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HSDPA向室内部署转移 FTP业务模型先行探路

发布时间: 2006-7-17  来源: 新浪科技
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中国电信广州研究院 朱红梅

  真正使用高速数据业务的时候,用户更多地是处在一种静态环境,这个时候室内覆盖就非常关键。

  贵宾区域HSDPA覆盖

  由于不同楼宇的用户差异性,是否建设HSDPA的室内分布系统需要视具体的业务使用情况分析后决定。综合考虑可能需要进行HSDPA室内分布系统建设的场所:民航机场、会展中心/会议中心/室内体育场馆、商务写字楼、宾馆酒店等。同时在同一楼宇的不同区域也存在业务量需求的差异,因此在做HSDPA室内覆盖时,必须确定重点区域,如贵宾室、会议室等,而在一般办公室采用R99/R4覆盖,满足一般的业务需求即可,初期投资时没有必要建立HSDPA室内系统。这种方案可以在不改变R99/R4室内规划的基础上,通过软件控制的方式灵活配置HSDPA的室内系统。

  速率控制抗干扰

  室内与室外的传播环境存在差异,主要体现在多径信道模型和传播模型两个方面。多径信道模型主要通过以下参数进行描述:多径数目、多径之间的相对时延、多径之间的相对功率关系以及每条径的多普勒频谱特性等。在进行HSDPA室内规划时,相应的传播模型可参考ITU-RM.1225中给出了室内办公环境下的多径信道模型。

  HSDPA的业务信道HS-DSCH不采用功控,而是速率控制的方式来对抗干扰,即当外界环境好时,HSDPA的用户速率高,环境差时,HSDPA的速率低。因此HSDPA能够达到的速率与外界环境紧密相关。这从3GPP25.214的定义的不同类别终端的信号质量指示CQI(Channel Quality Indicator)与传输块TB(TransportBlock)的对应关系也清晰可见。CQI大时,对应的传输块大,即有效传输的信息量大,在单位时间2ms(HSDPA的帧长)内能达到的速率就高,反之,速率低。同时传输块的大小与HSDPA用户可用的码道数紧密相关,HSDPA采用SF=16的HS-PDSCH,该信道在单小区中最多只有15条。

  如果是QPSK调制,HSDPA单码道的极限传输能力是:3840/16(2=480kbps;如果16QAM调制,HSDPA单码道极限传输能力是:3840/16(4=960kbps;

  由此可见HSDPA的速率与可使用的码道数紧密相关。在室内环境下,对于确定HSDPA覆盖的贵宾区域,一般来说,导频CPICHRSCP〉=-85dBm,Ec/Io〉=-10dB,由于设置的室内环境比较良好,因此在码道数目一定的情况下,HSDPA的吞吐率与功率关系不是很敏感。也就是说,在无线环境较好的室内,增加功率对大幅提升HSDPA吞吐率没有明显作用,但是增加码资源对HSDPA流量的贡献效果明显。

  因此在数据业务需求较多的室内,应该加大HSDPA的码资源占有。从当前系统的功能来看,普遍能够支持HSDPA与R99/R4业务间动态的功率资源分配,同时R99CS业务优先的机制,但不支持动态的码字分配。因此在规划HSDPA的室内覆盖时,要尽可能的留出足够的码字供HSDPA使用,建议HSDPA使用10个左右的SF=16的码字。

  初期采用FTP业务模型

  对于已经建设了2G或者3GR99/R4室内覆盖的楼宇,预测HSDPA室内用户数时,可以参考2G或者3GR99/R4的室内用户数并考虑初期HSDPA终端的渗透比例进行预测。

  室内是数据业务的高发区域,在业务类型方面,室内场景Internet、WAP、E-mail、FTP、Streaming等业务的可能性很大,一般来说高端用户比例较高。

  此外,引入HSDPA的初期,由于终端的限制,如果运营商主要开通数据卡业务的话,相当多的数据卡用户会集中在室内场景,需要特别考虑数据卡的业务模型。对于这种模式,可采用理想FTP模型,以考察室内系统的吞吐率峰值。

