HSDPA向室內(nèi)部署轉(zhuǎn)移 FTP業(yè)務(wù)模型先行探路

 
    隨著全球HSDPA商用步伐的加快，商用終端的增多，系統(tǒng)性能的逐步完善，業(yè)界對HSDPA的關(guān)注已從技術(shù)本身或者室外轉(zhuǎn)移到室內(nèi)。

　　真正使用高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的時(shí)候，用戶更多地是處在一種靜態(tài)環(huán)境，這個(gè)時(shí)候室內(nèi)覆蓋就非常關(guān)鍵。

　　貴賓區(qū)域HSDPA覆蓋

　　由于不同樓宇的用戶差異性，是否建設(shè)HSDPA的室內(nèi)分布系統(tǒng)需要視具體的業(yè)務(wù)使用情況分析后決定。綜合考慮可能需要進(jìn)行HSDPA室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)的場所：民航機(jī)場、會(huì)展中心/會(huì)議中心/室內(nèi)體育場館、商務(wù)寫字樓、賓館酒店等。同時(shí)在同一樓宇的不同區(qū)域也存在業(yè)務(wù)量需求的差異，因此在做HSDPA室內(nèi)覆蓋時(shí)，必須確定重點(diǎn)區(qū)域，如貴賓室、會(huì)議室等，而在一般辦公室采用R99/R4覆蓋，滿足一般的業(yè)務(wù)需求即可，初期投資時(shí)沒有必要建立HSDPA室內(nèi)系統(tǒng)。這種方案可以在不改變R99/R4室內(nèi)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，通過軟件控制的方式靈活配置HSDPA的室內(nèi)系統(tǒng)。

　　速率控制抗干擾

　　室內(nèi)與室外的傳播環(huán)境存在差異，主要體現(xiàn)在多徑信道模型和傳播模型兩個(gè)方面。多徑信道模型主要通過以下參數(shù)進(jìn)行描述：多徑數(shù)目、多徑之間的相對時(shí)延、多徑之間的相對功率關(guān)系以及每條徑的多普勒頻譜特性等。在進(jìn)行HSDPA室內(nèi)規(guī)劃時(shí)，相應(yīng)的傳播模型可參考ITU-RM.1225中給出了室內(nèi)辦公環(huán)境下的多徑信道模型。

　　HSDPA的業(yè)務(wù)信道HS-DSCH不采用功控，而是速率控制的方式來對抗干擾，即當(dāng)外界環(huán)境好時(shí)，HSDPA的用戶速率高，環(huán)境差時(shí)，HSDPA的速率低。因此HSDPA能夠達(dá)到的速率與外界環(huán)境緊密相關(guān)。這從3GPP25.214的定義的不同類別終端的信號質(zhì)量指示CQI(Channel Quality Indicator)與傳輸塊TB(Transport Block)的對應(yīng)關(guān)系也清晰可見。CQI大時(shí)，對應(yīng)的傳輸塊大，即有效傳輸?shù)男畔⒘看?，在單位時(shí)間2ms(HSDPA的幀長)內(nèi)能達(dá)到的速率就高，反之，速率低。同時(shí)傳輸塊的大小與HSDPA用戶可用的碼道數(shù)緊密相關(guān)，HSDPA采用SF=16的HS-PDSCH，該信道在單小區(qū)中最多只有15條。

　　如果是QPSK調(diào)制，HSDPA單碼道的極限傳輸能力是：3840/16(2=480kbps；

　　如果16QAM調(diào)制，HSDPA單碼道極限傳輸能力是：3840/16(4=960kbps；

　　由此可見HSDPA的速率與可使用的碼道數(shù)緊密相關(guān)。在室內(nèi)環(huán)境下，對于確定HSDPA覆蓋的貴賓區(qū)域，一般來說，導(dǎo)頻CPICHRSCP〉=-85dBm，Ec/Io〉=-10dB，由于設(shè)置的室內(nèi)環(huán)境比較良好，因此在碼道數(shù)目一定的情況下，HSDPA的吞吐率與功率關(guān)系不是很敏感。也就是說，在無線環(huán)境較好的室內(nèi)，增加功率對大幅提升HSDPA吞吐率沒有明顯作用，但是增加碼資源對HSDPA流量的貢獻(xiàn)效果明顯。

