3G網(wǎng)絡(luò)相對于2G提供的無線傳輸速率高很多，微博、手機上網(wǎng)等迅猛增長的數(shù)據(jù)業(yè)務要求3G網(wǎng)絡(luò)的上下行都能提供良好支撐。增強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)務的業(yè)務質(zhì)量和業(yè)務帶寬，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)務只要由HSDPA和HSUPA來承載，但由于HSUPA終端的成熟度問題導致HSUPA功能仍沒有規(guī)模商用，因此高速的數(shù)據(jù)業(yè)務下行可以使用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，同時也會影響下行數(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，如超過5M，用戶需要等待較長時間。

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，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)務上行帶寬資源受限問題，太原移動公司采用自適應上行增強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上行增強技術(shù)原理

自適應上行增強AUE算法的基本思想是通過修改數(shù)據(jù)業(yè)務（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，來達到提升數(shù)據(jù)業(yè)務速率的目的，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)務速率。



圖表 1 AUE與常規(guī)業(yè)務理論速率實現(xiàn)對比


圖表 2 相同資源下AUE與常規(guī)數(shù)據(jù)業(yè)務理論速率關(guān)系對比

AUE業(yè)務與普通PS業(yè)務的區(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UE發(fā)射功率比較低時，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UE發(fā)射功率比較高時，將AUE速率降速至相應的PS普通速率，以降低UE發(fā)射功率，避免UE掉話。

當業(yè)務在AUE速率時，如果存在干擾，可能會導致UE上行發(fā)射功率持續(xù)攀升，從而導致上行BLER迅速升高，業(yè)務實際性能下降，因此此時也需要將AUE速率降速至PS普通速率，以維持業(yè)務性能，保障用戶Qos。圖3為AUE算法原理圖，當用戶處在普通速率下，網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到6B事件時，開始升速，當用戶處在AUE速率，如果網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到6A或5A測量報告時，降速到對應的普通速率。



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可行，可有效提升用戶使用感知。

AUE技術(shù)現(xiàn)網(wǎng)試驗效果

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進行了AUE技術(shù)研究測試，主要進行數(shù)據(jù)上傳測試，后臺跟蹤用戶的標口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UE平均上傳速率變化，發(fā)射功率變化以及BLER變化。預期效果為在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信號較強的覆蓋場景測試

在室內(nèi)分布系統(tǒng)下選取覆蓋強場（RSCP大于-75dBm）和覆蓋弱場(RSCP小于-90dBm)兩種場景分別進行AUE參數(shù)實施前后的對比測試，而測試的業(yè)務又分為上行32kbps，64kbps，128kbps數(shù)據(jù)上傳，室內(nèi)強場下AUE對比測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下。



表格 1 室內(nèi)信號強場景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)務速率提升高達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和理論預期一樣有所改善。從各項測試數(shù)據(jù)上來看AUE在室內(nèi)強場覆蓋下，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， 手機發(fā)生功率高達10～19dBm, BLER均大于90%,導致在AUE模式下上傳過程中并未升速而是按照標準速率進行上傳.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，并且導致手機發(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行定點測試和移動測試，對于定點測試分別選取宏站固定扇區(qū)的覆蓋近點（RSCP>-75dBm）、中點（RSCP在－85dBm左右）、遠點（RSCP在－95dBm左右）進行測試；測試的業(yè)務分為普通模式與AUE模式下的上行32kbps，64kbps數(shù)據(jù)上傳，為保障測試的準確性每項測試進行2次，取2次測試數(shù)據(jù)的平均值為測試統(tǒng)計。

（1）近點測試（RSCP>-75dBm）

近點場景下進行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個碼道）的情況下，兩次升速均成功，速率提升明顯，達到理論預期，UE發(fā)生功率有所提高，BLER變化不明顯，近點AUE效果明顯。

（2）中點測試（RSCP在－85dBm左右）

中點場景下進行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個碼道）的情況下，均沒有發(fā)生升速情況。

（3）遠點測試（RSCP在－95dBm左右）

遠點場景下進行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、中點、遠點AUE測試結(jié)果


從測試數(shù)據(jù)上可以看出：在近點AUE速率提升效果明顯，業(yè)務速率提升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。但在中點和遠點，手機發(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，中點高達5.61dBm,遠點高達14.149 dBm，BLER惡化明顯。可以得出結(jié)論AUE在近點強場位置效果良好，在中點和遠點位置速率提升不明顯，卻由于抬升手機發(fā)生功率給網(wǎng)絡(luò)增加了干擾。

TD現(xiàn)網(wǎng)AUE驗證效果及適用場景分析

1、TD-SCDMA上行增強技術(shù)AUE在現(xiàn)網(wǎng)驗證后，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)務量最高的16個小區(qū)相關(guān)AUE參數(shù)，用戶的上行速率升高，使得固定時間內(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)務量有12.83%左右的提升，上行總流量從16365提升到23463（統(tǒng)計單位：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)務速率提升高達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和理論預期一樣有所改善，改善了碼資源利用率，增強了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)務的業(yè)務量，提升了市場價值收入。

在室內(nèi)信號比較好的區(qū)域和室外近點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)弱場景和室外中點以及遠點，信號波動比較大，干擾比較大，AUE無法進行上行升速的同時抬升了手機的發(fā)生功率，進一步增加了BLER，對網(wǎng)絡(luò)有不同程度的影響。

3、AUE總結(jié)

AUE技術(shù)考慮適合應用于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋相對較好，信號波動較小，干擾比較小的場景；最典型的應用場景就應該是安裝了室內(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，信號波動不大，干擾小，并且該環(huán)境是發(fā)生數(shù)據(jù)業(yè)務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)境復雜，尤其中點和遠點信號波動嚴重，干擾相對較大，不建議對室外站點開啟AUE。對于AUE建議規(guī)模應用于室內(nèi)場景，尤其室數(shù)據(jù)熱點區(qū)域的室分系統(tǒng)，由于AUE模式下手機會增大發(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)進行上行ISCP觀測，如果ISCP升高建議關(guān)閉AUE功能。