通信产业报：三专家为HSPA组网量体裁衣

　　-通信产业报记者　周晓娟　通信产业报实习记者　孟祥初

　　虽然WCDMA/HSPA能够支持高速数据业务，但是运营商需要在WCDMA/HSPA网络部署上缜密规划，同时结合国内运营商的业务特点，探索出一条量身定做的演进路线。通信产业报记者特别邀请北京邮电大学电信工程学院院长王文博、中国移动通信集团设计院有限公司吴兴耀博士等业内专家评点HSPA组网的量体裁衣之道。

　　HSPA混合组网需考虑诸多因素

　　通信产业报：目前HSPA在世界范围内快速发展，而我国还未发放3G牌照，在这样的前提下，将来如何引入HSPA网络就成为国内运营商现阶段关注的关键。目前我国运营商在引入HSPA的策略上仍处于探索阶段，尚未明确提出HSPA的组网方式，各位如何看待这个问题？

　　王文博：目前全球已开始部署第三代移动通信系统，两个标准化组织3GPP、3GPP2正在做3G短期和长期演进的研究及标准化工作。HSPA作为WCDMA等技术的短期增强和演进出现，其目的就是提高原有网络的传输能力。无论HSDPA还是HSUPA，其目的都是针对突发分组业务增强分组数据传输速率，并且提高频谱效率。

　　目前WCDMA等3G技术在国外已经有所应用，正在蓬勃发展，我国也正处于部署3G的前期准备阶段。

　　HSPA的部署必然是考虑混合组网，在原有R4、R5的基础上部署，而一般不会考虑单独组网模式。HSDPA和HSUPA应该分别考虑，改善系统算法，从而实现在叠加原有技术的基础上，有效提高现有网络的性能。

　　曹磊：在混合组网当中，考虑到要与原有R99/R4系统兼容的规划设计，会产生功率分配和码资源分配的问题，这也是当前多数运营商在设计规划中所要解决的难点和重点。HSDPA的功率和码资源分配方案有静态和动态两种，都是为了应对实际商用中的市场需求而确定的。

　　静态功率分配主要是预先对相应地区的平均数据吞吐量做统计，预估HS-PDSCH信道数和相应的功率资源，然后在OMC配置，可以调整，但调整频率不高；而动态功率分配由于用户比例目前难以准确预测，要做到精确的功率配比是非常困难的，为了避免不合理的功率配置导致功率使用上的浪费，而引入了功率资源的动态分配。但功率和码资源的分配关系又要视两种制式的每比特投资和收益而定，过程比较复杂。

　　两种制式独立组网，则不存在考虑相互兼容的问题，但是由于应用场景的不同，混合组网也需要建立与业务市场之间的设计模型。归根结底这些技术上的考虑和规划都是出于市场运营的考虑，由于3G市场的种种不确定性因素，给技术上的组网方式和规划带来不小的障碍，使组网设计难以得到统一标准。

　　吴兴耀：如果基于PS业务完全由HSDPA来承载，R99/R4允许小区负荷70%，HSDPA采用MaxCI调度算法计算，从考察基站可用功率与小区容量差异的实验中可以表明，从系统的角度，HSDPA单独频率组网比混合组网的频谱利用率更高。

　　但混合组网与单独组网存在技术差异，由于其载频业务的特点，当HSDPA与R99共载频时，用户可以同时发起数据业务和话音业务，而当HSDPA与R99分载频的情形下，用户在同一时刻只能发起一种业务。

　　如果考虑混合组网和单独组网两种方案，可从承载容量、投资成本以及用户的业务感受三个方面比较。混合组网条件下，系统相比单独组网具有更高的频谱效率，而软件升级费用也是必须面对的问题，此外，在无线环境较好的条件下，单独组网的用户业务感受大大提高，而在无线环境较差的条件下，单独组网的用户业务感受提高有限。

　　因此HSDPA引入后可实现多级无线网络融合方案。基于业务的负载均衡可以根据业务类型将小包数据业务尽量选择承载在GPRS/EDGE网络层上，而将FTP等大包数据业务尽量选择承载在HSDPA网络层上，将流媒体等实时性要求较高的业务选择承载在R99网络层上，基于用户级别的负载均衡则可以根据用户签约级别，考虑将低优先级的用户承载在GPRS网络上，或者通过负载控制考虑将低优先级的用户首先降速或切换到GPRS网络上。