　　因此在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較多的室內(nèi)，應(yīng)該加大HSDPA的碼資源占有。從當(dāng)前系統(tǒng)的功能來看，普遍能夠支持HSDPA與R99/R4業(yè)務(wù)間動(dòng)態(tài)的功率資源分配，同時(shí)R99CS業(yè)務(wù)優(yōu)先的機(jī)制，但不支持動(dòng)態(tài)的碼字分配。因此在規(guī)劃HSDPA的室內(nèi)覆蓋時(shí)，要盡可能的留出足夠的碼字供HSDPA使用，建議HSDPA使用10個(gè)左右的SF=16的碼字。

　　初期采用FTP業(yè)務(wù)模型

　　對于已經(jīng)建設(shè)了2G或者3GR99/R4室內(nèi)覆蓋的樓宇，預(yù)測HSDPA室內(nèi)用戶數(shù)時(shí)，可以參考2G或者3GR99/R4的室內(nèi)用戶數(shù)并考慮初期HSDPA終端的滲透比例進(jìn)行預(yù)測。

　　室內(nèi)是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高發(fā)區(qū)域，在業(yè)務(wù)類型方面，室內(nèi)場景Internet、WAP、E-mail、FTP、Streaming等業(yè)務(wù)的可能性很大，一般來說高端用戶比例較高。

　　此外，引入HSDPA的初期，由于終端的限制，如果運(yùn)營商主要開通數(shù)據(jù)卡業(yè)務(wù)的話，相當(dāng)多的數(shù)據(jù)卡用戶會(huì)集中在室內(nèi)場景，需要特別考慮數(shù)據(jù)卡的業(yè)務(wù)模型。對于這種模式，可采用理想FTP模型，以考察室內(nèi)系統(tǒng)的吞吐率峰值。

　　在HSDPA發(fā)展的中后期，隨著大量高速手持終端的出現(xiàn)，HSDPA的業(yè)務(wù)模型相對復(fù)雜，要詳細(xì)了解單小區(qū)內(nèi)HSDPA用戶數(shù)，HSDPA承載的各種業(yè)務(wù)，如HTTP、FTP、WAP、E-mail、Streaming以及它們的忙時(shí)業(yè)務(wù)流量以及各自的應(yīng)用比例，當(dāng)然還要充分掌握HSDPA數(shù)據(jù)卡與手持終端的比例。HSDPA室內(nèi)業(yè)務(wù)特點(diǎn)或者說HSDPA室內(nèi)話務(wù)模型，對于整個(gè)行業(yè)來說，都是一個(gè)嶄新的課題，而且是一個(gè)摸索的過程。在HSDPA室內(nèi)規(guī)劃的初期，可考慮采用理想FTP模型，以考察室內(nèi)系統(tǒng)的峰值吞吐率，也可以采用802.20或者運(yùn)營商的話務(wù)預(yù)期值來做HSDPA與R99混合仿真的輸入條件。

　　HSDPA室內(nèi)組網(wǎng)方案

　　載頻配置

　　在組網(wǎng)方式上，需要從獨(dú)立載頻組網(wǎng)和混合載頻組網(wǎng)兩個(gè)方面來考慮室內(nèi)場景的組網(wǎng)。從HSDPA的技術(shù)特點(diǎn)來看，HSDPA可以充分利用R99/R4的剩余功率，負(fù)載門限可達(dá)90～100%，而R99/R4網(wǎng)絡(luò)一般只會(huì)達(dá)到75%，混合組網(wǎng)的效率高于獨(dú)立組網(wǎng)，因此建議采用混合組網(wǎng)方案。

