2024年5月9日发(作者：母正卿)
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２００６．４ 电信工
ＨＳＤＰＡ技术的引入对ＷＣＤＭＡ Ｒ９９系统
ｌ ｕｂ传输影响分析
李坤江
（京移通信设计院有限公司 北京１ ０００５５）
摘要 本文介绍了ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ接口的协议框架，并且通过对ＨＳＤＰＡ技术特性的分析和系统仿真，得到了当
ＨＳＤＰＡ与ＷＣＤＭＡ Ｒ９９共载频设置时的传输需求，给出了基站传输设计的带宽参考值。
关键词ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ Ｅ１
由于ＨＳＤＰＡ数据流量的突发特性，本文讨论了
ＨＳＤＰＡ系统中，无线空中接口流量变化、ＨＳ—ＤＳＣＨ
ＨＳ—ＤＳＣＨ提供的功能类似Ｒ９９中提供给ＤＳＣＨ的功
能。ＨＳ—ＤＳＣＨ的ＦＰ（Ｆｒａｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏ１）处理从ＳＲＮＣ
功率配置和用户分布特性对基站传输带宽的影响，给出
了一种核算Ｉｕｂ接口传输带宽需求的方法，针对３种情
况：密集市区室外、密集市区室内、一般市区室外在仿
到ＣＲＮＣ以及ＣＲＮＣ到Ｎｏｄｅ Ｂ的数据传输。如图１
所示。
真条件下的基站传输带宽的需求，并且给出传输带宽的
配置建议，为网络设计和网络建设提供了参考。
ＲＬＣ ＭＡＣ— ＨＳ— ＲＬＣ
ＭＡＣ
ＨＳ—
ＭＡＣ— ＤＳＣＨ
ｎＳ ＦＰ
Ｌ２
ＰＨＹ ＰＨＹ Ｌ１
ｃ／ｓｈ ＤＳＣＨ
ＨＳ—
ＤＳＣＨ
ＦＰ
Ｌ２
Ｌ１
Ｌ２
Ｌ１
ＭＡＣ—Ｄ
ＨＳ—
ＤＳＣＨ
ＦＰ
Ｌ２
Ｌ１
ＦＰ
本文第１部分主要介绍ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ接口的相关协
议框架，第２部分讨论了影响ＨＳＤＰＡ系统传输配置的
主要因素，第３部分通过链路仿真给出了ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ
接口传输带宽的配置核算。第４部分对文章进行总结，
给出了ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ传输配置建议。
Ｕｕ Ｉｕｂ Ｉｕｒ
图１ ＨＳ－ＤＳＣＨ协议框架（配置ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ）
１ ＨＳＤＰＡ中ｌｕｂ接口协议框架
ＨＳＤＰＡ在Ｎｏｄｅ Ｂ中引入了一个新的功能实体
ＭＡＣ－ｈｓ，Ｍａｃ层支持Ｈ—ＡＲＱ和ＨＳ—ＤＳＣＨ调度功
（２）不包含ＭＡＣ—ｃ／ｓｈ的配置。在这个配置中，
Ｎｏｄｅ Ｂ的ＭＡＣ—ｈｓ直接和ＳＲＮＣ的ＭＡＣ—ｄ相关，
ＣＲＮＣ中无ＨＳ—ＤＳＣＨ的用户平面功能，不包含任何
ＨＳＤＰＡ相关内容，ＳＲＮＣ中的ＭＡＣ—ｄ位于Ｎｏｄｅ Ｂ
的ＭＡＣ—ｈｓ之上，ＳＲＮＣ中的ＨＳ—ＤＳＣＨ用户平面直
接连接到Ｎｏｄｅ Ｂ。如图２所示。
由于ＨＳＤＰＡ的引入，系统需要为每对ＨＳ—ＤＳＣＨ
的ＦＰ建立ＡＡＬ２连接，如果不包含ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ的结
能，２００４年１２月，３ＧＰＰ ＴＳ２５．３０８ ｖ６．３．０提出
ＵＴＲＡＮ处的两种ＭＡＣ协议配置。
（１）包含ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ的配置，Ｎｏｄｅ Ｂ中ＭＡＣ－
ｈｓ位于ＣＲＮＣ的ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ以下，ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ向
．。
３２．。
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Ｔ
构（目前大多厂家采用的就是此种方式），那么系统就
ｉｎｔｅｒｖａｌ可以重复多少次；
只是在Ｎｏｄｅ Ｂ增加了ＭＡＣ—ｈｓ的实体。
ＲＬＣ ＲＬＣ
ＭＡＣ ＭＡＣ—ｄ
ＨＳ—
ＭＡＣ— ＤＳＣＨ ＨＳ—ＤＳＣＨ
ｈｓ ＦＰ ＦＰ
Ｌ２ Ｌ２
ＰＨＹ ＰＨＹ Ｌ１ Ｌ１
ＵＵ ｌｕｂ／ｌｕｒ
图２ ＨＳ—ＤＳＣＨ协议框架（无ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ配置）
在ＨＳＤＰＡ系统中，由于空Ｅｌ流量的剧烈变化，
３ＧＰＰ协议中定义了ＨＳ—ＤＳＣＨ的流量控制过程来保证
系统的性能。ＭＡＣ—ｈｓ的流量控制功能使得ＲＮＣ发送
到Ｎｏｄｅ Ｂ的数据流量保持在一定的状态，不会因为
Ｎｏｄｅ Ｂ的缓冲不够而导致待传输的数据丢失。每当
ＲＮＣ有数据需要发送到Ｎｏｄｅ Ｂ时，ＲＮＣ会先发送请
求到Ｎｏｄｅ Ｂ，只有Ｎｏｄｅ Ｂ的缓冲池有一定空闲空间
时才允许ＲＮＣ发送数据。
ＨＳ—ＤＳＣＨ的流量控制过程包括ＣＲＮＣ向Ｎｏｄｅ
Ｂ发送流量控制申请帧￣ＩＮｏｄｅ Ｂ向ＣＲＮＣ发送流量分
配帧两个过程。当ＲＮＣ需要申请ＨＳ—ＤＳＣＨ流量时
（如ＲＬＣ有ＰＳ数据需发送），可通过向Ｎｏｄｅ Ｂ发送流
量申请帧，Ｎｏｄｅ Ｂ通过流量分配过程返回可接受流量，
这样ＲＮＣ就可以依照Ｎｏｄｅ Ｂ授权的流量进行发送。
