圓桌論壇：HSPA MX技術(shù)聚焦

告別2G語音為王的時(shí)代，當(dāng)前中國(guó)運(yùn)營(yíng)商正迎來數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)崛起的3G新時(shí)代。用戶需要視頻通信、游戲下載、手機(jī)電視等各種豐富的應(yīng)用，同時(shí)也需要運(yùn)營(yíng)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(duì)此，中興通訊此前推出了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HSPA MX倍速（空分復(fù)用）技術(shù)，可使運(yùn)營(yíng)商在不增加任何硬件投資的條件下，僅需軟件升級(jí)方式，即可成倍提升小區(qū)吞吐量。本期，我們邀集國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院、北京郵電大學(xué)、中興通訊的專家對(duì)該技術(shù)的創(chuàng)新情況和進(jìn)一步發(fā)展做出解讀。

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究中心 王雷

HSPA MX為運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商帶來雙贏

中興通訊在TD-SCDMA（以下簡(jiǎn)稱TD）標(biāo)準(zhǔn)框架下研發(fā)出HSPA MX技術(shù)，具有重要的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。2008年底我國(guó)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(guó)通信產(chǎn)業(yè)界帶來了重要的發(fā)展機(jī)遇，也為實(shí)力最強(qiáng)的運(yùn)營(yíng)商——中國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)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(yàn)、整體產(chǎn)業(yè)鏈完整程度需要加強(qiáng)等多方面挑戰(zhàn)。此時(shí)為運(yùn)營(yíng)商提供設(shè)備的中興通訊在TD標(biāo)準(zhǔn)框架下積極研發(fā)出HSPA MX技術(shù)，通過評(píng)測(cè)具有很好技術(shù)效果，這對(duì)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(duì)于設(shè)備商本身的發(fā)展也極具戰(zhàn)略作用，為其搶占TD設(shè)備市場(chǎng)提供了支持，非常值得鼓勵(lì)。

新技術(shù)的推出基于豐厚的技術(shù)儲(chǔ)備

中興通訊對(duì)空分復(fù)用技術(shù)和TD標(biāo)準(zhǔn)框架早有深刻認(rèn)識(shí)，研發(fā)HSPA MX技術(shù)早有儲(chǔ)備。早在2000年，中興通訊便申請(qǐng)專利00125697“多載波軟件無線電收發(fā)信機(jī)及其提高智能天線性能的方法”，開始對(duì)空分復(fù)用技術(shù)進(jìn)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(duì)于空分復(fù)用技術(shù)主要針對(duì)FDD系統(tǒng)進(jìn)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(duì)TD系統(tǒng)的空分復(fù)用技術(shù)是基于豐厚的技術(shù)儲(chǔ)備的。

建議將HSPA MX納入TD專利池

提出具有先進(jìn)性的技術(shù)申請(qǐng)、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(yīng)的市場(chǎng)成功，在這方面可參考國(guó)外通信巨頭的經(jīng)營(yíng)模式。通信產(chǎn)業(yè)具有兩個(gè)特點(diǎn)：第一，通信產(chǎn)業(yè)以標(biāo)準(zhǔn)為核心，芯片商、設(shè)備商、運(yùn)營(yíng)商都需要緊密圍繞標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展；第二，通信產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)行需要芯片商、設(shè)備商、運(yùn)營(yíng)商協(xié)力共同運(yùn)行。在認(rèn)識(shí)到通信產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)后，應(yīng)當(dāng)注意兩點(diǎn)。

首先運(yùn)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(dǎo)的CDMA技術(shù)和UMB標(biāo)準(zhǔn)道路越走越窄。

其次，參考WCDMA和WiMAX的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，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(yùn)行所需要的各種角色都能參與其中，而不因?qū)＠�壁壘退出；第二，如果不擁有相關(guān)技術(shù)和專利籌碼的國(guó)外機(jī)構(gòu)希望加入，可以此為條件交換設(shè)備商所需要的其他標(biāo)準(zhǔn)的專利許可。

