1. 引言
在最近的各種峰會(huì)和展會(huì)上HSDPA(HighSpeedDownloadPacket Access,高速下行分組接入)已成為炙手可熱的話題,各大設(shè)備提供商紛紛推出了支持HSDPA功能的系統(tǒng)設(shè)備,新技術(shù)的應(yīng)用為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供了更高的數(shù)據(jù)傳輸速度、更高的存儲(chǔ)容量以及較固定無(wú)線寬帶供應(yīng)商更強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?梢哉f(shuō)HSDPA是WCDMA網(wǎng)絡(luò)向移動(dòng)寬帶進(jìn)一步發(fā)展的最佳選擇,引入HSDPA不僅僅是WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部分的簡(jiǎn)單升級(jí),需要從覆蓋、容量、服務(wù)質(zhì)量等方面進(jìn)行更細(xì)致的考慮,根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的實(shí)際情況和業(yè)務(wù)需求,合理規(guī)劃和部署網(wǎng)絡(luò),以最經(jīng)濟(jì)有效的方式實(shí)現(xiàn)平滑的演講。
2. HSDPA組網(wǎng)方案和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
HSDPA技術(shù)的特點(diǎn)決定了其在數(shù)據(jù)流量和覆蓋上的特殊性,所以在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)要特殊加以考慮。通過(guò)理論分析和仿真可以得到如下結(jié)論:在基站近點(diǎn)HSDPA的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于R99。隨著UE逐漸遠(yuǎn)離基站,信道質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)逐漸變差,此時(shí)HSDPA會(huì)采用低階調(diào)制方式和低速率的信道編碼方案(例如QPSK調(diào)制和1/4編碼速率),通過(guò)降低速率以保證通信質(zhì)量,所以系統(tǒng)吞吐量會(huì)逐漸降低。在小區(qū)半徑50%左右的位置,HSDPA數(shù)據(jù)流量下降到與R99相當(dāng)?shù)乃剑谛^(qū)半徑70%左右的位置,其流量將急劇下降。從覆蓋上看,HSDPA在250~300kbit/s的低速業(yè)務(wù)時(shí)基本可以達(dá)到與12.2k語(yǔ)音業(yè)務(wù)相同的覆蓋,隨著信息速率的提高,調(diào)整站間距的同時(shí)還必須限制高速率HSDPA用戶的范圍,例如當(dāng)速率達(dá)到500kbit/s時(shí)候,用戶不應(yīng)該遠(yuǎn)離基站,否則會(huì)造成加大信道功率,并對(duì)鄰區(qū)用戶造成較大干擾。
總的來(lái)說(shuō),HSDPA在近點(diǎn)可以提供較大的系統(tǒng)流量,但是為了達(dá)到遠(yuǎn)點(diǎn)的覆蓋,HSDPA的流量?jī)?yōu)勢(shì)將不明顯。另外由于HSDPA提供高速數(shù)據(jù)下載、流媒體等新型業(yè)務(wù),所以原有話務(wù)模型、容量建設(shè)、業(yè)務(wù)集成、資費(fèi)策略等各個(gè)方面都將受到影響。因此在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)候,應(yīng)詳盡分析業(yè)務(wù)需求,合理規(guī)劃HSDPA與傳統(tǒng)的DCHPS業(yè)務(wù)的覆蓋范圍,合理分配接入下行共享信道的用戶數(shù)、公用信道的功率配置,功率資源和碼資源,達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),這是使用HSDPA技術(shù)組網(wǎng)的關(guān)鍵。
運(yùn)營(yíng)商組建WCDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)可能采取的策略主要有:快速建網(wǎng)策略、低成本滾動(dòng)發(fā)展策略、一步到位策略。無(wú)論哪種策略,在開(kāi)始時(shí)HSDPA不大可能大規(guī)模應(yīng)用,但是WCDMA向HSDPA演進(jìn)是不可避免的,所以WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮到為未來(lái)HSDPA的引入留下發(fā)展的空間,當(dāng)然在一些發(fā)達(dá)城市的熱點(diǎn)地區(qū),直接建設(shè)HSDPA網(wǎng)絡(luò)也是可能的,這主要看業(yè)務(wù)需求和HSDPA技術(shù)穩(wěn)定度。
引入HSDPA組網(wǎng)時(shí)需要考慮是采用連續(xù)覆蓋還是熱點(diǎn)覆蓋,是單獨(dú)使用載波還是與R99共享載波。連續(xù)覆蓋可以提高用戶的滿意度,但成本較高,另外考慮初期用戶可能是采用筆記本電腦用HSDPA高速接入的方式會(huì)比較多,對(duì)移動(dòng)性要求不高,所以網(wǎng)絡(luò)部署初期可以是熱點(diǎn)覆蓋。隨著高速數(shù)據(jù)用戶的增加以及引入HSDPA的智能手機(jī)的普及,可以發(fā)展連續(xù)覆蓋。分別使用不同載波優(yōu)點(diǎn)是HSDPA和R99可同時(shí)獲得最高的容量1) 。
缺點(diǎn)是相比共享載波方式,網(wǎng)絡(luò)部署成本較高。
共享載波
優(yōu)點(diǎn)是,可以以低成本進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署,無(wú)需增加新的頻率和系統(tǒng)硬件,相比R99有更好的性能表現(xiàn),更高的系統(tǒng)吞吐量。