Ｎｏｄｅ Ｂ也可以通过流量分配过程主动修改流量，ＲＮＣ
收到新的流量分配消息后，丢弃原来的流量分配信息，
采用新流量发送。
ＣＡＰＣＩＴＹ ＡＬＬＯＣＡＴＩＯＮ（容量分配）消息中有
４个ＩＥ：Ｍａｘｉｍｕｍ ＭＡＣ－ｄ ＰＤＵ ｌｅｎｇｔｈ，ＨＳ－ＤＳＣＨ
ｃｒｅｄｉｔｓ，ＨＳ—ＤＳＣＨ ｉｎｔｅｒｖａｌ和ＨＳ—ＤＳＣＨ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ
ｅｐｒｉｏｄ。
ＭＡＣ－ｄ ＰＤＵ ｌｅｎｇｔｈ：最大ＭＡＣ—ｄ ＰＤＵ长度；
ＨＳ－ＤＳＣＨ ｃｒｅｄｉｔｓ：表示在ＨＳ－ＤＳＣＨ ｉｎｔｅｒｖａｌ
中可以发送的ＭＡＣ－ｄ ＰＤＵ个数；
ＨＳ－ＤＳ Ｃ Ｈ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ：表示ＨＳ－ＤＳ Ｃ Ｈ
ＨＳ—ＤＳＣＨ ｉｎｔｅｒｖａｌ：表示每个ＨＳ—ＤＳＣＨ的
ＰＤＵ发送时间间隔。
从流量控制分配消息看，Ｎｏｄｅ Ｂ通过ｃｒｅｄｉｔｓ，
ｉｎｔｅｒｖａｌ，ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ参数，可控制ＲＮＣ以ｉｎ—
ｔｅｒｖａｌ定义的时间间隔发送数据，该时间间隔中发送的
ＭＡＣ—ｄ ＰＤＵ的数量为ｃｒｅｄｉｔｓ，ＭＡＣ—ｄ ＰＤＵ的最
大长度为Ｍａｘｉｍｕｍ ＭＡＣ－ｄ ＰＤＵ ｌｅｎｇｔｈ，时间间隔
重复个数为ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ。
Ｉｕｂ接口的信令通过ＡＡＬ５承载，可以使用ＣＢＲ、
ＲＴ—ＶＢＲ，ＮＲＴ—ＶＢＲ；而业务使用ＡＡＬ２承载，实
时业务可使用ＣＢＲ、ＲＴ～ＶＢＲ，非实时业务可使用
ＮＲＴ—ＶＢＲ、ＵＢＲ、ＵＢＲ＋。
ＡＴＭ组网时，ＲＮＣ和Ｎｏｄｅ Ｂ连接到ＡＴＭ网络，
可以将这些ＶＣＣ打包成ＶＰＣ进行管理。采用ＵＢＲ／
ＵＢＲ＋传输ＨＳＤＰＡ数据，可以较好的满足ＨＳＤＰＡ业
务突发特点，提高传输效率。
Ｎｏｄｅ Ｂ的ＭＡＣ—ｈｓ控制着ＨＳ－ＤＳＣＨ的流量控
制过程，ＲＮＣ控制着ＣＣＨ／ＤＣＨ的流量。
ＲＮＣ ＭＡＣ—ｄ在数据传输时，必须符合两类流量
模板：建立ＨＳ—ＤＳＣＨ信道时，符合Ｎｏｄｅ Ｂ分配的流
量模板；建立ＤＣＨ信道时，符合ＲＲ分配的流量模板。
在流量分配时，可以针对Ｎｏｄｅ Ｂ分配的流量模板＊ＩＲＲ
分配的流量模板设置不同的优先级，从而确定优先保证
ＷＣＤＭＡ Ｒ９９的业务或者ＨＳＤＰＡ的业务。
２ ＨＳＤＰＡ的ｌｕｂ接口带宽需求
ＨＳＤＰＡ技术系统中，影响Ｉｕｂ接口带宽需求主要
如下。
（１）空中接口容量动态变化速率：Ｉｕｂ接口的容量
需求由用户的话务模型、分布方式、业务行为确定，包
括控制面流量需求、用户面流量需求，并以此确定需要
的Ｅ１／Ｔ１／ＳＴＭ１的端口数。控制面流量由无线层应用
决定，在整个接口中，其所占比例较小。用户面流量由
当前Ｎｏｄｅ Ｂ的ＣＳ／ＰＳ业务量决定，在接口流量中所
．．
３３．．
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占比例很大。控制面和用户面使用独立的ＰＶＣ，分别使
用ＡＡＬ５／ＡＡＬ２适配。通过控制面和用户面的上层流
３．１密集市区（室外）
核算条件：用户均匀分布；室外环境，ＰＡ３无线
信道模型；传播模型：Ｃｏｓｔ—ＨＡＴＡ２３１；５码字
量，可达到控制接口速率的目的。
（２）Ｎｏｄｅ Ｂ流量模板和更新速率：由多种因素决
定，如Ｎｏｄｅ Ｂ的实现，当前空口状态，Ｎｏｄｅ Ｂ的缓
存。如果Ｎｏｄｅ Ｂ有较大缓存，可能出现Ｎｏｄｅ Ｂ一次
ＨＳＤＰＡ，与ＷＣＤＭＡ Ｒ９９共载频设置；正比公平调
度算法，用户数为１６；Ｒ９９的ＤＣＨ的下行码数目６４个；
Ｒ９９规划目标：ＣＳ６４ｋｂｉｔ／ｓ业务连续覆盖，ＣＳ６４ｋｂｉｔ／ｓ
要求大量数据，如果ＨＳ—ＤＳＣＨ的空口链路质量不好，
导致Ｎｏｄｅ Ｂ缓存大量占用，Ｎｏｄｅ Ｂ就可能要求ＲＮＣ
停止传输下行数据。如果Ｎｏｄｅ Ｂ流量模板更新速率很
快，将增加ＲＮＣ流量成型的处理开销。
（３）ＲＬＣ的数据缓存状态，业务优先级，调度公
平性。从提高系统吞吐率角度来看，当ＲＬＣ有数据缓
存时，应该提供相应的发送机会，同时发送机会应考虑
ＲＬＣ的缓存量，给ＲＬＣ缓存大的提供更多的机会，但
也要考虑ＱｏＳ要求以及公平性，即保证优先级高的业务
有优先调度的机会，同时考虑多ＵＥ间的公平。
（４）Ｉｕｂ接Ｅｌ上的流控，在Ｉｕｂ接Ｅｌ上的流控是基
于一对控制帧实现的：Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ＆Ｃａｐａｃｉｔｙ
Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ。Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ用于ＲＮ Ｃ向Ｎｏｄｅ Ｂ
请求分配容量；Ｃａｐａｃｉｔｙ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ用于Ｎｏｄｅ Ｂ向
ＲＮＣ分配容量。对每一个ＣＲ消息，Ｎｏｄｅ Ｂ会返回ＣＡ
消息，包括Ｃｒｅｄｉｔ（ＰＤＵ），Ｉｎｔｅｒｖａｌ，Ｒｅｐ．ｐｅｒｉｏｄ，
ＲＮＣ根据其内容将其对应为相应的数据数率和流
量。Ｎｏｄｅ Ｂ在返回ＣＡ是一般根据：收到ＲＮＣ的ＣＲ，
收到ＵＥ的ＣＱＩ，队列的负荷达到一定门限等几种情
