HSPA——制勝3G利器

HSPA作為3G制勝利器必將在建設(shè)伊始展開(kāi)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署，相對(duì)于R99而言，在關(guān)鍵技術(shù)、頻譜效率及網(wǎng)絡(luò)性能上都有很大不同。這些差異使得我們?cè)贖SPA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面都需要慎重對(duì)待和細(xì)致分析。

HSPA和R99網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃的差異和難點(diǎn)

雖然HSPA是由R99演進(jìn)而來(lái)，但在關(guān)鍵技術(shù)上還是存在較大差異的。網(wǎng)絡(luò)特性上的差異導(dǎo)致了兩者在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃上的重大區(qū)別，同時(shí)也帶來(lái)HSPA設(shè)計(jì)規(guī)劃的技術(shù)難點(diǎn)：

HSPA是一個(gè)盡力服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)

R99業(yè)務(wù)通過(guò)內(nèi)外環(huán)功控的聯(lián)合作用，可以確保業(yè)務(wù)的QoS達(dá)到目標(biāo)要求，因此是一個(gè)有QoS保障的系統(tǒng)。而HSPA系統(tǒng)采用的AMC技術(shù)，不能保證用戶在小區(qū)內(nèi)的任意位置都能獲得需要的服務(wù)速率。用戶能實(shí)現(xiàn)的速率主要取決于該位置所能獲得的C/I，因此我們說(shuō)HSPA是一個(gè)盡力服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。

HSPA是一個(gè)干擾敏感的網(wǎng)絡(luò)

由于每個(gè)用戶所能實(shí)現(xiàn)的HSPA吞吐速率很大程度上取決于該用戶在該小區(qū)位置所獲得的C/I，而C/I和網(wǎng)絡(luò)的干擾水平有著密切關(guān)系。當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)規(guī)劃一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，即使采用相同數(shù)量的NodeB，但由于網(wǎng)絡(luò)具體的物理參數(shù)設(shè)置不同使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的幾何因子不同，導(dǎo)致干擾水平差異，最終使小區(qū)平均吞吐速率存在較大區(qū)別。因此如何優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù)使HSPA性能最佳是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃的又一難點(diǎn)。

HSPA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法及步驟

HSPA的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在R99基礎(chǔ)上增加了對(duì)網(wǎng)絡(luò)HSPA性能評(píng)估以及能否滿足用戶HSPA業(yè)務(wù)的需求分析，因此更為復(fù)雜。然而設(shè)計(jì)方法是否準(zhǔn)確將直接影響到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、投資成本、運(yùn)營(yíng)效果等網(wǎng)絡(luò)特性，因此需要特別重視。

目前我們經(jīng)�？吹揭恍┖�(jiǎn)單的評(píng)估HSPA的方法，如小區(qū)邊緣速率計(jì)算等。通常其僅僅通過(guò)一個(gè)鏈路預(yù)算算出小區(qū)邊緣的C/I，再結(jié)合鏈路仿真確定小區(qū)的邊緣速率。這些方法看似簡(jiǎn)單，但實(shí)際存在許多問(wèn)題。比如在計(jì)算小區(qū)邊緣的C/I時(shí)需要確定干擾水平，通常采用固定負(fù)載方式假定為某一數(shù)值。首先這個(gè)假定是否合理就很難判斷，其次這種方法還會(huì)造成一種錯(cuò)誤的觀念即只要縮小小區(qū)半徑就可以不斷提高邊緣速率。實(shí)際上如密集市區(qū)，由于小區(qū)邊緣的鄰區(qū)干擾比已經(jīng)穩(wěn)定，再縮小小區(qū)半徑也無(wú)法提高C/I和小區(qū)邊緣速率。這種方法還有另一個(gè)問(wèn)題就是在混合載波時(shí)，無(wú)法分析R99和HSPA業(yè)務(wù)對(duì)系統(tǒng)資源的占用以及最終的服務(wù)速率。

阿爾卡特朗訊認(rèn)為評(píng)估HSPA性能應(yīng)該采用小區(qū)吞吐速率的累計(jì)分布以及平均吞吐速率。具體的分析步驟如下：

首先需要進(jìn)行鏈路級(jí)仿真獲得各種多徑環(huán)境下C/I和吞吐速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并要考慮到各種終端類型以及功率和碼資源的情況。然后，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)C/I的分布情況進(jìn)行仿真和覆蓋預(yù)測(cè)，獲得網(wǎng)絡(luò)C/I分布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。再結(jié)合鏈路級(jí)仿真結(jié)果，獲得小區(qū)吞吐速率的累計(jì)分布情況，進(jìn)而計(jì)算出小區(qū)平均的吞吐速率。

