【摘要】
本文通過(guò)研究分析HSDPA的引入策略、組網(wǎng)方案，對(duì)原有WCDMA網(wǎng)絡(luò)的影響分析，得到HSDPA的網(wǎng)絡(luò)特性以及與現(xiàn)網(wǎng)融合的解決方案。
【關(guān)鍵詞 & 縮略語(yǔ)】
HSDPA 高速下行鏈路分組接入
【引言】
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是業(yè)務(wù)上、下行鏈路的業(yè)務(wù)量的不平衡性，下行鏈路的業(yè)務(wù)量將普遍大于上行鏈路的業(yè)務(wù)量。高速下行分組接入（HSDPA）技術(shù)針對(duì)用戶高速下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求，基于鏈路自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)和混合ARQ技術(shù)來(lái)獲得更高的流量和高峰值速率、減少傳輸?shù)却龝r(shí)間。
在實(shí)際組網(wǎng)過(guò)程中，如何引入HSDPA技術(shù)，利用HSDPA的技術(shù)特性為3G用戶提供更高質(zhì)量、更快速率、更豐富內(nèi)容的服務(wù)，是本章研究的重點(diǎn)內(nèi)容。本文中提到的WCDMA網(wǎng)絡(luò)專指不具備HSDPA的傳統(tǒng)WCDMA網(wǎng)絡(luò)，也就是基于R99協(xié)議的WCDMA網(wǎng)絡(luò)。
第一章 HSDPA引入策略
HSDPA技術(shù)的特點(diǎn)就是高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下載服務(wù)，首先研究用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型的應(yīng)用需求。3G時(shí)代對(duì)不同用戶群的用戶行為特征：以視頻流業(yè)務(wù)、文件高速下載業(yè)務(wù)為代表的高級(jí)業(yè)務(wù)集中于中高端用戶群；基于國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)分析，高速業(yè)務(wù)比例較低，約為10%～30%；高端用戶是低端用戶數(shù)目的四分之一，但是其單用戶吞吐量卻是低端用戶的四倍；通過(guò)業(yè)務(wù)分析，可以成為HSDPA引入策略的參考依據(jù)。HSDPA引入有以下三種方式：
HSDPA單獨(dú)建網(wǎng)；
在WCDMA基礎(chǔ)上建網(wǎng)，HSDPA全網(wǎng)覆蓋；
在WCDMA基礎(chǔ)上建網(wǎng)，重點(diǎn)區(qū)域引入HSDPA，建設(shè)精品網(wǎng)絡(luò)；
對(duì)于HSDPA單獨(dú)建網(wǎng)，建網(wǎng)成本高，且無(wú)法解決CS/PS并發(fā)業(yè)務(wù)問(wèn)題。如果要解決該問(wèn)題就要涉及到與WCDMA網(wǎng)絡(luò)共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。因此中興通訊在引入策略的建議是HSDPA不進(jìn)行單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，作為WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能的增強(qiáng)技術(shù)。在現(xiàn)有的WCDMA網(wǎng)絡(luò)中引入HSDPA是一種比較好的策略，它可以使得HSDPA在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上平滑升級(jí)，節(jié)約建設(shè)成本。
由于WCDMA在規(guī)劃中一般是從密集城區(qū)、一般城區(qū)到郊區(qū)、農(nóng)村的整網(wǎng)覆蓋，根據(jù)業(yè)務(wù)模型分析可知，低端用戶群主要以語(yǔ)音、短信等業(yè)務(wù)服務(wù)為主，而對(duì)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求極少。對(duì)高速業(yè)務(wù)敏感的高端用戶主要集中在密集城區(qū)的高檔寫(xiě)字樓、酒店、公寓，這些也是WCDMA在規(guī)劃中重點(diǎn)規(guī)劃的區(qū)域。因此，可以采取在重點(diǎn)區(qū)域引入HSDPA，滿足高端用戶的業(yè)務(wù)需求，并培育高速業(yè)務(wù)服務(wù)市場(chǎng)環(huán)境。當(dāng)條件成熟時(shí)候可以采用擴(kuò)大HSDPA站點(diǎn)范圍、增加重點(diǎn)區(qū)域載頻等方式擴(kuò)大通信市場(chǎng)份額。