况。
３ Ｒ９９和ＨＳＤＰＡ共载频基站的ｌｕｂ接口带宽
需求核算
本文主要通过仿真的方法核算空中接口流量变化对
Ｉｕｂ传输带宽的影响，兼顾调度算法和Ｎｏｄｅ Ｂ缓存的
影响。
核算目的：得到在Ｒ９９网络建成的情况下，升级
ＨＳＤＰＡ后，不同ＨＳ—ＤＳＣＨ功率配置下Ｉｕｂ接口的带
宽需求。
．．
３４．．
业务功率配比３６ｄＢｍ。功率配比：系统总共率４３ｄＢｍ，
导频功率３３ｄＢｍ，ＨＳ—ＳＣＣＨ功率３０ｄＢｍ
小区峰值吞吐量概率分布
４０００
３５００
＋ＨＳＤＳＣＨ：４Ｗ
．‘ＨＳＤＳＣＨ＝６Ｗ
ＨＳＤＳＣＨ＝８Ｗ
嚣
ＨＳＤＳＣＨ＝１０Ｗ
５００
０
ＨＳＤＳＣＨ＝１２Ｗ
。。。。ｒ、一Ｃ＇－１ ０一ｒ、。。 ｎ ０
０ Ｃ＇－Ｉ ｎ ０ Ｃ＇－Ｉ Ｉｎ ｒ、。。Ｉｎ寸 ０
０ ０ Ｃ＇－Ｉ。。。。Ｉｎ一 一ｒ、 ０
０ ０ ０ ０一ｎ ｒ、 ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０一
概率
图３ ＨＳＤＰＡ小区峰值吞吐量概率分布
表１ ＨＳＤＰＡ的传输带宽需求（Ｍｂｉｔ／ｓ）
ＨＳＤＳＣＨ功率 传输阻塞率
０．２０％ ２％
４Ｗ ２．５ １．５
６Ｗ ３ ２
８Ｗ ３．６ ２．８
１０Ｗ ３．６ ３．４
１２Ｗ ３．６ ３．６
通过核算，得到不同ＨＳ—ＤＳ Ｃ Ｈ功率配置下，
ＨＳＤＰＡ小区峰值吞吐量的概率分布，由图３可以看出，
由于传输带宽的限制会导致用户阻塞，对于阻塞率不同
的要求会影响传输带宽的需求，确定传输阻塞率的需求
ｉＦＩＨＳ—ＤＳＣＨ的配置功率，通过表１就可查出带宽需求。
以上核算是未考虑Ｒ９９容量的带宽需求，下面给出
示例中对应情况下Ｒ９９的容量需求。
ＨｓＤＰＡ的引入会导致下行负荷的抬升，对于小区
负载增加导致下行干扰余量的上升可根据下式进行计算：
ＮｏｉｓｅＲｉｓｅ＝１－￣。
其中：口为下行正交化因子；ｆ为邻区干扰因子；
ｒ７。 为下行负荷； 。 为下行最大发射功率；Ⅳ０为背
景热噪声；ⅣＦ为终端噪声系数；ＣＬ为机顶Ｖ１到终端
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之间的耦合损耗；
ＷＣＤＭＡ Ｒ９９的无线容量与业务模型，功率设置
３．２密集市区（室内）
核算条件：室内环境，其它条件同３．１。
则密集市区微蜂窝三扇区ＨＳＤＰＡ系统的ＣＤＦ分
布和ＲＬＣ层的传输带宽需求如图５、表５所示。
等多种因素有关，采用ＨＳＤＰＡ与Ｒ９９共载频规划方案
时，主要是ＨＳＤＰＡ分配的功率和ＨＳＤＰＡ用户产生的
干扰对Ｒ９９的容量会产生影响。考虑下行８０％负载时，
不同ＨＳＤＰＡ功率配置Ｒ９９带宽需求如表２所示。
表２ Ｒ９９ ＤＣＨ带宽需求
ＨＳＤＳＣＨ ＨＳ—ＳＣＣＨ 导频 其它公共 Ｒ９９ ＤＣＨ Ｒ９９吞吐量
功率 功率 功率 信道功率 功率 （ｋｂｉｔ／ｓ）
４Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ｌ１Ｗ ５ｌ５．６２５
６Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ９Ｗ ４２１．８７５
８Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ７Ｗ ３２８．１２５
ｌ０Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ５Ｗ ２３４．３７５
ｌ２Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ３Ｗ ｌ４０．６２５
不同功率配置下，一个基站的带宽需求如表３所示。
表３三扇区宏蜂窝小区的带宽需求
ＨＳＤＳＣＨ Ｒ９９ ＤＣＨ 公共 系统吞吐量（Ｍｂｉｔ／ｓ）
功率 功率 信道 传输阻塞率 传输阻塞率
０．２％ ２％
５Ｗ ｌ１Ｗ ４Ｗ ８．７５ ６．０５
７Ｗ ９Ｗ ４Ｗ ｌ０．２７ ７．２７
９Ｗ ７Ｗ ４Ｗ ｌ１．７８ ９．３８
ｌ１Ｗ ５Ｗ ４Ｗ ｌ１．５０ ｌ０．９０
ｌ３Ｗ ３Ｗ ４Ｗ ＩＩ．２２ ＩＩ．２２
Ｅｌ数量需求核算：
第一条Ｅｌ实际容量＝（２０４８—６４—１０５０ Ｘ ５３ Ｘ ８／
１０００）×４８／５３＝２０４８—５０９）Ｘ ４８／５３＝１３９３ｋｂｉｔ／ｓ
其它每条Ｅ Ｉ实际容量：（２ ０ ４ ８—６ ４）Ｘ ４ ８／
５３＝ｌ ７９６ｋｂｉｔ／ｓ
则不同功率配置时，基站的Ｅｌ需求如表４所示。
表４三扇区宏蜂窝小区的Ｅ１需求
功率配比 Ｅｌ需求
ＨＳＤＰＡ Ｒ９９ ＤＣＨ 公共 传输阻塞率 传输阻塞
功率 功率 信道 ０．２％ 率２％
５Ｗ ｌ１Ｗ ４Ｗ ５ ４
７Ｗ ９Ｗ ４Ｗ ６ ４
９Ｗ ７Ｗ ４Ｗ ７ ５
ｌ１Ｗ ５Ｗ ４Ｗ ７ ６
ｌ３Ｗ ３Ｗ ４Ｗ ６ ６
小区吞吐概率分布
４０００
３５００
一
兰３０００
ＨＳＤＳＣＨ＝４Ｗ
２５００
—
ＨＳＤＳＣＨ＝６Ｗ
嘉
１０００
０００
ＨＳＤＳＣＨ＝８Ｗ
ＨＳＤＳＣＨ＝１０Ｗ
齑５
＋ＨＳＤＳＣＨ＝１２Ｗ
÷
００
０
。ｏ ｎ Ｎ 一０ ｎ ０
０ Ｎ Ｎ口 ｎ ０
０ ０ Ｎ。ｏ。ｏ ｎ—ｎ ０
０ ０ ０ ０—０＇３ 。ｏ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０一
概率
图５密集市区室内微蜂窝ＨＳＤＰＡ系统吞吐量概率分布
表５ ＲＬＣ带宽需求（Ｍｂｉｔ／ｓ）
ＨＳＤＳＣＨ功率 传输阻塞率