　　考慮到減少與室外小區(qū)之間的相互干擾，對于R99/R4室內(nèi)覆蓋一般會(huì)采用異頻組網(wǎng)(室外采用F1頻點(diǎn)，室內(nèi)則采用F2)的方式，并且只在建筑物入口配置室內(nèi)和室外互為鄰區(qū)。

　　引入HSDPA后，如果HSDPA用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不是很大，可以采用在原室內(nèi)R99/R4F2頻點(diǎn)上直接引入HSDPA，HSDPA和R99/R4共享一個(gè)載頻組網(wǎng)的方案；如果HSDPA用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量預(yù)計(jì)比較大，推薦采用引入第三個(gè)頻點(diǎn)(如F3頻點(diǎn))，HSDPA和R99/R4共享兩個(gè)載頻組網(wǎng)的方案，一方面HSDPA和R99可以充分共享載波資源，另外HSDPA可分配的功率和碼資源相對較多，可以充分發(fā)揮HSDPA的效率，提高小區(qū)吞吐率。

　　信號源選取

　　信號源選取的原則是：根據(jù)站點(diǎn)的用戶數(shù)和業(yè)務(wù)需求計(jì)算室內(nèi)覆蓋站點(diǎn)的容量需求。結(jié)合信號源的容量指標(biāo)，考慮周圍基站的容量忙閑情況，采用相應(yīng)的信號源作為室內(nèi)分布式系統(tǒng)的信號源，達(dá)到信號源的合理利用。

　　室內(nèi)HSDPA的備選信號源有：宏基站、微蜂窩、射頻拉遠(yuǎn)、微微蜂窩。

　　室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)方式

　　一般的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)有分布式天線覆蓋系統(tǒng)和泄漏電纜覆蓋系統(tǒng)，其中分布式天線覆蓋系統(tǒng)可以分為無源同軸分布式天線系統(tǒng)、有源同軸分布式天線系統(tǒng)、光纖分布式天線系統(tǒng)三種。根據(jù)實(shí)際的樓宇覆蓋需求和成本限制，可以選擇不同分布式天線覆蓋系統(tǒng)。

　　HSDPA覆蓋的區(qū)域一般為高檔寫字樓的會(huì)議室，貴賓廳以及星級酒店等，一個(gè)特點(diǎn)是樓層高。當(dāng)達(dá)到20層及以上時(shí)，如果單純的采用無源的室內(nèi)分布式系統(tǒng)，饋纜就會(huì)拉的很長，天線數(shù)目會(huì)相當(dāng)多，功率損耗會(huì)很大，無法覆蓋整個(gè)大樓。針對這種場景，可采用RRU的解決方案，把各個(gè)RRU通過光纖分別拉到大樓的低端，中端，高端，每個(gè)RRU作為一個(gè)信號源，再通過無源的室內(nèi)分布式系統(tǒng)，把信號分布到各個(gè)樓層中去。對每個(gè)RRU，采用無源的室內(nèi)分布式系統(tǒng)，用功分器、耦合器、同軸饋纜等器件，把一個(gè)小區(qū)的信號分到多個(gè)小天線上，來覆蓋多個(gè)樓層。

　　如果光纖資源足夠，每個(gè)RRU可以使用一根光纖與基帶框連接，如果光纖資源緊張，可以采用RRU級聯(lián)的方式，由于RRU級聯(lián)有時(shí)延，一般最多對4個(gè)RRU進(jìn)行級聯(lián)，因此，采用一個(gè)光纖可以對4個(gè)RRU進(jìn)行連接。

　　對于上行鏈路，不同的RRU之間的切換屬于更軟切換，增益比較高，能提高上行的覆蓋。采用光纖傳輸，可以把RRU拉得很遠(yuǎn)。同時(shí)采用這種基帶與射頻分離的RRU方案，可以完成機(jī)場、地鐵、運(yùn)動(dòng)場、大型商場、大型商務(wù)樓以及星級酒店的HSDPA室內(nèi)覆蓋，滿足這些區(qū)域高發(fā)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。

來源：通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 中國電信廣州研究院 朱紅梅