隨著數(shù)據(jù)用戶的不斷增加及對于高速數(shù)據(jù)業(yè)務的需求日益強烈，TD-SCDMA系統(tǒng)的吞吐量和頻譜效率有可能成為制約數(shù)據(jù)業(yè)務深度開展的瓶頸。HSDPA" title="HSDPA">HSDPA空分復用正是為了解決這個問題，在基本不改變網(wǎng)絡設置的情況下，通過軟件升級實現(xiàn)碼道復用，達到大幅度提高TD-SCDMA系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量和頻譜效率的效果。本文簡要論述了空分復用原理，分析了HSDPA空分復用應用對設備配置的影響，提出空分復用的使用場景及建議。

TD-SCDMA（時分同步碼分多址，以下簡稱TD）屬于碼道受限系統(tǒng)，系統(tǒng)的吞吐量和頻譜效率受限于碼道，提高碼道的利用效率是提升TD系統(tǒng)的吞吐量和頻譜利用率的關鍵。隨著數(shù)據(jù)用戶的不斷增加以及對于高速數(shù)據(jù)業(yè)務的需求日益強烈，HSDPA的容量有可能成為制約數(shù)據(jù)業(yè)務深度開展的瓶頸。目前TD系統(tǒng)大規(guī)模使用的B頻段頻點有9個(15M帶寬)，一般室外6個頻點，室內(nèi)3個頻點，由于載頻數(shù)量少而導致的容量受限矛盾將會比較突出。

HSDPA空分復用正是為了解決這個問題，在無需增加載頻資源、無需修改用戶終端、無需調(diào)整網(wǎng)絡規(guī)劃、無需改變TD空口技術的情況下，利用智能天線的空間隔離或室內(nèi)小區(qū)多通道間的樓層隔離來實現(xiàn)碼道復用，達到大幅度提高TD頻譜利用率和系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量的效果。

HSDPA空分復用原理

空分復用技術是利用不同用戶空間分割構成不同的通道，空間隔離的用戶使用相同的物理資源，實現(xiàn)物理資源的復用?？辗謴陀眉夹g在TD應用，可以復用頻率、時隙和碼道資源，提高系統(tǒng)容量。

HSDPA空分復用技術原理上可同時應用于室內(nèi)室外環(huán)境，兩種不同的應用場景其原理有所區(qū)別。

室外場景

在室外宏蜂窩覆蓋情況下，利用智能天線的波束賦形功能，在不同用戶間形成的空間隔離基礎上，使用HSDPA空分復用算法，實現(xiàn)了用戶間無線資源的重用，進而提升用戶吞吐量（如圖1所示）。用戶的隔離度主要是通過DOA的測量或上行EBB權值相關性來進行空分判斷。



                              圖1室外HSDPA空分復用技術原理圖

理論上當兩個用戶的DOA的來波方向偏離大于隔離度或EBB的相關性小于隔離度時，可以對這兩個用戶進行空分。但實際上由于室外實際環(huán)境的復雜性、波瓣旁瓣干擾，DOA/EBB估計精度以及信道快速變化等原因，很容易導致錯誤的觸發(fā)空分，所以一般來說室外使用空分復用的效果不是十分理想。

室內(nèi)覆蓋

在室內(nèi)覆蓋情況下，利用室內(nèi)樓板、墻體構成用戶間天然的隔離，使用HSDPA空分復用算法和多通道室內(nèi)覆蓋技術，根據(jù)用戶在不同通道上的功率電平值，計算用戶間的隔離度，選擇隔離度足夠大的用戶進行無線時隙、碼道的資源復用，從而提高HSDPA小區(qū)總吞吐量，如圖2所示。



                          圖2室內(nèi)HSDPA空分復用技術原理圖

HSDPA空分復用技術應用條件是同小區(qū)多通道，即進行空分復用的用戶必須處于同一小區(qū)的不同通道覆蓋下，而且用戶間有較好的隔離度。

在實際室內(nèi)覆蓋的規(guī)劃過程中，應根據(jù)室內(nèi)空分復用技術的應用條件和業(yè)務量分布，在必要的情況下，調(diào)整小區(qū)和通道的分布。在空間上相互隔離的區(qū)域，在保障業(yè)務量的情況下，應盡量配置在一個小區(qū)，并由多個通道進行覆蓋。

相比在室外HSDPA空分復用技術，在室內(nèi)應用效果更好，可以更好地滿足企業(yè)和家庭移動數(shù)據(jù)用戶對室內(nèi)吞吐量的要求。

HSDPA空分復用技術對設備配置的影響

對基站硬件的影響

目前各個系統(tǒng)廠商的設備均可以通過軟件升級支持空分復用，在2倍速空分復用的情況下基帶處理板的載頻處理能力不受影響。

根據(jù)理論推算和實際測試，在基站滿負荷工作時，不開啟TDHSDPA空分復用技術時BBU處理器的峰值負荷約50%～60％左右。開啟TDHSDPA空分復用技術后，BBU處理器的峰值負荷將達到70%。根據(jù)系統(tǒng)廠商提供性能指標和實際測試，加載TDHSDPA空分復用功能不會對原有系統(tǒng)性能產(chǎn)生直接影響?；驹O備的處理能力能夠滿足TDHSDPA空分復用技術的應用要求，不需要對基站進行基帶處理板擴容。

對傳輸?shù)挠绊?br />
HSDPA空分復用技術提高了HSDPA小區(qū)吞吐量，在開啟2倍速空分復用的情況下，單小區(qū)HSDPA理論峰值速率會增加一倍，這會導致NodeB至RNC間的Iub接口帶寬增加，而Iub帶寬增加就會導致需要的E1數(shù)目增加，因此在開啟空分復用后，要根據(jù)實際需求核算NodeB設備是否增加傳輸接口板卡，同樣RNC側由于空分復用增加了Iub口的傳輸帶寬需求，因此也需要考慮是否需要增加Iub傳輸接口板卡。

以典型室內(nèi)覆蓋站型O3為例，如時隙配比2:4，配置兩個HSDPA載波，每HSDPA載波配置3個HSDPA業(yè)務時隙,基站負荷按照70%考慮，則不開啟空分復用需要3個E1，開啟2倍速空分復用功能后需要5個E1，增加2個E1。

HSDPA空分復用技術應用建議

總體來說，HSDPA空分復用主要應用在室內(nèi)環(huán)境中，要求室內(nèi)分布系統(tǒng)單個小區(qū)有一個多通道RRU或2個以上單通道RRU，且多個通道之間的隔離度至少應達到12dB～15dB，各具體應用場景建議如下。

室外場景

對于室外情況，在采用智能天線的情況下，理論分析認為通過空分復用可以獲得一定的增益。但由于站點周圍的環(huán)境復雜，用戶的位置分布隨機性強且用戶的移動性大，隔離度不好保證，同時空間處理及干擾抑制的算法復雜度很高，目前還處于研究階段。所以現(xiàn)階段密集市區(qū)和一般市區(qū)的室外基站都不建議使用空分復用。

商務寫字樓

該類建筑多為全鋼或鋼筋混凝土結構外加玻璃幕墻，樓層內(nèi)的墻壁多采用復合吸音材料，穿透損耗較小，樓層間隔離度高。該環(huán)境下高端用戶比重較大，用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務有較大需求，用戶一般均勻分布在不同樓層。