TD-SCDMA系统R4与HSDPA共载波配置应用

刘群，徐德平

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

TD-SCDMA系统R4与HSDPA共载波配置应用

刘群，徐德平

（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）

现网TD-SCDMA系统的数据业务模型HSDPA时隙配置为2：4，要求R4载波也同样时隙配置，由于R4载波均为DCH信道，主要承载CS业务，该业务具有上下行对称的特征，因此，对于R4载波下行会有2个时隙闲置，导致信道资源浪费。TD-SCDMA系统R4与HSDPA共载波技术解决了HSDPA载波资源不足且另外的R4载波码道还有空余的问题，可以提高TD-SCDMA系统资源利用率。本文探讨了该技术的原理，介绍了现网的测试情况，分析了引入的效果和可能存在的风险。为TD-SCDMA网络后续载波时隙配置原则提供了很好的规划建议。

TD-SCDMA；R4；HSDPA；共载波

1 技术产生背景

目前现网TD-SCDMA采用2：4时隙配置，根据上下行对称原则，R4载波下行有2个时隙闲置，导致信道资源浪费。

现网中，由于话音和数据业务的不同特点和用户的不同习惯，导致R4和HSDPA载波忙时不同，其利用率存在一定差异，会造成一些小区在特定时段出现HSDPA或者R4载波资源不足的情况，而另外一种载波码道还有空余情况。目前现网中由于R4和HS载波资源静态配置，无法进行资源共享。

为了提高资源利用率，提出了R4与HSDPA业务共配置方案，即将下行两个固定时隙配置为HSPDSCH资源，同时采用时分方式避免HS-PDSCH信道与DPCH信道之间的互干扰。

2 技术原理

2.1 当前R4/HSDPA网络配置

2.1.1 当前现网频点分配

不同地区配置策略可能不太一致。宏站以S333/ S444站点（HSDPA配置2个载波）为例，较多地区的配置原则是A频段室外分配6个频点，其中R4载波分配4个频点，HSDPA载波分配2个频点。

R4载波配置如图1所示，HSDPA载波配置如图2所示，R4载波没有配置HSDPA相关资源，R4用户会优先接入到R4载波。

2.1.2 当前配置原因

话音业务是高价值业务，用户对掉话感知十分敏感。当前的配置一方面对R4载波配置较大频率复用度，降低了邻区同频小区数量，也就降低了同频干扰；另一方面，R4载波较少承载数据业务，避免R4载波的负荷太高导致了载波容量过载，这样降低同频邻区的负荷，进而降低了同频干扰。

图1 R4载波配置

图2 HSDPA载波

数据业务价值相对较低，用户对带宽敏感，由于有自动重连功能，对掉话不太敏感，同时，HSDPA网络性能较R4业务更稳定。对HSDPA载波频率复用度配置为1：1，是在占用同样的频率资源条件下，系统吞吐率最大的方案；虽然掉话率会有所恶化，但对用户感知影响不大。

2.1.3 当前网络配置的不足

当前网络配置的不足是R4载波上下行时隙不对称，而话音业务占用的资源上下行对称，有两个下行时隙会被浪费。

2.2 R4与HSDPA共载波配置

R4和HSDPA共载波技术是将R4载波的部分下行业务时隙配置为可承载HSDPA业务，实现R4载波可以同时承载R4业务和HSDPA业务。

R4和HSDPA共载波技术包括时隙属性静态配置和时隙属性动态调整。

2.2.1 时隙属性静态配置

时隙属性静态配置是将部分R4载波的下行业务时隙静态配置为H时隙，承载HS-PDSCH信道。

把R4载波的两个下行信道配置为HSDPA信道，HSDPA相关码道配置为PDSCH配置在TS5和TS6，SICH配置在TS2，SCCH配置在TS4。载波配置如图3所示。

2.2.2 时隙属性动态调整

时隙属性动态调整是将部分R4载波的下行业务时隙设置成为可变属性时隙，这些时隙既可以承载DPCH信道的R4业务，也可以承载HS-PDSCH信道的H业务。当可变属性时隙当前无R4业务时，可用于承载H业务，当有R4业务接入时，则时隙优先让R4业务使用。

DPCH信道与HS-PDSCH信道可通过时隙错开，若全网均采取上述配置，基本可有效避免HS-PDSCH与DPCH信道间互相干扰。

图3 R4和H共载波静态配置

3 测试情况

中国移动通信集团公司联合厂家2011年在河南商丘完成了外场测试，测试结论如下：

（1）R4/HSDPA共载波功能开启的频点，其上行干扰水平始终保持在正常水平，并未有明显抬升，HSSCCH和下行DPCH的发射功率也基本保持正常，说明R4与HS-SICH/HS-SCCH、伴随DPCH间干扰并未因该功能的开启而抬升。因此，可以证明，R4与HSDPA共载波技术没有增加现网的干扰水平。

（2）测试中，主测UE的话音质量处于良好水平，HSDPA业务的速率也在正常范围内，说明该技术没有影响话音质量及下载速率。

（3）由于在测试中只开启了R4/HSDPA共载波功能的载频，导致R4业务的可用资源减少，部分高峰时间出现了拥塞，这说明在网络部署中依然要保留部分R4载波，毕竟R4话音用户还是占多数。

