2023年12月7日发(作者：)
子小区结构
一、绪论
OL/UL子小区是一个能够增加容量的无线网络功能，它不用增加新站和增加更多的频率。这个功能在BSC中执行。
二、背景
一个蜂窝网络的容量可以通过增加频率或减少频率的复用距离来提高网络的容量。如果所有可能的频率都被使用，则仅只能通过减少频率复用距离的方法来提高网络的容量。然而减少频率的复用距离会增加同频和邻频干扰。
在这种情况下可以在网络中使用第二个频率复用距离模式，这种模式与现有的频率复用模式的复用距离短。为了应用频率复用距离短的模式而不会引起过多的同频和邻频的干扰，应用这个功能的小区的大小应被限制。这些小区被称为overlaid subcell小区。与overlaid subcell小区在一起的正常小区称为underlaid subcell小区。
这个子小区结构功能是定位运算的一个完整部分。
三、如何实现本功能
1、 增加业务容量
从上面所介绍中可看出，子小区结构功能在不需要增加新站的情况下能够为提高网络的业务容量提供一条路径。这个功能是使应用两种不同的频率复用距离模式成为可能。一种用于overlaid小区，另一种用于underlaid subcell小区。可用频率被分成两组，一组用于overlaid小区，一组用于underlaid subcell小区。一个underlaid subcell小区服务区域要比overlaid小区小，并且频率的复用距离比overlaid小区短。因此每个小区的频率数目能够增加，蜂窝网络的业务容量也得到提高。下面的例子说明每小区的频率数目为什么能够增加：
假设总的可用频率数为48。
不用子小区结构：
采用4/12的频率复用方案=每小区有4个频率。
用子小区结构；
Underlaid subcell：在一个4/12的频率复用模式中有12个频率=每个子小区1个频率。
Overlaid subcell：在一个3/9的频率复用模式中有36个频率=每小区4个频率。
也即是总共每个小区有5个频率。
图1一个子小区结构的例子。它示出两种不同的频率方案，fo其中用于overlaid subcell小区，fu用于underlaid subcell小区。
1 2、 容量的负荷增长
在使用这个功能时，有另一种情况出现，这种情况是当一个本地现有的蜂窝网络中需要增加负荷但没有可用的频率可以增加时，通过增加一个overlaid subcell 小区，可以在不增加新基站的情况下提高容量。当一个overlaid subcell小区被限制大，它的频率复用方案可以重新进行组织。
3、 中继线的考虑重点
由一个overlaid subcell小区所提供的蜂窝网络中的覆盖，它可以应用在overlaid
subcell和underlaid subcell两个小区内的可用信道。然而在蜂窝网络中由underlaid subcell小区覆盖而不是由overlaid subcell覆盖的地区，只能使用underlaid subcell小区的信道。因此，在由underlaid subcell小区覆盖而不是由overlaid subcell覆盖的地区将会出现中继线利用率低的现象，在underlaid subcell和overlaid subcell共同覆盖的地区，由于所有的信道都能够使用，所以将不会出现这种情况。
中继线的浪费可通过在分配underlaid subcell小区中的信道之前首先分配overlaid
subcell小区可用信道来解决。这由信道管理功能来执行。因此，在underlaid subcell小区中的信道将不会浪费，但会出现移动台不能占用overlaid subcell小区中的信道。
4、 量的考虑
当在子小区间分配可用频率时，应考虑两个小区的大小之间的关系。同时也应考虑在蜂窝网络中地理上的业务分配情况。
由于在overlaid subcell小区中的频率增加将会增加业务容量，所以最好增加overlaid
subcell小区中的频率数。然而，当underlaid subcell小区中没有可用的空闲信道而在overlaid subcell小区中有多余的空闲信道时，则在由underlaid subcell小区覆盖的地区将会出现中继线浪费一现象，所以overlaid subcell小区应该设置一个比underlaid subcell小区高的拥塞电平。这些考虑必须依据子小区的大小和业务量的分布来进行的，这样可以获得一个在overlaid 和 underlaid subcell理想的子小区大小的关系。
四、技术简介
1、总则
overlaid 和 underlaid subcell 共享UL小区的BCCH载波。SDCCH能够在OL与UL小区一样进行定义，但立即指配仅能指配到UL小区。
每个OL小区有一个路径损耗门限值和一个TA门限值，它们用于限制OL小区的服务区域。从服务小区来的下行链路信号强度测量值用于作为移动台锁定于OL还是UL的计算标准。
2、运算法则
（1） 子小区间的改变
在定位运算中，一个路径损耗门限值LOL及其迟滞值LOLHYST和一个TA门限值
2 TAOL及其迟滞值TAOLHYST定义一个OL小区的服务面积，同时也控制了OL/UL小区间的改变。
在一个小区内的子小区间的改变由下列条件决定：
1）从UL至OL小区的改变
下行链路的路径损耗 L 和滤波时间平均值 ta 将由下式实现：
L ≤LOL LOLHYST 和
ta TAOL TAOLHYST.
