TD-SCDMA系統(tǒng)的HSDPA測(cè)試研究

時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)（TD-SCDMA，TimeDivision-SynchronousCodeDivision Multiple Access）作為我國(guó)第一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)，集CDMA、TDMA、SDMA等技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體，同時(shí)采用了智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、同步CDMA、自適應(yīng)功率控制等技術(shù)，具有系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)�？紤]到不斷增長(zhǎng)的無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能帶來(lái)的新要求，尤其是下行業(yè)務(wù)的要求，3GPP Release 5引入了重要的增強(qiáng)技術(shù)—HSDPA。它采用共享的下行信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)引入AMC、HARQ、快速調(diào)度、16QAM等技術(shù)，得到了較高的數(shù)據(jù)吞吐量，并有效降低了數(shù)據(jù)重傳的程度和傳輸時(shí)延。目前TD-SCDMA系統(tǒng)的HSDPA技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)已趨于成熟，相應(yīng)的外場(chǎng)測(cè)試和進(jìn)網(wǎng)檢驗(yàn)都在進(jìn)行中，這些都為進(jìn)一步商用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

快速調(diào)度

為了能更好地適應(yīng)無(wú)線信道的快速變化，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延，HSDPA系統(tǒng)將調(diào)度功能實(shí)體MAC-hs放在NodeB中而不是RNC中。MAC-hs功能實(shí)體主要負(fù)責(zé)HSDPA的快速分組調(diào)度和高速下行共享信道(HS-DSCH)的實(shí)時(shí)控制，分組調(diào)度算法控制和管理著共享資源的快速分配，決定了AMC和HARQ的性能。

目前常見(jiàn)的調(diào)度算法如表1所示。

表1 不同調(diào)度算法特點(diǎn)比較

多載波HSDPA技術(shù)

TD-SCDMA系統(tǒng)中每個(gè)載波只有1.28Mbit/s，相對(duì)于WCDMA、WiMAX和WLAN等技術(shù)，TD-SCDMA技術(shù)雖然具有較好的頻譜效率，但單用戶峰值速率不夠。通過(guò)多載波捆綁，在使用HSDPA技術(shù)時(shí)，多個(gè)載波信道資源可以靈活配置，從而更好地為一個(gè)或多個(gè)用戶服務(wù)，大大提高了峰值速率。

每個(gè)TD-SCDMA小區(qū)可以配置多個(gè)載頻，即構(gòu)建N頻點(diǎn)小區(qū)，如圖1所示。在每一個(gè)小區(qū)中，僅有一個(gè)頻點(diǎn)作為主載頻，其他都為輔載頻，對(duì)于每個(gè)小區(qū)的廣播信息，主公共控制物理信道(P-CCPCH)、輔公共控制物理信道(S-CCPCH)、尋呼指示信道(PICH)和下行導(dǎo)頻(DwPTS)等僅配置在主載頻上。

圖1  多載波小區(qū)配置示意圖

為了引入多載波，在NodeB側(cè)MAC-hs調(diào)度實(shí)體需要對(duì)數(shù)據(jù)在各個(gè)載波上分流，多個(gè)UE以時(shí)分和/或碼分的方式共享多個(gè)載波上的HSDPA物理信道，各載波獨(dú)立進(jìn)行編碼映射和調(diào)制發(fā)送；在UE側(cè)，終端需要具有同時(shí)接收多個(gè)載波數(shù)據(jù)的能力，各個(gè)載波進(jìn)行獨(dú)立譯碼處理后合并。

HSDPA測(cè)試

由于增加了HSDPA功能的無(wú)線基站（NodeB），整個(gè)系統(tǒng)需要新增的入網(wǎng)測(cè)試項(xiàng)目主要包括以下幾個(gè)方面。

1．無(wú)線基站(NodeB)基本功能測(cè)試

UTRAN決定HSDPA用戶的服務(wù)HS-DSCH小區(qū)。UTRAN和UE支持服務(wù)HS-DSCH小區(qū)的同步改變方式，異步改變方式為可選。當(dāng)HSDPA用戶從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)，必須維持該用戶的數(shù)據(jù)傳輸。服務(wù)HS-DSCH小區(qū)的改變可以在專用信道的建立、釋放和重配過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。

該測(cè)試部分主要關(guān)注系統(tǒng)支持的不同類型的服務(wù)、HS-DSCH小區(qū)的切換流程和預(yù)期結(jié)果，主要包括同一NodeB內(nèi)不同小區(qū)之間HS-DSCH信道間的切換、普通業(yè)務(wù)信道DCH與HS-DSCH間的相互切換、組合信道（HS-DSCH+DCH）間的切換、組合信道與HS-DSCH及DCH間的切換、同一RNC內(nèi)不同NodeB之間HS-DSCH信道間的切換、普通業(yè)務(wù)信道DCH與HS-DSCH間的相互切換、組合信道（HS-DSCH+DCH）間的切換、組合信道與HS-DSCH及DCH間的切換、不同RNC間的切換、本小區(qū)內(nèi)HS-DSCH與其他信道（DCH、FACH、PCH）間的切換等。

2．Iub接口測(cè)試

Iub接口連接NodeB和RNC。在Iub接口上傳送的信息包括信令、DCH、RACH、FACH、DSCH以及HS-DSCH數(shù)據(jù)流。引入HSDPA后，由Iub接口的HS-DSCH公共傳輸信道幀協(xié)議FP對(duì)Iub接口的MAC-d流量進(jìn)行控制。測(cè)試項(xiàng)目主要包括HSDPA相關(guān)物理信道的建立和刪除、相關(guān)資源審計(jì)和狀態(tài)指示、無(wú)線鏈路的建立與刪除以及無(wú)線鏈路的同步重配置等。

3．無(wú)線指標(biāo)測(cè)試

TD-SCDMA系統(tǒng)在增加了HSDPA功能后，在信道編碼過(guò)程中就增加了HARQ功能和16QAM調(diào)制，相應(yīng)的無(wú)線信道配置和無(wú)線指標(biāo)也有所變化。無(wú)線指標(biāo)測(cè)試可以分為發(fā)射機(jī)測(cè)試、接收機(jī)測(cè)試和性能測(cè)試。

發(fā)射機(jī)測(cè)試主要包括單載波下的頻譜發(fā)射模板、單載波、三載波、最大載波下的鄰道泄露功率比(ACLR)、最大載波下的雜散輻射、與GSM900、DCS1800、WCDMA之間的共存共址（單載波下的發(fā)射互調(diào)，要求干擾信號(hào)必須是HSDPA信號(hào)）、量誤差幅度(EVM)以及峰值碼域誤差。

由于HSUPA相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有完善，因此在接收機(jī)測(cè)試部分，HSDPA系統(tǒng)沒(méi)有增加測(cè)試項(xiàng)目。在性能測(cè)試中，目前只針對(duì)采用雙接收機(jī)天線分集的NodeB進(jìn)行測(cè)試，對(duì)采用智能天線的NodeB的性能測(cè)試方法待定。