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(xiàn)，科技一直在服務著人類的生活,。當互聯(lián)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(lián)網與移動網絡的結合，就成了無線通信科技發(fā)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(fā)新的數據業(yè)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(yè)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(yè)務與移動通信網絡的完美結合,，將PC上成功的數據業(yè)務應用植入移動終端，挖掘數據業(yè)務應用的新市場,，吸引互聯(lián)網用戶向移動寬帶用戶轉型,，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(yè)務在全球移動市場得到規(guī)模應用,。但是高速數據服務，尤其是視頻,、音樂,、游戲等業(yè)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(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越來越成為業(yè)界關注的焦點,，其商業(yè)化進程也在日益加速,，下面就中國3G網絡引入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(yè)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(tǒng)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(fā)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(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技術可以通過信道復用來提高系統(tǒng)容量，也可以通過分集增益來改善信道傳輸質量,，在3GPP中規(guī)范了多種MIMO應用方案，對于不同的應用場景,，系統(tǒng)可根據用戶應用環(huán)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(qū)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(tǒng)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(tǒng)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(qū)(甚至多小區(qū))中并行接收/發(fā)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(yè)務的大量應用,，連續(xù)性分組連接(CPC)技術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(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(yè)務流量可直接在基站之間直接處理，而不用再發(fā)往核心網絡,，大大提高數據處理效率,。而LTE的核心網節(jié)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,，無線網絡站點分散，數量眾多,，因此網絡開通,、網絡配置、網絡優(yōu)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(yōu)化,、自愈合以及多運營商共享管理，能夠實現(xiàn)無線鄰區(qū)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(fā)展，將基于PC的數據業(yè)務引入移動終端已成為移動寬帶業(yè)務發(fā)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(yè)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(yè)務速率,、更優(yōu)質的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的無線接入網絡須具有極高的數據吞吐能力,，以滿足寬帶業(yè)務大規(guī)模應用的需求,。
首先，不論HSPA+,，還是LTE,，其無線接入網應實現(xiàn)“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(xié)議棧，以實現(xiàn)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(yè)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(tǒng)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
