TD-SCDMA升級(jí)便捷
相比較而言,TD-SCDMA可以較為輕松地實(shí)現(xiàn)升級(jí)到HSDPA。HSDPA的主要技術(shù)為:
(1)自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC
AMC通過改變調(diào)制方式和信道編碼率來調(diào)整傳輸速率,HSDPA調(diào)制分為QPSK和16QAM兩種。在有利位置的用戶(如離基站較近的用戶)會(huì)被分配較高的調(diào)制等級(jí)和較高的編碼速率(例如16QAM和R=3/4的碼率),而在不利位置的用戶(接近小區(qū)邊緣的用戶)會(huì)被分配較低的調(diào)制等級(jí)和編碼速率(例如QPSK和R=1/2的碼率)。系統(tǒng)仿真表明,采用16QAM和QPSK組合調(diào)制比單一QPSK調(diào)制的系統(tǒng)可提高大約20%的平均吞吐率。
(2)混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求HARQ
采用HARQ技術(shù),接收方在譯碼失敗的情況下,保存接收數(shù)據(jù),并要求發(fā)送方重傳數(shù)據(jù),接收方將重傳數(shù)據(jù)和前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并,再送到譯碼器進(jìn)行譯碼。因?yàn)閿?shù)據(jù)在譯碼前進(jìn)行了合并,譯碼數(shù)據(jù)具有更多的信息量,可以提高譯碼的成功率,降低錯(cuò)誤率。HARQ技術(shù)可以提高系統(tǒng)性能,并可靈活地調(diào)整有效碼元速率,補(bǔ)償由于采用鏈路適配(主要指AMC選擇的傳輸格式)不合適所帶來的誤碼。
(3)快速調(diào)度
快速調(diào)度控制著共享資源的分配,對(duì)于每一個(gè)發(fā)送時(shí)隙,它決定了被服務(wù)的用戶,在很大程度上決定了系統(tǒng)的性能。調(diào)度主要基于信道條件,同時(shí)還應(yīng)考慮等待發(fā)送的數(shù)據(jù)量以及業(yè)務(wù)的優(yōu)先等級(jí)等情況,并充分發(fā)揮AMC和HARQ的能力。
TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)HSDPA的改動(dòng)并不大,主要是在NodeB加入一個(gè)新的媒體接入控制子層(MAC-hs)用于控制高速數(shù)據(jù)傳輸,同時(shí)增加定義了幾種新的傳輸信道和物理信道,這樣可以做到前向兼容。對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)設(shè)備而言,通過升級(jí)換代設(shè)備具有HSDPA功能十分容易。這是因?yàn)門D-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的很多物理層技術(shù)都通過軟件無線電來實(shí)現(xiàn),通過軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn)HSDPA物理層技術(shù)正是該系統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)所在,實(shí)現(xiàn)更為容易,不需要更改硬件設(shè)備。
由于目前尚無較大規(guī)模的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò),因此網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案尚未得到實(shí)際驗(yàn)證。針對(duì)TD-SCDMA的特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期可能有兩種方案,分別是:HSDPA與TD-SCDMA共小區(qū)直接建網(wǎng),HSDPA與TD-SCDMA使用不同的小區(qū)分層建網(wǎng)。另外還應(yīng)重點(diǎn)研究HSDPA室內(nèi)組網(wǎng)的特點(diǎn)。
共小區(qū)組網(wǎng)
HSDPA與TD-SCDMA共小區(qū),包括異載頻和共載頻等形式。兩者共同使用基站功率、載頻、時(shí)隙和信道化碼等資源,在系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度下發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。
*TD-SCDMA支持的CS、PS業(yè)務(wù)與HSDPA支持的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共享頻率及功率,做到資源利用最大化;
*業(yè)務(wù)選擇靈活,可以避免不同小區(qū)帶來的UE小區(qū)選擇、駐留等問題;
*支持CS/PS并發(fā)業(yè)務(wù);
*可以保證與TD-SCDMA的低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基本同覆蓋。鏈路預(yù)算結(jié)果表明,在等效發(fā)射功率約為50dBm時(shí),HSDPA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與TD-SCDMA的CS64K可視電話業(yè)務(wù)的最大路損基本一致。也就是說,在基站發(fā)射功率留有余量的情況下,HSDPA業(yè)務(wù)的覆蓋范圍與TD-SCDMA的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)覆蓋范圍是一致的;
*升級(jí)快速方便,節(jié)省投資。
HSDPA與TD-SCDMA共小區(qū)方案引入的復(fù)雜性:
*對(duì)TD-SCDMA與HSDPA各自的業(yè)務(wù)進(jìn)行合適的功率分配;
*碼資源分配及調(diào)度策略。
采用同頻組網(wǎng)方案,需要平衡TD-SCDMA傳統(tǒng)承載業(yè)務(wù)(主要指CS業(yè)務(wù))和HSDPA高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)無線資源的使用。在建網(wǎng)初期,預(yù)測(cè)CS業(yè)務(wù)和HSDPA的業(yè)務(wù)量分別約為70%和30%,則在無線資源的分配上也大致按此比例。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段容量的預(yù)測(cè),TD-SCDMA小區(qū)采用3載波可以滿足城區(qū)的容量需求(CS話音+PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)),這樣根據(jù)上述無線資源的分配比例并結(jié)合TD-SCDMA載波特點(diǎn),可以有幾種無線資源的分配方案。
