HSPA——制勝3G利器

HSPA作為3G制勝利器必將在建設(shè)伊始展開大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署，相對于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。這些差異使得我們在HSPA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面都需要慎重對待和細致分析。

HSPA和R99網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃的差異和難點

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

HSPA是一個盡力服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)

R99業(yè)務(wù)通過內(nèi)外環(huán)功控的聯(lián)合作用，可以確保業(yè)務(wù)的QoS達到目標要求，因此是一個有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HSPA是一個盡力服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。

HSPA是一個干擾敏感的網(wǎng)絡(luò)

由于每個用戶所能實現(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。當我們在設(shè)計規(guī)劃一個網(wǎng)絡(luò)時，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)置不同使得整個網(wǎng)絡(luò)的幾何因子不同，導致干擾水平差異，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)計規(guī)劃的又一難點。

HSPA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法及步驟

HSPA的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計在R99基礎(chǔ)上增加了對網(wǎng)絡(luò)HSPA性能評估以及能否滿足用戶HSPA業(yè)務(wù)的需求分析，因此更為復雜。然而設(shè)計方法是否準確將直接影響到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、投資成本、運營效果等網(wǎng)絡(luò)特性，因此需要特別重視。

目前我們經(jīng)�？吹揭恍┖唵蔚脑u估HSPA的方法，如小區(qū)邊緣速率計算等。通常其僅僅通過一個鏈路預算算出小區(qū)邊緣的C/I，再結(jié)合鏈路仿真確定小區(qū)的邊緣速率。這些方法看似簡單，但實際存在許多問題。比如在計算小區(qū)邊緣的C/I時需要確定干擾水平，通常采用固定負載方式假定為某一數(shù)值。首先這個假定是否合理就很難判斷，其次這種方法還會造成一種錯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)半徑也無法提高C/I和小區(qū)邊緣速率。這種方法還有另一個問題就是在混合載波時，無法分析R99和HSPA業(yè)務(wù)對系統(tǒng)資源的占用以及最終的服務(wù)速率。

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

首先需要進行鏈路級仿真獲得各種多徑環(huán)境下C/I和吞吐速率的對應(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，通過對網(wǎng)絡(luò)C/I的分布情況進行仿真和覆蓋預測，獲得網(wǎng)絡(luò)C/I分布的統(tǒng)計結(jié)果。再結(jié)合鏈路級仿真結(jié)果，獲得小區(qū)吞吐速率的累計分布情況，進而計算出小區(qū)平均的吞吐速率。

為了便于在實際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作中進行HSPA性能分析，阿爾卡特朗訊事先進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行相互組合，獲得各種條件下HSPA性能，并形成一個龐大的數(shù)據(jù)庫。在實際工作中不再需要進行復雜的仿真推演，只需查詢該數(shù)據(jù)庫即可，大大減輕了工作強度。

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，所以在進行HSPA性能評估的同時必須考慮R99業(yè)務(wù)對資源的消耗情況。阿爾卡特朗訊分別從R99和HSPA需求的業(yè)務(wù)量出發(fā)，通過一種迭代算法來平衡R99和HSPA對資源的占用，同時獲得了容量和覆蓋的平衡。

需要特別指出的是，在迭代過程中，計算話務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)資源配置時需要使用話務(wù)模型。由于3G的多業(yè)務(wù)環(huán)境特點，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)過研究總結(jié)出一套新的多業(yè)務(wù)模型——Traffic Model，又稱作擴展背包模型。這個模型很好地解決了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，達到了既滿足各種業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求，又實現(xiàn)系統(tǒng)資源配置最低的效果。

如何進行HSPA的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

阿爾卡特朗訊認為HSPA優(yōu)化的核心內(nèi)容是吞吐量優(yōu)化和減少對原有R99網(wǎng)絡(luò)影響，同時兼顧接入、擁塞、移動性管理等。阿爾卡特朗訊開發(fā)并使用功能強大的測試工具、精細入微的計數(shù)器、成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品及優(yōu)化方法，使HSPA網(wǎng)絡(luò)達到最佳的性能。

為優(yōu)化HSPA吞吐量，阿爾卡特朗訊在熱點地區(qū)使用更大比特數(shù)據(jù)包技術(shù)，將以前的336bit提高到656bit；同時對HSD－PA中特有的HARQ（快速重傳）進行優(yōu)化，進一步提高重傳效率，從而提升吞吐量。為優(yōu)化HSPA單個用戶吞吐能力和整個網(wǎng)絡(luò)吞吐能力之間的平衡問題，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及終端等級的同時，使用戶傳輸數(shù)據(jù)量和無線質(zhì)量之間達到平衡。為優(yōu)化對R99網(wǎng)絡(luò)的影響，阿爾卡特朗訊引入了動態(tài)碼樹管理和多載波功放pooling技術(shù)，通過對碼資源和功放資源的優(yōu)化，達到減少對R99影響的目的。最后，阿爾卡特朗訊還將長期積累的CDMA優(yōu)化經(jīng)驗應(yīng)用到WCDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，創(chuàng)建多達15個模板用于不同的無線環(huán)境優(yōu)化應(yīng)用，大幅減少優(yōu)化工作難度以及對優(yōu)化工程師經(jīng)驗的依賴，通過專業(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)性能提供堅實的基礎(chǔ)。