HSDPA技術(shù)是WCDMA制式在R5標準中引入的增強型技術(shù),通過共享信道傳輸、高階調(diào)制、更短的時間間隔(TTI)、快速鏈路適配、快速調(diào)度、快速混合自動重傳請求等技術(shù),大幅提升了下行數(shù)據(jù)吞吐量與用戶速率。根據(jù)測試結(jié)果,在室外普通城區(qū)場景下CS64kbps業(yè)務覆蓋邊緣,HSDPA網(wǎng)絡邊緣吞吐率通?蛇_200kbps左右,小區(qū)吞吐率理論上最高可達14.4Mbps,這樣可使用戶在移動的情況下享受到更好的服務。由于HSDPA僅提高了下行傳輸鏈路帶寬,上行仍承載在R99DCH信道上,因此HSPDA能夠有效推動如高質(zhì)量視頻、交互式游戲等上下行非對稱業(yè)務的快速發(fā)展。
在R99/R4上部署HSDPA,可以采用獨立載頻組網(wǎng)和混合載頻組網(wǎng)兩種方式。獨立載頻組網(wǎng)為HSDPA單獨引入頻點,可以避免引入HSDPA對原有R99/R4網(wǎng)絡的影響,同時能夠支持的用戶速率高、系統(tǒng)容量大,但是需要更高的成本和更多的頻率資源,一般在網(wǎng)絡發(fā)展中后期才根據(jù)業(yè)務需求采用。將HSDPA與原有R99/R4網(wǎng)絡共享載頻可以提高系統(tǒng)資源利用率,在網(wǎng)絡建設(shè)初期推薦采用,但這時就需要在無線網(wǎng)絡規(guī)劃中充分考慮HSDPA的引入對原有R99/R4網(wǎng)絡的影響。
混合載頻方式引入HSDPA時,HSDPA和R99業(yè)務之間將產(chǎn)生同頻干擾,由于HSDPA是針對下行的高速無線接入技術(shù),因此HSDPA業(yè)務的引入對R99業(yè)務上行鏈路和下行鏈路覆蓋的影響存在差異。
(1)引入HSDPA對原有網(wǎng)絡上行覆蓋的影響及改進措施
在基站接收側(cè),引入HSDPA后,沒有改變解調(diào)方式;在終端側(cè),引入HSDPA后,上行新增了HS-DPCCH信道,用來傳送以前發(fā)送數(shù)據(jù)是否被正確接收的反饋信息ACK/NACK以及下行無線信道質(zhì)量指示CQI,要占用一定的終端功率。但由于該信道數(shù)據(jù)傳輸量較小,根據(jù)后面對城區(qū)典型環(huán)境下的仿真研究結(jié)果,HSDPA引入對網(wǎng)絡上行覆蓋影響很小。
(2)引入HSDPA對原有網(wǎng)絡下行覆蓋的影響及改進措施
由于HS-SCCH信道基本采用恒定的發(fā)射功率發(fā)射,因此引入HSDPA后可以允許小區(qū)以更高的功率工作,一般R99規(guī)劃中下行負荷最大為75%,而引入HSDPA后下行負載可達到90%以上。在導頻功率不變的情況下,下行總發(fā)射功率增加將引起終端接收信號Ec/Io在滿負載工作時惡化。通過仿真研究,小區(qū)下行負載在75%以上時,會引起Ec/Io下降1dB左右。終端能否解調(diào)主要取決于Ec/Io,Ec/Io下降1dB左右將導致覆蓋收縮6%~12%(假設(shè)無線損耗隨傳播距離成2~4次方衰減)。
(3)HSDPA的覆蓋
HSDPA在上行通常以PS64、144k專用信道承載上行數(shù)據(jù),忽略上行新增的HS-DPCCH信道影響,可以認為HSDPA網(wǎng)絡的上行覆蓋相當于PS144k的覆蓋,略小于CS64k的覆蓋要求。
