TD-HSPA控制信道空分复用技术创新应用

电值工程技术与标灌化TD-HSPA控制信道空分复用技术创新应用刁兆坤(中国移动通信集团设计院有限公司,北京100080)摘要TD- SCDMA系统对于要支持4倍空分复用功能需至少配置相应4对数的HS-ScCH/HS-SICH控制信道,这使得HSPA带宽降低或接入用户数下降,影响HSPA业务信道空分复用的效果容量。为此,提出了控制信道空分复用技术,它有效的解决了该问题关键词空分复用;帧分复用;吞吐量;隔离度中图分类号TN929.5文献标识码A文章编号1008-5599(2011)03-0069-061HsPA控制信道空分复用技术引入背景从技术原理上来看,TD- SCDMA HSPA控制信道空分复用技术可同时应用于室内、室外两种环境,具在TD- SCDMA三期建设中已经逐步引入了对体如下HSPA业务信道空分技术,在不需要对系统和终端进行21室内场景修改的前提下,可成倍提高系统的多用户吞吐量。随着目前,TD- SCDMA网络室内小区中,以商务写字HSUPA的引入与复用倍数提升,用户数面临DPCH数楼及大厦为核心,小区话务量相对较高,HSPA用户相量受限。在这样的背景下,HSPA控制信道空分技术应对密集,多用户同时下载或上传速率会偏低,用户体验运而生,该技术可解决伴随信道受限的问题,达到吞吐较差,为了解决上述问题,采用空分技术,有效地提高量和用户容量的平衡小区吞吐量,使小区吞吐量成倍增加,多用户同时下载或上传速率高,改善用户感知。2 TD-SCDMA HSPA控制信道空分复用技术原理在室内覆盖的情况下,对于不同的楼层使用不同的通道进行覆盖,利用室内楼板构成用户间天然的隔离,控制信道空分复用技术用于对HSPA的控制信道的利用TD- SCDMA HSPA控制信道空分复用算法,实空分复用,其基本原理跟HSPA空分复用技术原理相同,现用户间频率、时隙和码道等无线资源的重用,提高系主要是空分多址,是利用空间隔离将用户分割构成不同统吞吐能力。室内TD- SCDMA HSPA控制信道空分的通道,根据用户在不同通道上的状态,计算用户间的复用技术原理如图1所示。隔离度,选择隔离度足够大的用户实现控制信道码资源22室外场景的复用,从而提高系统接入用户的能力。在室外宏蜂窝覆盖场景下,利用智能天线的波束赋收稿日期:2011-01-06TECHNIcs AND BushTELECOM ENGINEERING TECHNICS AND STANDARDIZATION形功能,在不同用户间形成的空间隔离基础吸顶天线上,利用TD- SCDMA HSPA控制信道空分复用算法,实现用户间频率、时隙和码道等光纤无线资源的重用,提高系统吞吐能力。室外控制信道空分复用原理如图2所示。理论上当两个用户的来波方向的偏离大settAt L于隔离度要求时,可以对这两个用户进行空DwIN LrTS分。但实际上由于室外实际环境的复杂性、图1室内TD- SCDMA HSPA控制信道空分复用技术原理图波瓣旁瓣于扰,隔离度估计精度、信道变化速度等原因,易导致错误的触发空分,建议暂不使用。3信道配置以系统上下行时隙配置为2:4,且HSUPA/ HSDPA共存的典型配置为例对于HSPA载波,典型配置中上下行各图2室外TD- SCDMA HSPA控制信道空分复用技术原理图配置一个控制时隙,如果要支持业务信道4倍重空分,则一个TT最少需要同时调度4个用户。裹1开启4倍速业务信道空分复用,不开启控制信道空分的信道配置如果 HS-SCCH、Hs-sCH、E-AGCH不支持下行上行上行下行下行下行下行空分复用,则需要同时配置4条HSsc,4条1mw| TS3 TS4 TSS TSHS-SICH和4条E-AGCH信道,可以看出此时RUCCHDPCHE-AGCHHS-SICH根本无法再分配下行伴随信道,也不可能支持业务DPCH E-AGCHTHS-SICH信道4倍重空分。