TD-SCDMA系統R4與HSDPA共載波配置應用

劉群，徐德平

（中國移動通信集團設計院有限公司，北京 100080）

TD-SCDMA系統R4與HSDPA共載波配置應用

劉群，徐德平

（中國移動通信集團設計院有限公司，北京 100080）

現網TD-SCDMA系統的數據業務模型HSDPA時隙配置為2：4，要求R4載波也同樣時隙配置，由于R4載波均為DCH信道，主要承載CS業務，該業務具有上下行對稱的特征，因此，對于R4載波下行會有2個時隙閑置，導致信道資源浪費。TD-SCDMA系統R4與HSDPA共載波技術解決了HSDPA載波資源不足且另外的R4載波碼道還有空余的問題，可以提高TD-SCDMA系統資源利用率。本文探討了該技術的原理，介紹了現網的測試情況，分析了引入的效果和可能存在的風險。為TD-SCDMA網絡后續載波時隙配置原則提供了很好的規劃建議。

TD-SCDMA；R4；HSDPA；共載波

1 技術產生背景

目前現網TD-SCDMA采用2：4時隙配置，根據上下行對稱原則，R4載波下行有2個時隙閑置，導致信道資源浪費。

現網中，由于話音和數據業務的不同特點和用戶的不同習慣，導致R4和HSDPA載波忙時不同，其利用率存在一定差異，會造成一些小區在特定時段出現HSDPA或者R4載波資源不足的情況，而另外一種載波碼道還有空余情況。目前現網中由于R4和HS載波資源靜態配置，無法進行資源共享。

為了提高資源利用率，提出了R4與HSDPA業務共配置方案，即將下行兩個固定時隙配置為HSPDSCH資源，同時采用時分方式避免HS-PDSCH信道與DPCH信道之間的互干擾。

2 技術原理

2.1 當前R4/HSDPA網絡配置

2.1.1 當前現網頻點分配

不同地區配置策略可能不太一致。宏站以S333/ S444站點（HSDPA配置2個載波）為例，較多地區的配置原則是A頻段室外分配6個頻點，其中R4載波分配4個頻點，HSDPA載波分配2個頻點。

R4載波配置如圖1所示，HSDPA載波配置如圖2所示，R4載波沒有配置HSDPA相關資源，R4用戶會優先接入到R4載波。

2.1.2 當前配置原因

話音業務是高價值業務，用戶對掉話感知十分敏感。當前的配置一方面對R4載波配置較大頻率復用度，降低了鄰區同頻小區數量，也就降低了同頻干擾；另一方面，R4載波較少承載數據業務，避免R4載波的負荷太高導致了載波容量過載，這樣降低同頻鄰區的負荷，進而降低了同頻干擾。

圖1 R4載波配置

圖2 HSDPA載波

數據業務價值相對較低，用戶對帶寬敏感，由于有自動重連功能，對掉話不太敏感，同時，HSDPA網絡性能較R4業務更穩定。對HSDPA載波頻率復用度配置為1：1，是在占用同樣的頻率資源條件下，系統吞吐率最大的方案；雖然掉話率會有所惡化，但對用戶感知影響不大。

2.1.3 當前網絡配置的不足

當前網絡配置的不足是R4載波上下行時隙不對稱，而話音業務占用的資源上下行對稱，有兩個下行時隙會被浪費。

2.2 R4與HSDPA共載波配置

R4和HSDPA共載波技術是將R4載波的部分下行業務時隙配置為可承載HSDPA業務，實現R4載波可以同時承載R4業務和HSDPA業務。

R4和HSDPA共載波技術包括時隙屬性靜態配置和時隙屬性動態調整。

2.2.1 時隙屬性靜態配置

時隙屬性靜態配置是將部分R4載波的下行業務時隙靜態配置為H時隙，承載HS-PDSCH信道。

把R4載波的兩個下行信道配置為HSDPA信道，HSDPA相關碼道配置為PDSCH配置在TS5和TS6，SICH配置在TS2，SCCH配置在TS4。載波配置如圖3所示。

2.2.2 時隙屬性動態調整

時隙屬性動態調整是將部分R4載波的下行業務時隙設置成為可變屬性時隙，這些時隙既可以承載DPCH信道的R4業務，也可以承載HS-PDSCH信道的H業務。當可變屬性時隙當前無R4業務時，可用于承載H業務，當有R4業務接入時，則時隙優先讓R4業務使用。

DPCH信道與HS-PDSCH信道可通過時隙錯開，若全網均采取上述配置，基本可有效避免HS-PDSCH與DPCH信道間互相干擾。

圖3 R4和H共載波靜態配置

3 測試情況

中國移動通信集團公司聯合廠家2011年在河南商丘完成了外場測試，測試結論如下：

（1）R4/HSDPA共載波功能開啟的頻點，其上行干擾水平始終保持在正常水平，并未有明顯抬升，HSSCCH和下行DPCH的發射功率也基本保持正常，說明R4與HS-SICH/HS-SCCH、伴隨DPCH間干擾并未因該功能的開啟而抬升。因此，可以證明，R4與HSDPA共載波技術沒有增加現網的干擾水平。

（2）測試中，主測UE的話音質量處于良好水平，HSDPA業務的速率也在正常范圍內，說明該技術沒有影響話音質量及下載速率。

（3）由于在測試中只開啟了R4/HSDPA共載波功能的載頻，導致R4業務的可用資源減少，部分高峰時間出現了擁塞，這說明在網絡部署中依然要保留部分R4載波，畢竟R4話音用戶還是占多數。

