高速下行数据接入(HSDPA) 是的无线增强型技术，简称TD-HSDPA。随着时分同步码分多址(TD-SCDMA) 通信系统建网过程中HSDPA 的引入，网络中高速不对称数据服务可以被支持，这样以来网络容量大幅度增加，运营商投入成本也不断降低，最终为TD-SCDMA 向更高数据传输速率和更高容量提供了一条平稳的演进途径。目前R4 和的混合组网方式是比较合理的组网方式，不仅可以减少建设成本，而且降低了管理维护和优化的复杂度。
为了提升HSDPA 业务速率，系统对HSDPA 业务的业务信道- 高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH) 通常会配置比较高的固定发射功率，而业务信道缺乏快速功率控制的处理机制，同时小区内用户动态调度又会带来干扰环境波动性，因此承载业务的这些用户可能会对周边承载语音业务(R4 业务) 的用户存在较大的干扰，引发语音用户小区发射功率迅速攀升，从而直接导致高速下行数据接入业务和语音业务联合组网整体性能的急剧恶化。文章通过优化HSDPA 单载波发射功率进行细致的系统级仿真研究，并提出相应的R4 与HSDPA 业务混合组网的解决方案[1-2]。
1 TD-SCDMA 系统单时隙速率的理论计算
要计算TD-SCDMA 系统单时隙速率，首先需要计算TD-SCDMA 的个下行时隙所能承载的理论最高数据速率。根据第三代合作伙伴计划协议TS25.224，1 个时隙的数据块大小是704 个码片(Chips)，承载数据的高速物理下行共享信道扩频因子(SF)=1 或16，文章按SF=1 计算（SF=16 结果一样），则有：
由式(1) 得到单个时隙的理论最高速率为563.2 kbit/s。如果最多用个下行时隙（除广播信道TS0 外，还必须留有1 个下行时隙承载下行信令和控制信息，如HS-SCCH）来承载，那么单载波的理论速率将达到563.2 kbit/s×5=2.8 Mbit/s。如果在引入N 频点组网技术后，还可以实现多载波捆绑HSDPA，用户终端(UE) 可以同时接收多个载波的数据，数据速率将得到成倍提高（N×2.8 Mbit/s）。
和HSDPA 混合组网系统级仿真研究及外场实际测试中空口承载能力（即小区平均吞吐量）和UE 所处位置的无线环境、单一小区同时在线个数、小区覆盖半径等有较大关系，即按上下行时隙配置比1:5 计算出的单载波理论速率2.8 Mbit/s，是系统级仿真性能研究和外场实际性能测试的理论值上限。对于实际建网系统而言，当通过预留配置1 个下行时隙去承载下行控制信道以及下行伴随信道(ADPCH)规避对小区(CS)业务的干扰及交叉时隙的干扰时，R4 和HSDPA 混合组网系统级仿真研究和实际建网的上下行时隙配置比则为2:4[3]。
2 TD-SCDMA 系统级仿真原理
实际的HSDPA 系统通过自适应调制和编码调整数据速率以满足信道质量，而信道质量反应在UE 接收载干比(C/I)上，C/I 的计算公式为：
为用户单码道的接收功率；α 为本小区干扰抑制因子，α联合检测因子× 非正交因子；I own 为本小区干扰功率；I other 为来自其他小区的干扰功率；为下行热噪声功率。
文章中R4 和HSDPA 混合组网系统级仿真研究中需要分析本小区目标用户受到本小区其他用户及相邻其他小区用户承载不同业务带来的干扰情况。
通过测量当前接收的C/I 来判断信道质量的好坏，根据当前的信道质量在协议规定的传输格式及资源组合(TFRC)表中选择合适的数据块大小(TBS) 以及调制编码方式，同时UE 还将对当前传输时间间隔(TTI)接收到的数据块进行解码，最后将确认的响应/否认应答信息以及TFRC 信息一起作为信道质量指示(CQI)，通过上行专用物理信道(HS-SICH)信道上报给节点B，节点B 根据收到的CQI 信息在下一个内发送合适的数据块。当多在线时，还要考虑到使用的调度算法，使用最多的是以下3 种基本调度算法：
基于最大载干比的调度算法对用户轮询调度的算法兼顾时间与资源的比例公平调度PF 算法文章中R4 和HSDPA 混合组网系统级仿真研究中需要兼顾无线信道质量和用户调度的公平性，因此选取比例公平调度算法作为基本调度算法。因此采用选取部分公平调度算法作为基本调度算法，分析不同发射功率下引入HSDPA 业务前后R4 业务所有小区下行平均发射功率变化及引入R4 业务前后全网小区平均吞吐量变化[4]。
