HSDPA部署策略及覆盖、容量规划

1 HSDPA|0">HSDPA发展背景

市场竞争是目前运营商推动HSDPA发展的最现实因素，运营商可以通过部署HSDPA对抗CDMA2000运营商的竞争，同时，也通过HSDPA与其他WCDMA运营商竞争。与WCDMAR99/R4版本相比，提供更高的接入速率是HSDPA最大的技术优势，为了对抗CDMA20001xEV-DO的相对较R99/R4高的数据承载速率，WCDMA运营商选择高起点的版本寻求差异化竞争优势，积极部署HSDPA以争取3G业务上的后发优势。

HSDPA是3GPPR5中引入的一种新技术，其主要目标是为UMTS提供一种高下行带宽、低延迟的分组无线宽带接入业务。HSDPA坚持平滑演进的理念，对R99结构做了较小的修改，新增MAC-hs层实现快速自动重传、快速调度以及自适应调制和编码，并在物理层新增3个专用信道（HS-PDSCH、HS-SCCH、HS-DPCCH）。HSDPA应用了一些新技术：AMC（AdaptiveModulationand Coding），即自适应调制和编码；HARQ（Hybrid Automatic Repeat Request），即混合自动重传；Fast Scheduling，快速调度。

2 HSDPA的覆盖与容量分析

2．1HSDPA覆盖范围计算：

HSDPA使用服务小区更新即硬切换，HS-PDSCH信道不支持软切换，因此没有切换增益。处于小区边缘的HSDPA用户可以使用硬切换或者使用CELL_DCH（HS-PDSCH）到CELL_DCH（DCH）状态迁移的方式进行小区切换。由于HS-PDSCH使用SF=16的扩频因子，其处理增益要小一些，与R99相比，HSDPA覆盖半径比CS12.2k话音（SF=128）要小，但比PS384k（SF=8）大，由于HSDPA可以给一个链接提供较大的信道功率，大致可以认为HSDPA的系统覆盖半径与R99的低速PS业务一致，如PS64k（SF=64）。

由于城区基站的小区半径不一致，在中心热点地区更是通过多重覆盖方法来解决覆盖、容量问题，在本文中不探讨HSDPA的覆盖半径，直接认为HSDPA的低速业务等同于R99的低速PS业务。本文中以覆盖率的方式探讨HSDPA的流量变化，探讨HSDPA用户的速率与基站覆盖率之间的关系。例如当用户业务速率较高时（达到500kbit/s时），用户不应该远离基站，否则HSDPA系统会加大信道功率，对邻区用户造成较大干扰。HSDPA业务流量与PS384kbit/s业务流量与覆盖率的关系如图1。

图1 HSDPA与R99PS384k业务流量/覆盖率比较

图1中红线代表R99的流量，由于码资源受限，因此在UE靠近基站时，R99的流量达到上限（7×384kbit/s）后就不会再增加，如果不考虑码资源受限，则R99的流量曲线见红色虚线。从图1中可以看出，在距离NodeB距离近的点，HSDPA的流量远远优于R99。在45％半径左右的位置，HSDPA性能下降到与R99相仿的水平，当到70％，进入R99的切换区，因此R99获得切换增益，流量得到补偿，因此维持在一个比较稳定的水平。而HSDPA没有切换，因此在远端其流量将急剧下降。该图充分显示了与R99的DCHPS业务比较、HSDPA在近点流量上的优势以及在远点覆盖上的不足。

2.2HSDPA可提供容量计算

HSDPA采用QPSK、16QAM调制方式，可以达到的理论峰值吞吐量为：14.4Mbit/s。当调制方式为QPSK，占用15个码道时，吞吐量为3.6Mbit/s，当调制方式为16QAM，占用15个码道时，吞吐量为14.4Mbit/s。理论吞吐量会受到下列因素的影响：用户数、可用信道数、终端性能、小区无线资源管理、小区网络配置、无线环境等。在现实中，HSDPA的峰值速率比14.4Mbit/s要小得多，这与HSDPA基站及终端都有关系。部分厂家宣称：其HSDPA峰值速率可以达到1.8Mbit/s。在2006年3GSM大会上，多数设备厂商推出了HSDPAPC卡的现场演示，在展会新闻中心，由Vodafone提供的HSDPA无线上网业务直接担当了网络接入服务，很多参会的记者就是通过HSDPA无线上网业务将信息、图片还有展会的资料传送会国内。

HSDPA的理论峰值速率计算如下：

HS-PDSCH信道扩频因子为16，

SF=16=>3.84Mcps/16=240Ksymbols/s(1/4 coding rate)

(QPSK)=>application120kbit/s (DL) => 4/4 code 480kbit/s

(16QAM)=>application240kbit/s (DL) => 4/4 code 960kbit/s

{16QAM}、{4/4coding}：960kbit/sx15 {Codes} = 960kbit/s x 15 =14.4Mbit/s

在QPSK、16QAM两种调制方式下，HSDPA基站的数据传送速率如表1。

表1 HSDPA两种调制方式可支持的速率

目前HSDPA终端支持情况分析如表2，（参考3GPPTS25.214 6A.2）

表2 3GPP定义支持HSDPA的12类UE的调制方式及支持速率

从表1、表2中可以看到HSDPA基站、终端分别可以支持的数据速率。其下行的理论峰值：14.4Mbit/s比同类型技术EV-DO的理论峰值，2.4Mbit/s高了许多。同时HSDPA可以与R99共享载波、共享传输，支持与多