华为HSPA 应用及网络优化V2(终稿)

1、2020/7/26,HSPA+应用及网络优化,目录,HSPA+关键技术 HSPA+网规性能分析 华为HSPA+的海外应用 HSPA+的优化建议,DL 64QAM Dual Cell MIMO UL 16QAM RLC层二增强技术,提升峰值吞吐率的关键技术,提升系统容量的关键技术,CPC(永远在线技术） 增强 CELL_FACH CS over HSPA 干扰对消,3GPP R5 HSDPA,3GPP R8 HSPA+ Phase II,3GPP R7 HSPA+ Phase I,3GPP R6 HSUPA,峰值速率,DL 14.4Mbps,DL 14.4Mbps UL 5.76Mbps,DL

2、28Mbps UL 11Mbps,DL 42Mbps UL 11Mbps,3GPP分两阶段引入HSPA+各项关键技术,联通现网当前版本 RAN10,联通升级版本 RAN12,提升峰值速率的四大HSPA+关键技术,16QAM = 64QAM 下行速率提升50%,HS-DSCH,HS-DSCH,增加RRU，两天线并行发送数据 下行速率提升1倍,两小区载波捆绑发射数据 下行速率提升1倍,QPSK = 16QAM 上行速率提升1倍,下行64QAM调制技术,上行16QAM调制技术,2x2 MIMO 技术,Dual Cell HSDPA,两频点相邻,HSPA+ 几个标志性速率的来历,下行峰值速率21Mbp

3、s 64QAM提升下行速率50%：14.4 x 1.5 = 21.6Mbps 下行峰值速率28Mbps MIMO或DC提升下行速率1倍：14.4 x 2 = 28.8Mbps 下行峰值速率42Mbps 64QAM MIMO或DC: 14.4 x 1.5 x 2 = 43.2Mbps 上行峰值速率11Mbps 16QAM提升上行速率1倍：5.76 x 2 = 11.5Mbps,3GPP定义的HSDPA+终端,12类 HSDPA 终端,新增12类HSDPA+ 终端,3GPP协议在原HSDPA终端类型基础上，再新增了12类HSDPA终端,已有多款 Cat14 HSPA商用终端面世,已有支持MIMO的

4、商用终端面世,3GPP定义的HSUPA+终端,3GPP R7协议定义了一类支持上行11.5Mbps的HSUPA+终端 预计较长时间内，业界暂不会推出此HSUPA+商用终端,6类HSUPA 终端,HSUPA+ 终端,提升HSPA+的基础关键技术,RLC层二增强技术,传统RLC传输层采用固定PDU size，容易由于空口误码影响峰值速率进一步提升 层二增强技术采用更小且更多类型的PDU Size，可以灵活匹配无线质量变化，提升空口传输速率,减少DPCCH控制信道发射信息，降低上行干扰,采用DTX非连续发射技术，减小无用户数据时的发射功率,削减HS_SCCH控制信道发射数据块，降低下行干扰,CPC(

5、永远在线)，提升非连续业务容量,Pilot,TFCI,FBI,TPC,Pilot(6bits),TPC(4bits),UL DPCCH,new DPCCH,无DTX,有DTX,DPCCH发射功率,HS_SCCH,对于WEB浏览和VoIP等非连续业务，非激活态下的功率发射降低了系统容量。而传统技术只针对专用信道设计了DTX非连续发射功率技术 CPC永远在线的实质就是：针对控制信道进一步降低发射功率，同时依然保持用户处于连接状态,CPC（Continous Packet Connectivity）的几项子技术,CPC 大幅度提升WEB浏览用户容量,WEB浏览类业务占3G实际应用的50%以上，因此C

