告別2G語音為王的時代，當前中國運營商正迎來數(shù)據(jù)業(yè)務崛起的3G新時代。用戶需要視頻通信、游戲下載、手機電視等各種豐富的應用，同時也需要運營商提供足夠大的帶寬，因此提升小區(qū)的數(shù)據(jù)吞吐量就尤為重要，對此，中興通訊此前推出了自主知識產(chǎn)權(quán)的HSPA MX倍速（空分復用）技術(shù)，可使運營商在不增加任何硬件投資的條件下，僅需軟件升級方式，即可成倍提升小區(qū)吞吐量。本期，我們邀集國家知識產(chǎn)權(quán)局、中國移動通信集團設計院、北京郵電大學、中興通訊的專家對該技術(shù)的創(chuàng)新情況和進一步發(fā)展做出解讀。

國家知識產(chǎn)權(quán)局知識產(chǎn)權(quán)研究中心 王雷

HSPA MX為運營商和設備商帶來雙贏

中興通訊在TD-SCDMA（以下簡稱TD）標準框架下研發(fā)出HSPA MX技術(shù)，具有重要的產(chǎn)業(yè)價值。2008年底我國3G牌照正式發(fā)放，在頻譜分配上為TD做出特別部署，這給中國通信產(chǎn)業(yè)界帶來了重要的發(fā)展機遇，也為實力最強的運營商——中國移動運營TD提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

但相比cdma2000和WCDMA，TD發(fā)展面臨著缺乏商用經(jīng)驗、整體產(chǎn)業(yè)鏈完整程度需要加強等多方面挑戰(zhàn)。此時為運營商提供設備的中興通訊在TD標準框架下積極研發(fā)出HSPA MX技術(shù)，通過評測具有很好技術(shù)效果，這對TD整體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展起到了重要的支持作用。而這種支持對于設備商本身的發(fā)展也極具戰(zhàn)略作用，為其搶占TD設備市場提供了支持，非常值得鼓勵。

新技術(shù)的推出基于豐厚的技術(shù)儲備

中興通訊對空分復用技術(shù)和TD標準框架早有深刻認識，研發(fā)HSPA MX技術(shù)早有儲備。早在2000年，中興通訊便申請專利00125697“多載波軟件無線電收發(fā)信機及其提高智能天線性能的方法”，開始對空分復用技術(shù)進入了深入研發(fā)，并獲得了專利權(quán)。

中興通訊在2004年以前對于空分復用技術(shù)主要針對FDD系統(tǒng)進行研究，TD聯(lián)盟成立后技術(shù)研發(fā)更多地傾向于TDD系統(tǒng)。所以中興通訊能夠提出針對TD系統(tǒng)的空分復用技術(shù)是基于豐厚的技術(shù)儲備的。

建議將HSPA MX納入TD專利池

提出具有先進性的技術(shù)申請、獲得專利并不是企業(yè)的最終目的，最終目的是利用專利獲得相應的市場成功，在這方面可參考國外通信巨頭的經(jīng)營模式。通信產(chǎn)業(yè)具有兩個特點：第一，通信產(chǎn)業(yè)以標準為核心，芯片商、設備商、運營商都需要緊密圍繞標準發(fā)展；第二，通信產(chǎn)業(yè)鏈的運行需要芯片商、設備商、運營商協(xié)力共同運行。在認識到通信產(chǎn)業(yè)的特點后，應當注意兩點。

首先運用專利不能像高通公司一樣使用專利武器竭澤而漁，使其主導的CDMA技術(shù)和UMB標準道路越走越窄。

其次，參考WCDMA和WiMAX的運營經(jīng)驗，組成TD專利池，將HSPA MX這樣重要的專利納入其中。這樣可以起到幾方面的作用：第一，使產(chǎn)業(yè)鏈正常運行所需要的各種角色都能參與其中，而不因?qū)＠趬就顺?；第二，如果不擁有相關(guān)技術(shù)和專利籌碼的國外機構(gòu)希望加入，可以此為條件交換設備商所需要的其他標準的專利許可。