部署HSDPA區(qū)域一般是市區(qū),多為下行容量受限的區(qū)域,這時小區(qū)的覆蓋半徑主要取決于下行。采用混合載頻方式時,HSDPA的HS-DSCH和R99的信道共享下行功率,在不同的負載情況下,適合分配給HS-DSCH的功率也會存在差別,而且所分配的功率能夠?qū)崿F(xiàn)的數(shù)據(jù)業(yè)務速率也和用戶分布、負載情況有關(guān)。所以,混合載頻方式下的HSDPA下行覆蓋需要通過容量仿真確定:先根據(jù)R99上行連續(xù)覆蓋的業(yè)務等級對應的鏈路預算得到其路徑損耗,將該值作為HSDPA業(yè)務下行最大允許鏈路損耗值,再根據(jù)HSDPA的功率分配,通過仿真得到小區(qū)邊緣的速率。
在HSDPA和R99/R4混合載頻組網(wǎng)時,HSDPA和R99/R4業(yè)務共享同一載頻的功率和碼資源。
下行功率的分配也存在同樣的情況,R99/R4和HS-DPA同頻組網(wǎng)小區(qū)的功率也是共享的。因此在同頻組網(wǎng)的小區(qū)中需要給HSDPA分配一定的功率,分配策略有三種:RNC固定分配方法、RNC動態(tài)分配方法、NodeB動態(tài)使用方法。RNC固定分配方法側(cè)重于建網(wǎng)時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和估算;RNC動態(tài)分配方法相較而言更加靈活,適應性更強;NodeB動態(tài)使用則完全根據(jù)當前DPCH功率的使用情況進行HSDPA信道功率調(diào)整。
需要注意的是,對于碼資源和功率資源靜態(tài)分配的情況,HSDPA的碼資源分配和功率分配必須匹配,否則會造成功率或者碼字資源浪費。依照相關(guān)仿真結(jié)果,在HSDPA分配5個碼時,HSDPA分配的功率占用比建議為總發(fā)射功率的25%~35%,配置10個碼時,HSDPA功率占用比建議值為50%~60%,下行總功率門限設(shè)置在90%左右。
網(wǎng)絡建設(shè)初期一般可以考慮預留5個碼字、30%左右的功率資源用于HSDPA業(yè)務。根據(jù)對多個廠商設(shè)備性能的調(diào)查,此種配置時單小區(qū)支持的HSDPA業(yè)務最大吞吐量一般大于3Mbps,平均吞吐量約在1Mbps。
HSDPA網(wǎng)絡容量規(guī)劃應按照原有R99/R4無線網(wǎng)絡的站點布局,計算可用于HSDPA的功率和碼字余量,并以此為基礎(chǔ),核算小區(qū)能承載的數(shù)據(jù)業(yè)務容量。
該流程基于原R99/R4網(wǎng)絡設(shè)計的情況,如小區(qū)半徑、業(yè)務模型等,在引入HSDPA后,根據(jù)新的承載映射策略、新的業(yè)務模型以及話務模型,計算R99/R4負載情況以及可分配給HSDPA的功率和碼資源,并由此計算出HSDPA的邊緣覆蓋速率、平均用戶吞吐率(可近似認為吞吐量和分配給HSDPA的功率成正比)等指標。
由于下行的系統(tǒng)容量,尤其是HSDPA的吞吐量和用戶分布有著密切關(guān)系,因此需通過模擬仿真才能提供更為準確、細致的分析結(jié)果。
通過前面的分析,可知在業(yè)務量不大的網(wǎng)絡發(fā)展初期,以混合載頻方式引入HSDPA之后,對于原有R99/R4網(wǎng)絡的覆蓋影響較小,且可以更為充分地利用系統(tǒng)的碼資源和功率資源,提高小區(qū)的下行吞吐量,更好地滿足高速數(shù)據(jù)業(yè)務的要求。