6、PC技术对于提升3G容量意义重大(注：下载间隔越长，网页越小，CPC增益越大）,128,20 R99语音 + 2FTP WEB浏览场景用户数仿真,132,仿真模型用户类型：全是web浏览用户网络负载：上行50，下行75网页大小：13kBytes下载间隔：20s,仿真模型用户类型：20个语音，2个FTP，其余为web浏览用户网络负载：上行50，下行75网页大小：13kBytes下载间隔：20s,目录,HSPA+关键技术 HSPA+网规性能分析 华为HSPA+的海外应用 HSPA+的优化建议,引入HSPA 对覆盖的影响,64QAM在信号质量较好时才启动，对于小区边缘吞吐率无提升。 MIMO在整个小

7、区都有增益，边缘吞吐率提升明显，实测表明提升4060,坏点代表覆盖边缘,MIMO用户和非MIMO用户的吞吐率实测数据,注：CAT18类终端支持MIMO，目前只有测试终端,仿真结果:HSPAMIMO对性能的提升,HSPA在整个小区都会获得MIMO增益 在小区中心，MIMO双流传输，获得空间复用增益； 在小区边缘，MIMO单流传输，获得闭环发分集增益,Ior/Ioc：本小区信号强度和邻区信号强度之比,表征终端与基站的距离,MIMO与Ior/Ioc关系的仿真曲线,MIMO Gain 对比 HSPA,城区HSPA 64QAM下行链路增益仿真,HSPA应用于信号条件好的环境 当Ior/Ioc 12dB时

8、，网络可启动64QAM高阶调制方式 宏蜂窝环境下，10%区域可享受到64QAM带来的吞吐率增益 微蜂窝环境下，30%区域可享受到64QAM带来的吞吐率增益,HSPA+与Ior/Ioc关系的仿真曲线,Ior/Ioc：本小区信号强度和邻区信号强度之比 表征终端与基站的距离,启动64QAM的区域比例,宏蜂窝环境,微蜂窝环境,30%区域的Ior/Ioc12dB,10%区域的Ior/Ioc12dB,Geometry Factor Distribution CDF,城区16QAM 上行容量增益,HSPA+ 提升小区上行平均吞吐率约20%-30%,小区平均吞吐率（ UL16QAM vs UL QPSK ）,

9、0,500,1000,1500,2000,2500,3000,3500,75%,80%,85%,90%,上行目标负载,16QAM,QPSK,Throughput (kbps),DC-HSDPA 提升性能100,主小区 F 1,辅助小区 F 2,双小区覆盖 完全相同,下行峰值速率可达 42Mbps,相邻频点,两个相邻载频同时传送数据给同样用户,DC-HSDPA让两小区的资源得到充分调度实现负载均衡,目录,HSPA+关键技术 HSPA+网规性能分析 华为HSPA+的海外应用 HSPA+的优化建议,华为HSPA+，引领移动宽带潮流,自2008年, 华为在全球陆续建设HSPA+ 实验局 截至目前，华为

10、和爱立信已在全球部署数十个HSPA+商用和预商用网络，解决方案领先业界一年 全球已推出超过10款HSPA+ 商用数据卡，华为推出6款,新加坡StarHub(09.03.27) 希腊Vodafone(09.05.20) 香港PCCW(09.06) 埃及Etisalat(09.06) 新加坡M1(09.07),日本eMobile(09.07.24) 土耳其Vodafone(09.07.30) 土耳其Avea(09.07.30) 葡萄牙optimus(09.08.03) 沙特STC(09.09.14),华为已获得全球36个HSPA+商用合同，其中20个已商用,客户价值 无线宽带提速，保持市场领先 实

11、际速率达18.2Mbps 流畅支持MBMS手机电视、多媒体网络等创新业务 数据业务高速增长 移动用户数增长14%，移动数据业务流量增长23倍,2009新加坡StarHub推出HSPA+服务,StraHub建网历程,2007年发布东南亚首个7.2Mbps HSDPA & 1.92 Mbps HSUPA 2008年9月发布5.76M HSUPA phase 2 在密集商业区预先准备第二载波 2009年3月发布HSPA商用网络,项目介绍 2008年5月，华为为 StarHub升级全国网络支持HSPA+ 2009年3月，HSPA+正式商用，峰值速率可达21Mbps,现网统计:满足64QAM启动条件用户