０．２０％ ２％
４Ｗ ３ ２
６Ｗ ３．３ ２．４
８Ｗ ３．６ ３．２
１０Ｗ ３．６ ３．６
———— ＿ｗ——一 ３．６ ３．６
则此时基站的带宽需求和Ｅｌ需求如表６所示。
３．３一般市区
核算条件：Ｒ９９规划目标：ＰＳ６４ｋｂｉｔ／ｓ业务连续
覆盖，ＰＳ６４ｋｂｉｔ／ｓ业务功率配比３５ｄｂｍ；其它条件同
３．１。
则不同功率配置下，基站的带宽需求和Ｅｌ需求如
表７所示。
４ 结论
因为ＨＳＤＰＡ技术主要针对ＰＳ域分组业务的应用，
与ＣＳ域电路域业务不同，此时由传输导致的阻塞并不
是用户被Ｂｌｏｃｋ掉，而是指延时提供用户的数据需求（即
使网络发展中后期ＶｏｌＰ业务和Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ业务应用于
ＨＳＤＰＡ后，也可以通过优先级设置的方法，保证ＣＳ业
务的传输带宽，延时ＰＳ业务的数据需求）。
换一个角度说，此时的阻塞率也可以理解为空中接
．．
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表６基站的带宽需求和Ｅ１需求
系统吞吐量（Ｍｂｉｔ／ｓ）
ＨＳＤＳＣＨ功率 Ｒ９９ ＤＣＨ功率 公共信道
５Ｗ
７Ｗ
９Ｗ
ｌｌＷ
ｌ３Ｗ
ｌｌＷ
９Ｗ
７Ｗ
５Ｗ
３Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
Ｅｌ需求
传输阻塞率０．２％ 传输阻塞率２％ 传输阻塞率０．２％ 传输阻塞率２％
３．５２
３．７２
３．９３
３．８３
３．７４
２．５２
２．８２
３．５３
３．８３
３．７４
２
２
２
２
２
２
２
２
２
２
表７基站带宽和Ｅ１需求
系统吞吐量（Ｍｂｉｔ／ｓ）
ＨＳＤＰＡ功率
５Ｗ
７Ｗ
Ｅｌ需求
Ｒ９９ ＤＣＨ功率
ｌｌＷ
９Ｗ
公共信道
４Ｗ
４Ｗ
传输阻塞率０．２％ 传输阻塞率２％ 传输阻塞率０．２％ 传输阻塞率２％
８．７５
９．９７
４．２ｌ
５．４ｌ
５
６
３
３
９Ｗ
ｌｌＷ
ｌ３Ｗ
７Ｗ
５Ｗ
３Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
ｌ１．７８
ｌ１．５０
ｌ１．２２
８．４１
９．６ｌ
ｌ０．８ｌ
７
７
６
５
６
６
口的利用率，即当传输阻塞率为０．２％、２％时，可以理
虽然同样减少了１００ｋｂｉｔ／ｓ的带宽，用户一般不会感觉
到。
解为空中接ＶＩ利用率为９９．８％、９８％。从时间概念上来
理解，就是在０．２％、２％的时间内，由于传输带宽的配
置原因，导致延时提供用户的数据需求。
考虑作为实际物理意义上的用户，由于主观感觉的
通过对ＨＳＤＰＡ技术本身和用户感知两个方面的分
析，对于ＨＳＤＰＡ网络的传输阻塞率不必要求过严，设
为２％（甚至可以更高一点）即可。
根据以上分析，基站的Ｅ１需求与室内室外的环境、
不准确性，很难感觉到短时间内的吞吐量降低。作为实
际用户，仅对带宽相对变化幅度敏感，而对用户绝对变
化量不敏感；且在目前的情况下，带宽越高其感觉越不
明显。例如用户可以明显感觉到２００ｋｂｉｔ／ｓ对１００ｋｂｉｔ／ｓ
的带宽变化，但是对于１．１Ｍｂｉｔ／ｓ对１Ｍｂｉｔ／ｓ的带宽，
码字配置、功率配比、站型等多种因素有关。总的来说，
宏蜂窝三扇区共载波５码字ＨＳＤＰＡ配置时需要５～７个
Ｅ１，微蜂窝小区共载频５码字ＨＳＤＰＡ系统配置时需要
２条Ｅ１。
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｎｏｄｅ Ｂ Ｉｕｂ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｎｇ ｉｎ ＨＳＤＰＡ Ｎｅｔｗｏｒｋ
ＬｉＫｕｎｊｉａｎｇ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｐ＆Ｔ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ＆Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３５）
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈａｔ ｔｈｅ ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ａｒｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ＨＳＤＰＡ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｅａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｙｐｉｃａｌｌｙ Ｉｕｂ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｉｓ ｇｉｖｅｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ
ＨＳＤＰＡ ａｎｄ Ｒ９９ ａｒｅ ａｓｓｉｇｎｅｄ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄ ｏｎ ＷＣＤＭＡ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｇｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＨＳＤＰＡ，Ｉｕｂ，Ｅ１
