA小区发生呼吸效应时,可考虑由TD-SCDMA系统分担一部分WCDMA小区边缘用户的接入要求,提高系统的整体容量。

总 结

TD-SCDMA与WCDMA混合组网的网络规划方案,实际上是对设备商的RNc设备性能提出了新的要求,使其具备TD-SCDMA和WCDMA的RNC相融合的能力。考虑到混合组网过程中两种系统的Node B可能共站址,设备商必须根据现有试验网的测试分析,采用抑制互干扰技术,使TD-SODMA与WODMA系统可以共站址。
通过分析和验证,充分说明了利用TD-SCDMA与WCDMA之间的继承性、采用统一软硬件平台、从技术上支持混合组网的可行性。但是,考虑到混合组网存在的诸多技术瓶颈问题,现阶段并不大力推行和建议使用混合组网的网络规划方案。