3G網(wǎng)絡(luò)相對于2G提供的無線傳輸速率高很多，微博、手機(jī)上網(wǎng)等迅猛增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求3G網(wǎng)絡(luò)的上下行都能提供良好支撐。增強(qiáng)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的上行能力，可在有限的無線帶寬資源下最大限度的提升數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)帶寬，保障用戶的使用感受，提升網(wǎng)絡(luò)競爭力。
TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)上行傳輸現(xiàn)狀
目前TD-SCDMA的高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只要由HSDPA和HSUPA來承載，但由于HSUPA終端的成熟度問題導(dǎo)致HSUPA功能仍沒有規(guī)模商用，因此高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下行可以使用HSDPA，但是上行只能使用R4的DCH信道承載。現(xiàn)有TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)時(shí)隙配置一般為2：4，因此上行帶寬資源（DCH）非常容易受限。上行帶寬的受限不僅僅影響上行為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)也會影響下行數(shù)據(jù)的使用感受（下載過程中需要上行交互數(shù)據(jù)配合），直接影響用戶感知。在使用TD上網(wǎng)卡發(fā)送較大的郵件時(shí)，如超過5M，用戶需要等待較長時(shí)間。
如何充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的資源來提供更優(yōu)的業(yè)務(wù)，以更好地滿足市場需求，如何解決在沒有部署HSUPA或主要終端不支持HSUPA的情況下上行帶寬資源受限，成為目前改善用戶使用TD網(wǎng)絡(luò)感知的重要問題。
在當(dāng)前的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)沒有部署HSUPA的情況下如何解決數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上行帶寬資源受限問題，太原移動(dòng)公司采用自適應(yīng)上行增強(qiáng)AUE（Adaptive Uplink Enhancement）技術(shù)在上行碼道資源不變的情況下最大限度的提升了數(shù)據(jù)的上行業(yè)務(wù)帶寬，提升了用戶的使用感受，提升了上行碼資源的利用率。
TD-SCDMA上行增強(qiáng)技術(shù)原理
自適應(yīng)上行增強(qiáng)AUE算法的基本思想是通過修改數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（背景類、交互類）的信道編碼參數(shù)，減少編碼增益，在占用同等碼道資源的前提下，來達(dá)到提升數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的目的，提升用戶感受，提升網(wǎng)絡(luò)容量。該算法主要是用來提升上行吞吐量的，可以在相同的上行碼道資源上傳輸更高的速率，從而提升用戶感知。如圖1所示，AUE技術(shù)不增加碼道資源，通過打孔減少原有信道編碼后的冗余資源，來提升數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率。
圖表 1 AUE與常規(guī)業(yè)務(wù)理論速率實(shí)現(xiàn)對比
圖表 2 相同資源下AUE與常規(guī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)理論速率關(guān)系對比
AUE業(yè)務(wù)與普通PS業(yè)務(wù)的區(qū)別在于其信道編碼的增益偏低，由此為了維持AUE業(yè)務(wù)所需的Qos性能，首先需要良好的無線環(huán)境，如良好的信號覆蓋及較低的網(wǎng)絡(luò)底噪干擾；其次UE將付出額外的發(fā)射功率。當(dāng)UE發(fā)射功率比較低時(shí)，可以將PS普通速率提升至AUE速率，提供給用戶高帶寬的享受，而當(dāng)UE發(fā)射功率比較高時(shí)，將AUE速率降速至相應(yīng)的PS普通速率，以降低UE發(fā)射功率，避免UE掉話。
當(dāng)業(yè)務(wù)在AUE速率時(shí)，如果存在干擾，可能會導(dǎo)致UE上行發(fā)射功率持續(xù)攀升，從而導(dǎo)致上行BLER迅速升高，業(yè)務(wù)實(shí)際性能下降，因此此時(shí)也需要將AUE速率降速至PS普通速率，以維持業(yè)務(wù)性能，保障用戶Qos。圖3為AUE算法原理圖，當(dāng)用戶處在普通速率下，網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到6B事件時(shí)，開始升速，當(dāng)用戶處在AUE速率，如果網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到6A或5A測量報(bào)告時(shí)，降速到對應(yīng)的普通速率。
