WCDMA多RRU小區(qū)合并的利與弊

藍志峰

(中國聯合網絡通信有限公司漳州分公司 漳州 363005)

1 引言

3G的優(yōu)勢在于能夠為用戶提供不同于2G時代的移動業(yè)務體驗和應用，而實現這種價值的基礎是必須具備高覆蓋率和穩(wěn)定的網絡通信質量。中國聯通經過一年多的WCDMA網絡建設，其3G網絡覆蓋已具備一定規(guī)模，如何通過優(yōu)化手段有效解決問題、提升網絡服務質量是現階段的重要課題。在目前諸多的網絡問題中，干擾大、軟切換比例過高是一個重要方面，該問題不僅會對整個網絡的通信質量產生影響，還會造成對網絡資源的浪費。覆蓋控制是有效減少導頻污染、控制軟切換比例的手段，但是針對一些站點分布的不合理或天線無法調整的情況，可以適當采取合并小區(qū)的方法來達到網絡優(yōu)化的目的。

2 多RRU小區(qū)合并技術說明

所謂多RRU小區(qū)合并技術，即全小區(qū)發(fā)射，分扇區(qū)(覆蓋區(qū))接收。把一個小區(qū)的覆蓋范圍劃分成多個扇區(qū)或多個小覆蓋區(qū)，在各個扇區(qū)或小覆蓋區(qū)由不同的接收天線進行接收，所有扇區(qū)或覆蓋區(qū)的發(fā)射信號相同。具體的信號處理流程原理如圖1所示。

在圖1中，3個RRU的同一載頻組成一個多RRU合并小區(qū)，3個RRU的覆蓋區(qū)不同。在上行方向，多個RRU接收的信號分別送入BBU(基帶處理單元)，BBU對各個RRU進行多徑搜索和RAKE解調，并把解調的各個RRU的信號進行最大比值合并，再進行后續(xù)處理。可見，在多RRU合并小區(qū)內，各個RRU覆蓋區(qū)之間的切換在多徑搜索和選擇中完成，不用RNC和UE的信令交互和控制。在下行方向，生成的下行信號復制成多份發(fā)送給各個RRU，從而實現了全小區(qū)方式的效果。

小區(qū)合并技術還可分為室分小區(qū)合并和室外小區(qū)合并，室外主要是為了減少切換和干擾，提供Ec/Io和吞吐率；室內依據情況主要是在控制好覆蓋和容量的前提下，以減少公共資源的開銷、切換、干擾、鄰區(qū)數目等。

3 多RRU小區(qū)合并的利弊分析

圖1 多RRU小區(qū)合技術原理

通過上面的合并技術原理可以看出，多RRU小區(qū)合并實際上是將同一基站的多個小區(qū)合并成一個超級小區(qū)，用一個小區(qū)就完成了原本幾個RRU的覆蓋需求。由于天饋部分保持不變，覆蓋不會受到影響，而通過合并小區(qū)數目減少，導頻數量減少，由RNC控制的切換頻度大為減少。當然，這種合并也會帶來碼樹資源、功率資源減少的負面影響，降低了網絡容量。我們對小區(qū)合并的利弊情況進行了分析。

(1)小區(qū)合并的優(yōu)勢

通過合并相鄰小區(qū)，可以有效減小切換區(qū)域內導頻集內的導頻個數，從而降低軟切換比例。通過減小移動通信網絡中的小區(qū)數目，降低網內干擾，提高覆蓋質量和用戶感受。特別是在建網初期，可以快速建網。同時，可以通過軟件配置，把合并小區(qū)分裂為多個常規(guī)小區(qū)，靈活進行擴容，簡化了網絡規(guī)劃和RNC中的鄰區(qū)關系配置。通過大幅度減少RNC控制的切換頻度，小區(qū)內部的覆蓋區(qū)切換直接由NodeB完成，提高了用戶體驗和系統(tǒng)性能。采用多RRU小區(qū)合并技術，可以達到上行空分復用的效果，會有效提高數據業(yè)務的吞吐量。頻繁切換是導致HSDPA等業(yè)務速率不高的一個重要原因，通過合并小區(qū)可以有效減少小區(qū)變更率，從而提高速率(若某些站點的傳輸資源受限，也可以通過合并小區(qū)稍微提高速率)。可以通過調整天線覆蓋范圍和適當的軟件配置把多RRU小區(qū)轉變成多天線分集接收小區(qū)(比如4天線接收甚至6天線接收)，增大上行靈敏度3～4.5 dB。

(2)小區(qū)合并的弊端

多個小區(qū)合并為一個小區(qū)后，碼樹資源、功率資源也相應減少為一個，可見其最大的負面影響是網絡容量，小區(qū)合并后，多個小區(qū)的總容量將相應大幅降低，因此對于具有一定話務的區(qū)域，合并技術并不適用。

此外，小區(qū)合并后，鄰區(qū)也需要合并，在某些比較密集的地方，原來3個小區(qū)的鄰區(qū)被合并到一個小區(qū)后容易超過頻內32個鄰區(qū)個數的限制，造成鄰區(qū)漏配等問題，這也是小區(qū)合并必須重視的一個問題。

