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HSPA應(yīng)用現(xiàn)狀
據(jù)GSA統(tǒng)計(jì)，截至今年7月30日，全球已有178個(gè)運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃在80個(gè)國(guó)家（美洲11個(gè)，歐洲40個(gè)，中東/非洲14個(gè)，其他地區(qū)15個(gè)）開展HSDPA商用，其中128個(gè)網(wǎng)絡(luò)在63個(gè)國(guó)家已經(jīng)商用。在這128個(gè)已經(jīng)商用的網(wǎng)絡(luò)中，有66個(gè)網(wǎng)絡(luò)可支持單用戶3.6Mbit/s的峰值速率，滿足用戶的高速體驗(yàn)。此外，在這128個(gè)網(wǎng)絡(luò)中也同時(shí)存在71個(gè)商用的EDGE網(wǎng)絡(luò)，主要是為滿足業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋的要求。
就HSUPA而言，對(duì)于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)如VoIP等，HSPA技術(shù)目前并不能提供較CS話音更高的效率，同時(shí)也不能保證用戶的通話質(zhì)量，對(duì)于其他上行的應(yīng)用目前需求并不明確，因此HSUPA的發(fā)展相對(duì)HSDPA來說并不受到廠家/運(yùn)營(yíng)商的大力支持。截至今年7月底，全球有27個(gè)運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃部署HSUPA，共有24個(gè)HSUPA試商用網(wǎng)，其中3個(gè)已經(jīng)商用。
HSPA組網(wǎng)建議
正如前面提到，HSUPA與HSDPA是互為上下增強(qiáng)的技術(shù)，因此在組網(wǎng)中，為避免復(fù)雜性以及資源的合理利用，HSUPA與HSDPA在網(wǎng)絡(luò)中不會(huì)分開應(yīng)用，因此運(yùn)營(yíng)商引入HSUPA后的組網(wǎng)可分為兩種情況，即單獨(dú)組網(wǎng)（HSPA=HSDPA+HSUPA），混合組網(wǎng)（HSPA+R99）。下面就這兩種組網(wǎng)的模式及存在的問題進(jìn)行詳述。
1．混合組網(wǎng)
（1）HSDPA
HSDPA經(jīng)過近兩年的研究和探索，其混合組網(wǎng)的模式基本得到業(yè)界的認(rèn)可，這主要在于HSDPA資源利用率高、提供并發(fā)業(yè)務(wù)兩方面。
R99采用快速功控，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一般來講下行負(fù)載設(shè)計(jì)在75%左右，即預(yù)留25%的空間作為功率調(diào)整的余量。HSDPA采用全功率發(fā)射，同時(shí)它只用R99剩余功率，這樣可將下行負(fù)載提升到90%（部分廠家提到100%），因此混合組網(wǎng)方案基于HSDPA充分利用R99剩余功率的特性，取得了較R99單獨(dú)組網(wǎng)更高的效率。當(dāng)然眾多試驗(yàn)數(shù)據(jù)也表明混合組網(wǎng)的效率要高于單獨(dú)組網(wǎng)。
運(yùn)營(yíng)商采用混合組網(wǎng)方案時(shí)，在用戶享用HSDPA帶來的高速體驗(yàn)時(shí)，還可以同時(shí)通過R99的DCH信道提供語音業(yè)務(wù)，即在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行中可以讓用戶接聽或撥打電話。但是單獨(dú)組網(wǎng)時(shí)，HSDPA網(wǎng)絡(luò)下只能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如果需要同時(shí)提供語音，需要終端具有雙接收機(jī)，即一套接收機(jī)接收HSDPA網(wǎng)絡(luò)的信息，另一套接收機(jī)監(jiān)測(cè)R99網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行語音相關(guān)的業(yè)務(wù)。但這樣會(huì)增加手持終端體積，同時(shí)增加終端成本。
