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HSDPA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃探討

1、引言
3GWCDMA作為GSM/GPRS的演進(jìn)正在步入成熟期,那么有3.5G之稱的HSDPA作為WCDMA的演進(jìn)正成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn) 。雖然3GR99/R4網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠?yàn)橛脩籼峁└咚俚腤AP、流媒體等數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù),但對(duì)于高端的企業(yè)、行業(yè)用戶以及使用PDA和數(shù)據(jù)卡類用戶而言,往往對(duì)業(yè)務(wù)速率和質(zhì)量提出了更高的要求 。國內(nèi)外許多運(yùn)營商為了取得在3G方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),陸續(xù)開始了HSDPA的商用 。根據(jù)全球移動(dòng)設(shè)備供給商協(xié)會(huì)(GSA)最新的報(bào)告,截至2006年8月,全球已經(jīng)有52個(gè)HSDPA網(wǎng)絡(luò)在35個(gè)國家投入了商業(yè)使用 。HSDPA作為3GPP的R5版本,是對(duì)R4無線網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn),并不影響R4核心網(wǎng)和已有的業(yè)務(wù)定義,與R4網(wǎng)絡(luò)相比,在峰值速率、吞吐量、業(yè)務(wù)時(shí)延、每比特投資等方面都有明顯的提高 。但是在部署HSDPA網(wǎng)絡(luò)時(shí),必需在處理HSDPA與R4網(wǎng)絡(luò)的共存、部署策略、載頻使用、覆蓋問題、容量估算等方面進(jìn)行深入而全面的考慮 。本文針對(duì)以上問題,著重對(duì)HSDPA的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進(jìn)行探討 。
2、HSDPA原理及特點(diǎn)
根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),WCDMA系統(tǒng)容量受限于下行容量,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:實(shí)際下行吞吐量需求遠(yuǎn)大于上行吞吐量需求;信道配置方式不靈活使得下行容量的實(shí)際利用率非常低 。
HSDPA技術(shù),全稱高速下行分組接入(HighSpeedDownlinkPacket Access),通過增加下行共享信道HS-DSCH等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了下行的高速數(shù)據(jù)傳輸,其理論最大物理層速率可達(dá)14.4 Mb/s 。如圖1所示,為了加快系統(tǒng)響應(yīng)速度,在Node B結(jié)點(diǎn)增加MAC-hs實(shí)體:RNC的MAC-d將DTCH/DCCH上的數(shù)據(jù)映射到HS-DSCH數(shù)據(jù)幀通過MAC-d流發(fā)送給MAC-hs 。MAC-hs需要完成與MAC-d之間的流量控制(共享Iub傳輸)、小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)據(jù)的調(diào)度、傳輸格式選擇等動(dòng)作 。
圖1 HSDPA協(xié)議棧
HSDPA具有以下要害技術(shù)與特點(diǎn):
(1)HSDPA的高速下行共享傳輸信道可以承載背景業(yè)務(wù)、流業(yè)務(wù)、交互式業(yè)務(wù)等,并使編碼和功率資源得到更加有效的使用;
(2)HS-DSCH采用16QAM高階調(diào)制方式提供更高的數(shù)據(jù)速率,并且更加有效地利用帶寬;
(3)采用2ms的短幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配,減少了環(huán)路時(shí)間(RTT),極大地提高了鏈路適配性能;
(4)在物理層采用HARO混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求和AMC自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù),使得用戶在解碼前能夠快速請(qǐng)求丟失的信息和進(jìn)行軟合并,提高容錯(cuò)能力;
(5)采用快速調(diào)度算法,使得小區(qū)吞吐量最大化和用戶平等共享吞吐量;
(6)快速動(dòng)態(tài)功率分配,使得系統(tǒng)功率資源得到最有效利用,從而達(dá)到節(jié)省網(wǎng)絡(luò)綜合成本的目的 。
3、HSDPA規(guī)劃策略
根據(jù)HSPDA的特點(diǎn),要進(jìn)行HSDPA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃一般需要遵循以下基本流程,如圖2所示:
圖2 HSDPA規(guī)劃流程
(1)首先需要對(duì)已建的或?qū)⒁ǖ腞99/R4網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)硬件單元進(jìn)行評(píng)估,以驗(yàn)證該網(wǎng)絡(luò)是否支持HSDPA或如何進(jìn)行HSDPA升級(jí) 。HSDPA雖然是WCDMA的平滑演進(jìn),但是還是要對(duì)NodeB和傳輸系統(tǒng)進(jìn)行必要的硬件升級(jí),對(duì)NodeB和RNC進(jìn)行必要的軟件升級(jí) 。目前,由于牌照的原因,我國尚未建立商用的3G網(wǎng)絡(luò) 。而運(yùn)營商在獲得牌照后,為了能迅速趕上國際移動(dòng)通信的發(fā)展步伐,提升3G網(wǎng)絡(luò)的競爭優(yōu)勢(shì),勢(shì)必在WCDMA建網(wǎng)的第一階段引入HSDPA 。因此在建網(wǎng)初期,在軟硬件設(shè)備的選取上必須有一定的前瞻性,避免日后頻繁地升級(jí)或更換軟硬件 。
(2)其次,要通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法了解HSDPA網(wǎng)絡(luò)的各方面性能,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)因素:NodeB平均發(fā)射功率,載頻使用情況、NodeB和RNC處理板卡以及Iub接口的占用率、軟切換區(qū)和軟切換開銷、業(yè)務(wù)分布等 。同時(shí)還要考慮引入HSDPA對(duì)原R99/R4網(wǎng)絡(luò)性能的影響 。對(duì)于HSDPA和R99/R4網(wǎng)絡(luò)同步建設(shè)的情況,可以適當(dāng)參照GSM網(wǎng)絡(luò)性能,力爭規(guī)劃一次性到位 。

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