随着TD网络部署及终端逐步完善,即可使用中国移动4G网络

C114讯
目前,中国移动已应用F频段在广州、深圳、杭三个城市进行TD-LTE扩大规模试验的组网建设。相比D频段,F频段无线传播损耗大大减小,而且应用F频段组网可在原有TD-SCDMA网络基础上,平滑演进升级支持TD-LTE。采用F频段建网可大幅节约建网成本,更好的提升网络性能。但是目前F频段周边干扰频段较多,因此在规模建网前需要做好干扰规避方案,以免影响后续建网。

随着TD网络部署及终端逐步完善,TD用户的增长已开始呈现明显加快势头,截止2013年2月底,我国TD-SCDMA用户已突破1亿户,且其中约有半数以上TD用户使用智能手机。最新统计数据显示,中国移动无线上网业务已成为中国移动收入增长的主要驱动力,其流量比上年增长187.6%。随着用户的快速增长、数据业务量的急剧增加,部分地区,如南京、杭州等地,已出现了小区拥塞的情况,严重影响网络质量和用户感知,目前亟需解决TD网络容量提升问题,在提供更大网络承载能力的同时,更好地促进四网协同发展。

C114讯福州市民也能用上4G网络了。借5.17电信日之际,中国移动福建公司开辟多个渠道,让普通市民在指定区域可以通过打开移动设备上WIFI信号免费连入4G网络,体验高速网络带来的畅快淋漓。大唐移动作为福州4G试验网承建方,责无旁贷的担负起此次体验活动的网络保障工作。

1、规避干扰,充分利用优质F频段

中移动经过五期TD-SCDMA工程的建设,已基本实现对国内地级市、县级市及县城主城区的连续覆盖,市区部分区域的基站部署密度已接近G网基站的部署密度。随着TD-SCDMA进入六期建设,在进一步完善覆盖的同时,需要重点考虑增强网络的承载能力,以满足用户发展及业务量迅速增长的需求。

作为福建省的省会,也是两岸产业合作的无线城市试点,福州市于2012年成功入选中移动TD-LTE扩大规模试验城市,大唐移动成为福州试验网建设的主要承建方,承担了福州市闽侯县、平潭县、仓山区等大部分的TD-LTE网络建设,经过近一年的时间,福州TD-LTE网络建设已初具规模,大唐移动先后多次协助中国移动福建公司开展市民4G体验活动。

目前,F频段低端1880~1900
MHz已经分配给中国移动,相邻的频段高端部分1900~1920MHz仍被PHS占用,而1920~1935MHz将被用于CDMA2000;相邻频段低端部分里,中国移动和联通DCS1800占用频段为1805~1850MHz,
1850~1880MHz规划为FDD扩展频段,具体频段应用分布情况参见下图:

合理分析,适度扩容,满足网络发展需求

从5.17当天起,福州市民只要有一台能够使用Wifi的手机或电脑,即可在多个地点使用到4G网络。以公交体验为例,市民搭乘301路公交车,就能搜寻到“CMCC-4G”的无线热点,打开任意网页点击“立即体验”后完成4G网络连接,即可使用中国移动4G网络。根据目前的4G测试,上网峰值下行速度可达每秒80兆,下载电影一部700M的高清电影,1分钟左右就可以完成。

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TD-SCDMA系统承载了语音、数据等各种业务,语音业务使用R4资源承载,数据业务以HSPA资源承载为主。小区负荷达到一定程度后,综合考虑系统的干扰,首先采用新建基站、增加载频配置的方式,承载更多的话务量。

同时,福州今起还将正式开启4G友好客户招募活动,市民可登录福建移动网上营业厅(fj.10086.cn)提交招募申请表,或前往福州各主要营业厅参与4G体验并现场报名,福州市共有400个名额开放申请,参与测试的用户能免费使用到最新的4G设备,成为福建4G网络的首批“尝鲜者”。
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基于理论分析,结合网络仿真,TD-SCDMA的系统容量分析主要基于公共信道及业务容量两个方面:

公共信道:

BCH发送系统信息广播,不受限;

PCH用于小区的寻呼,单LAC区支持15万用户,可以通过LAC区分裂实现扩容;

FACH信道主要用于RRC连接建立,也可承载部分小数据业务,理论分析,FACH信道不受限;

UpPCH配置1条,冲突概率1%的情况下,业务到达率29.71%,UpPCH信道不受限;

FPACH来响应在UpPTS时隙收到的UE接入请求,能够承载的业务到达率为44次/秒
,FPACH不受限 ;

业务到达率44次/秒的情况下,RACH信道负荷为44%,则RACH信道资源不受限。

业务信道:

R4载频用于CS业务的承载,在码资源利用率达到55%以上,建议扩容;

H载频用于数据业务的承载,在码资源利用率达到55%以上,建议扩容。

扩容建议:

首先进行HSPA载频的扩容,以更好的承载数据业务;然后进行R4载频扩容;

