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HSPA+/LTE引入策略探討
中興通訊技術(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的出現,科技一直在服務著人類的生活 ...
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的出現,科技一直在服務著人類的生活。當互聯網的使用深入人心,當人們不再滿足于簡單的語音通信時,互聯網與移動網絡的結合,就成了無線通信科技發展的新動力。

      隨著手機上網用戶數迅速增長,移動運營商也在不斷開發新的數據業務: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務(如手機報、手機郵箱、便民服務)等。運營商試圖通過寬帶數據業務與移動通信網絡的完美結合,將PC上成功的數據業務應用植入移動終端,挖掘數據業務應用的新市場,吸引互聯網用戶向移動寬帶" title="移動寬帶">移動寬帶用戶轉型,從而提升移動運營商的市場份額。

      隨著HSPA網絡在世界各地的部署與商用,寬帶數據業務在全球移動市場得到規模應用。但是高速數據服務,尤其是視頻、音樂、游戲等業務源的引入對移動網絡不斷提出新的要求,因此,如何獲得更高的速率,更大的系統容量,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展,HSPA+與LTE" title="LTE">LTE越來越成為業界關注的焦點,其商業化進程也在日益加速,下面就中國3G網絡引入HSPA+/LTE" title="HSPA+/LTE">HSPA+/LTE的相關策略進行初步探討。

      HSPA+和LTE帶來的技術革命

      HSPA+是HSPA的增強與演進,從技術角度看,“+”意味著調制、天線等多種無線技術的改進。而LTE作為向第四代移動網絡演進的技術,則引入了更多新的技術革新。

      自然而然,首先考慮的新技術就是如何提升網絡容量,提高業務下載速率,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絡帶寬有了質的提升,特別是LTE已經能達到和固網寬帶相媲美的程度。

      提升系統容量的關鍵技術

      MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術是HSPA+和LTE都采用的關鍵技術,其基本原理是在發射端和接收端均采用多天線技術,利用多天線來抑制信道衰落,在不增加帶寬和天線發送功率前提下,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技術可以通過信道復用來提高系統容量,也可以通過分集增益來改善信道傳輸質量,在3GPP中規范了多種MIMO應用方案,對于不同的應用場景,系統可根據用戶應用環境的改變在不同的MIMO方案之間進行靈活切換。

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

      此外,還有多種提升系統容量的技術,如MC HSPA(Multi-Carrier HSPA)多載波技術,使得基站可以在上/下行雙小區(甚至多小區)中并行接收/發送數據,再與16QAM、64QAM、MIMO等技術耦合,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。對于分組數據業務的大量應用,連續性分組連接(CPC)技術則可以減少在線用戶占用系統資源,支持更多的用戶長期在線,提升系統利用率。

      扁平化架構和智能化網絡

      HSPA+為了更好的兼容性,基本是沿襲了HSPA的網絡架構,而在LTE系統中,則有了全新的變化。首先是無線接入系統只有一種網絡結點:eNode B,替代了3G網絡中Node B和RNC的功能,eNode B和eNode B之間引入了X2接口,一部分業務流量可直接在基站之間直接處理,而不用再發往核心網絡,大大提高數據處理效率。而LTE的核心網節點也進行了簡化,通過網絡扁平化進一步提升網絡性能。

      大家都知道,無線網絡" title="無線網絡">無線網絡站點分散,數量眾多,因此網絡開通、網絡配置、網絡優化以及網絡維護工作非常繁復,成為運營商運營成本和管理成本的主要組成。而且網絡覆蓋越廣泛,成本上升急劇增加。因此在LTE中引入了SON技術,即“自組織網絡”,它具有四大功能:自配置、自優化、自愈合以及多運營商共享管理,能夠實現無線鄰區自動配置,快速恢復故障,網絡設備的實時檢測與KPI上報,用戶和設備的跟蹤等網絡自我管理功能,大大減輕人工配置維護網絡的工作量,降低運營商的OPEX成本。

      無線接入網,如何面對HSPA+/LTE時代的到來?

      網絡IP化,應對數據激增

      隨著HSPA市場發展,將基于PC的數據業務引入移動終端已成為移動寬帶業務發展的一大趨勢;廣告、搜索服務這些固定數據網絡中的經典應用,將成為移動寬帶市場的潛力收益業務。而HSPA+,乃至下個階段的LTE技術,將為移動寬帶市場注入更強勁的驅動力——更快的業務速率、更優質的QoS表現,以及支持用戶長期在線的特性,為系統承載寬帶業務創造了得天獨厚的優勢。這也決定了HSPA+、LTE的無線接入網絡須具有極高的數據吞吐能力,以滿足寬帶業務大規模應用的需求。

      首先,不論HSPA+,還是LTE,其無線接入網應實現“網元IP化”,即要求RNC、Node B,以及eNode B基于全IP硬件平臺構建、對外提供IP接口,同時軟件支持IP/ATM全協議棧,以實現從ATM傳輸、ATM/IP混合傳輸,到全IP傳輸的平滑過渡,最終在全IP網絡上承載高速無線數據業務。

      其次,HSPA+、LTE要求傳輸網絡IP化。不僅如此,LTE要求IP傳輸網絡架構更加扁平化;同時,LTE系統X2接口引入后,傳輸網絡架構也需要相應調整,以適應LTE的Mesh狀組網結構。LTE對于傳輸網絡端到端時延提出更高的要求,IP傳輸網需提供更高的QoS指標;在安全方面,由于IP網絡的開放性,以及LTE在S1接口上的明文傳輸特點,要求IP傳輸網提供相應的安全保障,這些都對傳輸網絡的設計和部署提出了新的要求。

軟件升級,保護既有投資
&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,網絡優化,通信工程,出差住宿,通信企業黑名單事實上,HSPA+的產生就是為了讓HSPA網絡以盡可能小的代價演進,達到提升系統性能、挖掘WCDMA網絡潛力、保護運營商投資,同時保證用戶使用網絡服務連續性的目的。基于這樣的目標,絕大多數HSPA+技術均可通過軟件升級實現(除了MIMO),這也最大程度實現了保護既有投資的目的。www.mscbsc.com&B8b.}:S0}
采用中興通訊ZXSDR 8000系列基站部署的HSPA網絡,只需要通過軟件升級,即可實現HSPA+各階段的功能特性,全面實現向HSPA+的平滑演進,不僅將系統演進成本控制到最低,而且絲毫不影響現網業務運營。在羅馬尼亞,中興通訊用不到1個月的時間,對ZAPP的HSPA系統進行了軟件升級,在不影響現網業務的前提下,幫助ZAPP發布了HSPA+商用網絡,使得這位羅馬尼亞移動數據業務引導者又一次搶占先機,推出了羅馬尼亞,乃至東歐移動市場第一張HSPA+商用網絡!

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