圖表 3 AUE算法原理二：測量檢測速率、功率及BLER
由上述算法原理可知，在現(xiàn)有TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中AUE技術(shù)的適用場景是TD信號覆蓋較好，網(wǎng)絡(luò)底噪干擾較低的無線場景。由此來看，已建設(shè)室分系統(tǒng)的室內(nèi)小區(qū)，開啟AUE功能提升上行傳輸能力切實(shí)可行，可有效提升用戶使用感知。
AUE技術(shù)現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)效果
2011年6月分別選取太原TD現(xiàn)網(wǎng)區(qū)域的室內(nèi)和室外場景下的選取站點(diǎn)進(jìn)行了AUE技術(shù)研究測試，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳測試，后臺跟蹤用戶的標(biāo)口log和上行帶寬，根據(jù)信令和帶寬變化來判斷算法是否生效；前臺統(tǒng)計(jì)UE平均上傳速率變化，發(fā)射功率變化以及BLER變化。預(yù)期效果為在AUE速率下的UE發(fā)射功率會有所升高，速率可以提升到理論速率，誤塊率（BLER）有所降低。
1、室內(nèi)TD信號較強(qiáng)的覆蓋場景測試
在室內(nèi)分布系統(tǒng)下選取覆蓋強(qiáng)場（RSCP大于-75dBm）和覆蓋弱場(RSCP小于-90dBm)兩種場景分別進(jìn)行AUE參數(shù)實(shí)施前后的對比測試，而測試的業(yè)務(wù)又分為上行32kbps，64kbps，128kbps數(shù)據(jù)上傳，室內(nèi)強(qiáng)場下AUE對比測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下。
表格 1 室內(nèi)信號強(qiáng)場景AUE測試結(jié)果
從測試數(shù)據(jù)上可以看出：在室內(nèi)強(qiáng)覆蓋場景下，信號覆蓋良好，AUE升速理想，在相對普通模式占用相同碼道的情況下，上行業(yè)務(wù)速率提升高達(dá)30.25%~43.70%；UE的發(fā)射功率增加3.21~4.73dB，增幅不大不會對網(wǎng)絡(luò)帶來較大干擾； BLER和理論預(yù)期一樣有所改善。從各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)上來看AUE在室內(nèi)強(qiáng)場覆蓋下，測試效果理想，適宜于規(guī)模推廣。
2、室內(nèi)TD信號較弱的覆蓋場景測試
室內(nèi)弱場下AUE測試統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表格2所示（數(shù)據(jù)取自4次測試的平均值）。
表格 2 室內(nèi)信號弱場景AUE測試結(jié)果
從測試數(shù)據(jù)上可以看出：在室內(nèi)弱覆蓋場景下， 手機(jī)發(fā)生功率高達(dá)10～19dBm, BLER均大于90%,導(dǎo)致在AUE模式下上傳過程中并未升速而是按照標(biāo)準(zhǔn)速率進(jìn)行上傳.從測試數(shù)據(jù)上看在室內(nèi)弱覆蓋場景下，AUE效果比較差，并且導(dǎo)致手機(jī)發(fā)射功率和BLER升高，容易對網(wǎng)絡(luò)形成干擾，不適宜在該場景下推廣。
3、室外場景測試
在室外場景下分別進(jìn)行定點(diǎn)測試和移動(dòng)測試，對于定點(diǎn)測試分別選取宏站固定扇區(qū)的覆蓋近點(diǎn)（RSCP>-75dBm）、中點(diǎn)（RSCP在－85dBm左右）、遠(yuǎn)點(diǎn)（RSCP在－95dBm左右）進(jìn)行測試；測試的業(yè)務(wù)分為普通模式與AUE模式下的上行32kbps，64kbps數(shù)據(jù)上傳，為保障測試的準(zhǔn)確性每項(xiàng)測試進(jìn)行2次，取2次測試數(shù)據(jù)的平均值為測試統(tǒng)計(jì)。
（1）近點(diǎn)測試（RSCP>-75dBm）
近點(diǎn)場景下進(jìn)行32k、64k上傳測試，AUE模式相對普通模式占用相同上行碼資源（占4個(gè)碼道）的情況下，兩次升速均成功，速率提升明顯，達(dá)到理論預(yù)期，UE發(fā)生功率有所提高，BLER變化不明顯，近點(diǎn)AUE效果明顯。
（2）中點(diǎn)測試（RSCP在－85dBm左右）
中點(diǎn)場景下進(jìn)行32k、64k上傳測試，AUE模式相對普通模式占用相同上行碼資源（占4個(gè)碼道）的情況下，均沒有發(fā)生升速情況。
（3）遠(yuǎn)點(diǎn)測試（RSCP在－95dBm左右）
遠(yuǎn)點(diǎn)場景下進(jìn)行32k、64k上傳測試，AUE模式2次測試上行均未升速，UE發(fā)射功率比較高，BLER過高。
表格 3 室外近點(diǎn)、中點(diǎn)、遠(yuǎn)點(diǎn)AUE測試結(jié)果
