HSPA+無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )規劃淺析

標簽：HSPA 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )

0 前言

HSPA+屬于HSPA技術(shù)增強，包含多項關(guān)鍵技術(shù)，如高階調制、MIMO、多載頻HSPA、干擾消除等等。HSPA+作為UMTS系統的下一步演進(jìn)，在帶寬增強方面有全面的提升。根據技術(shù)發(fā)展和終端產(chǎn)業(yè)鏈成熟情況，結合現網(wǎng)實(shí)際，可以采取逐步引入這些關(guān)鍵技術(shù)的方式。

本文主要針對中國聯(lián)通引入下行64QAM技術(shù)后的網(wǎng)絡(luò )規劃特點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 HSPA+鏈路預算特性

與HSPA+相比，HSPA只是改變了空口調制方式，并且只是在CQI較好的條件下選擇64QAM調制方式(見(jiàn)圖1)，所以HSPA+的鏈路預算和HSPA基本相同，但是對比R99有較大差異。HSDPA+鏈路預算，關(guān)注下行小區邊緣處的數據速率;在R99和HSDPA+共享載頻小區半徑以R99業(yè)務(wù)覆蓋為準，鏈路預算采取R99的鏈路預算方式，在HSDPA+獨立載頻的小區半徑以HSDPA業(yè)務(wù)覆蓋為準，鏈路預算采取HSDPA的鏈路預算方式。

HSDPA與R99鏈路預算存在一些差異，在小區邊緣或軟切換區域內，R99網(wǎng)絡(luò )允許進(jìn)行軟切換，因此在R99網(wǎng)絡(luò )鏈路預算中，需要考慮軟切換帶來(lái)的增益，HSDPA是硬切換，從切換角度看，HSDPA的鏈路預算不需要考慮軟切換帶來(lái)的增益。功率控制兩者也存在差異，R99網(wǎng)絡(luò )所有的業(yè)務(wù)信道都支持快速功率控制，業(yè)務(wù)信道鏈路預算時(shí)，需要考慮快衰落余量，HSDPA沒(méi)有功控，在鏈路預算中就無(wú)需考慮功控余量。

2 HSPA+系統性能仿真分析

2.1 下行覆蓋性能仿真

在單發(fā)雙收條件下，通過(guò)對微蜂窩和宏蜂窩環(huán)境進(jìn)行16QAM和64QAM用戶(hù)吞吐率CDF的對比仿真分析可知，在小區邊緣或距小區中心較遠處，64QAM與16QAM的性能相同，這是因為用戶(hù)在小區邊緣受到的鄰區干擾和大尺度衰落都比小區中心處的大，用戶(hù)處的無(wú)線(xiàn)環(huán)境滿(mǎn)足不了64QAM的使用門(mén)限，所以小區邊緣用戶(hù)不會(huì )采用64QAM。因此HSDPA 64QAM的網(wǎng)絡(luò )在小區邊緣UE的鏈路預算，仍然采用傳統的鏈路預算方式。

在微蜂窩條件下，扇區內約有20%的用戶(hù)能夠獲得64QAM增益，仿真采用的是在覆蓋區域內均勻分布用戶(hù)，因此這意味著(zhù)在這些用戶(hù)所占據的面積里是能夠獲得64QAM增益的，該面積約占扇區總面積的20%。在宏蜂窩條件下，由于基站可覆蓋面積增大，但64QAM覆蓋區域未發(fā)生較大變化，因此可使用64QAM的面積比例較微蜂窩環(huán)境小很多，仿真顯示約為2.2%。

上述結論并不是絕對的，仿真得到的64QAM的覆蓋性能受諸多假設條件影響，如信道類(lèi)型、接收機類(lèi)型、天線(xiàn)數目、業(yè)務(wù)模型類(lèi)型等。更改其中的任一條件都有可能使結論發(fā)生變化。

2.2 下行容量性能仿真

表1示出的是宏蜂窩和微蜂窩條件下，16QAM和64QAM的仿真結果對比。5%、50%、95%的用戶(hù)數據速率表明距小區中心距離為遠、中、近3點(diǎn)處的用戶(hù)吞吐率(例如：表中的0.129表示使用16QAM，500 m小區半徑時(shí)，有5%的用戶(hù)速率低于0.129 Mbit/s)。

