采用HSDPA和R4混合載頻組網(wǎng)時需要在無線網(wǎng)絡規(guī)劃中充分考慮HSDPA的引入對原有R4網(wǎng)絡的影響。無線網(wǎng)絡規(guī)劃涵蓋了覆蓋規(guī)劃、容量規(guī)劃、無線資源規(guī)劃等多個方面的內(nèi)容,覆蓋規(guī)劃和容量規(guī)劃是其核心內(nèi)容,以下將主要分析HSDPA引入對R4無線網(wǎng)絡的覆蓋及容量兩方面的影響。
1.對覆蓋的影響
(1)公共信道對覆蓋規(guī)劃的影響
HSDPA引入后在原有R4系統(tǒng)上新增了5個物理信道,HS-SCCH、HS-SICH、伴隨DPCH信道的解調(diào)門限均低于CS64kbit/s。因此,HSDPA引入后,為了更有效地利用系統(tǒng)資源,一般將公共信道與R4共時隙設置,將HS-PDSCH信道和R4分設在不同的時隙上。
R4系統(tǒng)的規(guī)劃是以解調(diào)門限要求最高的CS64kbit/s業(yè)務為參考的,HS-SCCH、HS-SICH、上行伴隨DPCH信道的解調(diào)門限均低于CS64kbit/s,所以在保證CS64kbit/s業(yè)務覆蓋的情況下,HS-SCCH、HS-SICH、上下行伴隨DPCH信道均能夠達到良好的覆蓋,新增公共信道對原有覆蓋規(guī)劃沒有影響。
(2)業(yè)務信道對覆蓋規(guī)劃影響
在保證CS64kbit/s連續(xù)覆蓋條件下,普通市區(qū)三時隙HSDPA邊緣覆蓋速率達到256kbit/s,可以有3種信道配置方式。
第一,HSDPA和R4同頻同時隙。在這種配置方式中不采用同一小區(qū)同頻同時隙的方法,在R4中同頻同時隙鄰區(qū)的R4業(yè)務,覆蓋半徑有10%概率會縮小30~40%。
我們可以采取如下策略。
首先,降低HSDPA載波的發(fā)送功率至少6dB,對應的HSDPA小區(qū)吞吐率和邊緣覆蓋速率降低20~30%。
其次,利用RRM算法,降低周圍R4小區(qū)中與HSDPA同頻的載波中對應時隙的接入優(yōu)先級。
第三,HSDPA和R4不共時隙。
采用這種策略時,二者在不同的時隙上,不存在相互干擾,不會對容量和覆蓋造成任何影響。
第四,HSDPA和R4異頻共時隙。
采用該策略時載波間隔離度ACIR為32.6dB,HSDPA對R4的覆蓋基本不造成影響。
對于R4網(wǎng)絡,不同場景下連續(xù)覆蓋業(yè)務要求不同,業(yè)務信道覆蓋一般要求在小區(qū)邊緣處滿足不低于某一指定速率承載業(yè)務的覆蓋要求。對于HSDPA,由于采用了AMC技術(shù),可實現(xiàn)HSDPA的無縫覆蓋,不同覆蓋電平和鄰區(qū)干擾的位置會有不同的覆蓋速率,所以HSDPA更多關(guān)注小區(qū)邊緣處的連續(xù)覆蓋數(shù)據(jù)速率。室外環(huán)境3:3時隙配置下,采用1.4Mbit/s終端等級,普通市區(qū)HSDPA256kbit/s邊緣速率的覆蓋半徑和R4CS64kbit/s業(yè)務覆蓋半徑基本相當,該速率基本可滿足一般室外宏蜂窩場景網(wǎng)絡需求。
2.對容量的影響
采用混合組網(wǎng)方式,HSDPA和R4分配在不同的時隙或者載波上,HSDPA對原系統(tǒng)容量的影響主要體現(xiàn)在碼道數(shù)目變化上,對規(guī)劃的影響較低。在進行無線網(wǎng)絡規(guī)劃時,首先需要確定HSDPA網(wǎng)絡和R4網(wǎng)絡的業(yè)務部署策略,制定網(wǎng)絡發(fā)展目標。鑒于HSDPA承載的頻譜效率較高,HSDPA引入后可以將大部分PS數(shù)據(jù)業(yè)務遷移到HSDPA上承載,從而提升系統(tǒng)容量。新的業(yè)務承載確定后,再基于新的業(yè)務模型以及話務模型,確定網(wǎng)絡無線資源配置。
TD-HSDPA的組網(wǎng)策略建議
一般會有兩種組網(wǎng)方式,一種是HSDPA單獨組網(wǎng),另一種是與R4混合組網(wǎng)。對于前一種而言,其好處是HSDPA和R4獨立規(guī)劃,不需要考慮其對R4容量的影響,網(wǎng)絡規(guī)劃簡單;其缺點是HSDPA和R4需要不同的頻點,對頻率資源要求較高。終端很難同時支持并發(fā)的傳統(tǒng)業(yè)務和HSDPA業(yè)務,如果有需要,終端要支持在兩個頻段上進行收發(fā)。這樣對設備和終端要求高,要求獨立頻段,成本高。因此在本次網(wǎng)絡建設過程中沒采取這種方式。
另外一種是與R4的混合組網(wǎng),HSDPA和R4共享頻段,R4和HSDPA業(yè)務可以分配在同一頻段的不同頻點上,也可以在某一頻點上,同時支持HSDPA業(yè)務和R4業(yè)務。如果HSDPA與R4共載頻的話,就要充分考慮到HSDPA對R4帶來的干擾。TD-SCDMA是TDD系統(tǒng),上下行時隙又可以靈活調(diào)整,交叉時隙干擾是影響其服務質(zhì)量與資源利用率的重要因素。因此相同時隙比例設置的小區(qū)要盡量成片,交界線要避免穿過業(yè)務密集區(qū)域,與街道交叉的角度盡可能大一些。對上下行時隙比例配置不一致的邊緣小區(qū)需要采用消除交叉時隙干擾的措施,如閉鎖時隙、DCA調(diào)整或其他優(yōu)化算法。有效規(guī)避交叉時隙干擾有利于保證良好的服務質(zhì)量,提升運營商的品牌形象。筆者建議混合載波組網(wǎng)采用獨立時隙配置,為了避免下行對上行的交叉時隙干擾,在同一地區(qū),要求所有的小區(qū)具有相同的時隙配置,方便支持HSDPA和R4的并發(fā)組合業(yè)務,F(xiàn)有R4網(wǎng)絡軟件升級,成本低,是目前主要實現(xiàn)的方案。