2）从OL至UL的改变
下行链路的路径损耗和滤波时间平均值 ta 将由下式实现：
L LOL LOLHYST 或
ta≥ TAOL TAOLHYST.
下行链路的路径损耗L,是由下式给出：
L = BSTXPWR rxlev_dl
BSTXPWR：是基站除了BCCH载波外的所有频率的输出功率（在参考点上）。如果服务小区是一个UL小区并且当前正使用在BCCH频率上的信道，将会由参数BSPWR来代替BSTXPWR。BSPWR是基站在BCCH载波上的输出功率。rxlev_dl是在下行链路上被接收和滤波后的信号强度dBm值。
参数BSPWRT 和 BSPWRB是规定基站功率放大器的输出功率，相对应于BSTXPWR 和 BSPWR。如TAOL被设置为最大值，那么控制子小区间的变化只由路径损耗门限值LOL来决定。如LOL被设置为最大值，那么控制子小区间的变化只TA门限值TAOL来决定。
通常如果UL小区是首选的而在UL小区上没有空闲的信道，这时一个信道的分配将会失败。然而在拥塞的UL小区上，可以把在OL小区上分配一个信道作为最后的手段。这个方法可以在信道管理功能中选择信道分配方案5和6来实现。
（2） 在切换和指配至另一个小区上的子小区间的变化
可以从一个服务小区的OL和UL小区产生一个至目标小区的OL或UL小区的切换。指配至另一个小区也可以从另一小区的OL小区或者是UL小区。如果相邻小区与服务小区是同基站小区时，切换至另一小区和指配至另一小区仅允许至OL小区。
（3） 子小区间的改变和小区内切换
当某些其它的情况被执行时可能发生从OL小区至UL小区的切换。如果一些小区内切换已经被执行，服务小区是一个OL小区，允许的最大连续小区内切换的次数已经达到（最大值），这时，一个子小区间的改变将允许切换至UL小区。在这种类型的子小区间的改变上，将设置一个计时器来防止又立即产生一个从UL小区切换回到OL小区的过程发生。这个计时器的时间值由参数TIHO来设置，在禁止子小区间的改变的总时间变
3 成：
TINIT + TIHO
注意：如果小区内切换标准已经满足并且在OL小区上没有空闲的信道，这时总是允许一个至UL小区的小区内切换。
（4） TSC考虑
均衡器使用的训练比特编码（TSC）是用于建立一个信道模式。当在现有的UL小区网络上配置一个OL小区网络时，这时明智的选择应是依据OL小区频率复用模式对OL小区的TSC进行重新配置。否则在OL小区网络中的同频信道可能获得相同的TSC，这可能会使均衡器区分在这些同频信道出现困难。（应这样理解：原来在12/4方案中，12个小区中是不会有相同TSC的两个相同频率，因一般取BCC=TSC，但当采用了OL小区结构时，基站群变成9个，所以在原来的12个小区构成的基站群中，有可能会出现OL中的同频小区，若不采用另一个TSC，注意BCC=TSC，则完全有可能出现OL中的同频且有相同的TSC）若还不理解时，可以参考LOCATING PPT中的示意图。
3、与CME 20 R5的主要不同
当UL小区拥塞时可以把在OL小区上分配一条信道作为最后的手段来使用。这个方案能够通过信道管理功能中选择信道分配方案5和6来实现。