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ＨＳＤＰＡ技术的引入对ＷＣＤＭＡ Ｒ９９系统
ｌ ｕｂ传输影响分析
李坤江
（京移通信设计院有限公司 北京１ ０００５５）
摘要 本文介绍了ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ接口的协议框架，并且通过对ＨＳＤＰＡ技术特性的分析和系统仿真，得到了当
ＨＳＤＰＡ与ＷＣＤＭＡ Ｒ９９共载频设置时的传输需求，给出了基站传输设计的带宽参考值。
关键词ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ Ｅ１
由于ＨＳＤＰＡ数据流量的突发特性，本文讨论了
ＨＳＤＰＡ系统中，无线空中接口流量变化、ＨＳ—ＤＳＣＨ
ＨＳ—ＤＳＣＨ提供的功能类似Ｒ９９中提供给ＤＳＣＨ的功
能。ＨＳ—ＤＳＣＨ的ＦＰ（Ｆｒａｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏ１）处理从ＳＲＮＣ
功率配置和用户分布特性对基站传输带宽的影响，给出
了一种核算Ｉｕｂ接口传输带宽需求的方法，针对３种情
况：密集市区室外、密集市区室内、一般市区室外在仿
到ＣＲＮＣ以及ＣＲＮＣ到Ｎｏｄｅ Ｂ的数据传输。如图１
所示。
真条件下的基站传输带宽的需求，并且给出传输带宽的
配置建议，为网络设计和网络建设提供了参考。
ＲＬＣ ＭＡＣ— ＨＳ— ＲＬＣ
ＭＡＣ
ＨＳ—
ＭＡＣ— ＤＳＣＨ
ｎＳ ＦＰ
Ｌ２
ＰＨＹ ＰＨＹ Ｌ１
ｃ／ｓｈ ＤＳＣＨ
ＨＳ—
ＤＳＣＨ
ＦＰ
Ｌ２
Ｌ１
Ｌ２
Ｌ１
ＭＡＣ—Ｄ
ＨＳ—
ＤＳＣＨ
ＦＰ
Ｌ２
Ｌ１
ＦＰ
本文第１部分主要介绍ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ接口的相关协
议框架，第２部分讨论了影响ＨＳＤＰＡ系统传输配置的
主要因素，第３部分通过链路仿真给出了ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ
接口传输带宽的配置核算。第４部分对文章进行总结，
给出了ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ传输配置建议。
Ｕｕ Ｉｕｂ Ｉｕｒ
图１ ＨＳ－ＤＳＣＨ协议框架（配置ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ）
１ ＨＳＤＰＡ中ｌｕｂ接口协议框架
ＨＳＤＰＡ在Ｎｏｄｅ Ｂ中引入了一个新的功能实体
ＭＡＣ－ｈｓ，Ｍａｃ层支持Ｈ—ＡＲＱ和ＨＳ—ＤＳＣＨ调度功
（２）不包含ＭＡＣ—ｃ／ｓｈ的配置。在这个配置中，
Ｎｏｄｅ Ｂ的ＭＡＣ—ｈｓ直接和ＳＲＮＣ的ＭＡＣ—ｄ相关，
ＣＲＮＣ中无ＨＳ—ＤＳＣＨ的用户平面功能，不包含任何
ＨＳＤＰＡ相关内容，ＳＲＮＣ中的ＭＡＣ—ｄ位于Ｎｏｄｅ Ｂ
的ＭＡＣ—ｈｓ之上，ＳＲＮＣ中的ＨＳ—ＤＳＣＨ用户平面直
接连接到Ｎｏｄｅ Ｂ。如图２所示。
由于ＨＳＤＰＡ的引入，系统需要为每对ＨＳ—ＤＳＣＨ
的ＦＰ建立ＡＡＬ２连接，如果不包含ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ的结
能，２００４年１２月，３ＧＰＰ ＴＳ２５．３０８ ｖ６．３．０提出
ＵＴＲＡＮ处的两种ＭＡＣ协议配置。
（１）包含ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ的配置，Ｎｏｄｅ Ｂ中ＭＡＣ－
ｈｓ位于ＣＲＮＣ的ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ以下，ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ向
．。
３２．。
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Ｔ
构（目前大多厂家采用的就是此种方式），那么系统就
ｉｎｔｅｒｖａｌ可以重复多少次；
只是在Ｎｏｄｅ Ｂ增加了ＭＡＣ—ｈｓ的实体。
ＲＬＣ ＲＬＣ
ＭＡＣ ＭＡＣ—ｄ
ＨＳ—
ＭＡＣ— ＤＳＣＨ ＨＳ—ＤＳＣＨ
ｈｓ ＦＰ ＦＰ
Ｌ２ Ｌ２
ＰＨＹ ＰＨＹ Ｌ１ Ｌ１
ＵＵ ｌｕｂ／ｌｕｒ
图２ ＨＳ—ＤＳＣＨ协议框架（无ＭＡＣ－ｃ／ｓｈ配置）
在ＨＳＤＰＡ系统中，由于空Ｅｌ流量的剧烈变化，
３ＧＰＰ协议中定义了ＨＳ—ＤＳＣＨ的流量控制过程来保证
系统的性能。ＭＡＣ—ｈｓ的流量控制功能使得ＲＮＣ发送
到Ｎｏｄｅ Ｂ的数据流量保持在一定的状态，不会因为
Ｎｏｄｅ Ｂ的缓冲不够而导致待传输的数据丢失。每当
ＲＮＣ有数据需要发送到Ｎｏｄｅ Ｂ时，ＲＮＣ会先发送请
求到Ｎｏｄｅ Ｂ，只有Ｎｏｄｅ Ｂ的缓冲池有一定空闲空间
时才允许ＲＮＣ发送数据。
ＨＳ—ＤＳＣＨ的流量控制过程包括ＣＲＮＣ向Ｎｏｄｅ
Ｂ发送流量控制申请帧￣ＩＮｏｄｅ Ｂ向ＣＲＮＣ发送流量分
配帧两个过程。当ＲＮＣ需要申请ＨＳ—ＤＳＣＨ流量时
（如ＲＬＣ有ＰＳ数据需发送），可通过向Ｎｏｄｅ Ｂ发送流
量申请帧，Ｎｏｄｅ Ｂ通过流量分配过程返回可接受流量，
这样ＲＮＣ就可以依照Ｎｏｄｅ Ｂ授权的流量进行发送。
Ｎｏｄｅ Ｂ也可以通过流量分配过程主动修改流量，ＲＮＣ