（4）KPI指標在功能開啟前后的對比也相差不多，說明R4/HSDPA共載波技術對現網指標無明顯影響。

4 引入效果評估

4.1 容量分析

單載波容量從最大可接入AMR用戶數、最大PS用戶數等5個能力指標對比這3類載波的能力特性如表1所示。

表1 R4和H共載波后的性能對比

R4/HSDPA共載波兼顧CS和PS業務的特性、性能折中，但是R4/HSDPA共載波上CS業務的接入資源和無線信道指質量都受PS業務用戶影響和干擾，保障性差。

對于多載波小區，使用R4、HSDPA和R/HSDPA共載波與僅使用R4、HSDPA載波組合相比較，小區的可接入PS用戶數、總用戶數、小區的上下行總帶寬等方面沒有實質性改變或明顯的優勢。

使用R4/HSDPA共載波的小區可以在PS業務能力與僅傳統小區相對的情況下，提高最大的CS用戶接入能力，但是，其CS業務的容量和質量都會受到同時的PS業務影響。對于當前網絡，提高CS容量帶來的意義不大，而CS業務增加了新的干擾這是較大的問題。

4.2 干擾分析

基于一個本地網的全部室外R4載波升級為R4/ HSDPA共載波并使用R4載波頻點，進行干擾分析。共載波典型配置如圖4所示。

圖4 R4和H共載波典型配置

4.2.1 R4/HSDPA共載波對原HSDPA載波的干擾分析

現網HSDPA載波組網基本都是H專用頻點，即H與R4異頻組網，引入R4/HSDPA共載波后，基本不會對原有HSDPA載波帶來干擾。

4.2.2 R4/HSDPA共載波帶來的干擾對共載波中HSDPA業務質量的影響

R4與HSDPA共載波下，對HSDPA業務受到的同頻干擾水平降低，而同時隙的R4業務對HSDPA業務干擾抬升，又會影響DPA的業務質量，整體業務質量需實際測試來驗證。

4.2.3 R4/HSDPA共載波帶來的干擾對共載波中R4業務質量的影響

R4時隙的話音業務質量會因R4用戶時隙集中帶來的干擾和HSDPA控制信道與伴隨信道對R4帶來的干擾影響而嚴重惡化，并存在KPI指標惡化的風險，具體受影響程度需要現網驗證。

5 可能存在的風險

通過理論分析，可以得知，R4/HSDPA共載波的配置還存在一定的風險，具體如下：

（1）由于共載波的HSDPA時隙只有2個，峰值吞吐量會小于普通HSDPA載波。

（2）但對于R4/HSDPA共載波，R4業務會有和控制信道HS-SCCH，HS-SICH，A-DPCH共時隙的場景，對HSDPA的控制信到和伴隨信道帶來干擾；由于伴隨信道與控制信道功率綁定，R4業務會同時干擾上行伴隨信道與HS-SICH的信令與數據，干擾下行伴隨信令和控制信道的信令。從而影響HSDPA業務的業務質量，嚴重時會使HSDPA業務干擾太大而導致掉話。

（3）下行時隙被PDSCH占用兩個整時隙，控制信道占用2個碼道，R4業務會由4個可選時隙變為不到2個，且如果共載波上有部分DPA用戶，R4的可用資源將大幅減少，R4業務會更加集中分布在1～2個時隙中，時隙負荷明顯增加，用戶間干擾水平存在嚴重抬升風險，影響R4業務的業務質量，嚴重時可能會使R4業務因嚴重干擾而導致掉話。

6 結束語

通過對R4與HSDPA共載波配置的技術背景、技術原理、測試情況、引入效果和可能存在風險的研究，得到以下結論：

（1）使用R4/HSDPA共載波的小區可以在PS業務能力與僅傳統小區相對的情況下，提高最大的CS用戶接入能力，但是，其CS業務的容量和質量都會受到同時的PS業務影響。

（2）R4/HSDPA共載波的載頻，導致R4業務的可用資源減少，部分高峰時間會出現R4擁塞，影響R4話音用戶的感受。建議采用此功能時，增加R4載波的數目。

（3）建議先在現網進行規模測試，解決測試暴露出來的相關問題后再進一步推廣。

[1] 李世鶴. TD-SCDMA第三代移動通信系統標準(第二版)[M]. 北京：人民郵電出版社，2003.

[2] 3GPP協議[S].

TD-SCDMA R4and HSDPA carrier configuration application

LIU Qun, XU De-ping
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

Pick to the present network TD-SCDMA system data business model HSDPA time slot conf i guration is 2:4, R4 carrier also time slot conf i guration, since the R4 carrier are DCH channel, main bearing CS business, the business has downlink symmetrical characteristic, therefore, for R4 carrier downlink will have 2 slot idle, leading to channel resources a waste of. TD-SCDMA R4 and HSDPA carrier technology to solve the HSDPA carrier resource scarcity and other R4 carrier code channel have any problems, can improve the TD-SCDMA system resource utilization rate. This paper discusses the principle of the technology, introduced the network test, analysis of the introduction effect and the possible risks. TD-SCDMA network for subsequent carrier time slot allocation principle provides good planning advice.

TD-SCDMA; R4; HSDPA; carrier conf i guration

TN929.5

A

1008-5599（2012）09-0005-04

2012-03-21