引入HSDPA對WCDMA網(wǎng)絡(luò)的影響及應(yīng)對

?HSDPA技術(shù)是WCDMA制式在R5標(biāo)準(zhǔn)中引入的增強型技術(shù)，通過共享信道傳輸、高階調(diào)制、更短的時間間隔(TTI)、快速鏈路適配、快速調(diào)度、快速混合自動重傳請求等技術(shù)，大幅提升了下行數(shù)據(jù)吞吐量與用戶速率。根據(jù)測試結(jié)果，在室外普通城區(qū)場景下CS64kbps業(yè)務(wù)覆蓋邊緣，HSDPA網(wǎng)絡(luò)邊緣吞吐率通常可達(dá)200kbps左右，小區(qū)吞吐率理論上最高可達(dá)14.4Mbps，這樣可使用戶在移動的情況下享受到更好的服務(wù)。由于HSDPA僅提高了下行傳輸鏈路帶寬，上行仍承載在R99DCH信道上，因此HSPDA能夠有效推動如高質(zhì)量視頻、交互式游戲等上下行非對稱業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。

??? 在R99/R4上部署HSDPA，可以采用獨立載頻組網(wǎng)和混合載頻組網(wǎng)兩種方式。獨立載頻組網(wǎng)為HSDPA單獨引入頻點，可以避免引入HSDPA對原有R99/R4網(wǎng)絡(luò)的影響，同時能夠支持的用戶速率高、系統(tǒng)容量大，但是需要更高的成本和更多的頻率資源，一般在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中后期才根據(jù)業(yè)務(wù)需求采用。將HSDPA與原有R99/R4網(wǎng)絡(luò)共享載頻可以提高系統(tǒng)資源利用率，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期推薦采用，但這時就需要在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中充分考慮HSDPA的引入對原有R99/R4網(wǎng)絡(luò)的影響。

??? 混合載頻方式引入HSDPA時，HSDPA和R99業(yè)務(wù)之間將產(chǎn)生同頻干擾，由于HSDPA是針對下行的高速無線接入技術(shù)，因此HSDPA業(yè)務(wù)的引入對R99業(yè)務(wù)上行鏈路和下行鏈路覆蓋的影響存在差異。

??? (1)引入HSDPA對原有網(wǎng)絡(luò)上行覆蓋的影響及改進(jìn)措施

??? 在基站接收側(cè)，引入HSDPA后，沒有改變解調(diào)方式；在終端側(cè)，引入HSDPA后，上行新增了HS-DPCCH信道，用來傳送以前發(fā)送數(shù)據(jù)是否被正確接收的反饋信息ACK/NACK以及下行無線信道質(zhì)量指示CQI，要占用一定的終端功率。但由于該信道數(shù)據(jù)傳輸量較小，根據(jù)后面對城區(qū)典型環(huán)境下的仿真研究結(jié)果，HSDPA引入對網(wǎng)絡(luò)上行覆蓋影響很小。

??? (2)引入HSDPA對原有網(wǎng)絡(luò)下行覆蓋的影響及改進(jìn)措施

??? 由于HS-SCCH信道基本采用恒定的發(fā)射功率發(fā)射，因此引入HSDPA后可以允許小區(qū)以更高的功率工作，一般R99規(guī)劃中下行負(fù)荷最大為75%，而引入HSDPA后下行負(fù)載可達(dá)到90%以上。在導(dǎo)頻功率不變的情況下，下行總發(fā)射功率增加將引起終端接收信號Ec/Io在滿負(fù)載工作時惡化。通過仿真研究，小區(qū)下行負(fù)載在75%以上時，會引起Ec/Io下降1dB左右。終端能否解調(diào)主要取決于Ec/Io，Ec/Io下降1dB左右將導(dǎo)致覆蓋收縮6%~12%(假設(shè)無線損耗隨傳播距離成2～4次方衰減)。

??? (3)HSDPA的覆蓋

??? HSDPA在上行通常以PS64、144k專用信道承載上行數(shù)據(jù)，忽略上行新增的HS-DPCCH信道影響，可以認(rèn)為HSDPA網(wǎng)絡(luò)的上行覆蓋相當(dāng)于PS144k的覆蓋，略小于CS64k的覆蓋要求。