我國通信設備商在產(chǎn)品性價比競爭中具有一定的優(yōu)勢，在突破專利壁壘后，將使其競爭能力得到更高提升。

如何在自主開創(chuàng)的技術(shù)方向下盡可能多的獲得專利籌碼

在對多個技術(shù)領(lǐng)域的專利進行閱讀、分析后發(fā)現(xiàn)，中國人并不缺乏創(chuàng)新精神和奇思妙想，缺乏的是如何有效運用專利這種方式獲得技術(shù)保護并從中獲取收益的能力。

如對于中國自主提出的TD標準，最早的標準框架專利出現(xiàn)在1997年，但國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界大規(guī)模向TDD方向的CDMA系統(tǒng)部署卻在2003年以后，而松下等日本公司于1998年就在TD的標準框架下對技術(shù)方案申請專利。日本和韓國產(chǎn)業(yè)界當年突破專利壁壘，其重要手段就在于跟蹤意識和變通意識，這種情況非常值得中國通信產(chǎn)業(yè)界思考。所以建議開創(chuàng)了HSPA MX這樣好的技術(shù)方案的中興通訊在專利方面把自身的技術(shù)權(quán)益表達充分，并盡可能多地獲得專利籌碼。

中國移動通信集團設計院研究所高級工程師 董江波

HSPA MX技術(shù)可以大大提高用戶體驗

HSPA MX技術(shù)是HSPA技術(shù)在TD系統(tǒng)中的先進和創(chuàng)新的應用。HSPA MX在自身的自適應編碼、HRQ、Quest調(diào)度等方面與傳統(tǒng)的HSPA技術(shù)類似，但HSPA MX主要應用了空間的隔離特性。當多個用戶之間的空間隔離度滿足一定條件的時候，由于HSPA MX空間隔離度作用，用戶可以復用相應的碼道，從而達到提高傳輸效率的作用。因此，不同用戶之間能否和如何滿足一定的空間隔離度，是該技術(shù)能否應用以及應用效果如何的關(guān)鍵所在。運營商在部署網(wǎng)絡時會考慮這一關(guān)鍵特性，根據(jù)該特性來選擇部署網(wǎng)絡的技術(shù)方案。

用戶體驗方面，在室內(nèi)小規(guī)模試點情況下，兩個用戶之間的隔離度如果能滿足一定條件的話，確實可以提高小區(qū)的吞吐率；在相同用戶數(shù)的情況下，小區(qū)吞吐量的提升可以帶來每個用戶通信吞吐量的提升；單個用戶吞吐量提升之后，用戶進行游戲下載等下載業(yè)務時的速率將提高，用戶體驗將大大提升。

HSPA MX是一個多倍速的技術(shù)，根據(jù)不同的設置，可以將吞吐率提升至2倍、4倍等，這主要是由多個用戶之間的隔離度大小以及室內(nèi)部署的通道數(shù)量而決定。但是這種倍速技術(shù)不是永無止境增加的，它也有一定的極限，這種極限主要由室內(nèi)部署的通道數(shù)、通道內(nèi)各用戶之間的隔離度是否可在實際的網(wǎng)絡中達到、硬件的處理能力等指標而決定。

多通道和多天線特性是HSPA MX應用的前提

增加小區(qū)的數(shù)據(jù)吞吐量，尤其是增加室內(nèi)的數(shù)據(jù)吞吐量（這種室內(nèi)是多通道部署場景），HSPA MX是具有一定的優(yōu)勢的。如果從改變底層物理層傳輸技術(shù)層面考慮提高系統(tǒng)吞吐量，那么采用64QAM和MIMO，在標準和終端上都會做一定的修改。而HSPA MX并未對底層的物理層傳輸技術(shù)做出改變，也不需要對終端進行相應的改進，標準方面也無需進行較大修改。如果采用增加HSPA MX設備增加室內(nèi)下行數(shù)據(jù)吞吐量，對于無線接入網(wǎng)絡的規(guī)劃無需較大的修改，但要在傳輸系統(tǒng)做相應的修改和增強。

