TD-HSDPA組網(wǎng)淺析

TD-SCDMA在3GPP標準中稱為TDDLCR，其廣為人知的智能天線技術、聯(lián)合檢測技術及上行同步技術等關鍵技術的開發(fā)與實現(xiàn)均是基于TDD時分雙工的工作方式而深入展開的。

可見TDD時分雙工是TD-SCDMA相對其它FDD（頻分雙工）技術而言最具特色的，并且還將對未來TD-SCDMA標準的演進及系統(tǒng)設計產(chǎn)生持續(xù)的影響。

TDD時分雙工的概念說起來非常簡單，無非就是在通信過程中，上行鏈路占用某個時隙，而下行鏈路則占用同一幀結構中的其它時隙，采用不同的時隙來實現(xiàn)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頻點，要依靠不同的頻率來承載上下行業(yè)務。如圖1所示。顯然TDD技術在節(jié)省頻率資源、靈活調(diào)配時隙數(shù)量和支持非對稱業(yè)務等方面具有較大優(yōu)勢，但同時也增加了時隙同步、導頻干擾控制等技術細節(jié)實現(xiàn)的難度。

鼎橋通信的母公司之一西門子早在上世紀八十年代就開始研究TDD技術，并成功地與CATT合作開發(fā)了業(yè)界第一臺基于TD-SCDMA技術的基站設備，充分驗證了TDD技術標準的可行性，為當前TD-SCDMA技術的蓬勃發(fā)展奠定了堅實的基礎，同時為TDD技術的成熟穩(wěn)定及后續(xù)演進指明了方向。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，依然采用TDD的內(nèi)核。HS-PDSCH的傳輸時間間隔為5ms，NB調(diào)度的HSDPA共享資源為一個TTI內(nèi)的各下行時隙中的碼道。圖2給出了上下行時隙分配為2∶4時，同時支持七個HSDPA用戶的資源占用分析。

2.TD-SCDMA核心技術之二:多載波小區(qū)

TD-SCDMA單小區(qū)多載波是指:在一個小區(qū)內(nèi)同時支持多個載波，其中定義一個主載波，其它載波為輔載波。只有主載波（TS0）上有公共控制信道，專用信道可配置在主載波和輔載波。這樣，在不增加小區(qū)數(shù)量、不影響鄰區(qū)關系和TS0公共物理信道覆蓋的前提下，通過增加載波擴大了小區(qū)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(tǒng)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(tǒng)單載波所占頻帶資源僅為1.6MHz，具有頻率占用少、頻點分配靈活等特點;而我國為TD-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(qū)吞吐能力強大、資源調(diào)度靈活等優(yōu)點。如單小區(qū)三載波配置時，小區(qū)最大HSDPA吞吐量即為8.4Mbit/s;單小區(qū)四載波配置時，小區(qū)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(xiàn)階段網(wǎng)絡一樣，都是基于載波和時隙的，TDD技術組網(wǎng)的靈活性、多樣性依然適用于TD-HSDPA技術。靈活可變的時隙轉換點，按需分配占用時隙數(shù)量，使得HS-PDSCH既可與DPCH共用某個載波，也可以獨立占用一個載波，甚至多載波。

針對不同的網(wǎng)絡建設階段以及不同覆蓋區(qū)域的綜合業(yè)務量的預測分析，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(shù)據(jù)業(yè)務量不大的地區(qū)，HSDPA可與其它業(yè)務共用一個載頻，這樣帶來的好處是不僅直接提供了HSDPA高速數(shù)據(jù)業(yè)務，而且可以同時滿足語音業(yè)務的需求，還節(jié)省了頻率資源;如果是在熱點地區(qū)部署，則可配置多個載頻，提供更高的吞吐量以滿足實際需要。

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

在網(wǎng)絡建設初期，傳統(tǒng)話音業(yè)務仍是主要業(yè)務，同時有一定的數(shù)據(jù)業(yè)務需求，數(shù)據(jù)業(yè)務市場處于培育階段。初期的網(wǎng)絡部署將以每小區(qū)1個載波的配置為主，話務量較高的地區(qū)也可以配置多個載波;HSDPA資源可根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務量靈活分配。

