TD-SCDMA向HSPA+的演進

HSPA+和LTE（長期演進）有潛在的關系，在LTE項目啟動之前，雖然3GPP注定會在HSDPA和HSUPA之后開展進一步演進，但演進的方向和時間表都遲遲未定。例如，HSPA演進的重要物理層技術—MIMO技術方案的選擇工作長期陷于停滯狀態(tài)。但隨著LTE項目的啟動和快速推進，HSPA演進的工作也驟然加速。

HSPA+的由來

在LTE項目的早期，業(yè)界對于LTE系統(tǒng)的多址技術選擇本來就有很多爭執(zhí)。大部分公司主張采用OFDM作為LTE的基本多址技術，這種技術可以擴展到很高的帶寬，更符合技術長期發(fā)展的趨勢，可以更平滑地過渡到4G（IMT-Advanced）。少部分公司主張沿用3GPP一直采用的CDMA技術，并在此基礎上進行一系列改進，如采用MIMO技術和增強型接收機等。如果LTE當初采用了后一種思路，那么LTE本身就是HSPA的增強技術，也就不會有單獨的HSPA+項目了。

但是，LTE最終選擇了OFDM/SC-FDMA作為基本多址技術，這就使LTE系統(tǒng)缺乏對于3G系統(tǒng)的后向兼容性，因此更適合于在較早階段（如2002年左右）已經(jīng)部署了3G系統(tǒng)、在2010年左右希望大規(guī)模更新網(wǎng)絡的那些運營商。對于那些近幾年剛剛部署了3G系統(tǒng)、在2015年之前不希望進行“革命性”換代的運營商，LTE可能不是近幾年內(nèi)保持市場競爭力的最佳選擇。

圖1 HSPA+在演進路徑上的位置

另一方面，在LTE選擇OFDM作為基本多址方式時，無法證明除了帶寬擴展性外，OFDM比CDMA有什么明顯優(yōu)勢。因此在做出艱苦決定的同時，作為向支持CDMA的公司的一種妥協(xié)，3GPP承認在5MHz帶寬以內(nèi)，CDMA演進系統(tǒng)完全可以達到和LTE系統(tǒng)相同的性能，HSPA系統(tǒng)也可以在5MHz帶寬內(nèi)繼續(xù)演進。

基于這樣的理論和技術，在LTE項目之后，3GPP又啟動了HSPA（包括HSDPA和HSUPA）的演進項目，稱為“HSPA+”。HSPA+技術的宗旨是要保持和UMTS第6版本（Rel6）的后向兼容性，同時在5MHz帶寬下要達到和LTE相仿的性能。這樣，希望在近期以較小的代價改進系統(tǒng)、提高系統(tǒng)性能的HSPA運營商就可以采用HSPA+技術進行演進。

HSPA+與HSPA、LTE的關系

HSPA是HSDPA與HSUPA的綜合縮寫。HSPA的引入沒有改變原有WCDMAR99網(wǎng)絡結構，只是進行了軟件升級。

HSPA+與HSPA網(wǎng)絡結構具有如下異同：

(1)可共享核心網(wǎng)絡，Iu接口沒有改變；

(2)HSPA+NodeB具有RNC的功能，消除了Iub，增加了Iur處理量；

(3)降低了用戶面時延，HSPA+用戶面協(xié)議終止于NodeB+，而后者終止于RNC；

(4)降低了控制面（RRCSetup）時延，HSPA+控制面協(xié)議終止于NodeB+，而后者終止于RNC；

(5)由于移動而導致的信令處理量加大；

(6)HSPA+網(wǎng)絡兼容HSPA下的UE，但是對于基于CS的語音需要轉(zhuǎn)移到原有的SRNC下進行處理；

(7)由于引入頻繁的SRNC重定位，移動性變?nèi)酢?/p>

總之，HSPA可以實現(xiàn)向HSPA+的部分平滑演進，至少核心網(wǎng)絡不需要更改。

對比HSPA+與LTE的典型網(wǎng)絡架構可發(fā)現(xiàn)，兩者之間沒有任何共同點：后者是S1接口，前者是Iur/Iu的方式；eNodeB是全新的以OFDM/OFDMA為核心的技術，而HSPA+以CDMA為基礎。因此，HSPA+到LTE的平滑升級不可能實現(xiàn)，兩者之間是徹底的更新?lián)Q代關系。

HSPA+與LTE的區(qū)別，從目前的結構來看，LTE定位于全新的無線接入技術，包括無線接口技術在內(nèi)的整個結構都是重新設計的，目的就是提高頻譜，面向分組結構。R99是基于2G和2.5G的GPRS的網(wǎng)絡結構，而LTE從推出之初就面向分組來做結構優(yōu)化的工作，所以整個設計都是全新的，在無線方面采用MIMO的方式。而HSPA+還是采用原有的架構模式，在接口上也是基于原有HSDPA的技術來加以提升，如圖2所示。

圖2 HSPA、HSPA+、LTE三者的關系

向HSPA+演進

3G的幾個標準中，WCDMA向HSDPA、HSUPA乃至LTE的演進思路清晰，cdma2000也有A、B到C版本的演進路徑。而對于TD-SCDMA，包括營運商、設備商、研究機構等在內(nèi)的各方積極探討，給出了一條從TD-SCDMALCR到HSPA，然后到HSPA+再到LTETDD的平滑演進之路。

對于TD-SCDMA的未來演進，業(yè)界逐漸認同這樣的四階段演進論：第一階段，實施HSPA網(wǎng)絡部署；第二階段，HSPA軟件升級到HSPA+；第三階段，利用LTETDD進行熱點覆蓋，而用HSPA+進行廣覆蓋；第四階段，實現(xiàn)LTE全網(wǎng)絡部署�？梢哉f，業(yè)界普遍的觀點是，在較長一段時間內(nèi)，LTETDD將與LCRTD-SCDMA共存并共同發(fā)展，LTE的商用至少要等到2010年之后才能實現(xiàn)，因此從現(xiàn)在到LTE商用的這段時間內(nèi)，HSPA+將能有效滿足營運商的需求。按照目前的設計，HSPA+系統(tǒng)的峰值速率可由原來的14Mbit/s提高到25Mbit/s。另外，部分歐洲廠商還有對HSPA+進一步改進的計劃，可以將系統(tǒng)峰值速率提高到42Mbit/s左右。

同時，HSPA+的推廣也面臨著一些困難，雖然HSPA+的應用時間應該比LTE靠前，但是其標準化工作卻落后于LTE，尤其是基于TDD的HSPA+標準化工作更是處于初始階段。