為了便于在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工作中進(jìn)行HSPA性能分析，阿爾卡特朗訊事先進(jìn)行了大量的鏈路仿真和系統(tǒng)仿真，將各種小區(qū)半徑、各種終端類型、各種R99和HSPA的功率碼資源分配比例等情況進(jìn)行相互組合，獲得各種條件下HSPA性能，并形成一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)。在實(shí)際工作中不再需要進(jìn)行復(fù)雜的仿真推演，只需查詢?cè)摂?shù)據(jù)庫(kù)即可，大大減輕了工作強(qiáng)度。

我們建議在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期采用R99和HSPA混合載波方式，所以在進(jìn)行HSPA性能評(píng)估的同時(shí)必須考慮R99業(yè)務(wù)對(duì)資源的消耗情況。阿爾卡特朗訊分別從R99和HSPA需求的業(yè)務(wù)量出發(fā)，通過(guò)一種迭代算法來(lái)平衡R99和HSPA對(duì)資源的占用，同時(shí)獲得了容量和覆蓋的平衡。

需要特別指出的是，在迭代過(guò)程中，計(jì)算話務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)資源配置時(shí)需要使用話務(wù)模型。由于3G的多業(yè)務(wù)環(huán)境特點(diǎn)，因此以往2G采用的單業(yè)務(wù)模型如ErlangB模型已不再適用。阿爾卡特朗訊經(jīng)過(guò)研究總結(jié)出一套新的多業(yè)務(wù)模型——Traffic Model，又稱作擴(kuò)展背包模型。這個(gè)模型很好地解決了3G多業(yè)務(wù)環(huán)境下，不同業(yè)務(wù)、不同QoS要求和系統(tǒng)資源配置的關(guān)系，達(dá)到了既滿足各種業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求，又實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源配置最低的效果。

如何進(jìn)行HSPA的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

阿爾卡特朗訊認(rèn)為HSPA優(yōu)化的核心內(nèi)容是吞吐量?jī)?yōu)化和減少對(duì)原有R99網(wǎng)絡(luò)影響，同時(shí)兼顧接入、擁塞、移動(dòng)性管理等。阿爾卡特朗訊開(kāi)發(fā)并使用功能強(qiáng)大的測(cè)試工具、精細(xì)入微的計(jì)數(shù)器、成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品及優(yōu)化方法，使HSPA網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳的性能。

為優(yōu)化HSPA吞吐量，阿爾卡特朗訊在熱點(diǎn)地區(qū)使用更大比特?cái)?shù)據(jù)包技術(shù)，將以前的336bit提高到656bit；同時(shí)對(duì)HSD－PA中特有的HARQ（快速重傳）進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步提高重傳效率，從而提升吞吐量。為優(yōu)化HSPA單個(gè)用戶吞吐能力和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)吞吐能力之間的平衡問(wèn)題，阿爾卡特朗訊使用了特有的調(diào)度算法，在考慮不同用戶等級(jí)及終端等級(jí)的同時(shí)，使用戶傳輸數(shù)據(jù)量和無(wú)線質(zhì)量之間達(dá)到平衡。為優(yōu)化對(duì)R99網(wǎng)絡(luò)的影響，阿爾卡特朗訊引入了動(dòng)態(tài)碼樹(shù)管理和多載波功放pooling技術(shù)，通過(guò)對(duì)碼資源和功放資源的優(yōu)化，達(dá)到減少對(duì)R99影響的目的。最后，阿爾卡特朗訊還將長(zhǎng)期積累的CDMA優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到WCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，創(chuàng)建多達(dá)15個(gè)模板用于不同的無(wú)線環(huán)境優(yōu)化應(yīng)用，大幅減少優(yōu)化工作難度以及對(duì)優(yōu)化工程師經(jīng)驗(yàn)的依賴，通過(guò)專業(yè)化的系統(tǒng)集成和客戶服務(wù)能力，為保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、業(yè)務(wù)性能提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。