基于以上分析，中興通訊推薦在WCDMA建網(wǎng)初期，建設(shè)HSDPA的區(qū)域性精品網(wǎng)絡(luò)，或者在成本允許情況下全網(wǎng)建設(shè)具有可升級(jí)HSDPA功能的WCDMA網(wǎng)絡(luò)，即在初期僅開(kāi)通重點(diǎn)區(qū)域的HSDPA服務(wù)，隨著3G市場(chǎng)的成熟，采用逐步開(kāi)通外圍基站HSDPA功能的方式擴(kuò)大HSDPA的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。某些非人口聚居區(qū)域也有可能成為HSDPA應(yīng)用熱點(diǎn)，例如高檔度假村、名勝景區(qū)等，也會(huì)逐步需要HSDPA的服務(wù)，在這種情況下，后者方案就有很大優(yōu)勢(shì)。如果采用后者方案，在基站選擇時(shí)候需要盡可能選擇可軟件升級(jí)HSDPA功能的基站設(shè)備，避免硬件的改動(dòng)造成的后期建設(shè)成本增加和運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。
中興通訊的系列化基站支持HSDPA功能，可以整網(wǎng)建設(shè)具有可軟件升級(jí)HSDPA功能的WCDMA基站，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)后根據(jù)運(yùn)營(yíng)商要求逐步開(kāi)通有業(yè)務(wù)需求地區(qū)HSDPA功能。由于先進(jìn)的協(xié)議架構(gòu)，可軟件升級(jí)至HSDPA，能夠快速可靠的全網(wǎng)部署HSDPA。[NextPage]
第二章 HSDPA組網(wǎng)策略
WCDMA HSDPA能提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率要遠(yuǎn)高于CDMA 2000 1X EV/DO所能提供的速率，顯示了明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于CDMA 2000 1X EV/DO技術(shù)上不能兼容話音業(yè)務(wù)，與現(xiàn)網(wǎng)的基站很難直接平滑升級(jí)，因此只能單獨(dú)組網(wǎng)。
HSDPA作為WCDMA的增強(qiáng)技術(shù)，可以提供高質(zhì)量的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)，同時(shí)能夠在WCDMA網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行平滑升級(jí)，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建簡(jiǎn)單快捷、節(jié)省投資。
由于國(guó)內(nèi)現(xiàn)在沒(méi)有商用WCDMA網(wǎng)絡(luò)，因此網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有不同的方案。特別是在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期階段，采用何種建網(wǎng)策略很可能會(huì)直接影響用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的興趣和信心，需要仔細(xì)分析。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期一般有兩種方案，分別是：HSDPA與WCDMA共載頻直接建網(wǎng)，HSDPA與WCDMA使用不同的載頻建網(wǎng)。
2.1 HSDPA與WCDMA共載頻
HSDPA與WCDMA工作在同一個(gè)頻點(diǎn)，共同使用頻率、基站功率、信道化碼等資源，在系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度下發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，讓用戶輕松享受全面的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
HSDPA與WCDMA共載頻方案的優(yōu)勢(shì)：
WCDMA支持的CS、PS業(yè)務(wù)與HSDPA支持的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共享頻率及功率，做到資源利用最大化；