扩容时需综合考虑小区拥塞时RRC拒绝率及H接入用户数等多种指标;

结合各地市的业务发展、实际情况综合考虑网络扩容。

系统解决方案,有效提升网络承载能力

随着TD-SCDMA用户的快速发展及数据业务的急剧增长,出现了新的特点:一是网络用户数的快速增长,在接入阶段存在拥塞现象;二是数据业务的急剧增长,小区负荷也在加大;三是热点区域,如大学城等,智能手机的大量应用,小数据业务大量出现占用了大多数的网络资源,造成网络拥塞。

基于新的情况的出现,大唐移动基于TD-SCDMA系统的技术积累,通过新技术的引入,有效提升网络资源的利用效率。

载波间隔压缩技术:
采用载频间隔压缩技术,以A频段为例,系统可用频点资源由9个载频增加到11个载频,射频指标的干扰基本不影响系统容量,可有效增加22%的系统资源。

R4与HSDPA共载波配置:R4载波的部分下行业务时隙配置为可承载HSDPA业务,实现R4载波可以同时承载R4业务和HSDPA业务。

随着用户快速发展,数据业务使用习惯的差异化,网络需要“自适应”地适应负荷的变化。从业务实现的流程分析,我们在信令接入、业务保持、业务释放等不同的阶段引入新技术,最大化利用系统资源,以解决容量不足的问题。

信令接入阶段:

信令信道帧分复用技术:

信令信道帧分复用技术,可以在信令接入阶段,通过帧分复用的方式承载信令,成倍提升信令容量,有效提高系统接入能力。

开启2倍帧分复用后, RRC拥塞率降幅达20%以上。

在负荷较重的小区开启,可以有效提升系统性能。

抢占技术:

小区无资源的情况下,RRC无法建立。开启抢占技术后,小区释放资源,满足新的用户接入。

抢占技术可以全网开启,在负荷高的小区开启,可以有效减少拥塞。

业务保持阶段:

小数据业务承载策略

随着智能终端的普及,即时通信、社交网络等业务“always
online”,占用大量网络资源。

通过检测小数据业务,可以将小流量业务调整到帧分复用或CELL_FACH承载,有效降低对网络资源的占用。

小数据业务承载策略,区分不同的业务,合理利用系统资源进行有效的承载处理,提供系统资源的利用率。在负荷较重的小区开启,可以有效提升系统性能。

基于负荷的自适应速率调整技术

基于负荷的自适应速率调整技术,综合考虑了用户数据量需求和网络侧最大可用带宽资源的因素,动态调整用户占用的带宽,尽量满足该用户业务QoS需求。

基于负荷的自适应速率调整技术,在小区负荷较高时,限制用户速率,保证接入更多用户;小区负荷较低时,调整用户速率,可以提升用户感知;此功能开启后,可以减低网络拥塞,提高码资源利用率。

开启此功能后,RAB拥塞率降幅达20%以上,H载波最大接入用户数提升约10%,H载波最大接入用户数平均提升到12个以上。

在负荷较重的小区开启,可以有效提升系统性能。

FACH接入控制技术

在小区负荷较重的情况下,一些优先级低的信令或业务可以选择CELL_FACH承载,可以有效提升网络容量的利用率。

在负荷较重的小区开启,可以有效提升系统性能。

动态多倍帧分

在小区负荷较重的情况下,一些低优先级的业务使用帧分复用承载,可以有效提升网络容量。在小区负荷比较轻的时候,业务由CELL_DCH承载,可以保证用户感知。

动态多倍帧分技术,可以基于小区负荷的变化情况,帧分复用能够进行自适应的动态调整,更好地发挥系统的性能。

在负荷较重的小区开启,可以有效提升系统性能。

R4与HSDPA共载波配置

R4载波的部分下行业务时隙配置为可承载HSDPA业务,实现R4载波可以同时承载R4业务和HSDPA业务。

R4与HSDPA共载波配置技术增加了H业务可使用的资源,提升系统的吞吐量,增加支持的数据用户数,缓解PS业务拥塞。

业务释放阶段:

User inactive

判断对PS业务释放的业务量门限及定时器时长,针对长时间无数据或数据少的业务可释放其资源以分配给其他用户。

在负荷较重的小区开启,可以提供系统资源的利用效率。

总结

随着TD-SCDMA用户及业务的快速增长,话务热点区域的增加,小区拥塞情况日趋严重,有效解决网络容量是网络建设的重点。

网络扩容选取合适的基站,新建基站,加大基站的部署密度,实现网络的深度覆盖;增加载频配置,并提供更大容量的网络配置。

通过常规方式的增加基站数量、载频配置的同时,引入新的技术,如信令信道帧分复用技术、小数据业务承载策略等,也可以有效提升网络承载能力。

通过新建基站、扩容载频,引入新技术,有效发挥TD-SCDMA网络的承载能力,在四网协同战略中发挥更大作用。
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