如果需要配置下行伴随信道,信DPCHE-AGCHHS-SICH ICH E-AGCH道配置如表1所示,过多的控制信道开销不仅挤占DPCHHS-SCCH伴随DPCH资源,还将挤占 HS-PDSCH资源池DPCHDPCHHS-SCCH的资源,将降低 HSDPA的系统容量。DPCHFPACH HS-SCCH为了节省空分HSPA条件下的控制信道开销,DPCHE-HICH HS-SCCH有必要对HS-SCCH/HS-SICH、E-AGCH信道进行空分复用。开启控制信道4倍空分后HSPA载波的对概率越小,单用户性能越优,反之该值越小,配对概典型配置如表2所示。率越大,用户间干扰越大,单用户性能恶化,因此隔离度门限的设置需要综合整个小区的吞吐量、控制信道的4隔离度的设置BLER值、用户解调性能需求因素和业务信道的隔离度取值来设置。目前HSPA业务信道空分复用的隔离度设隔离度的设置影响用户的配对概率,值越大,配置值一般是10~15dB,控制信道空分复用的隔离度根电工程技术与标准化据不同的厂家策略和场景取不同的值。控制信道的隔离吞吐率也只有560kbi/s,在载波存在多个用户的情况度的取值要求一般略大于业务信道隔离度的取值要求。下,终端客户业务感知度较低。表2开启4倍速业务信道空分复用,开启4倍速在室内系统中,HSPA的HS- PDSCH/E-PUcH控制信道空分的信道配置信道空分复用技术可以利用不同通道的空间隔离实现多下行上行上行下行下行下行下行用户在不同的通道空分复用载波,时隙和码道资源,从TS0 TSI TS2 TS3 TS4TSS而提高小区的吞吐率。HS-SICH信道/HS-SCCH信RUCCHDPCHTHS-SICH道/HS- PDSCH信道/E-AGCH信道/E-HICH信DPCH道/E-PUCH信道的空分复用,在不增加控制信道配DPCHDPCH E- HS- HS- HS- DPCH置的情况下,可以成倍提高HSPA载波吞吐率,在配合DPCH PUCH DSCH DSCH DSCH FPACHHSPA伴随信道帧分复用时,可以较好的满足多用户业DPCHE一HlcH务速率体验DPCHE-AGCH依据《TD- SCDMA HSPA控制信道空分外场测DPCHHS-SCCH试规范》,中国移动集团于2010年在广西南宁组织完成了HSPA控制信道空分的测试工作,在现网的室分系统各个厂家的设置方案稍有不同,有的是控制信道的下充分验证了 HSDPA和HSPA控制信道空分的功能及隔离度取值般略大于业务信道隔离度的取值,有的是只实际性能效果。本次测试是在现网验证 HSDPA/HSPA有一个隔离度取值载波开启空分复用后的吞吐率的提升,重点关注控制信建议在实际设置中,将控制信道的隔离度和业务信道空分打开前后的载波吞吐率变化,干扰情况以及小区道隔离度分别设置隔离度,同一场景下,控制信道的隔间切换离度取值原则上应大于业务信道隔离度的取值2~5dB。5.1测试地点由于目前控制信道空分复用技术在外场并没有进行过测恒升大酒店(原金都大酒店)位于广西壮族自治区试和规模应用,因此相关隔离度设置的经验数据不多,南宁市中华路17号,使用TD- SCDMA现网设备。需要各省公司在应用时逐步摸索得到各场景下的最优值。52室分站小区信息隔离度测量值会进行平滑以规避抖动,且平滑参室分站小区信息如表3所示。数根据需求和应用场景的实际情况进行配置,建议85.3室分站邻区信息个子帧室分站邻区信息如表4所示。本次测试选择了酒店正门外的“南宁市兴宁区电梯5HsPA空分复用技术效果厂TD_2”小区作为本次测试室分站的邻区,配置如表的测试验证5所示54信道配置按照目前业界流行的经验,3G网络70%的业务量HSDPA载波的信道配置如图3所示发生在室内,需要由相应的室内分布系统来承担。按HSPA载波的信道配置如图4所示。照规划,TD- SCDMA系统的载波时隙比主要为2:5.5H6PA载波空分测试结果4, HSDPA业务的3时隙的载波理论最大吞吐率只有本次测试,由于HSPA测试终端不足,只测试8个1.68Mbit/s, HSUPA的业务的1时隙的载波理论最大HSPA用户的用例。