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基于WCDMA的移动宽带解决方案

    

关键词


HSDPA(High Speed Downlink Packet Access),高速下行链路分组接入。


Enhanced Uplink,增强型上行链路。


HSDPA和Enhanced Uplink是基于WCDMA的移动宽带解决方案,通过WCDMA的无线接入部分基带处理功能的增强,即可将WCDMA系统下行和上行速率大幅度提升,其中下行峰值速率可达14.4Mbps,上行峰值速率可达到5.76Mbps,同时增加系统容量,并大大降低时延。

后3G时代的到来

截至2005年9月底,全球移动用户数已超过20亿,其中75%以上为GSM用户,在全球36个国家和地区已有79个3G/WCDMA网络商用,用户数超过3400万。
如果说WCDMA作为GSM的演进正在步入成熟期,那么HSDPA和Enhanced Uplink作为WCDMA的演进正成为业界关注的焦点,全球范围内已经商用3G/WCDMA和准备商用3G/WCDMA网络的运营商,更是表现出对这种移动宽带解决方案的极大兴趣。
最先吃WCDMA这只螃蟹的日本运营商NTT DoCoMo目前拥有全球近一半的WCDMA用户数,但DoCoMo并不满足在3G的领先优势,正在紧锣密鼓地准备HSDPA的商用。美国移动运营商Cingular在成功并购了AT&T Wireless之后,也将HSDPA列入商业化进程,其WCDMA/HSDPA网络正在建设当中。其他知名的移动运营商包括沃达丰、和记‘3’、西班牙电信等都在不同程度地进行HSDPA试验。

 

       

 

对于Enhanced Uplink,由于规范制定和释放的时间晚于HSDPA几年的时间,因此各大运营商对Enhanced Uplink的商用计划也晚于HSDPA.

基于WCDMA的移动宽带解决方案的特点

移动宽带 – 3G/WCDMA移动运营商的必然选择
目前,Wi-Fi、CDMA 2000 1x EV-DO等移动宽带技术已经为人们所熟悉,WiMAX、OFDM等新技术正在浮出水面,并对移动宽带市场产生冲击。考虑到WCDMA网络向移动宽带的进一步发展,HSDPA和Enhanced Uplink将是移动运营商的最佳选择。
HSDPA和Enhanced Uplink是基于现有WCDMA 网络的演进,引入HSDPA和Enhanced Uplink是通过对WCDMA网络做相应升级,即可将WCDMA系统下行速率从384Kbps提升到14.4Mbps,同时将上行速率从64Kbps提升到5.76Mbps,而整个网络架构保持不变;另一方面, HSDPA和Enhanced Uplink将继续使用WCDMA的频率而不需要单独的载频。HSDPA和Enhanced Uplink满足了高速下行和高速上行数据业务的需求,不但有效地保护了运营商的投资成本(CAPEX),还大大增加了运营商的业务范围,为提高APRU值创造了可能。
所以说采用基于HSDPA和Enhanced Uplink技术的移动宽带解决方案,是3G/WCDMA运营商采取的一种既具有前瞻性又具有保护作用的发展策略,是其未来发展的必然选择。

移动宽带 - 移动产业的革命性发展
从消费需求角度看,HSDPA和Enhanced Uplink是移动和宽带结合的产物。
随着消费者对有线宽带(ADSL)、有线局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)的使用,以及对移动终端的使用和依赖,用户对移动宽带的需求越来越大。同时在3G时代以视频为主的多媒体业务,例如移动电视,音乐电视及电影片断的下载,具有3D效果的互动式多方游戏,大容量邮件的传递等,在超高速3G网络的承载下会达到更好的效果。而HSDPA和Enhanced Uplink正满足了用户这种需求,不但使用户在移动的情况下享受到与固定宽带相当甚至更好的业务体验,并为用户提供更广范围内的可移动性和漫游功能。

 

       

 

引入HSDPA和Enhanced Uplink的划时代意义在于,它们为移动业务的拓展提供了广阔的空间,并将改变移动业务收入结构,使目前移动业务中以话音业务收入为主转为以数据业务收入为主。

 

移动宽带- 机遇与挑战共存
HSDPA和Enhanced Uplink所提供的高速数据传递性能不但为运营商带来无限商机,同时也将带动电信产业链上的各个环节的全面发展,包括设备供应商、终端制造商和内容提供商等等。
在终端方面,从商用的角度看,目前已出现了HSDPA PC卡商用终端,这类终端与笔记本电脑配合使用,下行速率在1.8Mbps左右,用户可随时随地通过笔记本电脑实现高速接入;到2006年,HSDPA将被引入到智能手机,接入速率在1.8Mbps到3.6Mbps左右;到2006年底HSDPA将实现较大规模商用,同时将出现新一代的PC卡终端,下行速率将提升到14Mbps,而且HSDPA将最终被集成到笔记本电脑中。
HSDPA和Enhanced Uplink给产业链上各个环节提供机遇的同时也带来了挑战。概括地说,由于HSDPA和Enhanced Uplink提供高速数据下载和上传的新型业务,原有WCDMA商业模型需要改进,而且整个网络规划建设,包括话务模型、容量建设、业务集成、终端定制、资费策略等各个方面都将受到影响。
面对机遇和挑战,移动运营商在决策之际关键是要选择最佳的合作伙伴。


