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图文:京移设计院吴兴耀演讲


http://www.sina.com.cn 2006年11月11日 20:26 新浪科技
科技时代_图文:京移设计院吴兴耀演讲
京移设计院吴兴耀
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  新浪科技讯 12月10日,由中国通信学会主办的第二届HSPA技术发展战略高层咨询会在北京召开。以下为京移设计院的吴兴耀博士讲关于“HSDPA引入策略”的报告。

  吴兴耀:谢谢陈主任热情的介绍!各位嘉宾、各位专家下午好!今天跟大家交流的题目是关于“HSDPA引入策略”,今天会议的主题是“2006年HSPA技术国际峰会”,HSDPA的终端系统设备对网络的性能优很大的影响,HSUPA设备不是很成熟的情况下谈HSUPA还是过早
,所以基于这个想法我们今天想从这么六个方面来介绍一下HSDPA引入的策略。第一谈一下HSDPA的背景介绍,在优化的角度给运营商提出合情合理正确的组网建立。第二部分我们要深入仔细看一下HSDPA一些关键技术对网络性能有哪些影响,并根据这个结论得到一些建议。第三,HSDPA的网络规划过程、流程、方法。第四,HSDPA承载业务特点分析及建议。第五,HSDPA组网策略和建议。第六给出了一些分析。

  从HSDPA的演进来说分成了三个阶段,第一阶段是R4阶段,第二阶段是MIMO技术的应用,第三阶段是OFDM技术的应用。第一阶段产品已经不断成熟了,而且产品也在不断的商用,当然在设备商做产品的时候把第一阶段分成了三大子阶段(PPT),目前5码字的已经投入商用。

  链路级性能的AMC,AMC为自适应调制编码,根据UL HS-DPCCH的CQI反馈,基站判断选择适合的CQI,并在HS-SCCH下发给UE。这个过程至少需要4毫秒以上的时间,但是在4毫秒短暂的时间内信道发展了什么变化呢?左边的图就是表示这个变化的(PPT)。这从一个方面可以告诉我们,从AMC支持HSDPA技术,并不适合在移动情况下使用。HSDPA还采用一样技术就是多码传输,所以不可能像这条虚线一样,随着

性价比的增加使效率下降,因为有一个门限。也就是说,在多径环境衰落比较严重的情景下我们也不可能利用很高的场景速率。相比于chase合并重传方式,增量冗余重传可以带来更大的增益。这是一个结果,验证了前面提到的一些结论,HSDPA系统的峰值吞吐量性能。因此我们可以想到在室内的情况,还有室外步行的混淆也会在直射波的情况下能够充分发挥HSDPA系统的优势。并且HSDPA还是WCDMA的一种有效的增强。

  再看一下系统的调度,这是一张不同调度算法的性能的图(PPT)。我们运营说不能单单考虑投资的回报,最大的小区吞吐量可以带来最大利润回报,那么最大C/I调度算法似乎是有限选择的调度算法。但是,无线资源分配的公平性也就决定了用户可获得的服务质量,而QOS保障在一定程度上也影响用户数增长,因此我们也必须结合考虑调度算法的公平性。综合考虑调度算法公平性以及有效性两个方面,我们建议在实际网络运营中选择比例公平调度算法。现在厂家的算法都各自起了各自的名字,但在其中加了各自的优先级等等的参数,在WCDMA规范里面只定义了每个终端监听4个HS-SCCH信道,当设置多于1个HS格式SC此H信道时,需要预留更多的功率和码资源。当一个用户传输的速率不是很高的时候,我可以把空闲的资源给其他用户继续使用,这是提供了一种灵活性,但这种灵活性是不是带来性能上的提升还需要我们进一步的研究(PPT)。

  另外多个码字传输的时候,前面提到多码干扰就会增强,因此我在同一个小区内配置多个HS-SCCH信道,也是有需要的。而且小区和用户的吞吐量和用户模型也是有关联的,当用户数从50-150逐渐变化的过程中,扇区的中断概率从1%增加到90%左右。但是对web会有这样的情况(PPT)。再来看一下用户的平均吞吐量,也是随着用户数的增加也是在变化的,虽然不是线性的增加,吞吐量随着用户的增加反而是下降的。前面的增加是因为调度的结果,调度有用户数多的增益。可以看到在Wap业务中,不管用户是50还是150吞吐量都是很平稳的。

  再看一下网络级性能,HSDPA到底是什么样的策略,是全网大面积的引入还是在热点区域逐步的引入HSDPA的,即使在全网大范围的引入,HSDPA也存在一个问题,无线信道的引入不可能是百分之百,肯定有覆盖不到的地方,有HSDPA覆盖不到的地方,有R99覆盖不到的地方。在混合载频组网条件下,保证Raa而服务优先,必然需要HS-DSCH到DCH/FACH的信道转换。目前所有厂家的设备都支持从HSDPA信道到DCH或FACH信道的切换。

