TD—SC DMA室分设计中的容量估算研究 伍文聪,马智滨(广东省电信工程有限公司) 【摘要】TD—SCDMA系统是移动通讯重要抗干扰系统之一,近年来获得了突飞猛进的发展。CDMA技术作为第三代通讯技术,其发展影响着 移动及电信的发展。TD—SCDM是我国提出的一种特有的通讯抗干扰技术,符合我国的国情。本文结合A、B、C厂家小区TD—SCDMA室分设计, 重点就容量估算进行了研究。 【关键词】TD—SCDMA;室分设计;容量估算 【中图分类号】TN929.533 【文献标识码】B 【文章编号】1005—4222(2014)15—0001—02 引言 随着TD—SCDMA网络市场和业务的发展,以及网络规模 的不断增大.TD~SCDMA网络上承载的用户及业务量持续快 于10km。实现传输方向的周期性转换.完成上线链路的传输。 2 TD—SCDMA小区承载能力计算 2.1小区最大载频配置 目前A频段共计9个频点,按照R4:H=4:5的配比。室内 外R4独立.室外满足1×3复用的原则下.即室内分配一个独 速增长,对网络资源的需求也越来越大,部分基站出现了较为 迫切的扩容需求。为有效、合理地使用TD—SCDMA无线网络 资源,应根据TD—SCDMA网络的技术特点,采用全面、合理的 立的R4频点作为主载波.室外分配3个R4频点作为主载 评估指标.科学评估TD—SCDMA无线网络资源的负荷情况, 波,另外5个H载波室内外共用,则单小区配置6载波认为 制定扩容标准或资源优化配置的方法.以达到资源高效合理 是最大配置 利用、网络平稳健康运行的目的 2.2话音承载能力 话音业务由R4载波承载。根据不同载波配置下可提供的 1 TD—SCDMA系统的关键技术 1.1联合检测技术和智能天线的利用 CDMA系统的干扰因素较多。尤其是对于近距离的同频 率系统以及小区边缘系统 多种干扰因素通过破坏信道的正 交性影响频谱利用率。从而影响信号接收。以往的处理方式多 话音信道数.通过查ErlB表得到不同R4载频配置下的小区 承栽话音业务能力 根据计算。R4载频配置数从1提升至6, 忙时TD—SCDMA小区话音承载能力从9Erl增大至83Er1.具 体计算如表l所示。 表1 R4话音承载能力计算表 R4载波 DPCHBRU ErJBGOS=2% 业务占用 上行BRU 控制信道 上行码 数(个) 数(个) 利用率信 业务强度 的BRU 总配置数 占用BRU 资源利 道数(个) (Eft) 数(个) (个) 数(个) 用率 1 2 3 30 62 94- l5 31 47 9 22.82 37.46 18 45.64 74.92 32 64 96 2 2 2 83% 99% lO7% 为抗噪音干扰.而联合检测技术的应用采用多用户干扰技术. 更好的消除了用户受到的干扰,其采取信号处理方式而非噪 音处理方式.这样可以获得更多的用户信号信息,防止信息延 迟.减少干扰途径。但其依然存在一定的局限性,需要与智能 天线技术相互配合.才能提高抗干扰能力。 1.2接力切换技术 接力切换技术是在TD—SCDMA网络创新中出现的一种 技术.与硬切换同为系统主要切换技术。接力切换技术以上行 4 5 6 126 l58 190 63 79 95 52.48 67.73 83.13 104.96 135.46 166.26 128 16o 192 2 2 2 】11% 115% 117% 同步技术为基础,实现了切换实现的缩短,切换效率的提高。 硬切换的优势在于.提高了信道的利用率。确保每个设备终端 切换只需要一个信道.确保其他信道的正常使用。而CDMA 系统中广泛应用的软切换实现了多个小区信号同时接收的特 点。其优势在于充分利用了信号资源,降低了切换调换。但劣 2.3上行数据业务承载能力 假设数据业务全部由H载波承载,上行保障每户32kbit/s, 则每用户需分配4个BRU.根据不同载波配置下可提供的上行 信道数(每信道32kbit/s).通过查EflB表得到不同载频配置 势在于资源浪费较大,尤其是系统中的无线资源,系统负荷也 链路接入目标小区。实际上,接力切换技术是一种综合技术, 下的信道占用率,再参考上行单BRU承载速率。从而得到不 上行BRU承载速率是决定上行数据承载能力的关键因 将大幅度增大。根据小区发出的命令进行信号接收,并将下行 同载频配置下的小区忙时上行承载业务流量。是系统的重要技术之一。大大提高了信道的利用率.且使切换 成功率较高。在减少切换掉话的基础上实现信号切换。 素之一,理论上每BRU承载速率为8kbit/s,但是由于手机 QQ、微博等即时类小包业务大量使用,导致数据业务结构发 生了变化。而小包业务具有:单次传输的数据量较小、接入和 释放频次高、在线时间长但传输数据的时间较短(占空比低) 等特点。以上特点导致BRU实际占用远低于其所提供的承载 能力。 1.3时分双工技术 基于TDD模式的SCDMA技术以周期性重复的时间帧进 行基本TDMA突发脉冲的传输。通常情况下,TDD模式下的 SCDMA技术为多时隙不连续传输.因此其抗衰落与多普勒效 应较差,这就要求其在系统中的移动速度提高。一般要求其在 经统计某省现网小区数据自忙时上行码资源利用率超过 移动终端和FDD系统中的速度分别为120km/h和500km/h。 