TELECOM ENGINEERING TECHNICS AND STANDARDIZATION从8个HSPA用户的测试结SIF Ts2↑ws↓rs↓rs!ws6↓果可以看到,在控制信道空分打HS-SICHIHS-SCCHI开与关闭相比,载波上下行吞吐HS- SICH2DPCHHS-SCCH2率可以达到4倍甚至4倍以上的DPCH DPCHDPCH效果,具体数据如表6所示。说明DPCHDPCHHS-DSCH HS-DSCH HSDSCH(1)HSPA载波空分倍数是DPCHDPCHDPCH取控制信道空分4倍同对应的控DPCHDPCHCH制信道不空分的吞吐率比值。DPCHDPCHDPCH(2)关闭控制信道开关时是DPCHDPCH不空分的,上下行同传时,由于图3 HSDPA载波的信道配置FTP下载的TCP层ACK受上传数据影响而阻塞,下行吞吐率会比单下载有所降低。行TCP层的ACK的数据量的大小有关,所以在发起上(3)用户发起FTP下载时,其实际下载速率受上下行同传时,受终端对上行数据处理机制的影响,会存表3测试时小区配置信息表小区名cD扰吗主顺点第辅第二辅 PCCPCH发各载炳是R4须点频点分参HSDPA HSPA频点频点射功率(dBm)否激活南宁_兴宁区金都酒店微TD/609099100510071063是105100110063表4室分站两个邻小区小区信息表站点名第一辅ⅰ第二辅」第三辅| PCCPCHCeD扰码主频点频点频点频点发射功率R4频点频点频点角10055南宁市兴宁区电梯厂TD253242211011210071100881009610096西乡塘区体专TD_2506821081009610011012010104310096100712010104/|1表5本次测试邻小区选择站点名CeD扰码主频{第一辅第二辅第三辅 PCCPCH|R4频|HSDP频点频点频点发射功率点频点方位角南宁市兴宁区电梯厂TD25324212110100100531100100610510表6测试数据结果HSPA载波,8用户上下行同传测试全近点均匀分布上行吞吐率下行吞吐率上行吞吐率下行吞吐率上行吞吐率下行吞吐率控制信道不空分载波吞吐率(kbit/s)235.9719.425,3598.1控制信道4倍空分载波吞吐率kbit/s)940.34947.74868.45004.9空分倍数(倍)6.8784.4095.3093.283电儦工桎技术与标化↓rst↑rs↑rs↓rs↓rs!↓目前建议的使用场景如下:E-AGCH(1)大型写字楼、商务区;E-RUCCHHS-SICHE-HICH2)学校教学楼(3)宾馆酒店DPCHHS-SCCHL FPACHDPCHE-PUCH HS-DSCH HS-DSCHHS-DSCH F7开启控制信道空分复用功DPCHDPCH能对现网的影响DPCHDPCH71开启对现网设备的功能需求DPCHDPCH各个厂家的现网设备需要软件升级到新版本以支持控制信道空分图4HsPA载波的信道配置表复用技术,同时,2010年扩容工在偏向上行或者偏向下行的情况;实际的测试结果也存程的无线设备直接已经支持该功能。在上行吞吐率不到4倍,而下行吞吐率大于4倍的情况。开启控制信道空分复用技术通过OMC可开启/关测试结论闭控制信道空分复用,该功能可立即生效。可以批量配(1)HSPA载波只配置1对控制信道,在控制信道置隔离度和空倍分速倍数。空分关闭的情况下,没有空分效果,载波上下行吞吐率开启/关闭控制信道空分复用,耗费时间可以忽略没有增益很短,对网络运行没有影响,不会影响在线用户及业务,2)控制信道空分打开时,配合HS- PDSCH/不需要断站和重启。E-PUCH信道空分,载波上行吞吐率是控制信道空分7.2对基带处理能力的影响关闭情况下的4倍,载波下行吞吐率情况下受益上行吞开启控制信道空分复用技术不增加基带板处理吐率增大而超过控制信道空分关闭情况下的4倍。负荷。