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(tǒng)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(xù)性的目的?；谶@樣的目標,，絕大多數HSPA+技術均可通過軟件升級實現(xiàn)(除了MIMO)，這也最大程度實現(xiàn)了保護既有投資的目的,。
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(xiàn)HSPA+各階段的功能特性,，全面實現(xiàn)向HSPA+的平滑演進,，不僅將系統(tǒng)演進成本控制到最低，而且絲毫不影響現(xiàn)網業(yè)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(tǒng)進行了軟件升級,，在不影響現(xiàn)網業(yè)務的前提下,，幫助ZAPP發(fā)布了HSPA+商用網絡，使得這位羅馬尼亞移動數據業(yè)務引導者又一次搶占先機,，推出了羅馬尼亞,，乃至東歐
雙贏策略：HSPA→HSPA+→LTE
隨著競爭加劇，ARPU值持續(xù)降低,，移動運營商在進行網絡建設與升級時,，不僅僅要考慮技術的領先性，更需考慮如何保護既有投資,，降低成本,。LTE是未來網絡發(fā)展的目標，但由于LTE不能向后兼容,，運營商必須投入高額投資購買新頻段,，部署新網絡。同時,，現(xiàn)階段的LTE產業(yè)鏈無論在標準,、芯片、終端,，還是用戶使用習慣的培養(yǎng)上,，都尚不成熟。正因為這樣,，3GPP組織在確立了LTE的演進目標之后,，出于對實際市場進展的考慮,，又啟動了HSPA的升級版本——HSPA+。HSPA+在性能上向LTE靠近,，卻遠低于LTE的建網成本,，而且HSPA+終端市場已日益成熟，顯然更適合作為現(xiàn)階段乃至今后幾年的網絡發(fā)展方向,。對于運營商而言,，部署HSPA+網絡不需要更換已有的HSPA設備，也無需購買額外的頻段,，就獲得更理想的網絡性能與容量,，進一步深挖WCDMA系統(tǒng)潛力，使已有網絡實現(xiàn)利潤的最大化,。
而且,，運營商還可以利用HSPA+網絡的高速數據能力嘗試開展IMS等新數據業(yè)務，在LTE成熟之前培養(yǎng)用戶習慣,，避免盲目新建網絡所帶來的經營風險,。
顯然， HSPA→HSPA+→LTE的發(fā)展路徑更適合作為現(xiàn)階段乃至今后幾年內的網絡發(fā)展方向,。中興通訊推薦的HSPA→HSPA+→LTE演進策略如圖1所示,，其核心思想是“先HSPA+，后LTE;先軟件,，后硬件;先熱點,，后全面”,。即先通過軟件升級,，演進到HSPA+階段，在近幾年時間內,，滿足用戶較高的速率要求,，提升用戶體驗，并培養(yǎng)用戶使用新業(yè)務的習慣,。當未來出現(xiàn)更高速率和容量需求,，而LTE產業(yè)鏈也日趨成熟時，再通過軟/硬件的協(xié)同升級,，演進到LTE階段,，以滿足用戶不斷增長的需求。在演進過程,，也可遴選熱點地區(qū),，根據其市場業(yè)務需求，越過HSPA+階段,，直接部署LTE網絡,。
對于LTE階段的引入策略,，有以下部署建議：首先在新的LTE 2.6G頻段上部署網絡，這些LTE系統(tǒng)將與現(xiàn)有的2G,、3G網絡共存,。隨著網絡的發(fā)展,，用戶逐步向LTE前移，原有的2G/3G網絡頻帶逐步空余出來，屆時可在空閑頻段上新建LTE網絡,，形成“G/L”、“U/L”或者“G/U/L”多模網絡,。最后,，運營商可以部署單一的無線接入網絡，在一個RAN網絡上運行多種網絡制式,，形成多種模式長期共存的局面,。多制式并存的無線接入網絡如圖2所示。
目前全球一些高端運營商已經開始部署HSPA+和LTE網絡,，如香港最大的移動通信運營商CSL在2009年3月正式發(fā)布全球首個基于SDR技術的HSPA+網絡,，采用全IP組網，通過軟件升級網絡速率提升至21Mbps,，并以此開發(fā)了歌曲下載,、視頻點播、互動游戲等豐富多彩的多媒體業(yè)務,，市場拓展大大領先其他運營商,。2009年9月2日，CSL再次宣布其LTE網絡部署規(guī)劃,，其計劃在2010年實現(xiàn)LTE網絡的正式商用,，建設方案就是利用現(xiàn)網SDR基站平臺的前瞻性設計和良好的演進性，通過對現(xiàn)網系統(tǒng)的簡單升級和改造,，平滑演進到LTE ,，實現(xiàn)2G/3G/4G融合的“Single RAN”組網目標。
從長遠來看,，移動通信網絡中LTE及其以后的無線技術最終可能取代GSM與WCDMA網絡,，但其必然經歷從標準成熟到規(guī)模商用，然后逐步替代現(xiàn)有網絡的長期過程,，給WCDMA網絡留下了極大的發(fā)展空間,。而HSPA+憑借自身的優(yōu)勢，將在此空間中承前啟后,，大有作為,。基于SDR技術的Uni-RAN多制式,、多頻段組網解決方案,，采取兼顧運營商投資和網絡發(fā)展的演進策略,，更多的通過軟件升級和平滑演進實現(xiàn)網絡發(fā)展，避免運營商在移動通信市場激烈競爭,、新需求新技術不斷涌現(xiàn),、網絡升級和演進的步伐越來越快的今天重復投資，同時也有利于加快網絡性能提升和業(yè)務穩(wěn)定運營,。