4、在CME 20 R6.1中的附加功能
没有。
五、工程指南
1、应用
*本地容量的增长
当两个小区比较接近时，小区A中包含有频率f1
和
f2，而小区B包含频率f3和f4。小区A中的业务量大于小区B。为了使小区A中的业务量比较适宜，小区A中必须增加频率。这时决定为A小区增加一个 f4
的频率。增加频率可以解决小区A中的容量难
题，但由于这时在小区边界附近的C/I太低，所以会引起干扰问题。图4说明了这种情况。图中实心的箭头指示了载波信号，虚线的箭头表示了干扰信号，注意仅表示从小区B来的下行链路的干扰。
一个OL/UL子小区结构能被用于解决干扰问题。在小区A中定义一个OL/UL子小区结构。分配频率f4给OL子小区和频率 f2
和 f3
给UL子小区。A小区中总的频率数还是3个，图5表示出新的频率规划，因为频率f4只用于OL子小区，所以使用频率f4的连接在下行链路上的同频干扰将会减小，结果使C/I值等到改善。
4 *总体上的容量的增长
OL/UL子小区功能能够用于提高系统的业务容量。由于这种原因所以在整个网络的基站上引入了OL子小区结构。在OL子小区上能够使用较为紧密的频率复用模式。比如在UL子小区中采用4/12的频率复用方案，而在OL中采用3/9频率复用方案。所以每个小区的频率数目和业务容量都会得到增加。
特别要注意：要更好地达到上述的目的，必须要求大多数业务发生在小区中靠近基站的区域。另一个比采用OL/UL子小区结构容易更实现频率的紧密复用的方法是采用跳频，但采用跳频率后，OL/UL子小区功能的应用将会受到限制，这是由于它可能减小了跳频功能的作用。
2、OL子小区大小的确定
为了使在OL子小区中的频率有一个低的C/I值，OL子小区应该是被限制大小。减小OL小区的大小将会在下列的方式上提高C/I的值：
*干扰小区和OL子小区之间的距离会增加，即是 I 部分的C/I将会减小。
*提供服务的BTS和处于OL子小区内的MS之间的最大路径损耗将会减小，即是C部分的C/I值将会提高。然而在许许多情况下BTS在OL子小区上的输出功率应该被减小以
减小下行链路的干扰（小区A 干扰小区B）。在这样情况下下行链路C是不会增加的但改善C/I仅由减小I来实现。（由图6表示）
决定OL子小区的大小应该考虑满足小区的C/I值的需要。（利用EET）规划和（利用TEMS）测量应该被执行。OL子小区应从正常小区的边界向内移入最少5 dB，在市区中C/I值变化较大的地区，OL小区的边界应移入更多。
下列的例子说明如何确定LOL的值：
在一个现有的小区中，有一个频率受到同频干扰，可以确定这个小区的大多数业务是发生在基站附近。这可以决定把小区分成一个OL子小区和一个UL子小区，并把差的频率分配至OL小区。根据EET的规划建议，参考点上的发信功率BSTXPWR应被从42
dBm减少至36 dBm，同时OL小区的边界应从正常边界向内移入8 dB。利用TEMS测量能够显示出UL子小区和它的相邻小区间的切换发生在-90 dBm附近。它被下式给出：
LOL = 42 -(-90) -8 = 124.
