HSDPA为TD网络添翼

　　【导读】相比较而言，TD-SCDMA可以较为轻松地实现升级到HSDPA。
　　　　
　　TD-SCDMA升级便捷

　　相比较而言，TD-SCDMA可以较为轻松地实现升级到HSDPA。HSDPA的主要技术为：

　　(1)自适应调制编码AMC

　　AMC通过改变调制方式和信道编码率来调整传输速率，HSDPA调制分为QPSK和16QAM两种。在有利位置的用户(如离基站较近的用户)会被分配较高的调制等级和较高的编码速率(例如16QAM和R=3/4的码率)，而在不利位置的用户(接近小区边缘的用户)会被分配较低的调制等级和编码速率(例如QPSK和R=1/2的码率)。系统仿真表明，采用16QAM和QPSK组合调制比单一QPSK调制的系统可提高大约20%的平均吞吐率。

　　(2)混合自动重传请求HARQ

　　采用HARQ技术，接收方在译码失败的情况下，保存接收数据，并要求发送方重传数据，接收方将重传数据和前面的数据进行合并，再送到译码器进行译码。因为数据在译码前进行了合并，译码数据具有更多的信息量，可以提高译码的成功率，降低错误率。HARQ技术可以提高系统性能，并可灵活地调整有效码元速率，补偿由于采用链路适配(主要指AMC选择的传输格式)不合适所带来的误码。

　　(3)快速调度

　　快速调度控制着共享资源的分配，对于每一个发送时隙，它决定了被服务的用户，在很大程度上决定了系统的性能。调度主要基于信道条件，同时还应考虑等待发送的数据量以及业务的优先等级等情况，并充分发挥AMC和HARQ的能力。

　　TD-SCDMA标准针对HSDPA的改动并不大，主要是在NodeB加入一个新的媒体接入控制子层(MAC-hs)用于控制高速数据传输，同时增加定义了几种新的传输信道和物理信道，这样可以做到前向兼容。对于TD-SCDMA系统设备而言，通过升级换代设备具有HSDPA功能十分容易。这是因为TD-SCDMA标准的很多物理层技术都通过软件无线电来实现，通过软件升级实现HSDPA物理层技术正是该系统设备的优势所在，实现更为容易，不需要更改硬件设备。

　　由于目前尚无较大规模的TD-SCDMA网络，因此网络建设方案尚未得到实际验证。针对TD-SCDMA的特点，网络建设初期可能有两种方案，分别是：HSDPA与TD-SCDMA共小区直接建网，HSDPA与TD-SCDMA使用不同的小区分层建网。另外还应重点研究HSDPA室内组网的特点。

　　共小区组网

　　HSDPA与TD-SCDMA共小区，包括异载频和共载频等形式。两者共同使用基站功率、载频、时隙和信道化码等资源，在系统统一调度下发挥各自优势。

　　*TD-SCDMA支持的CS、PS业务与HSDPA支持的高速数据业务共享频率及功率，做到资源利用最大化；

　　*业务选择灵活，可以避免不同小区带来的UE小区选择、驻留等问题；

　　*支持CS/PS并发业务；

　　*可以保证与TD-SCDMA的低速数据业务基本同覆盖。链路预算结果表明，在等效发射功率约为50dBm时，HSDPA数据业务与TD-SCDMA的CS64K可视电话业务的最大路损基本一致。也就是说，在基站发射功率留有余量的情况下，HSDPA业务的覆盖范围与TD-SCDMA的传统业务覆盖范围是一致的；

　　*升级快速方便，节省投资。

　　HSDPA与TD-SCDMA共小区方案引入的复杂性：

　　*对TD-SCDMA与HSDPA各自的业务进行合适的功率分配；

　　*码资源分配及调度策略。

　　采用同频组网方案，需要平衡TD-SCDMA传统承载业务(主要指CS业务)和HSDPA高速数据业务对无线资源的使用。在建网初期，预测CS业务和HSDPA的业务量分别约为70%和30%，则在无线资源的分配上也大致按此比例。