7.3对传输的影响6 TD-HSPA系统控制信道空分复用应用场景开启控制信道空分复用技术在支持业务信道空分复用的前提下,对传输没有附加需求。控制信道空分复用技术,主要用于室内分布HSPA业务信道空分复用的场景,由于控制信道占用过多时隙8结束语码道资源,可用于伴随信道资源少,造成HSPA用户数受限的场景。采用控制信道空分,可大幅提高HSPA用HSPA业务信道空分复用技术提升了系统吞吐户数。量和频率利用率,控制信道空分复用技术可大幅提高对于大型体育场馆、会展中心/会议中心应用环境、HSPA控制信道的资源利用率,解决伴随信道资源短缺、民航机场/火车站/大型汽车站等应用场景,隔离度较HSPA接入用户数受限等问题,大大提升系统支持的用差,一般情况下暂不建议采用控制信道空分复用技术。户数。控制信道空分复用隔离度建议原则上应比业务信对于室外场景目前还没有应用业务信道空分复用,道空分复用隔离度适度提高2~5dB,具体情况可以根不建议单独采用控制信道的空分复用技术。据应用场景和设备实现情况综合考虑。应用场景主要是MAN COLUNNELECOM ENGINEERING TECHNICS AND STANDARDIZATION汇聚节点规划方法探讨胡勇,丁为民(中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司,合肥23041)摘要为面对3G网络铺开建设及全业务客户接入,需提前做好城域范围内传送网和数据网汇聚层及接人层网络架构的搭建。而汇聚节点的规划是网络搭建的重点和难点。本文对汇聚节点的作用、收容能力及规划方法做了定程度上的探讨。关键词汇聚节点;规划方法;综合业务接入中图分类号TN929.5文献标识码A文章编号10059(20103-0074-04背景业务接人的需求,现有的移动城域传送网和数据网在网络组织和架构上已无法满足需求。为面对此种状况,应随着3G网络的铺开建设和大规模全业务客户接人首先综合考虑城域范围内传送网和数据网汇聚层及接入的到来,为面对2G、3G、集团客户、家庭宽带等综合层网络架构的搭建,为全业务运营做好提前布局。而综收稿日期:2010-12-20开启HSPA业务信道空分复用的高话务量和多用户的室参考文献内分布场景。对于室外和隔离度较差的室内场景不建议(]傘为技术有限公司中国移劝广画公司D制信道空分开启。复用技术试点测试报告(2].2010年4月28BInnovative applications of space division multiplexing control channel about the TD-HSPADIAO Zhao-kun(China Mobile Group Design Institute Co, Ltd, Beijing 100080, China)Abstract If you want to support 4 times the space division multiplexing functionality which required to configureat least four pairs of numbers corresponding HS-SCCH/HS-SICH control channel in the TD-SCDMAThis paper presents a control channel space division multiplexing, which can be effective in reducing thenumber of frames combined with the channel division multiplexing, effective solution to the problemthat has greatly enhanced the system number of users supportedKeywords space division multiplexing; frame divisi