收到新的流量分配消息后，丢弃原来的流量分配信息，
采用新流量发送。
ＣＡＰＣＩＴＹ ＡＬＬＯＣＡＴＩＯＮ（容量分配）消息中有
４个ＩＥ：Ｍａｘｉｍｕｍ ＭＡＣ－ｄ ＰＤＵ ｌｅｎｇｔｈ，ＨＳ－ＤＳＣＨ
ｃｒｅｄｉｔｓ，ＨＳ—ＤＳＣＨ ｉｎｔｅｒｖａｌ和ＨＳ—ＤＳＣＨ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ
ｅｐｒｉｏｄ。
ＭＡＣ－ｄ ＰＤＵ ｌｅｎｇｔｈ：最大ＭＡＣ—ｄ ＰＤＵ长度；
ＨＳ－ＤＳＣＨ ｃｒｅｄｉｔｓ：表示在ＨＳ－ＤＳＣＨ ｉｎｔｅｒｖａｌ
中可以发送的ＭＡＣ－ｄ ＰＤＵ个数；
ＨＳ－ＤＳ Ｃ Ｈ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ：表示ＨＳ－ＤＳ Ｃ Ｈ
ＨＳ—ＤＳＣＨ ｉｎｔｅｒｖａｌ：表示每个ＨＳ—ＤＳＣＨ的
ＰＤＵ发送时间间隔。
从流量控制分配消息看，Ｎｏｄｅ Ｂ通过ｃｒｅｄｉｔｓ，
ｉｎｔｅｒｖａｌ，ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ参数，可控制ＲＮＣ以ｉｎ—
ｔｅｒｖａｌ定义的时间间隔发送数据，该时间间隔中发送的
ＭＡＣ—ｄ ＰＤＵ的数量为ｃｒｅｄｉｔｓ，ＭＡＣ—ｄ ＰＤＵ的最
大长度为Ｍａｘｉｍｕｍ ＭＡＣ－ｄ ＰＤＵ ｌｅｎｇｔｈ，时间间隔
重复个数为ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ。
Ｉｕｂ接口的信令通过ＡＡＬ５承载，可以使用ＣＢＲ、
ＲＴ—ＶＢＲ，ＮＲＴ—ＶＢＲ；而业务使用ＡＡＬ２承载，实
时业务可使用ＣＢＲ、ＲＴ～ＶＢＲ，非实时业务可使用
ＮＲＴ—ＶＢＲ、ＵＢＲ、ＵＢＲ＋。
ＡＴＭ组网时，ＲＮＣ和Ｎｏｄｅ Ｂ连接到ＡＴＭ网络，
可以将这些ＶＣＣ打包成ＶＰＣ进行管理。采用ＵＢＲ／
ＵＢＲ＋传输ＨＳＤＰＡ数据，可以较好的满足ＨＳＤＰＡ业
务突发特点，提高传输效率。
Ｎｏｄｅ Ｂ的ＭＡＣ—ｈｓ控制着ＨＳ－ＤＳＣＨ的流量控
制过程，ＲＮＣ控制着ＣＣＨ／ＤＣＨ的流量。
ＲＮＣ ＭＡＣ—ｄ在数据传输时，必须符合两类流量
模板：建立ＨＳ—ＤＳＣＨ信道时，符合Ｎｏｄｅ Ｂ分配的流
量模板；建立ＤＣＨ信道时，符合ＲＲ分配的流量模板。
在流量分配时，可以针对Ｎｏｄｅ Ｂ分配的流量模板＊ＩＲＲ
分配的流量模板设置不同的优先级，从而确定优先保证
ＷＣＤＭＡ Ｒ９９的业务或者ＨＳＤＰＡ的业务。
２ ＨＳＤＰＡ的ｌｕｂ接口带宽需求
ＨＳＤＰＡ技术系统中，影响Ｉｕｂ接口带宽需求主要
如下。
（１）空中接口容量动态变化速率：Ｉｕｂ接口的容量
需求由用户的话务模型、分布方式、业务行为确定，包
括控制面流量需求、用户面流量需求，并以此确定需要
的Ｅ１／Ｔ１／ＳＴＭ１的端口数。控制面流量由无线层应用
决定，在整个接口中，其所占比例较小。用户面流量由
当前Ｎｏｄｅ Ｂ的ＣＳ／ＰＳ业务量决定，在接口流量中所
．．
３３．．
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２００６．４ 电信工
占比例很大。控制面和用户面使用独立的ＰＶＣ，分别使
用ＡＡＬ５／ＡＡＬ２适配。通过控制面和用户面的上层流
３．１密集市区（室外）
核算条件：用户均匀分布；室外环境，ＰＡ３无线
信道模型；传播模型：Ｃｏｓｔ—ＨＡＴＡ２３１；５码字
量，可达到控制接口速率的目的。
（２）Ｎｏｄｅ Ｂ流量模板和更新速率：由多种因素决
定，如Ｎｏｄｅ Ｂ的实现，当前空口状态，Ｎｏｄｅ Ｂ的缓
存。如果Ｎｏｄｅ Ｂ有较大缓存，可能出现Ｎｏｄｅ Ｂ一次
ＨＳＤＰＡ，与ＷＣＤＭＡ Ｒ９９共载频设置；正比公平调
度算法，用户数为１６；Ｒ９９的ＤＣＨ的下行码数目６４个；
Ｒ９９规划目标：ＣＳ６４ｋｂｉｔ／ｓ业务连续覆盖，ＣＳ６４ｋｂｉｔ／ｓ
要求大量数据，如果ＨＳ—ＤＳＣＨ的空口链路质量不好，
导致Ｎｏｄｅ Ｂ缓存大量占用，Ｎｏｄｅ Ｂ就可能要求ＲＮＣ
停止传输下行数据。如果Ｎｏｄｅ Ｂ流量模板更新速率很
快，将增加ＲＮＣ流量成型的处理开销。
（３）ＲＬＣ的数据缓存状态，业务优先级，调度公
平性。从提高系统吞吐率角度来看，当ＲＬＣ有数据缓
存时，应该提供相应的发送机会，同时发送机会应考虑
ＲＬＣ的缓存量，给ＲＬＣ缓存大的提供更多的机会，但
也要考虑ＱｏＳ要求以及公平性，即保证优先级高的业务
有优先调度的机会，同时考虑多ＵＥ间的公平。
（４）Ｉｕｂ接Ｅｌ上的流控，在Ｉｕｂ接Ｅｌ上的流控是基
于一对控制帧实现的：Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ＆Ｃａｐａｃｉｔｙ
Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ。Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ用于ＲＮ Ｃ向Ｎｏｄｅ Ｂ
请求分配容量；Ｃａｐａｃｉｔｙ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ用于Ｎｏｄｅ Ｂ向
ＲＮＣ分配容量。对每一个ＣＲ消息，Ｎｏｄｅ Ｂ会返回ＣＡ
消息，包括Ｃｒｅｄｉｔ（ＰＤＵ），Ｉｎｔｅｒｖａｌ，Ｒｅｐ．ｐｅｒｉｏｄ，
ＲＮＣ根据其内容将其对应为相应的数据数率和流
量。Ｎｏｄｅ Ｂ在返回ＣＡ是一般根据：收到ＲＮＣ的ＣＲ，
收到ＵＥ的ＣＱＩ，队列的负荷达到一定门限等几种情
况。