綜上兩點(diǎn)因素，HSDPA與R99采用混合組網(wǎng)的方案被業(yè)界廣泛采納。
（2）HSUPA
當(dāng)引入HSUPA后，是否還考慮混合組網(wǎng)呢？如果按照HSDPA混合組網(wǎng)的依據(jù)來判斷引入HSUPA后運(yùn)營(yíng)商是否應(yīng)該混合組網(wǎng)的話，鑒于當(dāng)前的試驗(yàn)環(huán)境/仿真工具等的限制，效率高低我們目前無法判斷，而且混合組網(wǎng)可以提供話音業(yè)務(wù)。因此，這里我們從理論或者從業(yè)務(wù)發(fā)展的角度來探討引入HSUPA后運(yùn)營(yíng)商采用混合組網(wǎng)的可能性。
按照業(yè)界的商用發(fā)展步伐，HSUPA業(yè)務(wù)真正能實(shí)現(xiàn)初步商用至少要到今年年底，這主要是依據(jù)設(shè)備商商用產(chǎn)品的時(shí)間表。從系統(tǒng)設(shè)備的角度，絕大多數(shù)廠商能在今年第三季度提供商用產(chǎn)品，但終端方面的工作相對(duì)滯后，芯片方面目前只有高通MSM7200，終端上只有華為提供的E270/E870數(shù)據(jù)卡，而且還處于多方測(cè)試階段。此外，HSUPA最大能力雖然可達(dá)5.76Mbit/s，但要到2008年底才能實(shí)現(xiàn)，目前的芯片/終端只能提供1.45Mbit/s左右的峰值速率，因此這種速率不會(huì)占用系統(tǒng)過多的資源。
由于HSUPA的引入并沒有帶來如同EV-DORevA的全I(xiàn)P解決方案，它與HSDPA一起并不能提供運(yùn)營(yíng)級(jí)的VoIP、VT等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，HSPA目前的承載對(duì)象仍然是QoS無法保證的BE（BestEffort）業(yè)務(wù)。此外，除了企業(yè)虛擬專網(wǎng)、彩信、移動(dòng)郵件、在線游戲（對(duì)時(shí)延要求不高的）等，用戶的上行數(shù)據(jù)傳輸需求并不強(qiáng)烈，而且這些上傳業(yè)務(wù)利用目前的R99上行網(wǎng)絡(luò)也基本能夠解決。據(jù)調(diào)查，部分運(yùn)營(yíng)商在HSUPA運(yùn)營(yíng)初期單小區(qū)只會(huì)提供3～4個(gè)HSUPA業(yè)務(wù)，因此HSUPA的規(guī)模應(yīng)用還需要一定的培育期，初期的規(guī)模不會(huì)太大。
綜上兩點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商引入HSUPA的初期，一是受限于終端的能力，傳輸速率不高；二是受限于HSPA業(yè)務(wù)提供能力，市場(chǎng)的培育需要一定的時(shí)期。在HSUPA引入初期，為避免資源的浪費(fèi)（采用單獨(dú)組網(wǎng)時(shí)需要雙頻點(diǎn)），建議運(yùn)營(yíng)商采用混合組網(wǎng)的方式，這樣既充分利用資源，又可以通過現(xiàn)網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)摸索探討混合組網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)及不足。
當(dāng)然混合組網(wǎng)中，運(yùn)營(yíng)商需要詳細(xì)規(guī)劃，如上行負(fù)載、功率/碼字的分配、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移的比例、切換/調(diào)度策略、優(yōu)先級(jí)劃分等，以保證原有R99業(yè)務(wù)的容量、覆蓋不受影響，中后期時(shí)可根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
2．獨(dú)立組網(wǎng)
從上面的分析可知，由于效率、業(yè)務(wù)能力的問題，HSDPA混合組網(wǎng)的方案已得到認(rèn)可，獨(dú)立組網(wǎng)適用于部分光纖無法到達(dá)的孤立的辦公樓、風(fēng)景區(qū)作為寬帶接入ADSL等的替代方案，當(dāng)然這種情況不多。從理論分析的角度，引入HSUPA后，運(yùn)營(yíng)商最好采用獨(dú)立組網(wǎng)的方案（HSUPA+HSDPA），這主要出于業(yè)務(wù)發(fā)展/系統(tǒng)復(fù)雜度的考慮。