采用HSPA MX、64QAM和MIMO技術(shù)并不矛盾，可以結(jié)合在一起使用。比如理論上講，采用64QAM調(diào)制可以使峰值速率從1.6Mbit/s提高至3.2Mbit/s，再采用2×2MIMO可以將速率提高至6.4Mbit/s，而這時依然可以在室內(nèi)采用HSPA MX技術(shù)，從而對數(shù)據(jù)速率進行2倍速或者4倍速提高。

HSPA MX技術(shù)主要是與TD系統(tǒng)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新技術(shù)，因為TD采用多天線、具有多通道特性；而WCDMA系統(tǒng)并不具有多天線和多通道特性，不便于形成各用戶間隔離度較好的情形，應用起來也就有一定的困難。TD在室內(nèi)應用時會有8通道或6通道，每個通道相當于一個小型的功放，應用時可以在1、2層用一個通道，3、4層用另一通道，5、6層再用一個通道，這樣以來三個層次在通道上就產(chǎn)生一定的隔離，能夠區(qū)分不同層次的用戶，具有很好的區(qū)分性。WCDMA系統(tǒng)是單通道設置，是一個大功放、而不是多個小功放機制。

北京郵電大學信息與通信學院博士 許森

TD系統(tǒng)是自干擾碼道受限系統(tǒng)，碼道的利用效率有效提升是提高TD頻譜利用率的關(guān)鍵。目前TD采用的是15M帶寬(2010MHz～2025MHz）、9個頻點（室外6個頻點，室內(nèi)3個頻點）的方式，而WCDMA采用30MHz的帶寬，雖然理論上TD的頻譜利用率高于WCDMA，但是總的容量上低于WCDMA。

數(shù)據(jù)業(yè)務是移動運營商未來競爭的焦點，對于現(xiàn)有TD系統(tǒng)設備技術(shù)，最大的缺陷就是室內(nèi)覆蓋。根據(jù)NTT docomo的統(tǒng)計，大約69.7%的3G業(yè)務量來自于室內(nèi)。因此，3G未來業(yè)務的重心在室內(nèi)，如何提高室內(nèi)覆蓋的效率，對于TD和WCDMA系統(tǒng)都至關(guān)重要。

中興通訊推出的HSPA MX倍速(空分復用)技術(shù)，實質(zhì)上增加了空分的增益，在室內(nèi)覆蓋的情況下利用了樓道、墻體的隔離作用，而在室外利用了智能天線的波束賦形技術(shù)，使得不同用戶在空間產(chǎn)生隔離。這種技術(shù)可以提高TD頻譜利用率和系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量。

HSPA MX技術(shù)應用于室內(nèi)、室外環(huán)境時其基本原理有所區(qū)別。

對于室外場景，其原理可以歸納為：HSPA MX算法+SDMA原理+TD智能天線技術(shù)。其空分的增益主要是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，采用HSPA MX算法后可以實現(xiàn)用戶間無線資源的復用，包括頻點、時隙、碼道。相比未采用該技術(shù)的HSPA系統(tǒng)，用戶吞吐量可以提升1.3～1.5倍。

對于室內(nèi)覆蓋，由于室內(nèi)樓板、墻體構(gòu)成用戶間天然的隔離，使用HSPA MX算法和多通道室內(nèi)覆蓋技術(shù)，實現(xiàn)了用戶間無線資源的重用。與室外技術(shù)相比，在室內(nèi)應用效果由于存在天然的隔離其效果更好，用戶吞吐量可以提升2倍左右。根據(jù)天津的室外測試結(jié)果，采用這種技術(shù)之后，三次測試結(jié)果分別提升到原來的184%、191%、194%，符合室內(nèi)部分可以提高到2倍的結(jié)論。