  在HSDPA发展的中后期,随着大量高速手持终端的出现,HSDPA的业务模型相对复杂,要详细了解单小区内HSDPA用户数,HSDPA承载的各种业务,如HTTP、FTP、WAP、E-mail、Streaming以及它们的忙时业务流量以及各自的应用比例,当然还要充分掌握HSDPA数据卡与手持终端的比例。HSDPA室内业务特点或者说HSDPA室内话务模型,对于整个行业来说,都是一个崭新的课题,而且是一个摸索的过程。在HSDPA室内规划的初期,可考虑采用理想FTP模型,以考察室内系统的峰值吞吐率,也可以采用802.20或者运营商的话务预期值来做HSDPA与R99混合仿真的输入条件。

  HSDPA室内组网方案

  载频配置

  在组网方式上,需要从独立载频组网和混合载频组网两个方面来考虑室内场景的组网。从HSDPA的技术特点来看,HSDPA可以充分利用R99/R4的剩余功率,负载门限可达90~100%,而R99/R4网络一般只会达到75%,混合组网的效率高于独立组网,因此建议采用混合组网方案。

  考虑到减少与室外小区之间的相互干扰,对于R99/R4室内覆盖一般会采用异频组网(室外采用F1频点,室内则采用F2)的方式,并且只在建筑物入口配置室内和室外互为邻区。

  引入HSDPA后,如果HSDPA用户的数据业务量不是很大,可以采用在原室内R99/R4F2频点上直接引入HSDPA,HSDPA和R99/R4共享一个载频组网的方案;如果HSDPA用户的数据业务量预计比较大,推荐采用引入第三个频点(如F3频点),HSDPA和R99/R4共享两个载频组网的方案,一方面HSDPA和R99可以充分共享载波资源,另外HSDPA可分配的功率和码资源相对较多,可以充分发挥HSDPA的效率,提高小区吞吐率。

  信号源选取

  信号源选取的原则是:根据站点的用户数和业务需求计算室内覆盖站点的容量需求。结合信号源的容量指标,考虑周围基站的容量忙闲情况,采用相应的信号源作为室内分布式系统的信号源,达到信号源的合理利用。

  室内HSDPA的备选信号源有:宏基站、微蜂窝、射频拉远、微微蜂窝。

  室内覆盖系统方式

  一般的室内覆盖系统有分布式天线覆盖系统和泄漏电缆覆盖系统,其中分布式天线覆盖系统可以分为无源同轴分布式天线系统、有源同轴分布式天线系统、光纤分布式天线系统三种。根据实际的楼宇覆盖需求和成本限制,可以选择不同分布式天线覆盖系统。

  HSDPA覆盖的区域一般为高档写字楼的会议室,贵宾厅以及星级酒店等,一个特点是楼层高。当达到20层及以上时,如果单纯的采用无源的室内分布式系统,馈缆就会拉的很长,天线数目会相当多,功率损耗会很大,无法覆盖整个大楼。针对这种场景,可采用RRU的解决方案,把各个RRU通过光纤分别拉到大楼的低端,中端,高端,每个RRU作为一个信号源,再通过无源的室内分布式系统,把信号分布到各个楼层中去。对每个RRU,采用无源的室内分布式系统,用功分器、耦合器、同轴馈缆等器件,把一个小区的信号分到多个小天线上,来覆盖多个楼层。

  如果光纤资源足够,每个RRU可以使用一根光纤与基带框连接,如果光纤资源紧张,可以采用RRU级联的方式,由于RRU级联有时延,一般最多对4个RRU进行级联,因此,采用一个光纤可以对4个RRU进行连接。

  对于上行链路,不同的RRU之间的切换属于更软切换,增益比较高,能提高上行的覆盖。采用光纤传输,可以把RRU拉得很远。同时采用这种基带与射频分离的RRU方案,可以完成机场、地铁、运动场、大型商场、大型商务楼以及星级酒店的HSDPA室内覆盖,满足这些区域高发的数据业务需求。

 


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