缺點(diǎn)是相比單獨(dú)載波方式,頻率利用率較低。為實(shí)現(xiàn)HSDPA的最大傳輸速率,需消耗近乎所有的信道碼資源。為支持一個(gè)載波下HSDPA+R99方式的運(yùn)營(yíng),必須為R99的業(yè)務(wù)預(yù)留一些信道碼資源,這也意味著 HSDPA可獲得的碼資源減少,導(dǎo)致HSDPA 的吞吐量和容量在碼資源上受限。還需注意的是HSDPA對(duì)下行功率使用的突發(fā)特性會(huì)對(duì)R99業(yè)務(wù)造成影響,在功率資源的分配上應(yīng)給R99業(yè)務(wù)保留適當(dāng)?shù)挠嗔恳詼p輕這種影響,但這又會(huì)影響HSDPA吞吐量。總之,需要在二者間進(jìn)行功率資源和碼資源的權(quán)衡。
在建網(wǎng)初期,在頻率資源緊張且HSDPA用戶及業(yè)務(wù)量不高時(shí),可以考慮HSDPA與R99共享載波組網(wǎng),既可以滿足高端用戶對(duì)高速業(yè)務(wù)的需求,又可以節(jié)約寶貴的頻率資源。這些特性使HSDPA不但有效地保護(hù)了運(yùn)營(yíng)商的投資成本,使運(yùn)營(yíng)商投入成本最小化,還大大增加了運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)范圍,為提高APRU值創(chuàng)造了可能。在基站近點(diǎn)處,用戶使用HSDPA提高用戶數(shù)據(jù)流量;當(dāng)用戶移動(dòng)到基站覆蓋的遠(yuǎn)點(diǎn)處,HSDPA用戶轉(zhuǎn)換為DCHPS業(yè)務(wù);當(dāng)用戶移到另一個(gè)基站的HSDPA覆蓋區(qū)時(shí),可以將DCHPS業(yè)務(wù)切換到HS-DSCH信道,重新轉(zhuǎn)化為HSDPA業(yè)務(wù)。
在高速業(yè)務(wù)用戶集中并且頻率資源豐富的重點(diǎn)地區(qū),或者當(dāng)共享載波組網(wǎng)的HSDPA用戶及業(yè)務(wù)量增高后,下行負(fù)載升高,下行干擾也相應(yīng)升高,就應(yīng)考慮雙載頻建網(wǎng)方式,即HSDPA、R99分別使用其專用載頻,這樣既避免了載頻共享時(shí)對(duì)R99業(yè)務(wù)的影響,又能滿足HSDPA的高業(yè)務(wù)量要求。
建網(wǎng)方案不一樣,HSDPA對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的影響程度也不一樣。在HSDPA和R99采用不同的載波配置情況下,干擾效應(yīng)是最低的。在普通的HSDPA+R99載波配置情況下,由于HSDPA使用R99的剩余功率, 如果分配給R99的用戶很少,那么HSDPA 的發(fā)射功率會(huì)很高,這將增加對(duì)R99用戶的干擾,為抵消該干擾導(dǎo)致R99用戶的功率增加, 從而降低HSDPA的速率和覆蓋。另外,引入HSDPA影響了導(dǎo)頻的覆蓋范圍,因此需要調(diào)整基站的位置及天線的角度等來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的覆蓋。
目前一般的商用WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件還不包括HSDPA的規(guī)劃功能,烽火移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具已經(jīng)具備HSDPA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃能力,其最大的特色在于,可以通過(guò)運(yùn)營(yíng)商2G系統(tǒng)的GSM數(shù)據(jù)作為參考,利用2G網(wǎng)絡(luò)的路測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行3G網(wǎng)絡(luò)傳播模型的校正,不僅節(jié)省時(shí)間、精力和人力,更能大大提高規(guī)劃、優(yōu)化的準(zhǔn)確性。另外規(guī)劃工具有一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的校正方式,每2度能校正出一個(gè)傳播曲線,假設(shè)一個(gè)扇區(qū)是120度,最多的時(shí)候一個(gè)扇區(qū)可以校正出60個(gè)傳播曲線,這樣的校正方式將會(huì)大大提高3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋預(yù)測(cè)精確性。最后在GSM測(cè)量數(shù)據(jù)的WCDMA覆蓋預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上疊加HSDPA的規(guī)劃。
3. 結(jié)束語(yǔ)
隨著HSDPA的逐漸商用,運(yùn)營(yíng)商可以挖掘出具有高盈利能力的業(yè)務(wù)和應(yīng)用,WCDMA會(huì)獲得加速發(fā)展,完全具備了和有線寬帶接入技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì),也是一種超越CDMA20001XEV-DO的有力武器。不管是對(duì)于運(yùn)營(yíng)商,還是對(duì)于設(shè)備廠商,HSDPA技術(shù)都具有重大意義。
烽火移動(dòng)預(yù)計(jì)在2005年下半年提供可供測(cè)試的HSDPA系統(tǒng)設(shè)備,到2005年年底推出完全商用的HSDPA系統(tǒng)設(shè)備。并且可以針對(duì)不同運(yùn)營(yíng)商不同的覆蓋要求,通過(guò)不同的組網(wǎng)策略、利用不同的產(chǎn)品組合方案有效提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋、節(jié)約建網(wǎng)成本、縮短建網(wǎng)時(shí)間,量身打造不同環(huán)境下的WCDMA網(wǎng)絡(luò)。烽火移動(dòng)希望以業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn)竭誠(chéng)為中國(guó)通信事業(yè)服務(wù)。
----《通信世界》
作者:武漢烽火移動(dòng)通信有限公司 王昊瀛 博士