HSPA雖然一定程度上不能提供實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)，但隨著視頻監(jiān)控、移動(dòng)辦公（收發(fā)郵件）、即時(shí)消息（移動(dòng)QQ、移動(dòng)MSN以及時(shí)下移動(dòng)大力推動(dòng)的飛信業(yè)務(wù)等）、移動(dòng)blog的快速發(fā)展，HSPA將會(huì)充分發(fā)揮其高速、高效的優(yōu)勢(shì)。可見HSPA的大力發(fā)展在所難免，蓬勃發(fā)展更是大勢(shì)所趨。因此運(yùn)營(yíng)商與其在后期更改網(wǎng)絡(luò)配置，還不如一上馬就進(jìn)行單獨(dú)組網(wǎng)，避免后期網(wǎng)絡(luò)改造的復(fù)雜性。
在系統(tǒng)復(fù)雜度方面，HSDPA引入了三個(gè)新的物理信道HS-DPCCH、HS-PDSCH、HS-SCCH以及短幀（2ms）、快速重傳+軟合并（HARQ）、快速調(diào)度等先進(jìn)技術(shù)，因此對(duì)資源（碼字、功率）的合理分配帶來了全新的研究。
傳輸系統(tǒng)引入HSUPA后，上行傳輸通道引入了E-DPCCH專用物理控制信道，承載上行信令信息；E-DPDCH專用物理數(shù)據(jù)信道，承載上行數(shù)據(jù)信息；下行傳輸通道引入了E-HICH確認(rèn)指示信道，承載下行信令信息，如HARQ的ACK/NACK等；E-RGCH相關(guān)準(zhǔn)予信道，攜帶指示UE的功率上升、保持、下降的指令信息；E-AGCH絕對(duì)準(zhǔn)予信道，承載資源的分配以及小區(qū)信息等。這些信道的使用會(huì)帶來碼字、功率的消耗，如何合理規(guī)劃碼字、功率的分配是運(yùn)營(yíng)商利用HSPA組網(wǎng)必須詳細(xì)研究的問題。
如果混合組網(wǎng)，上行傳輸通道中同時(shí)工作的信道由原來的2個(gè)（DPCCH、DPDCH）變?yōu)?個(gè)（DPCCH、DCDCH、E-DPCCH、E-DPDCH），會(huì)導(dǎo)致較高的峰均比，因此這給上行鏈路預(yù)算帶來新的挑戰(zhàn)。下行傳輸通道中，三個(gè)信道的引入至少會(huì)占用一個(gè)SF=128（分配給E-HICH和E-RGCH），一個(gè)SF=256（分配給E-AGCH）的碼字，占去總碼字?jǐn)?shù)的1.17%。此外，據(jù)初步研究，下行3信道在初期靜態(tài)功率分配的方式下，會(huì)占用5～10%的下行功率，這對(duì)已經(jīng)很匱乏的功率資源是很大的挑戰(zhàn)。
此外，HSUPA采用10ms/2ms兩種幀長(zhǎng)、HARQ、軟切換等技術(shù)，因此運(yùn)營(yíng)商如果考慮混合組網(wǎng)，既要結(jié)合HSUPA的特點(diǎn)，又要保證原R99的業(yè)務(wù)不受影響，運(yùn)營(yíng)商必須在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)配比、資源分配等方向上做深入的探討和研究，這無疑是一項(xiàng)艱巨的工作。
綜上所述，考慮到HSPA的規(guī)模發(fā)展是大勢(shì)所趨，HSPA與R99混合組網(wǎng)又存在很多的復(fù)雜性。
網(wǎng)絡(luò)覆蓋
新興的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商一方面要建設(shè)R99/R4網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)要引入HSPA，這給網(wǎng)絡(luò)覆蓋帶來了挑戰(zhàn)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)有個(gè)重要法則，就是必須全覆蓋，用戶無論在哪，都要能享受同樣的體驗(yàn)。
1．熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋
用戶的行為有一個(gè)培育期，HSPA商用初期，用戶數(shù)不會(huì)很多，用戶量也不會(huì)很大。因此運(yùn)營(yíng)商在HSDPA商用初期主要考慮區(qū)域性覆蓋。