对于OL子小区的考虑不能单从C/I方面，另一个方面应从OL子小区的业务来考虑。如果一个OL子小区设置太小而没有多少业务时将是一个容量的浪费。在一个小区中应用子小区结构应是多数业务发生在基站的附近。这样才能既满足C/I的要求又能满足业务量的要求。
一个OL子小区的大小和OL子小区中的数量TRXs/TRUs决定于在UL子小区之前的拥塞情况。这是因为当OL子小区中出现拥塞时OL子小区的业务能“ 溢出”至UL子小区。这意味着在UL子小区中的信道将能预留给MS，但OL子小区的不能。
3、路径损耗门限值
5 路径损耗门限值是一个非常重要的门限值，在应该在运行时一直使用。它规定了MS在OL子小区中的最小接收信号强度电平和在大多数情况下限制了OL子小区的大小。一些情况下TA门限值也限制了OL子小区的大小。参数LOL的取值在前面已有详述。
参数LOLHYST的推荐值是2，注意：迟滞走廊是迟滞值LOLHYST的两倍。如果参数设置为2 dB，则迟滞走廊为4 dB。
4、TA门限值
有时候小区的地理环境使小区的某一特定的部分路径损耗很低，例如的一片水面。图2和3所示。在这种情况下要使OL子小区的面积小必须加上这样一个附加条件，即是在OL子小区中TA应该不能大于TAOL。TA是用一个比特周期来表示，这意味着参数TAOL的一个单位对应于大约550 m。粗略的TAOL设置可以通过地图上的测量来获得。如果要进一步精确设置，应该用TEMS在OL/UL小区的边界上进行ta测量。参数TAOLHYST的推荐值为0。这会出现在UL和OL子小区之间的一个小区域内出现切换的乒乓效应，这个小区域是在的ta计算可能不明确的地方。所以如果ta门限值不加迟滞值将会在小区的一个小部分出现一些难题。如果TAOLHYST设置为1，迟滞走廊变为1 km，这时能够克服上述的难题，但上述的值在大多数情况下是太大。
5、OL/UL子小区与跳频在一起
一般来说OL/UL子小区结构是不用于跳频的网络。原因是当一个小区分成OL/UL子小区时，每个频率组的频率数目将会减小，这意味着能够跳频的信道数将会减少，因此跳频的效果将会变小。跳频对于频率分集和平衡干扰是非常重要的。
如果操作者有一个宽的频率带（大约15 MHz或更多），则在两个子小区中都跳频是有益的。所以能同时采用跳频和子小区结构。
六、参数
1、 主要的控制参数
SCTYPE：识别子小区类型。在一个小区内的小区是overlaid 或是 underlaid。
LOL：一个小区内的的OL子小区服务区域的路径损耗的门限值。这个参数在每个OL子小区中设置。
TAOL：一个小区内的的OL子小区服务区域的TA的门限值。这个参数在每个OL子小区中设置。
2、 附加参数
LOLHYST：一个小区内的的OL子小区服务区域的路径损耗的迟滞值。这个参数在每个OL子小区中设置。
6 TAOLHYST：一个小区内的的OL子小区服务区域的TA的迟滞值。这个参数在每个OL子小区中设置。
BSTXPWR：在参考点的基站非BCCH载波频率上的输出功率，用于定位运算。这个参数在每个OL小区中设置。
BSPWR：在参考点的基站BCCH载波频率上的输出功率，用于定位运算。这个参数在每个OL小区中设置。
BSPWRT：一个小区内的基站非BCCH载波频率的放大器输出功率，这个参数在每个子小区中设置。
BSPWRB：一个小区内的基站BCCH载波频率的放大器输出功率，这个参数在每个子小区中设置。
TSC：规定一个小区内的子小区的训练比特序列。这个参数对于每个子小区都要设置。但在没有子小区结构的小区中没有激活。注意在UL子小区中的TSC推荐值不要改变。
CS：指示一个小区与相邻的小区是否同在一个基站上。这个参数在与本小区关联的每个相邻小区中都要设置。其取值是：
*YES：小区与相邻小区同在一个基站。
*NO：小区与相邻小区不在同一基站。
3、各参数的取值范围和默认值
Parameter Default Recommen-ded Value Unit
name value value range
UL, OL
SCTYPE
0 to 150 dB
LOL
0 to 63 bit periods
TAOL
3 2 0 to 63 dB
LOLHYST
0 0 0 to 63 bit periods
TAOLHYST
0 to 80 dBm
BSTXPWR
0 to 80 dBm
BSPWR
0 to 63 dBm
BSPWRT
0 to 63 dBm
BSPWRB
BCC
1 BCC 0 to 7
TSC
NO NO YES, NO
CS
1：在初始状态下，对于每一个小区，TSC是由 BSIC 中的BCC定义的。
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