由于總的話務需求量并不是很高，可以把HSDPA業(yè)務和話音業(yè)務配置在一個載波上，上下行時隙比例配置以3∶3為主。具體覆蓋原則如下:

*在熱點地區(qū)，HSDPA可實現(xiàn)連續(xù)覆蓋，滿足高速業(yè)務的需求。此時高速的PS域業(yè)務（如大于64kbit/s的業(yè)務）采用HSDPA方式進行傳輸，低于64kbit/s的業(yè)務采用非HSDPA方式傳輸。

*在非熱點地區(qū)，通過非HSDPA方式提供PS業(yè)務，滿足低速業(yè)務的需求。

*用戶從HSDPA小區(qū)移動到非HSDPA小區(qū)時，業(yè)務連續(xù)性仍然可以得到保證，但峰值速率可能下降。

隨著語音和數(shù)據(jù)業(yè)務需求量不斷增加，用戶數(shù)穩(wěn)步增長，數(shù)據(jù)業(yè)務的增長速率高于語音業(yè)務的增長速率，數(shù)據(jù)業(yè)務市場經(jīng)過培育期，將進入快速發(fā)展階段。初期單載波的配置已無法滿足話務需求，此時可通過增加載頻數(shù)量，同時調(diào)配HSDPA和語音業(yè)務資源，滿足語音和數(shù)據(jù)業(yè)務不斷增加的需求。

大部分小區(qū)將配置2個以上的載頻。語音業(yè)務和HSDPA資源可在載頻間以及載頻內(nèi)靈活分配。下面我們提出了詳細的配置策略。

（1）在下行數(shù)據(jù)流量較低的地區(qū)，可將HSDPA資源配置為0，主要支持語音業(yè)務和低速數(shù)據(jù)業(yè)務。

（2）在下行數(shù)據(jù)流量較多的地區(qū)，可采取以下3種方式進行配置:

*將HSDPA與語音業(yè)務配置在不同的載頻上。

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

*載頻數(shù)較多時的混合配置方式，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音業(yè)務資源，在某些載頻上同時配置HSDPA和語音業(yè)務資源。

（3）當下行數(shù)據(jù)流量明顯高于上行數(shù)據(jù)流量時:

*首先維持時隙轉換點不變，在多個載頻上同時配置HSDPA資源。

*如果仍然不能滿足下行數(shù)據(jù)流量的需求，將高話務量區(qū)域的上下行時隙轉換點調(diào)整為2∶4，同時在3∶3和2∶4的重疊區(qū)域內(nèi)采取交叉時隙干擾消除措施;特殊地區(qū)可配置成1∶5，以滿足下行數(shù)據(jù)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)適用于各種應用場景的特點，直接源自于TDD技術的靈活性以及TD-SCDMA技術標準的先進性。當WCDMA引入HSDPA時，由于功率受限和干擾受限的影響，小區(qū)的覆蓋及容量均會受到較大沖擊，如果增加第二頻點，將加大其網(wǎng)絡規(guī)劃的復雜程度。而TD-HSDPA的引入不會對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:

*TD-HSDPA與語音業(yè)務可使用不同時隙，不存在功率分配的問題;HSDPA業(yè)務對覆蓋的影響較小，對容量沒有什么影響。

*同一覆蓋區(qū)內(nèi)可只配置一個多載波小區(qū)，通過載頻間資源分配即可滿足用戶的各類業(yè)務需求，無須進行小區(qū)間切換。

*無論載波數(shù)量多或少，網(wǎng)絡規(guī)劃復雜度相同，且可靈活滿足單用戶峰值速率高、小區(qū)吞吐量大以及支持的語音用戶數(shù)量多等各種要求。

6.結束語

當然，TD-HSDPA與其它新技術一樣，不可能一蹴而就，在其組網(wǎng)應用的過程中也會不可避免地面臨許多問題。但人們在不斷地更新、完善和研究嘗試下，以深厚的技術底蘊和豐富的網(wǎng)絡建設經(jīng)驗，打造一流的TD-HSDPA精品網(wǎng)絡應該不是一個夢想。