大唐移動自主創(chuàng)新可變屬性時隙空分復(fù)用技術(shù)
隨著TD現(xiàn)網(wǎng)中HSUPA特性的開啟，HSUPA技術(shù)正式步入商用。HSUPA和HSDPA共載波配置，相比于HSDPA載波，增加了HSUPA相關(guān)的共享控制信道（E-AGCH和E-HICH）、共享業(yè)務(wù)信道（E-PUCH）以及增強(qiáng)隨機(jī)接入信道（E-RUCCH），上下行時隙的配置發(fā)生了明顯的變化，下圖是HSUPA特性引入后的時隙典型配置。

圖1：HSPA載波的時隙典型配置

對于上行時隙而言，配置其中的一個上行時隙為E-PUCH，另一個上行時隙承載DPCH、HS-SICH、PRACH和E-RUCCH，這樣上行DPCH的資源會明顯減少�，F(xiàn)網(wǎng)中大部分終端和數(shù)據(jù)卡還停留在單獨(dú)支持HSDPA，并不能支持HSUPA。而對于HSDPA業(yè)務(wù)，上行伴隨信道的速率達(dá)到下行速率的3-5%才能滿足需求，原因是上行DPCH資源的減少，限制了下行業(yè)務(wù)的速率。
對于下行時隙而言，配置3個下行時隙為HS-PDSCH，剩下一個下行業(yè)務(wù)時隙承載HS-SCCH、E-AGCH、E-HICH和DPCH，使得下行DPCH資源減少。對于HSUPA業(yè)務(wù)，下行伴隨信道的速率也要達(dá)到上行速率的3-5%才能滿足需求，原因是下行DPCH資源減少，限制了上行業(yè)務(wù)的速率。
上行和下行DPCH資源的減少同時了限制H業(yè)務(wù)的用戶數(shù)。
大唐移動很早就研究HSUPA引入的影響，并推出業(yè)內(nèi)獨(dú)家首創(chuàng)的可變屬性時隙空分復(fù)用技術(shù)。
一、可變屬性時隙使頻譜利用率更高
現(xiàn)網(wǎng)中，R4載波與H載波是按照一定的比例配制的，以S444為例，典型配置是2個R4載波和2個H載波。當(dāng)某些時段R4用戶比較少時，部分R4載波資源將處于空閑狀態(tài)，由于載波屬性的靜態(tài)配置，無法轉(zhuǎn)換成H載波，導(dǎo)致無線資源的利用率不高。因此，大唐移動適時推出載波的可變屬性時隙技術(shù)。
可變屬性時隙技術(shù)支持將小區(qū)下部分載波的業(yè)務(wù)時隙設(shè)置成可變屬性時隙，這些時隙既可以承載DPCH信道的R4業(yè)務(wù)，也可以承載HS-PDSCH或E-PUCH信道的H業(yè)務(wù)。當(dāng)可變屬性時隙當(dāng)前無R4業(yè)務(wù)時，可用于承載H業(yè)務(wù)；而當(dāng)有R4業(yè)務(wù)接入時，則整個時隙優(yōu)先讓R4業(yè)務(wù)使用。
以時隙配比為2：4為例，當(dāng)某一載波設(shè)置為可變屬性時隙時（如下圖2所示），如果相關(guān)業(yè)務(wù)時隙（TS2、TS3、TS4、TS5）當(dāng)前無R4業(yè)務(wù)，則可用于H業(yè)務(wù)；當(dāng)有R4業(yè)務(wù)接入時，則整個時隙優(yōu)先讓R4業(yè)務(wù)使用。

圖2 可變屬性時隙示意圖

二、大唐移動獨(dú)家首創(chuàng)的可變屬性時隙空分算法
可變屬性時隙空分算法不僅支持共享信道之間的空分，還支持專用信道和共享信道之間的空分復(fù)用，實(shí)現(xiàn)了下行DPCH與HS-PDSCH之間、上行DPCH與E-PUCH之間的空分復(fù)用。如圖3所示，分屬不同通道的HSPA用戶和R4用戶，當(dāng)空間上滿足一定隔離度要求時可復(fù)用相同物理資源，包括頻率、時隙、碼道等資源，同樣如圖4所示，HSDPA用戶的上行伴隨DPCH與HSPA用戶的E-PUCH信道之間也可以復(fù)用相同物理資源。

