TD-HSDPA网络规划及组网策略

TD-HSDPA由于采用了高阶调制16QAM、HARQ和快速调度等算法，在实测中表现出较高的频率利用率和码字利用率，并且在很多方面拥有优良的性能。但是，TD-HSDPA仍然存在一些问题，需要我们进一步深化对其性能以及规划优化方面的研究。

　　HSDPA是TD-SCDMA、WCDMA在3GPPR5中引进的增强型技术。随着TD-SCDMA技术的成熟,向HSDPA、HSUPA演进成为TD-SCDMA的发展方向。特别是在网络建设初期，TD-HSDPA技术还不成熟的时候，中国移动就提出了高标准、高起点建设TD-SCDMA试验网络的策略，并对设备及终端厂家制定了详细的技术规范。在业界的共同努力下，今年10个TD-SCDMA城市已经完成HSDPA升级。

　　引入HSDPA的效果

　　首先，引入HSDPA可以明显地提高峰值传输速率，1.6Mbit/s的带宽上支持的下行峰值速率可以达到2.8Mbit/s，如果结合多载波和N频点技术，理论上多载波下行峰值速率可以达到n×2.8Mbit/s,它主要采用了以下关键技术来实现承载更高的数据传输速率。

　　1.AMC(自适应调制编码)

　　AMC技术的基本原理是根据信道的情况来确定合适的调制编码方式，以最大限度地发送数据信息，实现最高的传输速率。同时，根据用户信道质量的反馈，动态地调整调制编码方案，从而获得较高的传输速率和频谱利用率。基于AMC技术，当用户处于有利的通信环境时，可以采用高阶调制和高速率的信道编码方式，从而得到较高的数据速率;当用户处于不利的信道环境时，可以选择低阶调制方式和低速率的信道编码方案，以保证通信质量。AMC意味着"更多选择、更高效率"。

　　2.HARQ(混合自动重传请求)

　　HARQ自动根据瞬时信道条件，灵活调整有效编码速率，还可以补偿因采用链路适配所带来的误码。HARQ技术把前馈纠错(FEC)和ARQ方法结合在一起，保存以前尝试失败中的信息用于未来解码中。它是一种暗示链路适配技术。AMC采用明示的C/I或类似措施，设置调制和编码格式，而HARQ则采用链路层确认制定重传决策。从另一个角度讲，AMC提供了粗数据速率选择，而HARQ则根据信道条件提供数据速率微调功能。HARQ意味着"纠错能力更强，效率更高"(如图1所示)。

图1 HARQ的特点

　　3.快速调度

　　快速调度控制着共享资源的分配，对于每一个发送时隙，它决定了被服务的用户。因此，它在很大程度上决定了系统的性能。调度主要是基于信道条件进行的，同时还要考虑等待发送的数据量以及业务的优先等级等情况，充分发挥了AMC和HARQ的能力。快速调度意味着"平衡网络效率与公平"。

　　TD-HSDPA在NodeB中采用了一个新的媒体接入控制子层(MAC-hs)来控制高速数据传输，同时还定义了几种新的传输信道和物理信道(如图2所示)，包括下行HS-PDSCH、下行HS-SCCH和上行HS-SICH等。HS-SCCH用于下行控制信息的传输，主要是对终端分配资源的指示。NodeB可能传送多个HS-SCCH信道的信息给不同组的终端，如果HS-SCCH没有被确定，终端要监听最多4个HS-SCCH信道的信息。如果HS-SCCH被确定，终端只监听一个HS-SCCH信道的信息。HS-DPCCH主要用于上行控制信息的传输，主要承载H-ARQ的ACK/NACK信息、信道质量信息等。

图 2 HSDPA新增的物理信道

　　HSDPA的高系统容量和吞吐率的提高，主要在于以下2个方面。

　　(1)衰落信道快速调度增益、AMC增益、HARQ合并增益。

　　(2)多用户充分共享资源可以提高资源使用率。

　　经过系统仿真表明：在宏小区环境可提高70%系统吞吐率；微小区提高200%，并且减少传输时延，提高传输效率。在R4中由RNC控制完成RLC数据重传，涉及RLC信令和Iub传输，时延大。而在HSDPA中NodeB通过快速调度减小处理时延，并且HARQ可以有效地减少重传次数。

　　HSDPA对网络规划的影响

　　采用HSDPA和R4混合载频组网时需要在无线网络规划中充分考虑HSDPA的引入对原有R4网络的影响。无线网络规划涵盖了覆盖规划、容量规划、无线资源规划等多个方面的内容，覆盖规划和容量规划是其核心内容，以下将主要分析HSDPA引入对R4无线网络的覆盖及容量两方面的影响。

　　1.对覆盖的影响

　　(1)公共信道对覆盖规划的影响

　　HSDPA引入后在原有R4系统上新增了5个物理信道，HS-SCCH、HS-SICH、伴随DPCH信道的解调门限均低于CS64kbit/s。因此，HSDPA引入后，为了更有效地利用系统资源，一般将公共信道与R4共时隙设置，将HS-PDSCH信道和R4分设在不同的时隙上。

　　R4系统的规划是以解调门限要求最高的CS64kbit/s业务为参考的，HS-SCCH、HS-SICH、上行伴随DPCH信道的解调门限均低于CS64kbit/s，所以在保证CS64kbit/s业务覆盖的情况下，HS-SCCH、HS-SICH、上下行伴随DPCH信道均能够达到良好的覆盖，新增公共信道对原有覆盖规划没有影响。

　　(2)业务信道对覆盖规划影响

　　在保证CS64kbit/s连续覆盖条件下，普通市区三时隙HSDPA边缘覆盖速率达到256kbit/s，可以有3种信道配置方式。

　　第一，HSDPA和R4同频同时隙。在这种配置方式中不采用同一小区同频同时隙的方法，在R4中同频同时隙邻区的R4业务，覆盖半径有10%概率会缩小30～40%。

　　我们可以采取如下策略。

　　首先，降低HSDPA载波的发送功率至少6dB，对应的HSDPA小区吞吐率和边缘覆盖速率降低20～30%。

　　其次，利用RRM算法，降低周围R4小区中与HSDPA同频的载波中对应时隙的接入优先级。

　　第三，HSDPA和R4不共时隙。

　　采用这种策略时，二者在不同的时隙上，不存在相互干扰，不会对容量和覆盖造成任何影响。

　　第四，HSDPA和R4异频共时隙。

　　采用该策略时载波间隔离度ACIR为32.6dB，HSDPA对R4的覆盖基本不造成影响。

　　对于R4网络，不同场景下连续覆盖业务要求不同，业务信道覆盖一般要求在小区边缘处满足不低于某一指定速率承载业务的覆盖要求。对于HSDPA，由于采用了AMC技术，可实现HSDPA的无缝覆盖，不同覆盖电平和邻区干扰的位置会有不同的覆盖速率，所以HSDPA更多关注小区边缘处的连续覆盖数据速率。室外环境3:3时隙配置下，采用1.4Mbit/s终端等级，普通市区HSDPA256kbit/s边缘速率的覆盖半径和R4CS64kbit/s业务覆盖半径基本相当，该速率基本可满足一般室外宏蜂窝场景网络需求。