　　结合实际规划HSDPA覆盖

　　通信产业报：运营商应如何考虑HSDPA的网络规划问题？

　　曹磊：HSDPA室外覆盖的重要方面之一，是热点区域的连片覆盖。根据对话务量的分析，可以在一定区域范围内的多个基站提供HSDPA功能，优点是可实现区域内的HSDPA连续覆盖，给用户的感觉较好，成本较低，对切换也较易控制。问题在于如何详细规划HSDPA区域的边缘和无HSDPA功能的小区的切换和干扰问题，以保证业务的连续性，提升用户的感受。因此，无缝的覆盖是保证运营成功的前提。

　　吴兴耀：考虑实际的工程因素，HSDPA网络具有与R99网络相近的覆盖范围。在考虑HSDPA覆盖问题时，可以根据取定的标准，结合工程师的经验，划定HSDPA的覆盖区域。划分HSDPA的覆盖范围时，应该结合其具体情况，对数据业务进行细致的分析，确定适用于自身的标准，确定真正有数据业务需求的区域，进行HSDPA的覆盖。

　　通信产业报：HSDPA/HSUPA是针对高速数据业务设计的，对VoIP这样用户数多，数据率低的实时业务，HSDPA+HSUPA的网络能否实现VoIP的功能？HSPA的引入只是加强了运营商在数据域的竞争优势，对CS话音没有任何改善，但是CS作为业务的主要来源，不容忽视。各位认为我国引入HSPA技术应遵循哪些基本原则？

　　王文博：我上面提到，HSPA是针对提高分组数据业务能力而出现的技术，是一种分组数据业务，而话音则是电路业务。引入HSPA的基本原则就是一定要考虑原有3G网络。在建设HSPA网络初期，应该有目的地预测数据业务模式，对区域内的业务量进行估算，从而估计将采用架设的设备量。随着HSPA技术和运营模式的成熟，建设后期则根据网络的实际需求实时提高网络容量。另外，考虑到VoIP业务特性，需要改进调度机制和算法等，以便HSPA能更高效支持VoIP业务等。

　　曹磊：在R99/R4基础上引入的HSPA的基本原则，主要可以考虑以下几个方面：不影响原R99网络的蜂窝拓扑结构和覆盖性能；原R99网络CS业务和容量不应受到影响；原R99网络大部分PS业务迁移到HSPA承载，少量PS业务可以仍然采用DCH承载；对码资源和功率资源采用合理的实现机制进行分配，对于码率适应是否动态及如何动态等都需考虑；随着小区容量的快速增长，适时引入第二频点。

　　此外，如果考虑一次性到位建设HSPA网络，则由于不需要考虑和原R99网络规划的兼容，相对比较简单。此时的关键是确定好覆盖目标、话务模型以及承载策略，将PS业务分配到DCH和HSPA上后，规划出满足各自指标要求的结果。

　　吴兴耀：从HSDPA的成本考虑，对比R99、WiMAX、WLAN(mesh)和WLAN(局域网)，纵向比较它们的单业务成本、可移动性、支持的速率以及技术成熟度，可以看出对于R99，HSDPA具有成本优势。而对比其他技术，HSDPA支持移动性的特点比较突出，因此在3G初期需要首先建设HSDPA，为了保持业务的连续性，HSDPA基站需连片覆盖。因此成片无缝覆盖应该是引入HSPA的原则。

　　HSPA部署需要循序渐进

　　通信产业报：请问各位对HSPA技术的引入和网络建设有什么建议？运营商目前需要做的工作有哪些？

　　王文博：从网络部署方面考虑，与原有3G网络的混合组网是HSPA网络建设应该采用的模式，而目前主要需要解决的一个问题在于终端的支持能力和网络性能。在2G运营时，由GSM转向GPRS，也走过了研制新终端和网络性能优化的过程。设计适应HSPA网络的终端在技术上存在一定的难度，需要经过芯片的研制、性能的验证等阶段。