一些區(qū)域如風(fēng)景區(qū)、孤立辦公樓等，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求量大但是范圍小，而且主要集中在室內(nèi)，運(yùn)營(yíng)商部署HSDPA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可考慮在原R99小區(qū)的基礎(chǔ)上疊加HSPA單站點(diǎn)。
熱點(diǎn)區(qū)域如商務(wù)區(qū)、高級(jí)住宅區(qū)等，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求量大但是范圍廣，運(yùn)營(yíng)商部署HSDPA網(wǎng)絡(luò)可以在原R99的網(wǎng)絡(luò)上，疊加多個(gè)HSPA小區(qū)，建設(shè)區(qū)域性的HSPA覆蓋網(wǎng)絡(luò)。
在HSPA與R99的共同覆蓋區(qū)內(nèi)，PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先選擇HSPA網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)PS用戶進(jìn)入HSPA的覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，優(yōu)先選擇HSPA小區(qū)，當(dāng)PS用戶遠(yuǎn)離HSPA的覆蓋區(qū)時(shí)，為保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，讓用戶切換到R99的信道上，使用R99網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)激活集中同時(shí)存在HSPA小區(qū)、R99小區(qū)時(shí)，用戶優(yōu)先選擇HSPA小區(qū)。這樣，用戶才能感受到高速移動(dòng)服務(wù)。
這個(gè)策略一定程度上與HSDPA引入初期的覆蓋策略相似。
2．全部連續(xù)覆蓋
室外全部連續(xù)覆蓋，即運(yùn)營(yíng)商在密集城區(qū)、一般城區(qū)等全部區(qū)域提供HSPA服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全部城區(qū)的HSPA連續(xù)覆蓋，這要求所有的小區(qū)同時(shí)支持HSPA業(yè)務(wù)和R99業(yè)務(wù)，且兩種業(yè)務(wù)的覆蓋范圍相同。對(duì)于R99業(yè)務(wù)，小區(qū)滿足CS64k業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋；而對(duì)于HSPA業(yè)務(wù)，運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)自身需求設(shè)定HSPA小區(qū)的邊緣速率，實(shí)現(xiàn)HSPA的全網(wǎng)覆蓋，保證用戶的高速體驗(yàn)。但這種方式的問題是投資大、浪費(fèi)資源。
業(yè)務(wù)策略
從3GPP標(biāo)準(zhǔn)來看，HSPA承載的重點(diǎn)還是在BE（BestEffort）類業(yè)務(wù)上，流媒體類業(yè)務(wù)存在一定的QoS要求（速率、延時(shí)）等，只作為可選項(xiàng)。每個(gè)廠商根據(jù)自身對(duì)市場(chǎng)的判斷，制訂出的設(shè)備指標(biāo)存在一定的差異，因此某些廠商的方案支持流媒體業(yè)務(wù)，某些廠商的方案只支持BE業(yè)務(wù)。
總體而言，HSPA支持流媒體業(yè)務(wù)時(shí)是否需要網(wǎng)絡(luò)付出比R99DCH承載流業(yè)務(wù)更大的代價(jià)，如下行功率的占用、系統(tǒng)調(diào)度策略的復(fù)雜性等，還有待試驗(yàn)和業(yè)界進(jìn)一步深入研究。
盡管HSUPA的到來給運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)指明方向，但是如何部署HSPA網(wǎng)絡(luò)，如何制定出合理的運(yùn)營(yíng)模式，還要進(jìn)一步驗(yàn)證，也有待業(yè)界進(jìn)一步努力。
