TD-HSDPA組網(wǎng)淺析

TD-SCDMA在3GPP標準中稱(chēng)為T(mén)DDLCR，其廣為人知的智能天線(xiàn)技術(shù)、聯(lián)合檢測技術(shù)及上行同步技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現均是基于TDD時(shí)分雙工的工作方式而深入展開(kāi)的。

可見(jiàn)TDD時(shí)分雙工是TD-SCDMA相對其它FDD（頻分雙工）技術(shù)而言最具特色的，并且還將對未來(lái)TD-SCDMA標準的演進(jìn)及系統設計產(chǎn)生持續的影響。

TDD時(shí)分雙工的概念說(shuō)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，無(wú)非就是在通信過(guò)程中，上行鏈路占用某個(gè)時(shí)隙，而下行鏈路則占用同一幀結構中的其它時(shí)隙，采用不同的時(shí)隙來(lái)實(shí)現雙工通信方式，不同于FDD頻分雙工的上下行鏈路要占用兩個(gè)頻點(diǎn)，要依靠不同的頻率來(lái)承載上下行業(yè)務(wù)。如圖1所示。顯然TDD技術(shù)在節省頻率資源、靈活調配時(shí)隙數量和支持非對稱(chēng)業(yè)務(wù)等方面具有較大優(yōu)勢，但同時(shí)也增加了時(shí)隙同步、導頻干擾控制等技術(shù)細節實(shí)現的難度。

鼎橋通信的母公司之一西門(mén)子早在上世紀八十年代就開(kāi)始研究TDD技術(shù)，并成功地與CATT合作開(kāi)發(fā)了業(yè)界第一臺基于TD-SCDMA技術(shù)的基站設備，充分驗證了TDD技術(shù)標準的可行性，為當前TD-SCDMA技術(shù)的蓬勃發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎，同時(shí)為T(mén)DD技術(shù)的成熟穩定及后續演進(jìn)指明了方向。目前正在測試的上行導頻偏移，其標準建議就是幾年前由西門(mén)子提出的。

圖1TDD與FDD的比較

圖2TD-HSDPA資源占用分析

TD-HSDPA作為3GPPR5(TDDLCR)新增的主要技術(shù)，依然采用TDD的內核。HS-PDSCH的傳輸時(shí)間間隔為5ms，NB調度的HSDPA共享資源為一個(gè)TTI內的各下行時(shí)隙中的碼道。圖2給出了上下行時(shí)隙分配為2∶4時(shí)，同時(shí)支持七個(gè)HSDPA用戶(hù)的資源占用分析。

2.TD-SCDMA核心技術(shù)之二:多載波小區

TD-SCDMA單小區多載波是指:在一個(gè)小區內同時(shí)支持多個(gè)載波，其中定義一個(gè)主載波，其它載波為輔載波。只有主載波（TS0）上有公共控制信道，專(zhuān)用信道可配置在主載波和輔載波。這樣，在不增加小區數量、不影響鄰區關(guān)系和TS0公共物理信道覆蓋的前提下，通過(guò)增加載波擴大了小區吞吐量（容量）。

目前，5MHz同頻組網(wǎng)（如圖3所示，即主載波異頻、輔載波同頻）的系統性能已經(jīng)在試驗網(wǎng)中得到了充分的驗證。

圖35MHZ同頻組網(wǎng)示意圖

TD-SCDMA系統單載波所占頻帶資源僅為1.6MHz，具有頻率占用少、頻點(diǎn)分配靈活等特點(diǎn);而我國為T(mén)D-SCDMA劃分的頻率資源高達155MHz，如此豐富的頻率資源為多載波HSDPA技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展空間。TD-HSDPA理論上單載波最大吞吐能力為2.8Mbit/s，多載波框架下的TD-HSDPA具有小區吞吐能力強大、資源調度靈活等優(yōu)點(diǎn)。如單小區三載波配置時(shí)，小區最大HSDPA吞吐量即為8.4Mbit/s;單小區四載波配置時(shí)，小區最大HSDPA吞吐量可達11.2Mbit/s;若單基站按4/4/4配置則單站吞吐量就能達到33.6Mbit/s。

3.TD-HSDPA組網(wǎng)的主要特色

如前所述，TD-HSDPA資源的分配原則與現階段網(wǎng)絡(luò )一樣，都是基于載波和時(shí)隙的，TDD技術(shù)組網(wǎng)的靈活性、多樣性依然適用于TD-HSDPA技術(shù)。靈活可變的時(shí)隙轉換點(diǎn)，按需分配占用時(shí)隙數量，使得HS-PDSCH既可與DPCH共用某個(gè)載波，也可以獨立占用一個(gè)載波，甚至多載波。

針對不同的網(wǎng)絡(luò )建設階段以及不同覆蓋區域的綜合業(yè)務(wù)量的預測分析，我們可以考慮相應的靈活多樣的TD-HSDPA組網(wǎng)方案。例如，在數據業(yè)務(wù)量不大的地區，HSDPA可與其它業(yè)務(wù)共用一個(gè)載頻，這樣帶來(lái)的好處是不僅直接提供了HSDPA高速數據業(yè)務(wù)，而且可以同時(shí)滿(mǎn)足語(yǔ)音業(yè)務(wù)的需求，還節省了頻率資源;如果是在熱點(diǎn)地區部署，則可配置多個(gè)載頻，提供更高的吞吐量以滿(mǎn)足實(shí)際需要。