??? 部署HSDPA區(qū)域一般是市區(qū)，多為下行容量受限的區(qū)域，這時小區(qū)的覆蓋半徑主要取決于下行。采用混合載頻方式時，HSDPA的HS-DSCH和R99的信道共享下行功率，在不同的負(fù)載情況下，適合分配給HS-DSCH的功率也會存在差別，而且所分配的功率能夠?qū)崿F(xiàn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率也和用戶分布、負(fù)載情況有關(guān)。所以，混合載頻方式下的HSDPA下行覆蓋需要通過容量仿真確定：先根據(jù)R99上行連續(xù)覆蓋的業(yè)務(wù)等級對應(yīng)的鏈路預(yù)算得到其路徑損耗，將該值作為HSDPA業(yè)務(wù)下行最大允許鏈路損耗值，再根據(jù)HSDPA的功率分配，通過仿真得到小區(qū)邊緣的速率。

??? 在HSDPA和R99/R4混合載頻組網(wǎng)時，HSDPA和R99/R4業(yè)務(wù)共享同一載頻的功率和碼資源。

??? 下行功率的分配也存在同樣的情況，R99/R4和HS-DPA同頻組網(wǎng)小區(qū)的功率也是共享的。因此在同頻組網(wǎng)的小區(qū)中需要給HSDPA分配一定的功率，分配策略有三種：RNC固定分配方法、RNC動態(tài)分配方法、NodeB動態(tài)使用方法。RNC固定分配方法側(cè)重于建網(wǎng)時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和估算；RNC動態(tài)分配方法相較而言更加靈活，適應(yīng)性更強；NodeB動態(tài)使用則完全根據(jù)當(dāng)前DPCH功率的使用情況進(jìn)行HSDPA信道功率調(diào)整。

??? 需要注意的是，對于碼資源和功率資源靜態(tài)分配的情況，HSDPA的碼資源分配和功率分配必須匹配，否則會造成功率或者碼字資源浪費。依照相關(guān)仿真結(jié)果，在HSDPA分配5個碼時，HSDPA分配的功率占用比建議為總發(fā)射功率的25%～35%，配置10個碼時，HSDPA功率占用比建議值為50%～60%，下行總功率門限設(shè)置在90%左右。

??? 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期一般可以考慮預(yù)留5個碼字、30%左右的功率資源用于HSDPA業(yè)務(wù)。根據(jù)對多個廠商設(shè)備性能的調(diào)查，此種配置時單小區(qū)支持的HSDPA業(yè)務(wù)最大吞吐量一般大于3Mbps，平均吞吐量約在1Mbps。

??? HSDPA網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃應(yīng)按照原有R99/R4無線網(wǎng)絡(luò)的站點布局，計算可用于HSDPA的功率和碼字余量，并以此為基礎(chǔ)，核算小區(qū)能承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量。

??? 該流程基于原R99/R4網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的情況，如小區(qū)半徑、業(yè)務(wù)模型等，在引入HSDPA后，根據(jù)新的承載映射策略、新的業(yè)務(wù)模型以及話務(wù)模型，計算R99/R4負(fù)載情況以及可分配給HSDPA的功率和碼資源，并由此計算出HSDPA的邊緣覆蓋速率、平均用戶吞吐率(可近似認(rèn)為吞吐量和分配給HSDPA的功率成正比)等指標(biāo)。

??? 由于下行的系統(tǒng)容量，尤其是HSDPA的吞吐量和用戶分布有著密切關(guān)系，因此需通過模擬仿真才能提供更為準(zhǔn)確、細(xì)致的分析結(jié)果。

??? 通過前面的分析，可知在業(yè)務(wù)量不大的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，以混合載頻方式引入HSDPA之后，對于原有R99/R4網(wǎng)絡(luò)的覆蓋影響較小，且可以更為充分地利用系統(tǒng)的碼資源和功率資源，提高小區(qū)的下行吞吐量，更好地滿足高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求。