4 多RRU小區(qū)合并優(yōu)化場景

多RRU小區(qū)合并可以較好地支持復雜城區(qū)，大樓室內以及交通線路等特殊需求的覆蓋，根據前面的分析，我們認為應用場景主要有以下幾類。

·市區(qū)商業(yè)中心地帶3G室分站點分布較為密集，且多數站點由BBU+多RRU組合覆蓋，若每個RRU覆蓋區(qū)域都設為獨立小區(qū)，可能造成交界區(qū)域切換頻繁，且RRU小區(qū)之間的鄰區(qū)及與室外站點小區(qū)之間的鄰區(qū)配置需求過多，對室外站點小區(qū)鄰區(qū)承載造成較大負荷。此時應通過小區(qū)合并技術加以解決。

·在導頻污染較嚴重的地方，通過RF調整仍然無法消除，這時可以通過小區(qū)合并的方式來解決，假如將兩個STSR站點合并成多RRU單小區(qū)站點，該處導頻個數從6個變?yōu)閮蓚€，可以有效地改善覆蓋效果。

·對于某些站點，由于天線性能問題，如前后比不好，可能在天線的背面也有較強的間要求，來不及更換，這時候如果將該基站進行小區(qū)合并，操作比較簡便，只涉及站點配置改變和鄰區(qū)變化，可以有效地減小干擾，特別是軟切換比例能夠得到有效改善，這樣能較快地解決問題。

·如果更軟切換區(qū)太短，很容易發(fā)生切換還未完成信號就變得很差，從而導致掉話，當調整觸發(fā)時間仍然無法達到效果的時候，如果將這兩個小區(qū)合并，就可以有效解決這種問題，減少掉話。典型的應用場景如高速、高鐵、拐角等地方。

·在某些場景，由于頻繁切換，導致HSDPA等業(yè)務速率不高，通過合并小區(qū)可以有效減少小區(qū)變更率，從而提高速率。

·在個別站點開通了HSDPA，但是傳輸資源有限，甚至只有一條E1的時候，傳輸資源限定了容量不可能太大，由于公共信道開銷，每個小區(qū)都需要一兩百KB的資源，如果能把3個小區(qū)合并，那么就能節(jié)省另外兩個小區(qū)的公共開銷，可以提高一點速率。

5 合并技術的應用實例

通過上面的分析，使用小區(qū)合并在某些低話務場合確實能解決一些實際問題，如解決軟切換比例過高的情況，解決密集區(qū)內某些小區(qū)由于鄰區(qū)過多而無法加入的情況(針對多RRU的大型室內分布系統(tǒng))等。

（1）室分小區(qū)合并應用案例

漳州龍文天利仁和_BBU_Indoor室分站點組網方式為BBU+RRU，共有 6個小區(qū)，CID分別為 40399、40398、40397、40396、40395、40394。 因每個 RRU 都是獨立小區(qū)配置，造成切換頻繁，且RRU小區(qū)之間的鄰區(qū)及與室外站點小區(qū)之間的鄰區(qū)配置過多，鄰區(qū)承載負荷大，已經影響了網絡質量，因此，考慮使用RRU小區(qū)合并方式合并為兩個超級小區(qū)。

合并后鄰區(qū)關系由原來的117條減少為54條，現場實測小區(qū)頻繁切換的現象得到緩解，小區(qū)軟切換成功率明顯提高；周邊室外站點小區(qū)的鄰區(qū)負荷也得到有效改善，同時也節(jié)省了RNC小區(qū)資源。語音、視頻、HSDPA室內外切換等業(yè)務均正常。合并前后鄰區(qū)關系如圖2和圖3所示。

圖2 合并前鄰區(qū)關系

圖3 合并后鄰區(qū)關系

從合并后的情況很明顯可以看出，小區(qū)間鄰區(qū)關系變得簡單，不再出現頻繁切換問題，室分系統(tǒng)的小區(qū)合并效果明顯。

（2）室外小區(qū)合并應用案例

近期在漳州市區(qū)進行DT測試時發(fā)現，部分路段導頻數量多，造成軟切換比例過高，并影響了數據業(yè)務吞吐率。由于周邊站點采用了美化天線，進行RF調整存在困難，考慮到目前相關站點話務量較低，合并后不會產生容量不足的問題，因此實施部分小區(qū)的合并處理。合并前后部分路段DT測試中導頻個數統(tǒng)計如圖4和圖5所示，對比可以看出，原先存在3路激活集情況得到了明顯改善。

圖4 合并前部分路段激活集導頻個數統(tǒng)計截圖

圖5 合并后部分路段激活集導頻個數統(tǒng)計截圖

合并后的DT測試統(tǒng)計中，系統(tǒng)軟切換比例由31.07%下降到 27.71%，HSUPA吞吐率由 1.17 Mbit/s提升到1.7 Mbit/s，應當說合并對改善網絡性能起到了一定的作用。

6 結束語

多RRU小區(qū)合并可以針對性地解決某些問題，比如覆蓋重疊、切換區(qū)太小等問題，有效改善小區(qū)鄰區(qū)關系，降低軟切換比例，還可以從一定程度上提高數據業(yè)務的速率，不失為建網初期網絡優(yōu)化的一種手段。但是在應用時也需要注意其存在的弊端，尤其是合并后帶來的鄰區(qū)變化以及可能面對的擴容問題。總之，在不同的場景采用不同的優(yōu)化手段，通過最大化利用資源使網絡性能達到最佳才是網絡優(yōu)化的最終目的。

1 霍爾馬(芬)，托斯卡拉(芬)著.陳澤強等譯.WCDMA技術與系統(tǒng)設計.北京：機械工業(yè)出版社，2005

2 郭東亮.WCDMA規(guī)劃設計手冊.北京：人民郵電出版社，20053 張玉艷，方莉.第三代移動通信.北京：人民郵電出版社，2009