我國(guó)通信設(shè)備商在產(chǎn)品性價(jià)比競(jìng)爭(zhēng)中具有一定的優(yōu)勢(shì)，在突破專利壁壘后，將使其競(jìng)爭(zhēng)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(duì)多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專利進(jìn)行閱讀、分析后發(fā)現(xiàn)，中國(guó)人并不缺乏創(chuàng)新精神和奇思妙想，缺乏的是如何有效運(yùn)用專利這種方式獲得技術(shù)保護(hù)并從中獲取收益的能力。

如對(duì)于中國(guó)自主提出的TD標(biāo)準(zhǔn)，最早的標(biāo)準(zhǔn)框架專利出現(xiàn)在1997年，但國(guó)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(biāo)準(zhǔn)框架下對(duì)技術(shù)方案申請(qǐng)專利。日本和韓國(guó)產(chǎn)業(yè)界當(dāng)年突破專利壁壘，其重要手段就在于跟蹤意識(shí)和變通意識(shí)，這種情況非常值得中國(guó)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(dá)充分，并盡可能多地獲得專利籌碼。

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院研究所高級(jí)工程師 董江波

HSPA MX技術(shù)可以大大提高用戶體驗(yàn)

HSPA MX技術(shù)是HSPA技術(shù)在TD系統(tǒng)中的先進(jìn)和創(chuàng)新的應(yīng)用。HSPA MX在自身的自適應(yīng)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(yīng)用了空間的隔離特性。當(dāng)多個(gè)用戶之間的空間隔離度滿足一定條件的時(shí)候，由于HSPA MX空間隔離度作用，用戶可以復(fù)用相應(yīng)的碼道，從而達(dá)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(yīng)用以及應(yīng)用效果如何的關(guān)鍵所在。運(yùn)營(yíng)商在部署網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)考慮這一關(guān)鍵特性，根據(jù)該特性來選擇部署網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方案。

用戶體驗(yàn)方面，在室內(nèi)小規(guī)模試點(diǎn)情況下，兩個(gè)用戶之間的隔離度如果能滿足一定條件的話，確實(shí)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(gè)用戶通信吞吐量的提升；單個(gè)用戶吞吐量提升之后，用戶進(jìn)行游戲下載等下載業(yè)務(wù)時(shí)的速率將提高，用戶體驗(yàn)將大大提升。

HSPA MX是一個(gè)多倍速的技術(shù)，根據(jù)不同的設(shè)置，可以將吞吐率提升至2倍、4倍等，這主要是由多個(gè)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(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中達(dá)到、硬件的處理能力等指標(biāo)而決定。

多通道和多天線特性是HSPA MX應(yīng)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(chǎng)景），HSPA MX是具有一定的優(yōu)勢(shì)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(biāo)準(zhǔn)和終端上都會(huì)做一定的修改。而HSPA MX并未對(duì)底層的物理層傳輸技術(shù)做出改變，也不需要對(duì)終端進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)方面也無需進(jìn)行較大修改。如果采用增加HSPA MX設(shè)備增加室內(nèi)下行數(shù)據(jù)吞吐量，對(duì)于無線接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃無需較大的修改，但要在傳輸系統(tǒng)做相應(yīng)的修改和增強(qiáng)。

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(shí)依然可以在室內(nèi)采用HSPA MX技術(shù)，從而對(duì)數(shù)據(jù)速率進(jìn)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?yàn)門D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(yīng)用起來也就有一定的困難。TD在室內(nèi)應(yīng)用時(shí)會(huì)有8通道或6通道，每個(gè)通道相當(dāng)于一個(gè)小型的功放，應(yīng)用時(shí)可以在1、2層用一個(gè)通道，3、4層用另一通道，5、6層再用一個(gè)通道，這樣以來三個(gè)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(shè)置，是一個(gè)大功放、而不是多個(gè)小功放機(jī)制。