此外增加小區(qū)吞吐量可以有多種方式，如增加設備、引入新技術(shù)，其中包括采用更高的調(diào)制方式64QAM，采用MIMO技術(shù)等。但不同方式所帶來的升級成本以及吞吐量的增益是不一樣的。這項技術(shù)對網(wǎng)絡和終端不會有影響，在網(wǎng)絡上面，整體網(wǎng)絡只需要通過軟件就可以了，不需要硬件改動。并且MX技術(shù)不改變空口協(xié)議，意味著終端不需要做任何的改變，便于升級。

中興通訊TD產(chǎn)品市場總監(jiān) 姚磊

當前，滿足迅猛增長的數(shù)據(jù)業(yè)務需求成為運營商的關(guān)注重點。中國移動迎接其他運營商數(shù)據(jù)業(yè)務挑戰(zhàn)的關(guān)鍵是：提升TD網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務吞吐量，提升數(shù)據(jù)用戶感受。提升TD網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務能力的三種方式：第一，調(diào)整上下行時隙比例，將時隙比3：3調(diào)整為2：4，每個載波可增加1個HSDPA時隙，數(shù)據(jù)業(yè)務吞吐量提升50%；第二，載波擴容，增加HSDPA載波數(shù)；第三，軟件升級支持HSPA MX倍速技術(shù)，提升吞吐量300% 。

軟件升級支持HSPA MX倍速技術(shù)，是最簡單有效成本最低的提升網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務能力的方法。中興通訊2008年1月基于空分復用技術(shù)提出HSPA MX技術(shù)，在不改變標準、接口和終端的情況下，成倍提升HSPA小區(qū)吞吐量。在推進該技術(shù)商用化的同時，中興通訊實現(xiàn)了進一步創(chuàng)新：如將HSDPA 2X升級到4X，實現(xiàn)HSUPA MX技術(shù)，實現(xiàn)室外HSPA MX技術(shù)等。

實現(xiàn)三大創(chuàng)新突破

HSPA MX實現(xiàn)了三大創(chuàng)新，可以提升數(shù)據(jù)速率高達4倍，可應用于HSDPA/HSUPA、室內(nèi)/室外，提升上下行鏈路速率。

第一，HSPA MX技術(shù)從2X升級到4X，在原吞吐量提升1.8～2.0倍基礎(chǔ)上，進一步提升到3.5～4.0倍，進一步提高了資源利用率。吞吐量大幅提高，可以減少HS時隙配置數(shù)量，提供更多R4資源；室內(nèi)是主要數(shù)據(jù)業(yè)務應用場景，HSPA MX 4倍速技術(shù)可以解決密集城區(qū)和一些熱點區(qū)域頻率受限問題。2009年3月中國移動研究院完成了HSPA MX 4倍速測試，測試結(jié)果表明該技術(shù)性能優(yōu)異。

第二，HSDPA到HSUPA。HSUPA MX技術(shù)可使室內(nèi)環(huán)境吞吐量提高到原來的3.5～4.0倍，大幅提高上行資源利用率；可以自適應，根據(jù)不同應用環(huán)境自動判斷是否適合采用HSUPA MX倍速技術(shù)；僅通過軟件升級就可支持HSUPA MX；采用該技術(shù)不影響終端和網(wǎng)絡規(guī)劃；無需改造系統(tǒng)硬件，基帶板無需擴容。2008年12月在上海張江，中興通訊HSUPA MX技術(shù)全球首家通過測試驗證；2009年3月，中國移動研究院完成了HSUPA MX技術(shù)測試。

第三，室內(nèi)到室外。在室內(nèi)應用HSPA MX的基礎(chǔ)上，中興通訊把應用范圍擴展到室外，室外吞吐量提高到原吞吐量的1.3～1.5倍，提高了資源利用率。2008年9月在天津外場，中興通訊HSPA MX技術(shù)進行了室外測試驗證，測試結(jié)果優(yōu)異。