圖3 HSPA用戶與R4用戶空分復(fù)用示意圖

圖4 HSPA用戶與HSDPA用戶空分復(fù)用示意圖

三、可變屬性時隙空分技術(shù)在增加用戶數(shù)的同時進(jìn)一步提高了小區(qū)的吞吐量
可變屬性時隙空分技術(shù)支持在可變屬性時隙載波上實(shí)現(xiàn)多種空分，在增加用戶數(shù)的同時進(jìn)一步提高了小區(qū)的吞吐量。
支持R4與HSDPA用戶的空分復(fù)用
如圖5所示，使用可變屬性時隙空分復(fù)用技術(shù)，在TS3、TS4、TS5上實(shí)現(xiàn)HSDPA用戶的共享信道和R4用戶的下行DPCH信道的空分復(fù)用。
系統(tǒng)總吞吐量提升為1.6Mbps（HSDPA最大速率）＋384kbps（3個時隙最大R4業(yè)務(wù)速率），并且R4業(yè)務(wù)可以支持更多的用戶，比如可以支持3個128kbps的R4業(yè)務(wù)用戶，或者128kbps業(yè)務(wù)用戶與256kbps業(yè)務(wù)用戶的組合等。

圖5 可變屬性時隙載波上實(shí)現(xiàn)R4與HSDPA用戶的空分

支持R4與HSUPA用戶的空分復(fù)用：
如圖6所示，使用可變屬性時隙空分復(fù)用技術(shù)，在TS2上實(shí)現(xiàn)HSUPA用戶的共享信道和R4用戶的上行DPCH信道的空分復(fù)用。
系統(tǒng)總吞吐量為560kbps（HSUPA單時隙最大理論速率）＋128kbps，并且R4業(yè)務(wù)可以支持更多的用戶，比如可以支持2個64kbps的R4業(yè)務(wù)用戶等。

圖6可變屬性時隙載波上實(shí)現(xiàn)R4與HSUPA用戶的空分

支持R4與HSPA用戶的空分復(fù)用：
如圖7所示，使用可變屬性時隙空分復(fù)用技術(shù)，在TS2、TS3、TS4、TS5上實(shí)現(xiàn)HSPA用戶的上下行共享信道和R4用戶的上下行DPCH信道的空分復(fù)用。
系統(tǒng)總吞吐量為2Mbps＋384kbps+128kbps，并且R4業(yè)務(wù)的速率可以支持更多的用戶，比如可以支持3個128kbps的下行R4業(yè)務(wù)用戶和1個128kbps的上行R4業(yè)務(wù)用戶等。

圖7 可變屬性時隙載波上實(shí)現(xiàn)R4與HSPA用戶的空分

支持HSDPA/HSUPA與HSPA用戶的空分復(fù)用：
如圖8和圖9所示，對于單HSDPA用戶和單HSUPA用戶，其伴隨DPCH受限于系統(tǒng)資源配置，且伴隨DPCH速率達(dá)不到傳輸狀態(tài)包的時延要求時導(dǎo)致H業(yè)務(wù)速率降低。通過可變屬性時隙空分復(fù)用技術(shù)把伴隨DPCH與H時隙進(jìn)行空分，既可以保證DPCH的速率要求，又可以增加接入用戶數(shù)（TS2、TS3、TS4、TS5都可以建立相應(yīng)的伴隨DPCH）。

圖8 可變屬性時隙載波上實(shí)現(xiàn)HSDPA用戶與HSPA用戶的空分

圖9 可變屬性時隙載波上實(shí)現(xiàn)HSUPA用戶與HSPA用戶的空分

四、總結(jié)
大唐移動可變屬性時隙空分復(fù)用技術(shù)，一方面彌補(bǔ)了載波屬性靜態(tài)配置所帶來的不足，提高了頻譜資源的利用率；另一方面實(shí)現(xiàn)了上行DPCH和E-PUCH之間、下行DPCH和HS-PDSCH之間的空分，有效地解決了HSUPA特性引入后帶來的DPCH資源受限問題。在增加了用戶數(shù)的同時也提升了系統(tǒng)吞吐量，大唐移動將會在保證用戶感知的情況下為運(yùn)營商創(chuàng)造更大的價值。