３ Ｒ９９和ＨＳＤＰＡ共载频基站的ｌｕｂ接口带宽
需求核算
本文主要通过仿真的方法核算空中接口流量变化对
Ｉｕｂ传输带宽的影响，兼顾调度算法和Ｎｏｄｅ Ｂ缓存的
影响。
核算目的：得到在Ｒ９９网络建成的情况下，升级
ＨＳＤＰＡ后，不同ＨＳ—ＤＳＣＨ功率配置下Ｉｕｂ接口的带
宽需求。
．．
３４．．
业务功率配比３６ｄＢｍ。功率配比：系统总共率４３ｄＢｍ，
导频功率３３ｄＢｍ，ＨＳ—ＳＣＣＨ功率３０ｄＢｍ
小区峰值吞吐量概率分布
４０００
３５００
＋ＨＳＤＳＣＨ：４Ｗ
．‘ＨＳＤＳＣＨ＝６Ｗ
ＨＳＤＳＣＨ＝８Ｗ
嚣
ＨＳＤＳＣＨ＝１０Ｗ
５００
０
ＨＳＤＳＣＨ＝１２Ｗ
。。。。ｒ、一Ｃ＇－１ ０一ｒ、。。 ｎ ０
０ Ｃ＇－Ｉ ｎ ０ Ｃ＇－Ｉ Ｉｎ ｒ、。。Ｉｎ寸 ０
０ ０ Ｃ＇－Ｉ。。。。Ｉｎ一 一ｒ、 ０
０ ０ ０ ０一ｎ ｒ、 ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０一
概率
图３ ＨＳＤＰＡ小区峰值吞吐量概率分布
表１ ＨＳＤＰＡ的传输带宽需求（Ｍｂｉｔ／ｓ）
ＨＳＤＳＣＨ功率 传输阻塞率
０．２０％ ２％
４Ｗ ２．５ １．５
６Ｗ ３ ２
８Ｗ ３．６ ２．８
１０Ｗ ３．６ ３．４
１２Ｗ ３．６ ３．６
通过核算，得到不同ＨＳ—ＤＳ Ｃ Ｈ功率配置下，
ＨＳＤＰＡ小区峰值吞吐量的概率分布，由图３可以看出，
由于传输带宽的限制会导致用户阻塞，对于阻塞率不同
的要求会影响传输带宽的需求，确定传输阻塞率的需求
ｉＦＩＨＳ—ＤＳＣＨ的配置功率，通过表１就可查出带宽需求。
以上核算是未考虑Ｒ９９容量的带宽需求，下面给出
示例中对应情况下Ｒ９９的容量需求。
ＨｓＤＰＡ的引入会导致下行负荷的抬升，对于小区
负载增加导致下行干扰余量的上升可根据下式进行计算：
ＮｏｉｓｅＲｉｓｅ＝１－￣。
其中：口为下行正交化因子；ｆ为邻区干扰因子；
ｒ７。 为下行负荷； 。 为下行最大发射功率；Ⅳ０为背
景热噪声；ⅣＦ为终端噪声系数；ＣＬ为机顶Ｖ１到终端
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之间的耦合损耗；
ＷＣＤＭＡ Ｒ９９的无线容量与业务模型，功率设置
３．２密集市区（室内）
核算条件：室内环境，其它条件同３．１。
则密集市区微蜂窝三扇区ＨＳＤＰＡ系统的ＣＤＦ分
布和ＲＬＣ层的传输带宽需求如图５、表５所示。
等多种因素有关，采用ＨＳＤＰＡ与Ｒ９９共载频规划方案
时，主要是ＨＳＤＰＡ分配的功率和ＨＳＤＰＡ用户产生的
干扰对Ｒ９９的容量会产生影响。考虑下行８０％负载时，
不同ＨＳＤＰＡ功率配置Ｒ９９带宽需求如表２所示。
表２ Ｒ９９ ＤＣＨ带宽需求
ＨＳＤＳＣＨ ＨＳ—ＳＣＣＨ 导频 其它公共 Ｒ９９ ＤＣＨ Ｒ９９吞吐量
功率 功率 功率 信道功率 功率 （ｋｂｉｔ／ｓ）
４Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ｌ１Ｗ ５ｌ５．６２５
６Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ９Ｗ ４２１．８７５
８Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ７Ｗ ３２８．１２５
ｌ０Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ５Ｗ ２３４．３７５
ｌ２Ｗ ｌＷ ２Ｗ ２Ｗ ３Ｗ ｌ４０．６２５
不同功率配置下，一个基站的带宽需求如表３所示。
表３三扇区宏蜂窝小区的带宽需求
ＨＳＤＳＣＨ Ｒ９９ ＤＣＨ 公共 系统吞吐量（Ｍｂｉｔ／ｓ）
功率 功率 信道 传输阻塞率 传输阻塞率
０．２％ ２％
５Ｗ ｌ１Ｗ ４Ｗ ８．７５ ６．０５
７Ｗ ９Ｗ ４Ｗ ｌ０．２７ ７．２７
９Ｗ ７Ｗ ４Ｗ ｌ１．７８ ９．３８
ｌ１Ｗ ５Ｗ ４Ｗ ｌ１．５０ ｌ０．９０
ｌ３Ｗ ３Ｗ ４Ｗ ＩＩ．２２ ＩＩ．２２
Ｅｌ数量需求核算：
第一条Ｅｌ实际容量＝（２０４８—６４—１０５０ Ｘ ５３ Ｘ ８／
１０００）×４８／５３＝２０４８—５０９）Ｘ ４８／５３＝１３９３ｋｂｉｔ／ｓ
其它每条Ｅ Ｉ实际容量：（２ ０ ４ ８—６ ４）Ｘ ４ ８／
５３＝ｌ ７９６ｋｂｉｔ／ｓ
则不同功率配置时，基站的Ｅｌ需求如表４所示。
表４三扇区宏蜂窝小区的Ｅ１需求
功率配比 Ｅｌ需求
ＨＳＤＰＡ Ｒ９９ ＤＣＨ 公共 传输阻塞率 传输阻塞
功率 功率 信道 ０．２％ 率２％
５Ｗ ｌ１Ｗ ４Ｗ ５ ４
７Ｗ ９Ｗ ４Ｗ ６ ４
９Ｗ ７Ｗ ４Ｗ ７ ５
ｌ１Ｗ ５Ｗ ４Ｗ ７ ６
ｌ３Ｗ ３Ｗ ４Ｗ ６ ６
小区吞吐概率分布
４０００
３５００
一
兰３０００
ＨＳＤＳＣＨ＝４Ｗ
２５００
—
ＨＳＤＳＣＨ＝６Ｗ
嘉
１０００
０００
ＨＳＤＳＣＨ＝８Ｗ
ＨＳＤＳＣＨ＝１０Ｗ
齑５
＋ＨＳＤＳＣＨ＝１２Ｗ
÷
００
０
。ｏ ｎ Ｎ 一０ ｎ ０
０ Ｎ Ｎ口 ｎ ０
０ ０ Ｎ。ｏ。ｏ ｎ—ｎ ０
０ ０ ０ ０—０＇３ 。ｏ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０一
概率
图５密集市区室内微蜂窝ＨＳＤＰＡ系统吞吐量概率分布
表５ ＲＬＣ带宽需求（Ｍｂｉｔ／ｓ）
ＨＳＤＳＣＨ功率 传输阻塞率
０．２０％ ２％
４Ｗ ３ ２
６Ｗ ３．３ ２．４
８Ｗ ３．６ ３．２
１０Ｗ ３．６ ３．６
———— ＿ｗ——一 ３．６ ３．６
