HSDPA規(guī)劃軟件除了要支持HSDPA的算法外,還需要能夠考慮不同HSDPA的組網(wǎng)策略問題,兩者都是規(guī)劃軟件開發(fā)中的關(guān)鍵。
為滿足3G大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)囊螅?GPP在R5引入了HSDPA。HSDPA是一種高速下行分組包接入技術(shù),通過采用自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC、混合自動重傳請求HARQ技術(shù),引入高階調(diào)制(16QAM),在基站側(cè)增加了一個MAC-hs實體,用于數(shù)據(jù)的快速調(diào)度,可獲得較R4更高的用戶峰值速率和小區(qū)數(shù)據(jù)吞吐率,為了完成相應(yīng)的控制、調(diào)度和反饋,HSDPA在物理層引入了HS-SCCH和HS-SICH上行和下行兩條物理控制信道,快速完成UE和NodeB之間的信息交互。這些技術(shù)的應(yīng)用極大提高了用戶下行數(shù)據(jù)率傳輸速率和吞吐量,單載波的理論峰值速率可達(dá)2.8Mbps,進(jìn)一步提高了設(shè)備利用率,增強(qiáng)了頻譜效率。HSDPA能同時為更多數(shù)量的用戶提供高速率服務(wù),更短的服務(wù)響應(yīng)時間和更短的傳輸延遲。
網(wǎng)規(guī)方式詳解
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃都是從覆蓋和容量兩個方面入手。HSDPA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和TD-SCDMAR4的網(wǎng)絡(luò)從總體流程上一樣:從覆蓋上,通過鏈路預(yù)算計算小區(qū)的覆蓋半徑,根據(jù)要求覆蓋的面積初步估算出所需要部署的小區(qū)數(shù)量CellCountcover-age;從容量上,根據(jù)話務(wù)模型估算需要載波的數(shù)量,再根據(jù)Node-B的容量限制和站型估算所需要的小區(qū)數(shù)量Cellcountcapacity。比較CellCountcoverage和Cellcountcapacity,取其中最大者作為最終小區(qū)數(shù)量需求估算值,繼而估算出所需要的基站數(shù)量。按照上述估算出的基站數(shù)量,根據(jù)運營商提供的基站候選名單和站址選擇原則,篩選出符合要求的基站,然后將這些基站輸入到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具中作進(jìn)一步的計算。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具也可以提供覆蓋和容量計算,比前者的估算更加準(zhǔn)確。前者的估算是為了提供一個基站數(shù)量的參考值。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具的覆蓋預(yù)測是基于校正過的傳播模型結(jié)合數(shù)字地圖運算的,輸出結(jié)果有PCCPCHRSCP、PCCPCHC/I、HS-PDSCHEc/Nt、CQI和RLC層最大和平均用戶吞吐量等;容量計算則是基于MonteCarlo隨機(jī)過程根據(jù)設(shè)定的話務(wù)模型參數(shù)(用戶數(shù)量、話務(wù)類型、終端類型、移動類型、環(huán)境等等)進(jìn)行話務(wù)仿真,仿真的結(jié)果包括總統(tǒng)計值、分配到Site和Cell的業(yè)務(wù)、時隙承載的業(yè)務(wù)以及每個終端的業(yè)務(wù)及連接情況。利用規(guī)劃工具進(jìn)行規(guī)劃,首先需要基于控制信道的覆蓋預(yù)測完成各個小區(qū)的覆蓋面調(diào)整,調(diào)整手段主要是天線的高度,方位角和下傾角以及功率。鼎橋TPLAN軟件有一個優(yōu)化模塊Capesso,能夠根據(jù)定義條件迅速完成這些調(diào)整,對于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃而言,大大節(jié)省了時間,提高了效率。在覆蓋調(diào)整完成后,才能進(jìn)行話務(wù)仿真。在覆蓋預(yù)測和話務(wù)仿真結(jié)果上,可能需要調(diào)整基站的數(shù)量以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)性能的要求,因此最終網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基站數(shù)量是以規(guī)劃工具輸出結(jié)果為準(zhǔn)。
與實施的差距何在
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃包含覆蓋預(yù)測和話務(wù)仿真兩個方面。覆蓋預(yù)測是基于傳播模型,數(shù)字地圖,基站高度,天線特性,饋線特性等計算出小區(qū)和網(wǎng)絡(luò)的無線覆蓋情況,話務(wù)仿真基于話務(wù)模型、用戶分布密度、終端類型、環(huán)境結(jié)合覆蓋預(yù)測結(jié)果運行MonteCarlo仿真,進(jìn)一步從容量的角度考慮基站的數(shù)量和載波配置是否滿足設(shè)計需求。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與實際部署之間總是存在或多或少的差異。