80%的小区的BRU承载速率,分布如图1—3所示。经分析各 TDD模式下.系统处于同一频率和对称电波下工作,其平均功 设备厂家小区上行BRU承载效率CDF曲线拐点。A厂家出现 率与时隙数量成正相关。为了节约成本,通常系统通讯距离小 在BRU承载速率0.9~1.0kbit/s,B厂家出现在BRU承栽速率 津 0.7~0.8kbit/s.C厂家出现在BRU承栽速率0.4—0.5kbit/s。因此 务时,若没有下行流量,下行共享信道会释放。但上行伴随信 道依然占用以保持网络连接。根据现网配置.对于HSDPA载 无论哪个厂家,其上行BRU承载速率与理论值都相去甚远。 以A厂家为例,经过计算,H载频配置数从l提升至6,忙时 小区上行承载能力从5.2MB,增大至57.7MB。 波,2上4下.3个HS—PDSCH时隙,目前常用配置是上下行 都不支持帧分复用.只能支持6个HSDPA用户。如果下行采 用2倍帧分复用,上行不采用帧分复用.单载波可以支持12 个HSDPA用户,采用这种配置可以有效的缓解拥塞。 特殊场景下下行可以采用4倍帧分复用.上行采用2倍 帧分复用,这样单载波可以支持24个HSDPA用户 采用对单 图1 A厂家小区上行BRU承载速率CDF图 HSDPA载波接入用户数做出限制后.将使单用户速率得到保 障,例如单载波支持6个H用户时,单用户可以得到200kbit/s 左右的最低速率保障,单载波支持l2个H用户时.单用户最 低速率保障降低至100kbit/s左右。通过单HSDPA载波接入 用户数的差异,可支持在不同场景下做差异化资源配置。通过 增加单HSDPA载波接入用户数这一参数.结合引入帧分复 用,可以有效避免上行拥塞,并可为客户感知提供一定保障。 图2 B厂家小区上行BRU承载速率GDF图 4结束语 相对于TD—SCDMA网络利用率来说.忙闲率可以较为准 确地反映网络资源的忙闲程度.但该指标与网络规划工作的 出发点存在一定差异:网络规划工作主要是根据网络的业务 图8 C厂家小区上行BRU承载速率CDF图 承我情况、质量情况决定如何投入资源 BRU占用情况不是资 源配置时需要关注的直接指标,BRU占用情况在网络规划中 的作用,需要视其与业务量、网络质量、客户感知的对应关系 2-4单小区下行承载能力计算 假设数据业务全部由H载波承栽,下行保障每用户 250kbids,则每用户需分配l2个BRU(HSDPABRU理论峰值 而定。在网络规划工作中,如果仅采用忙闲率作为扩容指标. 速率35kbit/s,HSDPABRU采用可变调制方式,其承载速率与 用户所处位置的信号质量相关.经统计现网HSDPA的1个 将存在无法将资源配置与业务量关联起来、无法体现承栽效 率的实际差异,不支持差异化资源配置、与质量指标、客户感 知度之问无对应关系等问题。通过增加每BRU承载速率、单 HSDPA载波接入用户数这两个参数.与码资源忙闲率指标联 BRU吞吐率平均为2lkbids),根据不同载波配置下可提供的 下行信道数(每信道250kbids),通过查ErIC表得到不同载频 置下的信道占用率,从而得到不同载频配置下的小区忙时下 行承栽业务流量 合使用,可以区分场景,有效引导资源向高价值区域倾斜,有 效避免为小流量业务接入而增配过多的资源,实现差异化资 源配置,促进网络资源的高效合理利用 3 HSDPA载波扩容评估指标的构建 通过上述分析可见,在进行HSDPA载波扩容资源配置 参考文献 [1]杨飞,明慧芳,黄涛.TD—SCDMA增强型网络优化方案的研究与设 计Ⅲ.移动通信,2012,36(4):85-88. 时,单独使用TD—SCDMA码资源忙闲率指标将存在一些不足 之处,建议将TD—SCDMA码资源忙闭率指标与如下两个参数 联合使用。对于HSDPA载波来说,由于业务资源采用共享方 [2】高霄峰.通信网络的优化及TD—SCDMA网络覆盖问题的研究【J1.中 国新通信,2013(2):11~l2. 式,单个用户无数传时,只要其他用户有数传,就可以保持共 用户行为、业务偏好和空口干扰情况。另外,终端支持能力和 3]周云,李锦屏.TD—SCDMA移动通信网络优化研究[J1.电子测试, 享资源的充分利用,因此主要的影响因素为:该小区下的整体 [2012(2):28—3O. 传输资源情况也对BRU承栽能力有一定影响 其中影响最大 的是该载波下的整体用户业务行为,跟单个用户行为关联较 小。因此该指标将在一段时间内具有相对稳定性,适合作为指 更多的BRU资源来承载,这样无形中增加了大量的BRU占 用,造成了码资源利用率虚高 收稿日期:2014—7—15 作者简介:伍文聪(1980~),男,助理工程师,本科,计算机通信 标值。BRU承栽速率低下,将会导致同样的业务速率需求需要 专业,主要从事无线通信工程、传输工程工作。根据对现网BRU承栽速率较高的小区进行统计分析.某 些场景下每BRU承栽速率低下,承栽相同业务需要更多的 BRU资源,造成了码资源忙闲率虚高 如果仅根据BRU的忙 闲情况实施扩容,容易造成资源浪费。增加每BRU承载速率 这一参数后,将能有效关联“资源一流量”.即“投入一产出” HSDPA载波承载业务时,接入用户数对于上行资源占用 主要体现在如下两个方面:①用户尽管下行业务量多.但在进 行下行业务时,同时也占用上行伴随信道。②用户进行数据业 uu 瓣