(1)采用上下行對(duì)稱的承載方式
即在每個(gè)載波上采用3∶3上下行業(yè)務(wù)時(shí)隙對(duì)稱分配。載波1和2承載CS業(yè)務(wù),載波3單獨(dú)承載HSDPA業(yè)務(wù)。這樣做的好處是保證有足夠的CS業(yè)務(wù)承載能力,同時(shí)又能達(dá)到一定的HSDPA數(shù)據(jù)吞吐量;比較符合業(yè)務(wù)量的比例關(guān)系。缺點(diǎn)是載波3的上行資源有所浪費(fèi),不支持CS業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)的并發(fā)(終端不支持多載波)。
(2)采用上下行非對(duì)稱的承載方式
即在每個(gè)載波上采用1∶5或2∶4上下行業(yè)務(wù)時(shí)隙分配。采用1∶5的時(shí)隙分配比例,則CS業(yè)務(wù)承載能力明顯不足,不符合業(yè)務(wù)量的需求。采用2∶4的時(shí)隙分配比例,載波1和2承載CS業(yè)務(wù)(兩對(duì)上下行時(shí)隙,其中少量上行資源分配供PS上行使用)和低速的R4PS業(yè)務(wù)或HSDPA業(yè)務(wù),載波3承載CS業(yè)務(wù)(一對(duì)上下行時(shí)隙)和HSDPA業(yè)務(wù)。這樣,在CS業(yè)務(wù)承載能力上較采用3∶3比例下降25%,在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力上增加60%以上。對(duì)比業(yè)務(wù)量需求,CS業(yè)務(wù)承載能力稍有不足,而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力明顯增強(qiáng);無線資源充分利用,支持CS和HSDPA業(yè)務(wù)的并發(fā)。
異小區(qū)組網(wǎng)
HSDPA采用與TD-SCDMA不同的小區(qū)進(jìn)行組網(wǎng),組成另外一層網(wǎng)絡(luò)。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)承載CS業(yè)務(wù)和低速R4數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),HSDPA網(wǎng)集中提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),通過切換實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)間業(yè)務(wù)承載能力的互補(bǔ)。
HSDPA與TD-SCDMA異小區(qū)組網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在于:
*獨(dú)立組網(wǎng),與TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)互不影響,避免了復(fù)雜的碼資源、功率資源規(guī)劃。
*充分發(fā)揮各自的長(zhǎng)處,實(shí)現(xiàn)無線資源的最佳使用。
帶來的問題:
*HSDPA需要單獨(dú)組網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本高;
*初期用戶數(shù)量有限,TD-SCDMA與HSDPA各自占用一個(gè)小區(qū),共享程度低,網(wǎng)絡(luò)整體效能下降;
*為了支持CS和HSDPA并發(fā)業(yè)務(wù),需要多載頻的終端,并且要支持多小區(qū)駐留,設(shè)備復(fù)雜性增加。
室內(nèi)組網(wǎng)
與室外環(huán)境相比,室內(nèi)環(huán)境具有適宜采用HSDPA的顯著特點(diǎn):
*覆蓋區(qū)域有限
*傳播環(huán)境較好
*鄰區(qū)干擾少
*用戶數(shù)有限
*對(duì)無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求較大
HSDPA在室內(nèi)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
*由于信道條件要比室外環(huán)境好得多,HSDPA數(shù)據(jù)吞吐量可以接近峰值
*由于用戶數(shù)較少,采用HSDPA和TD-SCDMA共小區(qū)的方案可以將更多的無線資源分配給HSDPA
*可以采用較簡(jiǎn)單的天線結(jié)構(gòu),HSDPA和TD-SCDMA異小區(qū)組網(wǎng)在成本上比較節(jié)省
因此,HSDPA和TD-SCDMA在室內(nèi)環(huán)境的組網(wǎng)具有很大的靈活性。
地面網(wǎng)絡(luò)傳輸資源的組織
在無線側(cè)引入HSDPA,空中接口的數(shù)據(jù)流量加大,地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)也要作相應(yīng)的調(diào)整以適應(yīng)變化。NodeB到RNC的Iub接口傳輸資源和RNC到CN的傳輸資源需要增加,具體增加的幅度根據(jù)無線組網(wǎng)方案進(jìn)行計(jì)算。
目前,地面?zhèn)鬏數(shù)氖侄沃饕茿TMoverE1同軸電纜或ATM over SDH光纖,對(duì)于承載CS業(yè)務(wù)效率很高,但對(duì)承載以IP包為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則不如以太網(wǎng)。面對(duì)HSDPA帶來的數(shù)據(jù)流量大幅增長(zhǎng),采用FE和GE單獨(dú)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的地面?zhèn)鬏敵蔀橐环N趨勢(shì),以提高效率,降低成本,相應(yīng)地在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和地面?zhèn)鬏攺?fù)用設(shè)備上也應(yīng)做好準(zhǔn)備。
TD-SCDMA+HSDPA,如虎添翼。在實(shí)際的組網(wǎng)中,應(yīng)緊扣運(yùn)營商的業(yè)務(wù)開展需求,仔細(xì)做好規(guī)劃,做到最佳組合,充分發(fā)揮TD-SCDMA的全部?jī)?yōu)勢(shì),使移動(dòng)新生活進(jìn)入千家萬戶。
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