業(yè)務(wù)選擇靈活，可以避免不同頻帶來(lái)的UE小區(qū)選擇、駐留等問(wèn)題；
支持CS/PS并發(fā)業(yè)務(wù)；
可以保證與WCDMA的低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基本同覆蓋。鏈路預(yù)算結(jié)果表明，在基站發(fā)射功率為40dBm時(shí)，HSDPA與WCDMA的CS64K可視電話業(yè)務(wù)的最大路損基本一致。也就是說(shuō)，在基站發(fā)射功率留有余量的情況下，HSDPA業(yè)務(wù)的覆蓋范圍與WCDMA的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)覆蓋范圍是一致的；
升級(jí)快速方便，節(jié)省投資；
HSDPA與WCDMA共載頻方案需要解決的問(wèn)題：
如何對(duì)WCDMA與HSDPA各自的業(yè)務(wù)進(jìn)行合適的功率分配；
采用何種碼資源分配及調(diào)度策略；
處于小區(qū)邊緣的HSDPA用戶可以使用硬切換或者使用CELL_DCH（HS-PDSCH）到CELL_DCH（DCH）狀態(tài)遷移的方式進(jìn)行小區(qū)切換，采用何種切換策略來(lái)保證不同切換條件下的切換成功率；
同頻干擾問(wèn)題；
2.2 HSDPA與WCDMA異載頻
HSDPA采用與WCDMA不同的載頻進(jìn)行組網(wǎng)，組成另外一層網(wǎng)絡(luò)。原有的網(wǎng)絡(luò)層主要提供WCDMA網(wǎng)絡(luò)功能，HSDPA網(wǎng)提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。通過(guò)切換進(jìn)行兩個(gè)系統(tǒng)間互補(bǔ)。在CS域的話音業(yè)務(wù)，由WCDMA網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立進(jìn)行承載解決。在PS域引導(dǎo)策略是，WCDMA網(wǎng)絡(luò)解決覆蓋，低速率PS業(yè)務(wù)以WCDMA網(wǎng)優(yōu)先；同時(shí)高速業(yè)務(wù)會(huì)集中在HSDPA網(wǎng)絡(luò)上，使用高階調(diào)制和高碼率，向處于有利位置（靠近基站，或是無(wú)線信道環(huán)境好）的用戶提供高業(yè)務(wù)速率，從而提高小區(qū)的平均吞吐量。
HSDPA與WCDMA異載頻方案的優(yōu)勢(shì)在于：獨(dú)立組網(wǎng)，與WCDMA網(wǎng)絡(luò)互不影響,避免了復(fù)雜的碼資源、功率資源規(guī)劃。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期采用HSDPA與WCDMA異載頻方案的問(wèn)題：
HSDPA需要單獨(dú)分配一個(gè)載波，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本高；
初期用戶數(shù)量有限，WCDMA與HSDPA各自占用一個(gè)載頻，共享程度低，網(wǎng)絡(luò)整體性能下降；
在并發(fā)業(yè)務(wù)運(yùn)行時(shí)候，需要多載頻的終端支持[NextPage]
2.3 推薦組網(wǎng)方式
考慮到WCDMA網(wǎng)絡(luò)同頻自干擾，以及覆蓋與容量負(fù)載密不可分等特點(diǎn)，中興通訊提出如下方案：
網(wǎng)絡(luò)初始建設(shè)階段，使用統(tǒng)一載頻進(jìn)行密集地區(qū)的WCDMA與HSDPA全覆蓋，以后再根據(jù)話務(wù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行室內(nèi)/微小區(qū)覆蓋。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的第一階段，用戶業(yè)務(wù)需求相對(duì)還不高，通過(guò)無(wú)線資源管理統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)使用WCDMA的DCH和R5的HSDPA，可以很好地實(shí)現(xiàn)PS高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展增強(qiáng)。
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，基站采用單載頻配置；在網(wǎng)絡(luò)成熟發(fā)展期，3G網(wǎng)絡(luò)用戶發(fā)展到一定階段，通過(guò)增加載頻進(jìn)行擴(kuò)容（網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)基站需具備多載頻平滑升級(jí)能力）。
