TD-SCDMA系统HSDPA测试研究

　　中国泰尔实验室 贾志鹏 李伟

　　时分同步码分多址系统(TD-SCDMA，TimeDivision Synchronous Code Division Multiple Access)作为我国第一个拥有自主知识产权的国际通信标准，集CDMA、TDMA、SDMA等技术优势于一体，同时采用了智能天线、联合检测、同步CDMA、自适应功率控制等技术，具有系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等特点。考虑到不断增长的无线数据业务对网络性能带来的新要求，尤其是下行业务的要求，3GPP Release 5引入了重要的增强技术—HSDPA。它采用共享的下行信道进行数据传输，通过引入AMC、HARQ、快速调度、16QAM等技术，得到了较高的数据吞吐量，并有效降低了数据重传的程度和传输时延。目前TD-SCDMA系统的HSDPA技术和标准已趋于成熟，相应的外场测试和进网检验都在进行中，这些都为进一步商用打下了坚实的基础。

　　快速调度

　　为了能更好地适应无线信道的快速变化，减少数据传输的时延，HSDPA系统将调度功能实体MAC-hs放在NodeB中而不是RNC中。MAC-hs功能实体主要负责HSDPA的快速分组调度和高速下行共享信道(HS-DSCH)的实时控制，分组调度算法控制和管理着共享资源的快速分配，决定了AMC和HARQ的性能。

　　目前常见的调度算法如表1所示。

表1 不同调度算法特点比较

　　多载波HSDPA技术

　　TD-SCDMA系统中每个载波只有1.28Mbit/s，相对于WCDMA、WiMAX和WLAN等技术，TD-SCDMA技术虽然具有较好的频谱效率，但单用户峰值速率不够。通过多载波捆绑，在使用HSDPA技术时，多个载波信道资源可以灵活配置，从而更好地为一个或多个用户服务，大大提高了峰值速率。

　　每个TD-SCDMA小区可以配置多个载频，即构建N频点小区，如图1所示。在每一个小区中，仅有一个频点作为主载频，其他都为辅载频，对于每个小区的广播信息，主公共控制物理信道(P-CCPCH)、辅公共控制物理信道(S-CCPCH)、寻呼指示信道(PICH)和下行导频(DwPTS)等仅配置在主载频上。

图1 多载波小区配置示意图

　　为了引入多载波，在NodeB侧MAC-hs调度实体需要对数据在各个载波上分流，多个UE以时分和/或码分的方式共享多个载波上的HSDPA物理信道，各载波独立进行编码映射和调制发送；在UE侧，终端需要具有同时接收多个载波数据的能力，各个载波进行独立译码处理后合并。

　　HSDPA测试

　　由于增加了HSDPA功能的无线基站(NodeB)，整个系统需要新增的入网测试项目主要包括以下几个方面。

　　1.无线基站(NodeB)基本功能测试

　　UTRAN决定HSDPA用户的服务HS-DSCH小区。UTRAN和UE支持服务HS-DSCH小区的同步改变方式，异步改变方式为可选。当HSDPA用户从一个小区移动到另一个小区，必须维持该用户的数据传输。服务HS-DSCH小区的改变可以在专用信道的建立、释放和重配过程中实现。

　　该测试部分主要关注系统支持的不同类型的服务、HS-DSCH小区的切换流程和预期结果，主要包括同一NodeB内不同小区之间HS-DSCH信道间的切换、普通业务信道DCH与HS-DSCH间的相互切换、组合信道(HS-DSCH+DCH)间的切换、组合信道与HS-DSCH及DCH间的切换、同一RNC内不同NodeB之间HS-DSCH信道间的切换、普通业务信道DCH与HS-DSCH间的相互切换、组合信道(HS-DSCH+DCH)间的切换、组合信道与HS-DSCH及DCH间的切换、不同RNC间的切换、本小区内HS-DSCH与其他信道(DCH、FACH、PCH)间的切换等。

　　2.Iub接口测试

　　Iub接口连接NodeB和RNC。在Iub接口上传送的信息包括信令、DCH、RACH、FACH、DSCH以及HS-DSCH数据流。引入HSDPA后，由Iub接口的HS-DSCH公共传输信道帧协议FP对Iub接口的MAC-d流量进行控制。测试项目主要包括HSDPA相关物理信道的建立和删除、相关资源审计和状态指示、无线链路的建立与删除以及无线链路的同步重配置等。

　　3.无线指标测试

　　TD-SCDMA系统在增加了HSDPA功能后，在信道编码过程中就增加了HARQ功能和16QAM调制，相应的无线信道配置和无线指标也有所变化。无线指标测试可以分为发射机测试、接收机测试和性能测试。

　　发射机测试主要包括单载波下的频谱发射模板、单载波、三载波、最大载波下的邻道泄露功率比(ACLR)、最大载波下的杂散辐射、与GSM900、DCS1800、WCDMA之间的共存共址(单载波下的发射互调，要求干扰信号必须是HSDPA信号)、量误差幅度(EVM)以及峰值码域误差。

　　由于HSUPA相关标准还没有完善，因此在接收机测试部分，HSDPA系统没有增加测试项目。在性能测试中，目前只针对采用双接收机天线分集的NodeB进行测试，对采用智能天线的NodeB的性能测试方法待定。