  功率分配和码资源分配策略比较,静态分配和动态分配相对比的话,动态功率分配需要设置的最大值以及最小值。所以同一块大的资源由两个实体来控制会有冲突,怎样去尽快去分可以很快的解决问题。大家对R99已经做了很长时间的研究和准备工作,不想以前的工作被浪费掉,或者说有什么大的影响,到底有没有影响呢?我们来仔细的看一看,下面这张图是上行物理信道的图,HSDPA上行加入了DCH这个信道,当并发的时候R99业务跟其他功率显然是下降的,这个值是下面的公式给出的,就是R99覆盖的功率覆盖的半径是减少至1%左右,这个数值是可以容忍的。对TCP协议是要求了每个IP包必须确认的,HSDPA系统中应同时具备TCP/IP字头压缩和选择性确认的能力,实际系统应根据测试结果来选择采用哪种机制。IP/PPP协议最小开销为45/1505差不多是3%。当然没有HSDPA的时候我们还有一种解决的方案就是采用TCP/IP的回压缩方式,但是折价协议都是IETF定制的,在无线的环境中还没有得到确认。

  前面已经提到了终端的移动速度对小区的容量、系统的容量有较大的影响,这里给出了一些数值(PPT)。多这是从前面信道相关性那张图中可以得到解释。径环境对系统容量也是比较大的。小区的结构,就是说这个小护士不是有复杂波,多径的复杂度是什么样的,在小区在一定程度上的峰值速度能够达到多少,对于宏蜂窝V/3只能工作在2M以下的工作速度。

  HSDPA的功率会有多大呢?我们把功率从10%增加到70%,FTP的应用层吞吐量从1.8M提升到2.8M。这个图分析了HSDPA和DCH的分配关系,频谱利用率的角度来看,此时给HSDPA分配一个功率不要超过7-8W。

  前面也提到对小区增加信道的个数,但增加的幅度并不要过大,在终端能力有限条件下,当HSDPA与R99混合组网时,不建议给HSDPA分配超过5个信道码。因为目前的终端最大的解调只有5个码。HSDPA网络设备的应用具有对HS-SCCH进行功率控制的能力。HSDPA网络规划这里也简单的说一下,到底什么地方不符使得HSDPA是盲目的,根据取定的标准,结合工程师的经验,可以划定HSDPA的覆盖区域。HSDPA的覆盖应结合其具体情况,对数据业务进行细致的分析,确定适用于自身标准,确定真正有数据业务需求的区域,进行HSDPA的覆盖。在链路预算的过程中,HSDPA与R99显著的差异是没有功控快衰落余量,而R99有考虑。这是HSDPA和R99链路预算的一个示例,从这里可以看到HSDPA网络具有与R99网络相近的覆盖范围。多少速率以下认为HSDPA没有覆盖到呢?业界没有一个共识对于这一点,我们建议HSDPA的覆盖区域的传输速率不要低于R99的传输速率。

  在做规划的过程中,上面橘色的范围是R99的规划链路过程,这个是HSDPA的规划,当HSDPA以后又加入了一个过程(PPT)。在做HSDPA规划的过程中,还有个非常重要的是,对lub带宽的计算,这个计算的过程是跟HSDPA没有显著的差异的,同样是同样的数据量加上实际开销是我lub而实际的带宽需求,但是量的变化范围是非常大的。如果我们采用比较保守的0.9来计算,同时保证45%的开销,在宏小区情况下,HSDPA需要的lub而接口为9个E1微小区下,HSDPA需要的lub接口为23-24个E1。

  性外一个解决方式是引入IP1,引入之后我们通过网线就可以获得传输的速率,HSDPA承载的业务是高速数据业务,而高速数据业务在大多数场景是在室内发生的。DoCoMo调查数据显示70%的话务量发生在室内。3G数据业务用户行为的预测,高速移动环境下使用高速数据业务的概率小,数据业务用户更多的会在室内。HSDPA承载的业务从它现在的技术,适合的是高速的数据,所以做交互类、背景类是适合的,对流类等业务作目前的阶段是不适合的。

  HSDPA承载数据业务特点的分析,HSDPA的链路自适应技术与数据业务的突发特点吻合,TCP慢启动特点对数据传输速率的应每个突发数据量的大小影响HSDPA高速率传输能力的发挥。这是因为TCP有慢启动的特点。

  综合上面这些结论我们建议对于室内来说,精品小区要优先进行HSDPA的覆盖,甚至可以考虑单独HSDPA给用户提供较好的感受。对于普通小区来说,初期根据预测数据业务量是否超过R99的业务量来分布覆盖HSDPA。到后期如果终端的能力提升了,这个时候可以考虑用单频来组网,室内覆盖策略襟翼,混合组网向单独组网的过度,我们还是以R99速率为临界点。我们不希望用户在室内能用,出了用户马上就不好了,这样用户的感受会不好。室外向单独组网过度也是以单独的中钻技术为条件,我们可以形成混合组网向单独组网的过度。混合组网在目前设备条件下具有更高的频谱效率,投资成本相对来说会多一些,如果我是单独组网,是不需要R99网络升级的,不需要太多费用。当无线环境较好条件下,单独组网业务感受大大提高。

  HSDPA引入后的多级无线网络融合的方案,这也是个不可回避的问题,基于业务的负载均衡,可以根据业务类型将小包数据业务尽量选择承载在GPRS/EDGE网络层上,而将UTP等大包数据业务尽量选择承载在HSDPA网络层上,将流媒体等实时性要求较高的业务选择承载在R99网络层上。可以看出对于R99,HSDPA具有成本优势,而对于其他技术,HSDPA支持移动性的特点比较突出。

  谢谢大家!

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