（4）KPI指标在功能开启前后的对比也相差不多，说明R4/HSDPA共载波技术对现网指标无明显影响。

4 引入效果评估

4.1 容量分析

单载波容量从最大可接入AMR用户数、最大PS用户数等5个能力指标对比这3类载波的能力特性如表1所示。

表1 R4和H共载波后的性能对比

R4/HSDPA共载波兼顾CS和PS业务的特性、性能折中，但是R4/HSDPA共载波上CS业务的接入资源和无线信道指质量都受PS业务用户影响和干扰，保障性差。

对于多载波小区，使用R4、HSDPA和R/HSDPA共载波与仅使用R4、HSDPA载波组合相比较，小区的可接入PS用户数、总用户数、小区的上下行总带宽等方面没有实质性改变或明显的优势。

使用R4/HSDPA共载波的小区可以在PS业务能力与仅传统小区相对的情况下，提高最大的CS用户接入能力，但是，其CS业务的容量和质量都会受到同时的PS业务影响。对于当前网络，提高CS容量带来的意义不大，而CS业务增加了新的干扰这是较大的问题。

4.2 干扰分析

基于一个本地网的全部室外R4载波升级为R4/ HSDPA共载波并使用R4载波频点，进行干扰分析。共载波典型配置如图4所示。

图4 R4和H共载波典型配置

4.2.1 R4/HSDPA共载波对原HSDPA载波的干扰分析

现网HSDPA载波组网基本都是H专用频点，即H与R4异频组网，引入R4/HSDPA共载波后，基本不会对原有HSDPA载波带来干扰。

4.2.2 R4/HSDPA共载波带来的干扰对共载波中HSDPA业务质量的影响

R4与HSDPA共载波下，对HSDPA业务受到的同频干扰水平降低，而同时隙的R4业务对HSDPA业务干扰抬升，又会影响DPA的业务质量，整体业务质量需实际测试来验证。

4.2.3 R4/HSDPA共载波带来的干扰对共载波中R4业务质量的影响

R4时隙的话音业务质量会因R4用户时隙集中带来的干扰和HSDPA控制信道与伴随信道对R4带来的干扰影响而严重恶化，并存在KPI指标恶化的风险，具体受影响程度需要现网验证。

5 可能存在的风险

通过理论分析，可以得知，R4/HSDPA共载波的配置还存在一定的风险，具体如下：

（1）由于共载波的HSDPA时隙只有2个，峰值吞吐量会小于普通HSDPA载波。

（2）但对于R4/HSDPA共载波，R4业务会有和控制信道HS-SCCH，HS-SICH，A-DPCH共时隙的场景，对HSDPA的控制信到和伴随信道带来干扰；由于伴随信道与控制信道功率绑定，R4业务会同时干扰上行伴随信道与HS-SICH的信令与数据，干扰下行伴随信令和控制信道的信令。从而影响HSDPA业务的业务质量，严重时会使HSDPA业务干扰太大而导致掉话。

（3）下行时隙被PDSCH占用两个整时隙，控制信道占用2个码道，R4业务会由4个可选时隙变为不到2个，且如果共载波上有部分DPA用户，R4的可用资源将大幅减少，R4业务会更加集中分布在1～2个时隙中，时隙负荷明显增加，用户间干扰水平存在严重抬升风险，影响R4业务的业务质量，严重时可能会使R4业务因严重干扰而导致掉话。

6 结束语

通过对R4与HSDPA共载波配置的技术背景、技术原理、测试情况、引入效果和可能存在风险的研究，得到以下结论：

（1）使用R4/HSDPA共载波的小区可以在PS业务能力与仅传统小区相对的情况下，提高最大的CS用户接入能力，但是，其CS业务的容量和质量都会受到同时的PS业务影响。

（2）R4/HSDPA共载波的载频，导致R4业务的可用资源减少，部分高峰时间会出现R4拥塞，影响R4话音用户的感受。建议采用此功能时，增加R4载波的数目。

（3）建议先在现网进行规模测试，解决测试暴露出来的相关问题后再进一步推广。

[1] 李世鹤. TD-SCDMA第三代移动通信系统标准(第二版)[M]. 北京：人民邮电出版社，2003.

[2] 3GPP协议[S].

TD-SCDMA R4and HSDPA carrier configuration application

LIU Qun, XU De-ping
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd., Beijing 100080, China)

Pick to the present network TD-SCDMA system data business model HSDPA time slot conf i guration is 2:4, R4 carrier also time slot conf i guration, since the R4 carrier are DCH channel, main bearing CS business, the business has downlink symmetrical characteristic, therefore, for R4 carrier downlink will have 2 slot idle, leading to channel resources a waste of. TD-SCDMA R4 and HSDPA carrier technology to solve the HSDPA carrier resource scarcity and other R4 carrier code channel have any problems, can improve the TD-SCDMA system resource utilization rate. This paper discusses the principle of the technology, introduced the network test, analysis of the introduction effect and the possible risks. TD-SCDMA network for subsequent carrier time slot allocation principle provides good planning advice.

TD-SCDMA; R4; HSDPA; carrier conf i guration

TN929.5

A

1008-5599（2012）09-0005-04

2012-03-21