從仿真結果可以看到，微蜂窩時(shí)，64QAM相對16QAM的增益比較明顯，在仿真所設置的參數條件下，該增益約為6%;而在宏蜂窩時(shí)，64QAM相對16QAM的增益很小。之所以出現這種情況是由于當無(wú)線(xiàn)環(huán)境相對較差時(shí)，用戶(hù)能夠達到64QAM使用門(mén)限的機會(huì )就非常少，因此64QAM帶來(lái)的增益不明顯;而在微蜂窩條件下或者室內場(chǎng)景中，如使用較好的無(wú)線(xiàn)信道模型，64QAM會(huì )帶來(lái)較為明顯的增益。

3 系統資源配置規劃

3.1 空口資源配置

引入下行64QAM后，HSPA+和HSPA的小區屬性重合，在資源分配(功率資源、碼資源等)、多載波策略方面均繼承HSPA的方式，沿用HSPA資源調度和多載波使用策略，僅是多了64QAM的調制方式，系統根據終端能力、無(wú)線(xiàn)環(huán)境等因素來(lái)決定是否采用64QAM。

3.2 傳輸資源配置

引入64QAM后，單用戶(hù)下行峰值吞吐率最高可達到21 Mbit/s，再結合傳輸網(wǎng)絡(luò )效率及R99業(yè)務(wù)的占用，Iub接口帶寬要求配置到30 Mbit/s以上。

但對于中國聯(lián)通，目前的用戶(hù)規模較小，整體話(huà)務(wù)負荷和無(wú)線(xiàn)資源利用率較低，傳輸帶寬的計算是根據業(yè)務(wù)模型測算而非考慮單站的空口峰值速率。引入下行64QAM后，不會(huì )改變原有的傳輸帶寬計算方法。HSPA+是一種技術(shù)提升，增加了無(wú)線(xiàn)帶寬，實(shí)際業(yè)務(wù)流量在短期內未必會(huì )增加，所以基站的帶寬配置應該參考現網(wǎng)實(shí)際話(huà)務(wù)負荷和業(yè)務(wù)模型計算后給出。針對熱點(diǎn)或者演示站點(diǎn)，需要提供峰值速率體驗的，傳輸帶寬單站點(diǎn)可以考慮滿(mǎn)足理論峰值速率要求。

3.3 基帶板配置

下行64QAM不額外消耗CE資源，基帶板配置沿用原有算法?？衫^續觀(guān)察現網(wǎng)CE利用率統計數據，結合統計數據變化和未來(lái)預測，調整基帶板配置。

個(gè)別廠(chǎng)家的基帶板除了CE約束外，還有最高速率約束。與傳輸類(lèi)似，引入64QAM后，可能會(huì )帶來(lái)吞吐量提升，需觀(guān)察流量統計數據。針對熱點(diǎn)站點(diǎn)，需要提供峰值速率體驗的，建議增加基帶板。

3.4 RNC配置

中國聯(lián)通目前的RNC配置計算方法，是根據用戶(hù)模型計算單個(gè)RNC的最大上下行流量處理能力，所以引入下行64QAM后不影響RNC硬件計算方法?？衫^續觀(guān)察現網(wǎng)流量統計數據，結合統計數據變化和未來(lái)預測，靈活調整RNC配置。

3.5 CN、SGSN、GGSN配置

CN和HLR需要支持下行最大峰值速率21 Mbit/s(3GPP R7協(xié)議)。與HSDPA相比，由于HSPA+能夠提供更高的吞吐量，意味UMTS承載更高的速率，因此需要在SGSN和GGSN上進(jìn)行一些容量上的設置，設置最大速率為8 640 kbit/s，QoS屬性改為R7版本。

4 現網(wǎng)部署HSPA+策略分析

4.1 HSPA+部署對R99業(yè)務(wù)的影響

HSDPA+的升級對R99網(wǎng)絡(luò )覆蓋的影響可以分場(chǎng)景分別討論。

a) R99/HSDPA+獨立載頻組網(wǎng)模式下，HSDPA+小區的引入不影響R99覆蓋性能。