12、比例20以上,根据现网统计，满足64QAM启动条件的用户数 广州联通，CQI=25比例为74.5，启动64QAM概率为25.5（路测数据采样点24190） 新加坡StarHub，CQI=25比例为79.7，64QAM概率为20.3（话统数据采样点506,137,779）,现网统计满足64QAM启动条件的用户在20以上,现网手机上报的CQI分布图,目录,HSPA+关键技术 HSPA+网规性能分析 华为HSPA+的海外应用 HSPA+的优化建议,HSPA+优化建议,从HSPA升级到HSPA+，我们需要关注以下几个方面的内容： 1）设备软硬件的要求 2）CE资源的要求 3）传输资源的要求 4）RF环

13、境的要求,软硬件要求：64QAM = Dual Cell + 64QAM,BBU3900,BTS3900,软件升级,软件升级,软件升级,HSPA+ 64QAM (21M / 5.76M),HSPA (14.4M/5.76M),BBU3900,RRU3804,BTS3900,软件升级,HSPA+ Dual CELL (42M / 11M),软件升级 增加新基带板,软件升级 增加新的基带板,BTS3900,HSPA - 64QAM：只需软件升级 64QAM - Dual Cell + 64QAM：只需软件升级和BBU插卡,RRU3804,软硬件要求：64QAM = MIMO+64QAM,BBU39

14、00,BTS3900,软件升级,软件升级,软件升级,HSPA+ 64QAM (21M / 5.76M),HSPA (14.4M/5.76M),软件升级 增加RRU,HSPA+ MIMO (42M / 11M),软件升级 增加新基带板,软件升级 增加RFU 增加新的基带板,BTS3900,+,RFU,HSPA - 64QAM：只需软件升级 64QAM - MIMO + 64QAM：软件升级，同时需增加RRU和BBU插卡,RRU3804,HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.,Huawei Confidential,下行CE消耗,下行64QAM在下行链路上不消耗额外的CE，主要

15、是因为相对于HSDPA，其容量的增加是通过调制方式的变化。 MIMO在下行链路上也不需要消耗额外的CE，主要是因为相对于HSDPA，其容量的增加是通过射频调制方式的变化。 当MIMO引入之后，在上行链路上HS-DPCCH需要消耗1个CE。,HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.,Huawei Confidential,上行CE消耗,HSUPA 和CE消耗规则,HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.,Huawei Confidential,HSPA+: Iub带宽消耗,E1传输: 30%开销 IP传输: 20%开销,CQI信号质量指示,判断64QAM的启动

16、条件,Ec/Nt：业务信道功率与干扰之比， 表征业务信道信号质量,小区近点,小区边缘,近点正交性好，邻区干扰可以忽略 Ec/Nt高，所以CQI高，大于25 近点满足64QAM条件的比例高,远点正交性差，邻区干扰占主要部分 Ec/Nt低，所以CQI差，915 远点很难满足64QAM条件,64QAM跟网络质量的关系 CQI决定是否能够启用64QAM，需要持续进行RF优化 改善网络结构，保障站点尽量建设在目标用户群近端，增大64QAM的使用机会,CQI大于25可以启动64QAM,A,B,C,对于高速的数据业务来说，大多数是在室内产生，因此，室内覆盖的优化是扩充64QAM用户的主要区域，针对室内覆盖的特点，建议可以通过以下几个方面来改善室内覆盖： 1）采用室内与室外异频的方案，避免室外信号对室内信号造成干扰，从而导致CQI下降； 2）在室内系统改造过程中，注意室分同频小区的干扰造成信号质量下降； 3）室分系统需要注意室分器件或者与其他系统合路引入的干扰，从而导致室分系统的容量下降。,主设备,室内分布系统,室外站,加强室内覆盖优化,充分发挥64QAM的优势,HSPA+的优化建议,通过HS