3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展穩(wěn)定期，市場(chǎng)培育成熟，3G網(wǎng)絡(luò)擁有數(shù)量龐大的用戶群，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量急速上升，此時(shí)可以考慮使用第三個(gè)載頻專門(mén)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
第三章 HSDPA組網(wǎng)實(shí)施
對(duì)于未來(lái)的WCDMA豐富的業(yè)務(wù)，需要網(wǎng)絡(luò)提供從低速率的語(yǔ)音，到高速率下載等多樣化的服務(wù)。從以上章節(jié)的分析，HSDPA的特點(diǎn)是在近點(diǎn)可以提供極大的系統(tǒng)流量，為了達(dá)到遠(yuǎn)點(diǎn)的覆蓋，HSDPA的流量?jī)?yōu)勢(shì)將不明顯。因此在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)候，詳盡分析業(yè)務(wù)需求，合理規(guī)劃HSDPA與傳統(tǒng)的DCH PS業(yè)務(wù)的覆蓋范圍，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，這是使用HSDPA技術(shù)組網(wǎng)的關(guān)鍵。
圖 1 HSDPA頻率使用策略
在高速業(yè)務(wù)用戶集中的重點(diǎn)地區(qū)，并且頻率資源豐富，可以使用異載頻建網(wǎng)方式，即HSDPA單獨(dú)占頻點(diǎn)組網(wǎng)。所有的高速用戶在基站近點(diǎn)使用HSDPA能夠大大提升系統(tǒng)流量，并且因?yàn)槭褂貌煌念l點(diǎn)，從而對(duì)同覆蓋的DCH PS業(yè)務(wù)影響不大。但是當(dāng)用戶移動(dòng)到HSDPA覆蓋邊緣，為了保證用戶服務(wù)的連續(xù)性，將進(jìn)行頻間測(cè)量，從HS-DSCH信道進(jìn)行硬切換到 DCH信道，對(duì)系統(tǒng)造成一系列的開(kāi)銷，有可能產(chǎn)生意外的風(fēng)險(xiǎn)。
在頻率資源緊張，且HSDPA業(yè)務(wù)要求不是非常大的環(huán)境中，可以考慮使用HSDPA業(yè)務(wù)與DCH PS業(yè)務(wù)使用同頻組網(wǎng)，可以解決對(duì)某些重要用戶對(duì)高速業(yè)務(wù)的需求，又可以節(jié)約寶貴的頻率資源。在近點(diǎn)處，用戶使用HSDPA提高用戶數(shù)據(jù)流量；當(dāng)用戶移動(dòng)到遠(yuǎn)離基站， HSDPA用戶轉(zhuǎn)換為DCH PS業(yè)務(wù)；當(dāng)用戶移到另一個(gè)基站的HSDPA覆蓋區(qū)時(shí)候，可以將DCH PS業(yè)務(wù)切換到HS-DSCH信道，重新轉(zhuǎn)化為HSDPA業(yè)務(wù)。
由于中興通訊的WCDMA系列化基站產(chǎn)品均支持HSDPA，對(duì)于HSDPA的載頻控制、接納控制、功率控制、傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，無(wú)需硬件改動(dòng)，只要軟件升級(jí)就可以實(shí)現(xiàn)。配合HSDPA的手機(jī)產(chǎn)品，中興通訊成為從Node B、RNC，到UE全面支持HSDPA的設(shè)備供應(yīng)商，可以提供整套的HSDPA解決方案。
結(jié)束語(yǔ)
HSDPA由于其技術(shù)特性，能夠在基站近點(diǎn)提供較大的流量，與傳統(tǒng)的WCDMA相比有這明顯的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)本文對(duì)HSDPA組網(wǎng)策略和實(shí)施的研究，可以得到HSDPA業(yè)務(wù)的使用策略和組網(wǎng)方案，通過(guò)完備的系統(tǒng)設(shè)備升級(jí)方案，發(fā)揮HSDPA業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，量身打造不同實(shí)際環(huán)境下的WCDMA精品網(wǎng)絡(luò)。
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