淺談TD-SCDMA HSDPA技術與組網策略

中國移動集團設計院有限公司陜西分公司 趙 健 頡亞偉

HSDPA技術的主要優勢就是允許運營商以高成本效益的方式顯著擴大容量，從而獲益于更具成本效益的網絡，同時有機會獲取高利潤的市場份額。換句話說，HSDPA的商業效益絕不可低估。

一、HSPDA采用的關鍵技術

AMC（Adaptive Modulation and Coding自適應調制編碼），根據鏈路質量自適應的調整數據的調制和編碼方式，補償衰落影響，從而提高信號的信噪比性能，主要優點是使用戶獲得更高的速率，提高了小區的吞吐量并且其采用的鏈路質量自適應的調整數據的調制和編碼方式替代了改變發射頻率的方式，大大減小了干擾。AMC技術可被稱為一種大范圍的鏈路質量調整。

基于這種AMC大范圍的質量調整即粗略的信道質量選擇，勢必要出現一種更為精確的方式對其補充，于是引入了HARQ技術。 HARQ是ARQ技術的升級，HARQ在收到錯誤數據包的同時并不會將其拋棄而是將新收到的數據包中正確的數據塊與錯誤包中的正確數據塊合并，進一步提高數據的傳輸速率和傳輸效率。

快速調度算法，也是決定HSDPA性能的主要算法，調度算法控制著共享資源的分配，用戶對網絡速率的感知也與其密切相關。快速調度算法可分為三種，循環調度算法（類似排序的方式，公平性高但是利用率低），最大載干比算法（通過判斷C/I，讓信道條件好的用戶占用更多資源，待其降低后在選擇其他條件好的用戶，缺點在于系統公平性降低，不利于處于小區邊緣的用戶），正比公平算法（對吞吐率和公平性進行折中，維持長期吞吐平衡并結合短期信道質量的變化來進行用戶選擇，是對用戶公平性和信道優劣的一種平均）。以上三種不同的算法將決定用戶對HSDPA網絡的不同感知度。實際上三種方式各有優劣，在實際組網時需根據需求進行選擇。

二、HSDPA時隙和載波的配置建議

在初步了解HSDPA原理后，現在對HSDPA的時隙和載波的配置方式進行簡單分析：TD-SCDMA系統的HSDPA和R4可采用共時隙和不共時隙兩種配置方式，但實際將HSDPA和R4配置在同一個時隙時，下行傳輸信道HS-DSCH所能獲得功率比例較低，并且調度小區中心用戶速率僅1OOKbps（測試值）而調度小區邊緣用戶僅1OKbps（測試值），無法保證控制信道的正確接收。而采用HSDPA與R4不共時隙時可以達到正常的用戶速率，并且避免了HSDPA和R4間的相互干擾，因為HSDPA的業務信道采用滿功率發射而R4系統卻采用功率控制，勢必HSDPA將對R4小區內用戶造成較強的干擾，如果為了滿足R4的質量則要降低HSDPA業務時隙的功率配置比例，這樣實際HSDPA的編碼效率被大幅的降低，系統僅僅是處于維持R4業務水平之上，沒有實現通過HSDPA提高頻譜效率的目的。因此實際建網中建議采用HSDPA與R4不共時隙的配置方式。

上下行時隙配制比例，在網絡建設初期建議3:3配置；網絡發展中、后期推薦2:4配置。

三、HSDPA組網策略

從R4與HSDPA的組網結構來看，主要有HSDPA獨立載波組網、HSDPA和R4混合載波組網兩種方式：一是HSDPA獨立載波組網，小區中所有載波全部配置為HSDPA。二是HSDPA和R4混合載波組網，HSDPA和R4混合載頻組網，HSDPA和R4獨立時隙。

兩種方案的對比：方案一，HSDPA網絡獨立規劃對R4沒有影響，并且吞吐率高，但是需要更多的頻點資源，目前TD-SCDMA僅15M帶寬，9個頻點，頻點資源稀缺無法滿足方案一的要求。方案二，頻點資源相對利用率高，在網絡建設上也只需要對R4網絡軟件升級即可支持HSDPA與R4業務共同實現。建網初期，數據業務需求不是很高，終端能力等級也較低（終端被劃分為15個等級，等級由小到大終端處理能力也隨之提升），無法充分利用網絡資源，為了兼顧R4業務需求，目前組網建議采用HSDPA和R4混合載頻獨立時隙配置方案。

四、HSDPA網絡配置時的注意事項

HS-SCCH與HS-SICH需要成對配置，建議配置兩對。上行伴隨DPCH信道配置的多少決定資源調度的好壞（影響數據反饋速率），下行伴隨DPCH則決定可在線HSDPA用戶的多少（目前最多支持16個在線用戶）。目前組網建議采用正比公平調度算法。HSDPA與R4多載波組網時，建議全網HSDPA配置相同的頻點（如未配置則會對臨區造成干擾）

（一）室內室外異頻點。

（二）時隙配置在有業務需求的區域，如高等級室內場景建議采用2:4的配置原則。

合理的網絡配制將改善TD-SCDMA HSDPA的網絡性能，然而HSDPA網絡受限的因素并不僅限于此，接入用戶的數量、用戶的分布、業務模型、終端等級等等都將直接影響到網絡的吞吐能力。在此希望經過行業內同事不斷努力之后，可以將TD-SCDMA HSDPA網絡打造的更優質、更合理。

五、HSDPA商用前景展望

經過對上述五個標題涉及內容淺析之后，可以看到HSDPA不管是在技術還是在網絡建設上都有它的潛在的優勢。HSDPA的前景是因HSDPA的低成本所帶來強大的競爭優勢。由于HSDPA網絡建設所帶來的成本主要用于基站（Node B）和無線網絡控制系統（RNC）的軟/硬件升級，因此HSDPA的實施具備很高的性價比。以較低的用戶成本支持廣泛的多媒體應用、服務內容和更強大的能力可以使早期采用該技術的運營商脫穎于其他競爭對手，增加已有用戶的業務量和新用戶的數量，提高數據市場占有率和盈利能力。

中國移動采用HSDPA來搭建無線網絡，可以在網絡能力較低的情況下提供更大的用戶數據處理量，而數據傳輸能力的改進可以使中國移動為用戶提供更多的具有更強吸引力、內容更豐富的新服務，并滿足用戶對視頻點播、音頻點播、圖像/視頻短信和基于位置的服務等內容豐富的媒體業務的日益高漲的需求。HSDPA技術的頻譜效率優勢可以使運營商以較低的成本提供這類服務，給用戶帶來優于傳統技術的感受。HSDPA的引進還可為運營商開辟新的業務門類：運營商可進一步考慮企業和消費群體便攜電腦高速接入、電纜和數字用戶線路（DSL）無法達到的地區的固定無線寬帶接入等等。

以上簡單介紹了TD-SCDMA HSDPA技術和組網策略，并結合實際規劃得出幾點相關經驗。不足之處在于缺少實際測試數據和成熟網絡反饋信息的校驗，同時欠缺對HSDPA與R4多種信道共用時隙組合仿真結果比對和理論分析，HSDPA技術雖然已經廣泛開展，但仍需要對其深入研究。本文對TD-SCDMA HSDPA技術與組網策略的分析和見解如有不足之處，懇請專家指正。

[1]李世鶴.TD-SCDMA第三代移動通信系統標準[M].人民郵電出版社,2003.

[2]集團設計院:擴大的TD試驗網二期規劃設計事前指導書.