　　HSPA网络在我国的部署进度，主要取决于产业成熟度、业务需求以及HSPA的性能增益等。

　　曹磊：在HSDPA建网初期，可采用HSDPA与R99/R4混合组网的模式，通信热点区域可以直接部署两频点，实现负荷分担。随着HSDPA技术的成熟，可以引入动态功率、码资源的分配方案，那时将只存在混合组网，没有独立组网的概念。

　　而从HSDPA用户数/速率与业务角度，在HSDPA部署初期，WCDMA网络主要是语音和低速数据业务，单小区可分配16个HSDPA用户，平均速率150kbps；HSDPA部署中后期，单小区可分配32-64个HSDPA用户，根据提供业务的不同详细规划相应的码资源分配，实现不同的速率。

　　引入HSPA时的传输方案可以从两个方面着手。首先是业务小区的吞吐量，HSDPA的峰值速率在第一阶段可以达到3.6Mbps，第二阶段则可达10.8Mbps。3载扇基站HSDPA峰值流量在第一阶段可达11MMbps，第二阶段则可达32MMbps。

　　引入HSPA技术时对系统功能也有一定要求：支持HSDPA与R99混合组网和独立组网模式；支持混合组网时，应支持动态功率、码字分配；单小区支持至少32个HSDPA用户；支持16QAM的调制方式；支持交互类、背景类、低速流类业务；支持单PS业务、AMR/CS64+PS(HS-DSCH)的并发业务；支持所有业务下的单RNC内的同频小区变更、信道切换。

　　从设备角度考虑，对于硬件设备，HSDPA相关设备都必须在硬件上支持HSDPA的功能，能支持大功放大于等于20W，并且支持MCTRX；对于软件，软件版本至少支持3GPP2004年6月版。

　　当前运营商所要做的工作还有很多，目前正在进行和需要进行的实验和探索，主要有三大方面：完成引入HSUPA，升级HSDPA，进行包括人口密集市区、市区、郊区等环境中的覆盖、吞吐量、切换、时延等的室内外试验；研究HSDPA/HSUPA技术特点及业务承载能力；研究如何处理HSDPA/HSUPA与R99/R4网络关系，如业务承载的差异、网络覆盖的关系、无线资源配置等。

　　吴兴耀：首先对于话务量大、高端用户相对集中的精品小区，应该考虑提高用户体验，培育高端用户群，直接进行HSDPA单独频率组网。而对于普通小区，建设初期可以根据预测数据业务量是否超过R99载频的极限承载能力来决定是否进行HSDPA覆盖，当需要进行覆盖时，可以采取混合载频组网或者室内HSDPA小区覆盖室内策略，当数据业务量进一步增加时逐步过渡。

　　在HSPA组网初期，鉴于终端能力的限制，数据业务量较小，可以采用HSDPA与R99混合组网；而在HSPA组网成熟期，当HSDPA终端能力提高时，HSDPA容量为容量受限，可以采用HSDPA与R99分载频单独组网。混合组网向单独组网过渡时，以平均用户吞吐量作为过渡的判断依据，以R99网络提供的传输速率作为过渡的临界点。

　　而对于HSDPA组网室外覆盖，在密集城区进行连续HSDPA覆盖，可避免信道切换带来业务感受降低以及GoS指标的下降；在郊区针对性地进行热点HSDPA覆盖；鉴于室外无线环境复杂，在目前终端接收技术条件下，应采取混合组网模式进行HSDPA覆盖。

　　当数据业务量超过一个载频的承载能力时，结合终端接收技术能力考虑增加第二载频，可以采用更先进的接收技术如RAKE接收机。

　　曹磊　中国电信移动通信办公室处长

　　“当前运营商需要完成引入HSUPA，升级HSDPA，进行包括人口密集市区、市区、郊区等环境中的覆盖、吞吐量、切换、时延等的室内外试验。”

　　王文博　北京邮电大学电信工程学院院长

　　“HSPA的部署必然是考虑混合组网，在原有R4、R5的基础上部署，而一般不会考虑单独组网模式。”

　　吴兴耀　中国移动通信集团设计院有限公司

　　“HSDPA支持移动性的特点比较突出，因此在3G初期需要首先建设HSDPA，为了保持业务的连续性，HSDPA基站需连片覆盖。”