1.傳播模型校準(zhǔn)。從工程角度,傳播模型校準(zhǔn)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)方差<8dB,中值誤差=0。即便傳播模型校正達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn),也意味著傳播預(yù)測與實際存在著差異,這個差異與位置,地貌和方差大小密切相關(guān)。模型校正后的方差越小,意味著該模型越能夠準(zhǔn)確描述實際采樣的環(huán)境,但模型的通用性降低。如果模型校正的方差過大,那末模型的通用性雖好,但與實際環(huán)境的差異也很大。
2.數(shù)字地圖。數(shù)字地圖是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具中計算無線傳播損耗的基礎(chǔ),數(shù)字地圖不能準(zhǔn)確描述地形地貌差異較大,則規(guī)劃結(jié)果與實際情況差異也很大。同時,數(shù)字地圖不能描述由于廣告牌,高樓等因素造成的遮擋問題。
3.基站高度。對于已有移動網(wǎng)絡(luò)的運營商,其提供的以現(xiàn)有基站站址為候選基站的名單,其基站高度,經(jīng)緯度信息可能存在較大誤差。對于沒有移動網(wǎng)絡(luò)的運營商,其基站選擇是基于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃后提供的位置信息選擇基站,因此基站高度會與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異很大,位置也會差異很大。
4.天線特性。規(guī)劃軟件對于智能天線的描述,以及天線供貨商提高的天線資料格式是否符合規(guī)劃軟件的要求,資料是否準(zhǔn)確。
5.饋線特性。主要是饋線長度的估計,通常,規(guī)劃工具中饋線長度等于基站高度,但實際中饋線長度大于基站高度,因此損耗估計與實際發(fā)生差異較大。
話務(wù)仿真與實際的差異:
話務(wù)模型:話務(wù)模型會導(dǎo)致仿真結(jié)果與實際存在差異,結(jié)果是基站數(shù)量或載波數(shù)量的差異。在網(wǎng)絡(luò)初期,以覆蓋為主要設(shè)計目標(biāo),這個差異不是主要問題,隨著容量的上升,這個問題會凸現(xiàn)出來。
差異來源的更重要的一點是,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是否嚴(yán)格按照規(guī)劃的輸出(基站位置、天線高度和角度)實施,如果建設(shè)與規(guī)劃脫節(jié),則差異更大。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中特別容易發(fā)生的是改變基站的位置,將基站位置搬遷至立原規(guī)劃位置幾百米甚至幾千米的地方,造成的后果是原位置出現(xiàn)覆蓋空洞,網(wǎng)絡(luò)性能下降,這種情況導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)性能下降不是參數(shù)或天線優(yōu)化能夠解決的。
網(wǎng)規(guī)工具開發(fā)的關(guān)鍵
HSDPA規(guī)劃軟件除了要支持HSDPA的算法外,還需要能夠考慮不同HSDPA的組網(wǎng)策略問題,HSDPA的算法和組網(wǎng)策略都是規(guī)劃軟件開發(fā)中的關(guān)鍵。從HSDPA算法上,如調(diào)度算法,有正比公平調(diào)度算法,輪循調(diào)度算法和最大C/I調(diào)度算法。如HSDPA的功率控制,需要支持HSDPA占用功率的靜態(tài)/動態(tài)分配和控制,為每個HS-PDSCH分配功率,支持HS-SCCH的功率控制等。這些屬于HSDPA的算法。
TD-SCDMAHSDPA組網(wǎng)策略較為靈活,對于WCDMAHSDPA,其理論峰值速率可達(dá)14.4Mbps;對于TD-SCDMAHSDPA,由于采用相對窄帶的TDD方式,單個載波上的理論峰值速率可達(dá)到2.8Mbps;與FDDHSDPA相比,TD-SCDMAHSDPA的頻譜效率基本相當(dāng)。但是單個載波上可提供的下行峰值速率偏低,采用多載波捆綁HSDPA可以很好地解決這個問題,該方案可以有效提高下行峰值速率,采用N個載波的多載波HSDPA方案理論可以獲得N倍于2.8Mbps的峰值速率。
多載波HSDPA具有資源配置靈活、后向兼容性好的特點。多載波HSDPA的業(yè)務(wù)信道HS-DSCH既可以由單載波的碼道資源組成,也可由多個載波的碼道資源捆綁構(gòu)成,載波數(shù)目可不固定,根據(jù)系統(tǒng)的資源和干擾負(fù)載狀況進(jìn)行配置。因此TPLAN規(guī)劃軟件需要能夠支持多環(huán)境HSDPA組網(wǎng)。其中涉及一些關(guān)鍵算法,如多載波數(shù)據(jù)在MAC層進(jìn)行分流,每個載波上的數(shù)據(jù)進(jìn)行各自HS-DSCH信道編碼,UE接收多個載波的數(shù)據(jù),各個載波獨立進(jìn)行譯碼處理,由MAC-hs進(jìn)行合并,多載波HSDPA終端接入HSDPA網(wǎng)絡(luò),MAC層對所有載波資源統(tǒng)一調(diào)度等等。