《電子技術(shù)應(yīng)用》
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HSPA+/LTE引入策略探討
中興通訊技術(shù)(簡訊)——2010年 第3期
摘要: 從茶馬古道到高速公路,從鉆木取火到太陽能的利用,從飛鴿傳書到即時通信技術(shù)的出現(xiàn),科技一直在服務(wù)著人類的生活 ...
Abstract:
Key words :

      從茶馬古道到高速公路,從鉆木取火到太陽能的利用,從飛鴿傳書到即時通信技術(shù)的出現(xiàn),科技一直在服務(wù)著人類的生活。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)的使用深入人心,當(dāng)人們不再滿足于簡單的語音通信時,互聯(lián)網(wǎng)與移動網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,就成了無線通信科技發(fā)展的新動力。

      隨著手機(jī)上網(wǎng)用戶數(shù)迅速增長,移動運(yùn)營商也在不斷開發(fā)新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):在線多媒體(如在線音樂、在線閱讀、在線流媒體)、移動即時通訊和信息推送業(yè)務(wù)(如手機(jī)報、手機(jī)郵箱、便民服務(wù))等。運(yùn)營商試圖通過寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與移動通信網(wǎng)絡(luò)的完美結(jié)合,將PC上成功的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用植入移動終端,挖掘數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的新市場,吸引互聯(lián)網(wǎng)用戶向移動寬帶" title="移動寬帶">移動寬帶用戶轉(zhuǎn)型,從而提升移動運(yùn)營商的市場份額。

      隨著HSPA網(wǎng)絡(luò)在世界各地的部署與商用,寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在全球移動市場得到規(guī)模應(yīng)用。但是高速數(shù)據(jù)服務(wù),尤其是視頻、音樂、游戲等業(yè)務(wù)源的引入對移動網(wǎng)絡(luò)不斷提出新的要求,因此,如何獲得更高的速率,更大的系統(tǒng)容量,更完美的用戶體驗,如今則更成為焦點。隨著移動寬帶市場的發(fā)展,HSPA+與LTE" title="LTE">LTE越來越成為業(yè)界關(guān)注的焦點,其商業(yè)化進(jìn)程也在日益加速,下面就中國3G網(wǎng)絡(luò)引入HSPA+/LTE" title="HSPA+/LTE">HSPA+/LTE的相關(guān)策略進(jìn)行初步探討。

      HSPA+和LTE帶來的技術(shù)革命

      HSPA+是HSPA的增強(qiáng)與演進(jìn),從技術(shù)角度看,“+”意味著調(diào)制、天線等多種無線技術(shù)的改進(jìn)。而LTE作為向第四代移動網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的技術(shù),則引入了更多新的技術(shù)革新。

      自然而然,首先考慮的新技術(shù)就是如何提升網(wǎng)絡(luò)容量,提高業(yè)務(wù)下載速率,HSPA+和LTE在提高速率上有共同之處,也有制式不同帶來的差異之處,但他們都使得無線移動網(wǎng)絡(luò)帶寬有了質(zhì)的提升,特別是LTE已經(jīng)能達(dá)到和固網(wǎng)寬帶相媲美的程度。

      提升系統(tǒng)容量的關(guān)鍵技術(shù)

      MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)是HSPA+和LTE都采用的關(guān)鍵技術(shù),其基本原理是在發(fā)射端和接收端均采用多天線技術(shù),利用多天線來抑制信道衰落,在不增加帶寬和天線發(fā)送功率前提下,提高無線信道容量和頻譜利用率,改善信道可靠性,降低誤碼率。因此,MIMO技術(shù)可以通過信道復(fù)用來提高系統(tǒng)容量,也可以通過分集增益來改善信道傳輸質(zhì)量,在3GPP中規(guī)范了多種MIMO應(yīng)用方案,對于不同的應(yīng)用場景,系統(tǒng)可根據(jù)用戶應(yīng)用環(huán)境的改變在不同的MIMO方案之間進(jìn)行靈活切換。

      提升容量的另一個有效方法就是采用高效的調(diào)制模式。HSPA+下行鏈路可采用64QAM調(diào)制,上行支持16QAM調(diào)制。就下行而言,64QAM的調(diào)制效率比16QAM提高了50%,單用戶峰值速率可達(dá)到21.6Mbps,當(dāng)64QAM和MIMO技術(shù)同時使用時,小區(qū)峰值速率可以達(dá)到43.2Mbps。為了使上行速率與下行數(shù)據(jù)速率相匹配,HSPA+系統(tǒng)針對HSUPA引入了16QAM調(diào)制,采用16QAM技術(shù)后上行峰值速率可達(dá)11.5Mbps。而LTE采用了OFMD調(diào)制技術(shù),支持靈活的帶寬配置與頻譜分配機(jī)制,帶來更高的峰值速率,在20M帶寬2×2 MIMO情況下,下行峰值速率達(dá)到150Mbps,上行達(dá)到50Mbps。

      此外,還有多種提升系統(tǒng)容量的技術(shù),如MC HSPA(Multi-Carrier HSPA)多載波技術(shù),使得基站可以在上/下行雙小區(qū)(甚至多小區(qū))中并行接收/發(fā)送數(shù)據(jù),再與16QAM、64QAM、MIMO等技術(shù)耦合,可支持上行23Mbps/下行86Mbps的峰值速率,為用戶提供更高速的體驗。對于分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的大量應(yīng)用,連續(xù)性分組連接(CPC)技術(shù)則可以減少在線用戶占用系統(tǒng)資源,支持更多的用戶長期在線,提升系統(tǒng)利用率。