则此时基站的带宽需求和Ｅｌ需求如表６所示。
３．３一般市区
核算条件：Ｒ９９规划目标：ＰＳ６４ｋｂｉｔ／ｓ业务连续
覆盖，ＰＳ６４ｋｂｉｔ／ｓ业务功率配比３５ｄｂｍ；其它条件同
３．１。
则不同功率配置下，基站的带宽需求和Ｅｌ需求如
表７所示。
４ 结论
因为ＨＳＤＰＡ技术主要针对ＰＳ域分组业务的应用，
与ＣＳ域电路域业务不同，此时由传输导致的阻塞并不
是用户被Ｂｌｏｃｋ掉，而是指延时提供用户的数据需求（即
使网络发展中后期ＶｏｌＰ业务和Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ业务应用于
ＨＳＤＰＡ后，也可以通过优先级设置的方法，保证ＣＳ业
务的传输带宽，延时ＰＳ业务的数据需求）。
换一个角度说，此时的阻塞率也可以理解为空中接
．．
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２００６．４ 电信工
表６基站的带宽需求和Ｅ１需求
系统吞吐量（Ｍｂｉｔ／ｓ）
ＨＳＤＳＣＨ功率 Ｒ９９ ＤＣＨ功率 公共信道
５Ｗ
７Ｗ
９Ｗ
ｌｌＷ
ｌ３Ｗ
ｌｌＷ
９Ｗ
７Ｗ
５Ｗ
３Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
Ｅｌ需求
传输阻塞率０．２％ 传输阻塞率２％ 传输阻塞率０．２％ 传输阻塞率２％
３．５２
３．７２
３．９３
３．８３
３．７４
２．５２
２．８２
３．５３
３．８３
３．７４
２
２
２
２
２
２
２
２
２
２
表７基站带宽和Ｅ１需求
系统吞吐量（Ｍｂｉｔ／ｓ）
ＨＳＤＰＡ功率
５Ｗ
７Ｗ
Ｅｌ需求
Ｒ９９ ＤＣＨ功率
ｌｌＷ
９Ｗ
公共信道
４Ｗ
４Ｗ
传输阻塞率０．２％ 传输阻塞率２％ 传输阻塞率０．２％ 传输阻塞率２％
８．７５
９．９７
４．２ｌ
５．４ｌ
５
６
３
３
９Ｗ
ｌｌＷ
ｌ３Ｗ
７Ｗ
５Ｗ
３Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
４Ｗ
ｌ１．７８
ｌ１．５０
ｌ１．２２
８．４１
９．６ｌ
ｌ０．８ｌ
７
７
６
５
６
６
口的利用率，即当传输阻塞率为０．２％、２％时，可以理
虽然同样减少了１００ｋｂｉｔ／ｓ的带宽，用户一般不会感觉
到。
解为空中接ＶＩ利用率为９９．８％、９８％。从时间概念上来
理解，就是在０．２％、２％的时间内，由于传输带宽的配
置原因，导致延时提供用户的数据需求。
考虑作为实际物理意义上的用户，由于主观感觉的
通过对ＨＳＤＰＡ技术本身和用户感知两个方面的分
析，对于ＨＳＤＰＡ网络的传输阻塞率不必要求过严，设
为２％（甚至可以更高一点）即可。
根据以上分析，基站的Ｅ１需求与室内室外的环境、
不准确性，很难感觉到短时间内的吞吐量降低。作为实
际用户，仅对带宽相对变化幅度敏感，而对用户绝对变
化量不敏感；且在目前的情况下，带宽越高其感觉越不
明显。例如用户可以明显感觉到２００ｋｂｉｔ／ｓ对１００ｋｂｉｔ／ｓ
的带宽变化，但是对于１．１Ｍｂｉｔ／ｓ对１Ｍｂｉｔ／ｓ的带宽，
码字配置、功率配比、站型等多种因素有关。总的来说，
宏蜂窝三扇区共载波５码字ＨＳＤＰＡ配置时需要５～７个
Ｅ１，微蜂窝小区共载频５码字ＨＳＤＰＡ系统配置时需要
２条Ｅ１。
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｎｏｄｅ Ｂ Ｉｕｂ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｎｇ ｉｎ ＨＳＤＰＡ Ｎｅｔｗｏｒｋ
ＬｉＫｕｎｊｉａｎｇ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｐ＆Ｔ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ＆Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３５）
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈａｔ ｔｈｅ ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ａｒｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ＨＳＤＰＡ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｅａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｙｐｉｃａｌｌｙ Ｉｕｂ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｉｓ ｇｉｖｅｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ
ＨＳＤＰＡ ａｎｄ Ｒ９９ ａｒｅ ａｓｓｉｇｎｅｄ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄ ｏｎ ＷＣＤＭＡ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｇｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＨＳＤＰＡ，Ｉｕｂ，Ｅ１
．．
３６．．