此外,根據(jù)由于業(yè)務需求的差異,在不同的網(wǎng)絡建設階段、不同場景、不同特征區(qū)域TD-HSDPA應該采用差異化的部署策略。
1.TD-HSDPA室內(nèi)覆蓋方案
室內(nèi)覆蓋是TD-HSDPA需要重點解決的問題,畢竟大部分的高速數(shù)據(jù)業(yè)務是在室內(nèi)環(huán)境中發(fā)生的,TD-SCDMA具有豐富的頻率資源,為降低干擾,HSDPA的室內(nèi)分布要盡可能采用與室外宏蜂窩不同的頻點。時隙轉(zhuǎn)折點最好也和室外保持一致,降低交叉覆蓋區(qū)域的掉話率。
(1)室內(nèi)單小區(qū)場景
在數(shù)據(jù)業(yè)務需求量不大的小型辦公樓,為了保證室內(nèi)良好覆蓋,可以部署1個基站,通過室內(nèi)分布式天線覆蓋各個樓層。
在建網(wǎng)初期,TD-SCDMA具有如下特點:投資大,但系統(tǒng)容量比較小,以話音業(yè)務需求為主。因此,考慮到終端能力的限制,筆者建議為HSDPA配置單獨載波,3:3時隙配置。在網(wǎng)絡發(fā)展階段,話音用戶和數(shù)據(jù)用戶數(shù)增大,可以采取HSDPA與R4共載波配置,時隙比例調(diào)整為2:4,增加更多載波來滿足容量增長需求。
(2)室內(nèi)多小區(qū)
對于大型體育場館、機場、車站等大型開闊室內(nèi)場景,由于用戶數(shù)目密集,用戶話務量高,單小區(qū)很難完全吸收所有的話務量,需要多個小區(qū)覆蓋。室內(nèi)多小區(qū)場景下,為了降低小區(qū)間干擾,可以采用多天線通道技術(shù)。采用相同頻率資源的多個天線覆蓋一個小區(qū)。為了保證HSDPA的速率,最好采用頻率復用系數(shù)為2+的多通道方案。
2.TD-HSDPA室外覆蓋方案
國內(nèi)在通常情況下把密集市區(qū)與一般市區(qū)都劃為業(yè)務密集區(qū),這是各運營商的必爭之地,因此,這一區(qū)域需要提供連續(xù)的HSDPA覆蓋。網(wǎng)絡發(fā)展初期,室外熱點覆蓋主要針對商業(yè)密集區(qū)、文化廣場等室外熱點區(qū)域,通常通過1個或者幾個多載波宏基站小區(qū)來覆蓋。
建網(wǎng)初期,網(wǎng)絡部署還是要以保證R4業(yè)務為主。受終端能力的限制,HSDPA業(yè)務可能仍以數(shù)據(jù)卡方式為主,對并發(fā)業(yè)務需求低,市區(qū)環(huán)境下高速數(shù)據(jù)業(yè)務需求比較旺盛,因此運營商可以采用獨立載波方式部署HSDPA以保證較高的系統(tǒng)效率與資源利用率。為保證R4業(yè)務需求,通常建議上下行時隙比例配制為3:3,根據(jù)語音與數(shù)據(jù)容量預測分別確定R4與HSDPA載波數(shù)量。如果上下行業(yè)務比例出現(xiàn)明顯不平衡的現(xiàn)象,可以通過調(diào)整上下行時隙比例來滿足不對稱業(yè)務需求。在后續(xù)建設中運營商可根據(jù)業(yè)務增長情況采用增加載波的方式來進行擴容。
網(wǎng)絡發(fā)展中后期,數(shù)據(jù)業(yè)務需求量增大時,用戶會有R4和HSDPA并發(fā)業(yè)務的需求,這時可通過增加載頻數(shù)量來進行擴容。同時,運營商可以考慮提供HSDPA與R4的共用載波以支持并發(fā)業(yè)務,語音業(yè)務和HSDPA資源可在載頻間以及載頻內(nèi)靈活分配。保留獨立的HSDPA載波來提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)服務也是一種很好的選擇。
通過以上分析可以發(fā)現(xiàn),HSDPA在諸多方面的優(yōu)勢,已經(jīng)成為未來TD-HSDPA網(wǎng)絡建設過程中的重要組成部分。通過今年在上海、廈門、深圳等地進行TD-HSDPA外場測試的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),TD-HSDPA由于采用了高階調(diào)制16QAM、HARQ和快速調(diào)度等算法,在實測中表現(xiàn)出較高的頻率利用率和碼字利用率,并且在很多方面擁有優(yōu)良的性能。但是,TD-HSDPA仍然存在一些問題,比如HSDPA基站覆蓋、HSDPA業(yè)務的QoS保障功能等方面。這些仍然需要我們進一步深化對HSDPA的性能以及規(guī)劃優(yōu)化方面的研究。