      扁平化架構(gòu)和智能化網(wǎng)絡(luò)

      HSPA+為了更好的兼容性,基本是沿襲了HSPA的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),而在LTE系統(tǒng)中,則有了全新的變化。首先是無線接入系統(tǒng)只有一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)點:eNode B,替代了3G網(wǎng)絡(luò)中Node B和RNC的功能,eNode B和eNode B之間引入了X2接口,一部分業(yè)務(wù)流量可直接在基站之間直接處理,而不用再發(fā)往核心網(wǎng)絡(luò),大大提高數(shù)據(jù)處理效率。而LTE的核心網(wǎng)節(jié)點也進(jìn)行了簡化,通過網(wǎng)絡(luò)扁平化進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)性能。

      大家都知道,無線網(wǎng)絡(luò)" title="無線網(wǎng)絡(luò)">無線網(wǎng)絡(luò)站點分散,數(shù)量眾多,因此網(wǎng)絡(luò)開通、網(wǎng)絡(luò)配置、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作非常繁復(fù),成為運(yùn)營商運(yùn)營成本和管理成本的主要組成。而且網(wǎng)絡(luò)覆蓋越廣泛,成本上升急劇增加。因此在LTE中引入了SON技術(shù),即“自組織網(wǎng)絡(luò)”,它具有四大功能:自配置、自優(yōu)化、自愈合以及多運(yùn)營商共享管理,能夠?qū)崿F(xiàn)無線鄰區(qū)自動配置,快速恢復(fù)故障,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實時檢測與KPI上報,用戶和設(shè)備的跟蹤等網(wǎng)絡(luò)自我管理功能,大大減輕人工配置維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的工作量,降低運(yùn)營商的OPEX成本。

      無線接入網(wǎng),如何面對HSPA+/LTE時代的到來?

      網(wǎng)絡(luò)IP化,應(yīng)對數(shù)據(jù)激增

      隨著HSPA市場發(fā)展,將基于PC的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)引入移動終端已成為移動寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的一大趨勢;廣告、搜索服務(wù)這些固定數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的經(jīng)典應(yīng)用,將成為移動寬帶市場的潛力收益業(yè)務(wù)。而HSPA+,乃至下個階段的LTE技術(shù),將為移動寬帶市場注入更強(qiáng)勁的驅(qū)動力——更快的業(yè)務(wù)速率、更優(yōu)質(zhì)的QoS表現(xiàn),以及支持用戶長期在線的特性,為系統(tǒng)承載寬帶業(yè)務(wù)創(chuàng)造了得天獨厚的優(yōu)勢。這也決定了HSPA+、LTE的無線接入網(wǎng)絡(luò)須具有極高的數(shù)據(jù)吞吐能力,以滿足寬帶業(yè)務(wù)大規(guī)模應(yīng)用的需求。

      首先,不論HSPA+,還是LTE,其無線接入網(wǎng)應(yīng)實現(xiàn)“網(wǎng)元IP化”,即要求RNC、Node B,以及eNode B基于全I(xiàn)P硬件平臺構(gòu)建、對外提供IP接口,同時軟件支持IP/ATM全協(xié)議棧,以實現(xiàn)從ATM傳輸、ATM/IP混合傳輸,到全I(xiàn)P傳輸?shù)钠交^渡,最終在全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)上承載高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

      其次,HSPA+、LTE要求傳輸網(wǎng)絡(luò)IP化。不僅如此,LTE要求IP傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加扁平化;同時,LTE系統(tǒng)X2接口引入后,傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也需要相應(yīng)調(diào)整,以適應(yīng)LTE的Mesh狀組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。LTE對于傳輸網(wǎng)絡(luò)端到端時延提出更高的要求,IP傳輸網(wǎng)需提供更高的QoS指標(biāo);在安全方面,由于IP網(wǎng)絡(luò)的開放性,以及LTE在S1接口上的明文傳輸特點,要求IP傳輸網(wǎng)提供相應(yīng)的安全保障,這些都對傳輸網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和部署提出了新的要求。

軟件升級,保護(hù)既有投資
&t/a'k/~2d0a&X)J#P移動通信,通信工程師的家園,通信人才,求職招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿,通信企業(yè)黑名單事實上,HSPA+的產(chǎn)生就是為了讓HSPA網(wǎng)絡(luò)以盡可能小的代價演進(jìn),達(dá)到提升系統(tǒng)性能、挖掘WCDMA網(wǎng)絡(luò)潛力、保護(hù)運(yùn)營商投資,同時保證用戶使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)連續(xù)性的目的?;谶@樣的目標(biāo),絕大多數(shù)HSPA+技術(shù)均可通過軟件升級實現(xiàn)(除了MIMO),這也最大程度實現(xiàn)了保護(hù)既有投資的目的。www.mscbsc.com&B8b.}:S0}
采用中興通訊ZXSDR 8000系列基站部署的HSPA網(wǎng)絡(luò),只需要通過軟件升級,即可實現(xiàn)HSPA+各階段的功能特性,全面實現(xiàn)向HSPA+的平滑演進(jìn),不僅將系統(tǒng)演進(jìn)成本控制到最低,而且絲毫不影響現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營。在羅馬尼亞,中興通訊用不到1個月的時間,對ZAPP的HSPA系統(tǒng)進(jìn)行了軟件升級,在不影響現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的前提下,幫助ZAPP發(fā)布了HSPA+商用網(wǎng)絡(luò),使得這位羅馬尼亞移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)引導(dǎo)者又一次搶占先機(jī),推出了羅馬尼亞,乃至東歐移動市場第一張HSPA+商用網(wǎng)絡(luò)!

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