解決HSPA用戶數(shù)受限的控制信道空分復(fù)用技術(shù)

肖建華 石浩

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司 北京 100032）

1 現(xiàn)狀及需求分析

隨著移動(dòng)滲透率在城市地區(qū)的逐漸飽和，以新增移動(dòng)用戶帶來話音的收入增長(zhǎng)面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)將是運(yùn)營(yíng)商重要的盈利增長(zhǎng)點(diǎn)，3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更是運(yùn)營(yíng)商技術(shù)和服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)注重點(diǎn)。為了進(jìn)一步提升TD HSPA網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持能力，中國(guó)移動(dòng)組織設(shè)備廠商持續(xù)合作聯(lián)合推出了序列化的HSPAM×空分復(fù)用技術(shù)，使得HSPA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力得以倍增：2008年8月推出HSDPA空分復(fù)用技術(shù)；2009年3月推出了HSUPA空分復(fù)用技術(shù)。

隨著HSPA空分引入，特別是HSPA高倍空分和HSUPA空分的引入，出現(xiàn)了HSPA用戶數(shù)受限問題。

例如，在HSUPA 2倍空分復(fù)用、HSDPA 4倍空分復(fù)用情況下，如果控制信道不進(jìn)行空分復(fù)用，必須配置成倍的控制信道數(shù)目，以滿足HSPA業(yè)務(wù)信道空分復(fù)用的需要，這樣就擠占了過多的伴隨信道資源。時(shí)隙碼道配置圖如圖1所示，從圖1中可以看到，控制信道時(shí)隙TS6已經(jīng)沒有多余的碼道資源可用于伴隨DPCH，即可支持的HSPA用戶數(shù)為0。

圖1 HSDPA 4× & HSUPA 2×?xí)r隙碼道配置圖(無控制信道空分)

為解決HSPA用戶數(shù)受限問題，中國(guó)移動(dòng)創(chuàng)新性地提出了HSPA控制信道空分復(fù)用技術(shù)，采用控制信道空分復(fù)用技術(shù)，控制信道HS-SCCH/HS-SICH、E-AGCH/E-HICH的時(shí)隙碼道可以成倍減少。該技術(shù)解決HSPA階段，由于控制信道資源受限而影響HSPA用戶數(shù)的問題。

在上例中，采用控制信道空分復(fù)用技術(shù)，在伴隨DPCH 2倍幀分復(fù)用的情況下，單HSPA載頻可以支持8個(gè)用戶，具體時(shí)隙碼道配置如圖2所示。

圖2 HSDPA 4× & HSUPA 2×?xí)r隙碼道配置圖 (控制信道空分)

2 HSPA控制信道空分復(fù)用技術(shù)

2.1 HSPA控制信道空分復(fù)用技術(shù)原理

控制信道空分復(fù)用技術(shù)的基本原理是SDMA（Spatial Division Mutiple Access），該技術(shù)是利用不同用戶間空間分割構(gòu)成不同的信道，空間隔離的用戶使用相同的物理資源，實(shí)現(xiàn)物理資源的復(fù)用。

在室內(nèi)覆蓋情況下，一些用戶由建筑物樓板和墻體隔離，這些被隔離的用戶間的同碼干擾小，因此，這些相互隔離的用戶可以使用相同的物理資源承載不同的用戶數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)物理資源的復(fù)用，通過物理資源的復(fù)用，提高了頻譜利用率、提高了控制信道碼道資源利用率。

下面我們用示意圖說明室內(nèi)控制信道空分復(fù)用技術(shù)，見圖3所示。

圖3中是TD-SCDMA系統(tǒng)的典型室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景，4層大樓的每個(gè)樓層由同小區(qū)的不同通道覆蓋，UE3和UE4屬于不同樓層，由于墻體和樓板隔離，UE3與UE4間的同碼干擾小，UE3和UE4可以復(fù)用同頻同時(shí)隙碼道來傳輸各自的用戶數(shù)據(jù)。

2.2 HSPA 控制信道空分復(fù)用技術(shù)性能和特點(diǎn)

HSPA控制信道空分復(fù)用技術(shù)性能、特點(diǎn)如下。

2.2.1 碼道資源利用率及HSPA用戶數(shù)

采用控制信道空分復(fù)用技術(shù)，可提高控制信道碼道資源利用率，減少控制信道配置碼道數(shù)，相應(yīng)提高可用于伴隨DPCH的碼道，提高HSPA用戶數(shù)。

2.2.2 自適應(yīng)

采用控制信道空分復(fù)用技術(shù)，系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境的不同和用戶位置的變化，自動(dòng)判斷各用戶是否適合進(jìn)行空分復(fù)用，自動(dòng)選擇空分復(fù)用或不空分復(fù)用。該功能可以確保系統(tǒng)性能的穩(wěn)定。

2.2.3 空分門限值可配置

可以根據(jù)不同環(huán)境配置HSPA 控制信道空分復(fù)用技術(shù)隔離度門限值，通過該門限值的選擇、配置優(yōu)化系統(tǒng)性能。

2.2.4 軟件升級(jí)

僅通過軟件升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)HSPA控制信道空分復(fù)用技術(shù)。

2.2.5 終端和網(wǎng)規(guī)無影響

采用HSPA 控制信道空分復(fù)用技術(shù)，不影響終端和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。

圖3 控制信道空分復(fù)用技術(shù)原理

3 控制信道空分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用建議

在TD-SCDMA HSPA的信道配置上，一條HSSICH/HS-SCCH控制信道支持每TTI調(diào)度一個(gè)用戶，考慮到碼道資源利用率和調(diào)度靈活性，目前HSDPA現(xiàn)網(wǎng)配置了兩條HS-SICH/HS-SCCH控制信道，后續(xù)TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)上HSUPA，需要至少再配置1條E-HICH和E-AGCH控制信道。如果引入空分復(fù)用技術(shù)，HSPA的控制信道還要成倍增加，那么除了用于HSPA控制信道外，一個(gè)時(shí)隙就將出現(xiàn)控制信道碼道資源占用過多，沒有可用的伴隨DPCH的碼道的窘境，HSPA用戶數(shù)嚴(yán)重受限。

考慮到HSPA用戶數(shù)受限主要是在引入HSPA空分復(fù)用技術(shù)，特別是在HSUPA的引入或HSPA高倍空分情況下出現(xiàn)的，因此，建議主要在現(xiàn)網(wǎng)引入HSUPA空分復(fù)用時(shí)，同時(shí)引入HSPA控制信道空分復(fù)用技術(shù)，具體應(yīng)用場(chǎng)景為：

* HSDPA 業(yè)務(wù)信道4倍空分復(fù)用；

* HSDPA業(yè)務(wù)信道2倍空分、HSUPA業(yè)務(wù)信道2倍空分復(fù)用；

* HSDPA業(yè)務(wù)信道4倍空分、HSUPA業(yè)務(wù)信道2倍空分復(fù)用。

對(duì)于HSPA控制信道空分復(fù)用技術(shù)，中國(guó)移動(dòng)在河北進(jìn)行了外場(chǎng)測(cè)試，從測(cè)試情況看，在HSUPA和HSDPA 業(yè)務(wù)信道2倍復(fù)用、4倍復(fù)用等各種情況下，控制信道空分復(fù)用均可提高控制信道的碼道資源利用率，解決了HSPA用戶數(shù)受限問題。

隨著HSPA在TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用的逐步深入，HSPA控制信道空分復(fù)用技術(shù)必將發(fā)揮更加重要的作用。