4.TD-HSDPA組網(wǎng)在建網(wǎng)初期和成熟期的不同特點(diǎn)及策略

在網(wǎng)絡(luò )建設初期，傳統話(huà)音業(yè)務(wù)仍是主要業(yè)務(wù)，同時(shí)有一定的數據業(yè)務(wù)需求，數據業(yè)務(wù)市場(chǎng)處于培育階段。初期的網(wǎng)絡(luò )部署將以每小區1個(gè)載波的配置為主，話(huà)務(wù)量較高的地區也可以配置多個(gè)載波;HSDPA資源可根據數據業(yè)務(wù)量靈活分配。

由于總的話(huà)務(wù)需求量并不是很高，可以把HSDPA業(yè)務(wù)和話(huà)音業(yè)務(wù)配置在一個(gè)載波上，上下行時(shí)隙比例配置以3∶3為主。具體覆蓋原則如下:

*在熱點(diǎn)地區，HSDPA可實(shí)現連續覆蓋，滿(mǎn)足高速業(yè)務(wù)的需求。此時(shí)高速的PS域業(yè)務(wù)（如大于64kbit/s的業(yè)務(wù)）采用HSDPA方式進(jìn)行傳輸，低于64kbit/s的業(yè)務(wù)采用非HSDPA方式傳輸。

*在非熱點(diǎn)地區，通過(guò)非HSDPA方式提供PS業(yè)務(wù)，滿(mǎn)足低速業(yè)務(wù)的需求。

*用戶(hù)從HSDPA小區移動(dòng)到非HSDPA小區時(shí)，業(yè)務(wù)連續性仍然可以得到保證，但峰值速率可能下降。

隨著(zhù)語(yǔ)音和數據業(yè)務(wù)需求量不斷增加，用戶(hù)數穩步增長(cháng)，數據業(yè)務(wù)的增長(cháng)速率高于語(yǔ)音業(yè)務(wù)的增長(cháng)速率，數據業(yè)務(wù)市場(chǎng)經(jīng)過(guò)培育期，將進(jìn)入快速發(fā)展階段。初期單載波的配置已無(wú)法滿(mǎn)足話(huà)務(wù)需求，此時(shí)可通過(guò)增加載頻數量，同時(shí)調配HSDPA和語(yǔ)音業(yè)務(wù)資源，滿(mǎn)足語(yǔ)音和數據業(yè)務(wù)不斷增加的需求。

大部分小區將配置2個(gè)以上的載頻。語(yǔ)音業(yè)務(wù)和HSDPA資源可在載頻間以及載頻內靈活分配。下面我們提出了詳細的配置策略。

（1）在下行數據流量較低的地區，可將HSDPA資源配置為0，主要支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)和低速數據業(yè)務(wù)。

（2）在下行數據流量較多的地區，可采取以下3種方式進(jìn)行配置:

*將HSDPA與語(yǔ)音業(yè)務(wù)配置在不同的載頻上。

*將HSDPA與語(yǔ)音業(yè)務(wù)混合配置在同一個(gè)載頻上，HSDPA的資源可靈活配置為30%，50%，80％等。

*載頻數較多時(shí)的混合配置方式，即在某些載頻的下行方向主要配置HSDPA資源，在某些載頻上主要配置語(yǔ)音業(yè)務(wù)資源，在某些載頻上同時(shí)配置HSDPA和語(yǔ)音業(yè)務(wù)資源。

（3）當下行數據流量明顯高于上行數據流量時(shí):

*首先維持時(shí)隙轉換點(diǎn)不變，在多個(gè)載頻上同時(shí)配置HSDPA資源。

*如果仍然不能滿(mǎn)足下行數據流量的需求，將高話(huà)務(wù)量區域的上下行時(shí)隙轉換點(diǎn)調整為2∶4，同時(shí)在3∶3和2∶4的重疊區域內采取交叉時(shí)隙干擾消除措施;特殊地區可配置成1∶5，以滿(mǎn)足下行數據量非常高的需求。

5.TD-HSDPA組網(wǎng)優(yōu)勢分析

TD-HSDPA可靈活組網(wǎng)適用于各種應用場(chǎng)景的特點(diǎn)，直接源自于TDD技術(shù)的靈活性以及TD-SCDMA技術(shù)標準的先進(jìn)性。當WCDMA引入HSDPA時(shí)，由于功率受限和干擾受限的影響，小區的覆蓋及容量均會(huì )受到較大沖擊，如果增加第二頻點(diǎn)，將加大其網(wǎng)絡(luò )規劃的復雜程度。而TD-HSDPA的引入不會(huì )對TD-SCDMA的組網(wǎng)造成不良影響，其主要優(yōu)勢可歸納為以下三點(diǎn):

*TD-HSDPA與語(yǔ)音業(yè)務(wù)可使用不同時(shí)隙，不存在功率分配的問(wèn)題;HSDPA業(yè)務(wù)對覆蓋的影響較小，對容量沒(méi)有什么影響。

*同一覆蓋區內可只配置一個(gè)多載波小區，通過(guò)載頻間資源分配即可滿(mǎn)足用戶(hù)的各類(lèi)業(yè)務(wù)需求，無(wú)須進(jìn)行小區間切換。

*無(wú)論載波數量多或少，網(wǎng)絡(luò )規劃復雜度相同，且可靈活滿(mǎn)足單用戶(hù)峰值速率高、小區吞吐量大以及支持的語(yǔ)音用戶(hù)數量多等各種要求。

6.結束語(yǔ)

當然，TD-HSDPA與其它新技術(shù)一樣，不可能一蹴而就，在其組網(wǎng)應用的過(guò)程中也會(huì )不可避免地面臨許多問(wèn)題。但人們在不斷地更新、完善和研究嘗試下，以深厚的技術(shù)底蘊和豐富的網(wǎng)絡(luò )建設經(jīng)驗，打造一流的TD-HSDPA精品網(wǎng)絡(luò )應該不是一個(gè)夢(mèng)想。