HSPA+無線網絡規(guī)劃淺析

標簽：HSPA 無線網絡

0 前言

HSPA+屬于HSPA技術增強，包含多項關鍵技術，如高階調制、MIMO、多載頻HSPA、干擾消除等等。HSPA+作為UMTS系統(tǒng)的下一步演進，在帶寬增強方面有全面的提升。根據技術發(fā)展和終端產業(yè)鏈成熟情況，結合現(xiàn)網實際，可以采取逐步引入這些關鍵技術的方式。

本文主要針對中國聯(lián)通引入下行64QAM技術后的網絡規(guī)劃特點進行探討。

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，關注下行小區(qū)邊緣處的數(shù)據速率;在R99和HSDPA+共享載頻小區(qū)半徑以R99業(yè)務覆蓋為準，鏈路預算采取R99的鏈路預算方式，在HSDPA+獨立載頻的小區(qū)半徑以HSDPA業(yè)務覆蓋為準，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(qū)邊緣或軟切換區(qū)域內，R99網絡允許進行軟切換，因此在R99網絡鏈路預算中，需要考慮軟切換帶來的增益，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的增益。功率控制兩者也存在差異，R99網絡所有的業(yè)務信道都支持快速功率控制，業(yè)務信道鏈路預算時，需要考慮快衰落余量，HSDPA沒有功控，在鏈路預算中就無需考慮功控余量。

2 HSPA+系統(tǒng)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，通過對微蜂窩和宏蜂窩環(huán)境進行16QAM和64QAM用戶吞吐率CDF的對比仿真分析可知，在小區(qū)邊緣或距小區(qū)中心較遠處，64QAM與16QAM的性能相同，這是因為用戶在小區(qū)邊緣受到的鄰區(qū)干擾和大尺度衰落都比小區(qū)中心處的大，用戶處的無線環(huán)境滿足不了64QAM的使用門限，所以小區(qū)邊緣用戶不會采用64QAM。因此HSDPA 64QAM的網絡在小區(qū)邊緣UE的鏈路預算，仍然采用傳統(tǒng)的鏈路預算方式。

在微蜂窩條件下，扇區(qū)內約有20%的用戶能夠獲得64QAM增益，仿真采用的是在覆蓋區(qū)域內均勻分布用戶，因此這意味著在這些用戶所占據的面積里是能夠獲得64QAM增益的，該面積約占扇區(qū)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(qū)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，如信道類型、接收機類型、天線數(shù)目、業(yè)務模型類型等。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%的用戶數(shù)據速率表明距小區(qū)中心距離為遠、中、近3點處的用戶吞吐率(例如：表中的0.129表示使用16QAM，500 m小區(qū)半徑時，有5%的用戶速率低于0.129 Mbit/s)。

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

3 系統(tǒng)資源配置規(guī)劃

3.1 空口資源配置

引入下行64QAM后，HSPA+和HSPA的小區(qū)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(tǒng)根據終端能力、無線環(huán)境等因素來決定是否采用64QAM。

3.2 傳輸資源配置

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

但對于中國聯(lián)通，目前的用戶規(guī)模較小，整體話務負荷和無線資源利用率較低，傳輸帶寬的計算是根據業(yè)務模型測算而非考慮單站的空口峰值速率。引入下行64QAM后，不會改變原有的傳輸帶寬計算方法。HSPA+是一種技術提升，增加了無線帶寬，實際業(yè)務流量在短期內未必會增加，所以基站的帶寬配置應該參考現(xiàn)網實際話務負荷和業(yè)務模型計算后給出。針對熱點或者演示站點，需要提供峰值速率體驗的，傳輸帶寬單站點可以考慮滿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(xù)觀察現(xiàn)網CE利用率統(tǒng)計數(shù)據，結合統(tǒng)計數(shù)據變化和未來預測，調整基帶板配置。

個別廠家的基帶板除了CE約束外，還有最高速率約束。與傳輸類似，引入64QAM后，可能會帶來吞吐量提升，需觀察流量統(tǒng)計數(shù)據。針對熱點站點，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，是根據用戶模型計算單個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(xù)觀察現(xiàn)網流量統(tǒng)計數(shù)據，結合統(tǒng)計數(shù)據變化和未來預測，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(xiàn)網部署HSPA+策略分析

4.1 HSPA+部署對R99業(yè)務的影響

HSDPA+的升級對R99網絡覆蓋的影響可以分場景分別討論。

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