從測試數(shù)據(jù)上可以看出：在近點(diǎn)AUE速率提升效果明顯，業(yè)務(wù)速率提升36.04%-51.71%，UE的發(fā)射功率相對普通模式增加1.851~4.7315dB,手機(jī)最大發(fā)射功率小于-20dBm,對網(wǎng)絡(luò)干擾影響不大，并且BLER有所改善。但在中點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)，手機(jī)發(fā)射功率比較高，BLER比較高，AUE模式下基本沒有提升，在AUE模式下上行速率沒有得到改善的情況下，手機(jī)的發(fā)射稍微有所增大，使得本來就高的發(fā)射功率繼續(xù)攀高，中點(diǎn)高達(dá)5.61dBm,遠(yuǎn)點(diǎn)高達(dá)14.149 dBm，BLER惡化明顯?？梢缘贸鼋Y(jié)論AUE在近點(diǎn)強(qiáng)場位置效果良好，在中點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)位置速率提升不明顯，卻由于抬升手機(jī)發(fā)生功率給網(wǎng)絡(luò)增加了干擾。
TD現(xiàn)網(wǎng)AUE驗(yàn)證效果及適用場景分析
1、TD-SCDMA上行增強(qiáng)技術(shù)AUE在現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證后，對上行傳輸能力有明顯的提高
6月18日修改全網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量最高的16個(gè)小區(qū)相關(guān)AUE參數(shù)，用戶的上行速率升高，使得固定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)量上升，對比修改前后7天的上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量并取加權(quán)平均，從數(shù)據(jù)上可以看出修改AUE參數(shù)后對上行數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)量有12.83%左右的提升，上行總流量從16365提升到23463（統(tǒng)計(jì)單位：MByte），提升幅度為43.37%。如圖所示。
2、在TD網(wǎng)絡(luò)中需要探討AUE使用的場景
從測試數(shù)據(jù)上可以看出：在室內(nèi)強(qiáng)覆蓋場景下，信號覆蓋良好，AUE升速理想，在相對普通模式占用相同碼道的情況下，上行業(yè)務(wù)速率提升高達(dá)21.78%~51.71%；UE的發(fā)射功率增加1.851~4.7315dB，增幅不大不會對網(wǎng)絡(luò)帶來較大干擾； BLER和理論預(yù)期一樣有所改善，改善了碼資源利用率，增強(qiáng)了TD網(wǎng)絡(luò)競爭力，對提升用戶感受有積極作用；另外一定程度上為網(wǎng)絡(luò)增加了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量，提升了市場價(jià)值收入。
在室內(nèi)信號比較好的區(qū)域和室外近點(diǎn)AUE對上行速率改善明顯，并且UE發(fā)射功率隨有增長，但整體不高，對網(wǎng)絡(luò)造成干擾比較小。而在室內(nèi)弱場景和室外中點(diǎn)以及遠(yuǎn)點(diǎn)，信號波動(dòng)比較大，干擾比較大，AUE無法進(jìn)行上行升速的同時(shí)抬升了手機(jī)的發(fā)生功率，進(jìn)一步增加了BLER，對網(wǎng)絡(luò)有不同程度的影響。
3、AUE總結(jié)
AUE技術(shù)考慮適合應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋相對較好，信號波動(dòng)較小，干擾比較小的場景；最典型的應(yīng)用場景就應(yīng)該是安裝了室內(nèi)分布系統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境，該環(huán)境下信號質(zhì)量好，一般信號RSCP都在-80dBm以上，信號波動(dòng)不大，干擾小，并且該環(huán)境是發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要場景和用戶集中區(qū)。該場景滿足AUE技術(shù)使用的環(huán)境要求，而AUE技術(shù)也可以解決該場景下的多用戶上行帶寬受限問題。而室外場景信號環(huán)境復(fù)雜，尤其中點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)信號波動(dòng)嚴(yán)重，干擾相對較大，不建議對室外站點(diǎn)開啟AUE。對于AUE建議規(guī)模應(yīng)用于室內(nèi)場景，尤其室數(shù)據(jù)熱點(diǎn)區(qū)域的室分系統(tǒng)，由于AUE模式下手機(jī)會增大發(fā)生功率，可能會增加小區(qū)的上行干擾，建議對開啟AUE的小區(qū)進(jìn)行上行ISCP觀測，如果ISCP升高建議關(guān)閉AUE功能。