北京郵電大學(xué)信息與通信學(xué)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(gè)頻點(diǎn)（室外6個(gè)頻點(diǎn)，室內(nèi)3個(gè)頻點(diǎn)）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(wù)是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商未來競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，對(duì)于現(xiàn)有TD系統(tǒng)設(shè)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(jì)，大約69.7%的3G業(yè)務(wù)量來自于室內(nèi)。因此，3G未來業(yè)務(wù)的重心在室內(nèi)，如何提高室內(nèi)覆蓋的效率，對(duì)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(fù)用)技術(shù)，實(shí)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(yīng)用于室內(nèi)、室外環(huán)境時(shí)其基本原理有所區(qū)別。

對(duì)于室外場(chǎng)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(shí)現(xiàn)用戶間無線資源的復(fù)用，包括頻點(diǎn)、時(shí)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(duì)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(shí)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(yīng)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(cè)試結(jié)果，采用這種技術(shù)之后，三次測(cè)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(shè)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(jí)成本以及吞吐量的增益是不一樣的。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)和終端不會(huì)有影響，在網(wǎng)絡(luò)上面，整體網(wǎng)絡(luò)只需要通過軟件就可以了，不需要硬件改動(dòng)。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(jí)。

中興通訊TD產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān) 姚磊

當(dāng)前，滿足迅猛增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求成為運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注重點(diǎn)。中國(guó)移動(dòng)迎接其他運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵是：提升TD網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)吞吐量，提升數(shù)據(jù)用戶感受。提升TD網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的三種方式：第一，調(diào)整上下行時(shí)隙比例，將時(shí)隙比3：3調(diào)整為2：4，每個(gè)載波可增加1個(gè)HSDPA時(shí)隙，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)吞吐量提升50%；第二，載波擴(kuò)容，增加HSDPA載波數(shù)；第三，軟件升級(jí)支持HSPA MX倍速技術(shù)，提升吞吐量300% 。

軟件升級(jí)支持HSPA MX倍速技術(shù)，是最簡(jiǎn)單有效成本最低的提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法。中興通訊2008年1月基于空分復(fù)用技術(shù)提出HSPA MX技術(shù)，在不改變標(biāo)準(zhǔn)、接口和終端的情況下，成倍提升HSPA小區(qū)吞吐量。在推進(jìn)該技術(shù)商用化的同時(shí)，中興通訊實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步創(chuàng)新：如將HSDPA 2X升級(jí)到4X，實(shí)現(xiàn)HSUPA MX技術(shù)，實(shí)現(xiàn)室外HSPA MX技術(shù)等。

實(shí)現(xiàn)三大創(chuàng)新突破

HSPA MX實(shí)現(xiàn)了三大創(chuàng)新，可以提升數(shù)據(jù)速率高達(dá)4倍，可應(yīng)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(jí)到4X，在原吞吐量提升1.8～2.0倍基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升到3.5～4.0倍，進(jìn)一步提高了資源利用率。吞吐量大幅提高，可以減少HS時(shí)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(wù)應(yīng)用場(chǎng)景，HSPA MX 4倍速技術(shù)可以解決密集城區(qū)和一些熱點(diǎn)區(qū)域頻率受限問題。2009年3月中國(guó)移動(dòng)研究院完成了HSPA MX 4倍速測(cè)試，測(cè)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(yīng)，根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境自動(dòng)判斷是否適合采用HSUPA MX倍速技術(shù)；僅通過軟件升級(jí)就可支持HSUPA MX；采用該技術(shù)不影響終端和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；無需改造系統(tǒng)硬件，基帶板無需擴(kuò)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(cè)試驗(yàn)證；2009年3月，中國(guó)移動(dòng)研究院完成了HSUPA MX技術(shù)測(cè)試。

第三，室內(nèi)到室外。在室內(nèi)應(yīng)用HSPA MX的基礎(chǔ)上，中興通訊把應(yīng)用范圍擴(kuò)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(chǎng)，中興通訊HSPA MX技術(shù)進(jìn)行了室外測(cè)試驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果優(yōu)異。