3 TD-SCDMA 系统级仿真场景设置
根据表1 和表2 的仿真条件，一方面可以对比出不同发射功率下引入HSDPA 业务前后R4 业务所有小区下行平均发射功率变化；另一方面可以对比引入R4 业务前后全网小区平均吞吐量变化。
图1(a) 为TD-HSDPA 独立载波组网，即同一扇区内、在该网内独享一个载波，只提供HSDPA 业务。基础性能仿真数据见表3 中的引入R4 业务前TD-HSDPA 小区平均吞吐量(三时隙)。
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4 TD-SCDMA 系统级仿真结果
4.1 引入R4 业务后HSDPA 基础性能
引入R4 业务后HSDPA 系统级仿真结果分析如下：
(1)引入R4 业务( 加入快衰落后且当HSDPA 业务单载波为时，CASE 3( 图1(c)) 下的HSDPA 小区平均吞吐量比在CASE 1( 图1(a)) 下的小区平均吞吐量低7.1%。
(2)引入R4 业务( 加入快衰落) 后且当HSDPA 业务单载波为时，CASE 3( 图1(c)) 下的HSDPA 小区平均吞吐量比CASE 1( 图1(a)) 下的小区平均吞吐量升高了。
(3)从图2 中可以看出在R4 和混合组网这种配置下，引入业务( 加入快衰落) 后且HSDPA 业务单载波为27 dBm 时，CASE 3( 图下高速下行数据接入业务(HS 业务)受到邻小区的干扰比CASE 1(图下HS 业务受到邻小区的干扰大。
(4) 实际组网配置中建议使用优化HSDPA 业务时隙的发射功率的技术手段。通过采用灵活的HSDPA 的功率配置方案，并且经过系统仿真和外场测试的，发现：当HSDPA 业务时隙功率配置为较低值27 dBm 时，小区平均吞吐量只降低7% 左右，而对相邻小区的R4 用户干扰仍然处于可控范围。
(5)实际组网配置中建议引入多载波、多波束的调度算法来规避用户对R4 用户的干扰。
4.2 引入HSDPA 业务后R4 基础性能
纯R4 业务( 加入快衰落) 下扇区发射功率平均值为31.845 dBm；引入业务且单载波为27 dBm 时，业务( 加入快衰落) 扇区发射功率平均值为30.693 dBm；引入HSDPA 业务且单载波为34 dBm 时，R4 业务(加入快衰落) 扇区发射功率平均值为。
引入HSDPA 业务后R4 系统级仿真结果分析如下：
(1)引入HSDPA 业务且单载波为时，图3 中黑色曲线仿真数据和红色曲线仿真数据的经验累积分布函数数据的对比情况如同（图1(c)）和CASE 2（图1(b)）的对比，前者的平均值大约降低了1.2 dB，即业务扇区发射功率平均值大约降低了1.2 dB。从仿真曲线对比数据中可以看出这种配置情况下，（图1(c)）下R4 受到的干扰比（图1(b)）下R4 受到的干扰小。
(2)引入HSDPA 业务且单载波为时，图3 中蓝色曲线仿真数据和红色曲线仿真数据的经验累积分布函数平均值数据的对比情况同如（图1(c)） 和CASE 2（图1(b)）的对比，前者大约升高了0.5 dB，即业务扇区发射功率平均值大约升高了0.5 dB。从仿真曲线对比数据中可以看出这种配置情况下，（图1(c)）下R4 受到的干扰比（图1(b)）下R4 受到的干扰大。
(3)实际组网配置中建议使用优化基于资源、载荷、干扰平衡的系统无线资源管理(RRM) 算法技术手段，并使用采用全新的动态信道分配算法(DCA)。对此，存在两种处理办法：通过智能天线和RRM 算法，控制相邻小区R4 和HSDPA 时隙间干扰；用户到了小区边缘由信道切换到R4 信道，只在小区近端提供HSDPA 业务[5]。
(4)对于中国的主流运营商来说，采用R4 与HSDPA 混合组网，需要充分考虑到HSDPA 对R4 带来的干扰。在网络发展的中后期，数据业务需求量增大时，用户会有R4 和HSDPA 并发业务的需求，运营商可以考虑与R4 的公用载波以支持并发业务，语音业务和HSDPA 资源可在载频间以及载频内灵活分配。
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本文关键字：HSDPA 组网 通信基站-中继，通信技术 - 通信基站-中继