　　根据网络发展阶段容量的预测，TD-SCDMA小区采用3载波可以满足城区的容量需求(CS话音+PS数据业务)，这样根据上述无线资源的分配比例并结合TD-SCDMA载波特点，可以有几种无线资源的分配方案。

　　(1)采用上下行对称的承载方式

　　即在每个载波上采用3∶3上下行业务时隙对称分配。载波1和2承载CS业务，载波3单独承载HSDPA业务。这样做的好处是保证有足够的CS业务承载能力，同时又能达到一定的HSDPA数据吞吐量；比较符合业务量的比例关系。缺点是载波3的上行资源有所浪费，不支持CS业务和HSDPA业务的并发(终端不支持多载波)。

　　(2)采用上下行非对称的承载方式

　　即在每个载波上采用1∶5或2∶4上下行业务时隙分配。采用1∶5的时隙分配比例，则CS业务承载能力明显不足，不符合业务量的需求。采用2∶4的时隙分配比例，载波1和2承载CS业务(两对上下行时隙，其中少量上行资源分配供PS上行使用)和低速的R4PS业务或HSDPA业务，载波3承载CS业务(一对上下行时隙)和HSDPA业务。这样，在CS业务承载能力上较采用3∶3比例下降25%，在数据业务承载能力上增加60%以上。对比业务量需求，CS业务承载能力稍有不足，而数据业务承载能力明显增强；无线资源充分利用，支持CS和HSDPA业务的并发。

　　异小区组网

　　HSDPA采用与TD-SCDMA不同的小区进行组网，组成另外一层网络。TD-SCDMA网络承载CS业务和低速R4数据业务，HSDPA网集中提供高速数据业务，通过切换实现两个系统间业务承载能力的互补。

　　HSDPA与TD-SCDMA异小区组网的优势在于：

　　*独立组网，与TD-SCDMA网络互不影响，避免了复杂的码资源、功率资源规划。

　　*充分发挥各自的长处，实现无线资源的最佳使用。

　　带来的问题：

　　*HSDPA需要单独组网，网络建设成本高；

　　*初期用户数量有限，TD-SCDMA与HSDPA各自占用一个小区，共享程度低，网络整体效能下降；

　　*为了支持CS和HSDPA并发业务，需要多载频的终端，并且要支持多小区驻留，设备复杂性增加。

　　室内组网

　　与室外环境相比，室内环境具有适宜采用HSDPA的显著特点：

　　*覆盖区域有限

　　*传播环境较好

　　*邻区干扰少

　　*用户数有限

　　*对无线数据业务的需求较大

　　HSDPA在室内应用的优势

　　*由于信道条件要比室外环境好得多，HSDPA数据吞吐量可以接近峰值

　　*由于用户数较少，采用HSDPA和TD-SCDMA共小区的方案可以将更多的无线资源分配给HSDPA

　　*可以采用较简单的天线结构，HSDPA和TD-SCDMA异小区组网在成本上比较节省

　　因此，HSDPA和TD-SCDMA在室内环境的组网具有很大的灵活性。

　　地面网络传输资源的组织

　　在无线侧引入HSDPA，空中接口的数据流量加大，地面传输网络也要作相应的调整以适应变化。NodeB到RNC的Iub接口传输资源和RNC到CN的传输资源需要增加，具体增加的幅度根据无线组网方案进行计算。

　　目前，地面传输的手段主要是ATMoverE1同轴电缆或ATM over SDH光纤，对于承载CS业务效率很高，但对承载以IP包为主的数据业务则不如以太网。面对HSDPA带来的数据流量大幅增长，采用FE和GE单独承载数据业务的地面传输成为一种趋势，以提高效率，降低成本，相应地在TD-SCDMA网络设备和地面传输复用设备上也应做好准备。

　　TD-SCDMA+HSDPA，如虎添翼。在实际的组网中，应紧扣运营商的业务开展需求，仔细做好规划，做到最佳组合，充分发挥TD-SCDMA的全部优势，使移动新生活进入千家万户。

----《通信产业报》
作者：徐敬涛