从现场演示到商业部署
爱立信不但是全球WCDMA商用网络最大的设备和服务供应商,而且爱立信在基于WCDMA的移动宽带领域也处于业界领先地位。
早在2004年6月爱立信就完成了HSDPA系统端到端测试。在2004年10月举办的中国国际通信设备技术展览会上,爱立信成功演示了HSDPA技术实施的第一阶段,系统传输速率达到了4.9 Mbps。这是业内首次在公开的电信展上基于商用产品、并以无线方式接入的HSDPA现场演示。
2005年2月在法国戛纳举行的3GSM大会上,爱立信宣布其HSDPA技术已达到第二阶段,并现场演示了11 Mbps的高速数据下载以及无线流媒体应用。这是业界首次基于商用产品完成的HSDPA第二阶段现场演示。

        

 

2005年5月,在中国广东举行的2005年国际通信设备与信息网络展览会上,爱立信成功演示了传输速率达到1.7 Mbps 的Enhanced Uplink移动宽带应用。这是Enhanced Uplink首次在中国基于商用产品并采用无线接入方式进行的演示。
在2005年10月中国国际通信设备技术展览会上,爱立信再一次显示了在移动宽带领域的领先地位:

  • 完成了中国首次同时基于商用网络设备及商用PC卡终端的HSDPA公开演示
  • 完成了中国首次基于HSDPA/Enhanced Uplink技术的视频VoIP 通话的公开演示


爱立信不但一直与全球多家运营商进行HSDPA预商用试验,而且在美国移动运营商 Cingular 于2004年年底签署的UMTS/HSDPA商业协议中,爱立信是其主要供应商。


 

爱立信的HSDPA和ENHANCED UPLINK产品特点
爱立信的WCDMA无线系统建立在统一的3G平台之上,并具有向HSDPA和Enhanced Uplink平滑演进的能力。爱立信提供从WCDMA到HSDPA/Enhanced Uplink全面的网络设备、网络设计和优化管理等。

 

       

 


 

HSDPA和ENHANCED UPLINK的技术特点

HSDPA和Enhanced Uplink都是WCDMA演进技术,分别在3GPP R5和R6版本提出。采用HSDPA和Enhanced Uplink技术,WCDMA无线系统下行峰值速率可达14.4Mbps,上行峰值速率可达5.76Mbps,系统上下行容量可增加2-4倍,同时时延大大降低。

 

       

 

HSDPA的基本原理

共享信道传输
在3GPP R5中,WCDMA得到扩展,引入了新的传输信道-高速下行共享信道(HS-DSCH),使编码和功率资源得到更加有效地使用。


高阶调制
3GPP R99中规定了QPSK调制方式用于下行传输, 除了QPSK,HS-DSCH还可以使用16QAM调制方式进行提供更高的数据速率,并且更加有效地利用带宽。


更短的时间间隔(TTI)
共享码源中的信道码每2毫秒进行一次动态分配。如此短的时间间隔减少了环路时间(RTT),极大地提高了链路适配性能。


快速链路适配
快速链路适配性能体现在系统根据瞬间变化的无线环境调整传输参数,并在信道条件允许的条件下采用高阶调制方式。以这种方式处理短时间内数据速率变化的业务比功率控制方式更有效。


快速调度
快速调度性能决定了在给定时间内共享信道给哪个用户使用,其目的是将信道资源用于无线条件最好的用户。
爱立信采用均衡调动算法,在更好地使用信道条件的同时确保所有用户具有有保证的最低速率。


快速混合自动重传请求
利用快速混合自动重传请求(Fast Hybrid ARQ)性能,用户在解码前能够快速请求丢失的信息和合并信息(软合并方式),提高容错能力。

 

       

 

 

ENHANCED UPLINK的技术特点
在3GPP R6中,引入了E-DCH(增强的专用信道),支持Enhanced Uplink技术性能。与HSDPA类似,Enhanced Uplink同样具有更短的时间间隔、快速混合自动重传请求 (软合并方式) 、快速链路适配、快速调度等性能,一些性能的实现机理与HSDPA略有不同。

 

 

 

尾声

HSDPAEnhanced Uplink是基于WCDMA的移动宽带解决方案,其技术本身的特点适应移动市场竞争发展的需要,国外运营商已经开始试水。

中国正处在3G前夜,HSDPAEnhanced Uplink3G的整体规划部署和实施的影响不容忽视。爱立信愿以全球领先的技术和经验竭诚为中国通信事业服务。