HSDPA建網(wǎng)及商用策略

　　HSDPA如同通信業(yè)界的新星，一度風(fēng)靡全球，受到眾多設(shè)備制造商和運(yùn)營商的青睞。很多運(yùn)營商宣稱直接部署HSDPA網(wǎng)絡(luò)，在3G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的第一天即提供HSDPA業(yè)務(wù)，滿足用戶的高速需求，提升運(yùn)營商的知名度，吹響商用的號角。但提到實(shí)際商用，HSDPA雖高歌具有十足的商用能力，但問題也隨著商用進(jìn)程的臨近，逐步清晰。很多廠商也不能提出明確的商用部署策略，很多問題有待外場試驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證。

　　一、組網(wǎng)

　　2005年下半年開始，國內(nèi)外基于HSDPA研究的外場試驗(yàn)逐步開展，但是基于產(chǎn)品的成熟度，終端的限制，以及試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，都很難準(zhǔn)確給出組網(wǎng)的策略和建議。下面詳細(xì)介紹HSDPA與R99/R4兩種組網(wǎng)方式的特點(diǎn)。

　　1.共載組網(wǎng)

　　HSDPA混合載頻組網(wǎng)是指HSDPA與R99/R4共載頻組網(wǎng)的情況，可以是共享一個載頻或者多個載頻。一般來說在HSDPA建網(wǎng)初期，會有較多的手機(jī)不支持HSDPA功能(據(jù)GSA的調(diào)研，截至2006年2月28日，已有305款WCDMA終端，但是HSDPA只有25款)，3G CS業(yè)務(wù)占主流，分組業(yè)務(wù)行為不確定。因此一般在3G網(wǎng)絡(luò)會采用HSDPA和R99/R4共用一個載頻的混合載頻組網(wǎng)方式，在WCDMA已有小區(qū)的基礎(chǔ)上，加入HSDPA的支持，CS業(yè)務(wù)由DCH信道來承載，PS業(yè)務(wù)主要由HS-DSCH信道來承載。通過HSDPA的引入，可以提高下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的容量，在不影響原有語音、視頻電話等實(shí)時業(yè)務(wù)的前提下，將背景類、交互類等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載到HSDPA上可以提高系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，避免過早地升級設(shè)備到第二個載頻。

　　采用HSDPA與R99混合載頻組網(wǎng)，必須充分考慮到HSDPA和R99的切換關(guān)系，支持HS-DSCH和DCH、HS-DSCH和FACH之間的切換。針對HSDPA和R99信道以及2G的切換需要采取基于覆蓋的切換、基于業(yè)務(wù)的切換等策略。對于基于覆蓋的切換，系統(tǒng)根據(jù)終端上報(bào)的鄰近小區(qū)無線信號的測量報(bào)告，把用戶切換到合適的小區(qū)，保證覆蓋的連續(xù)性，包括HSDPA<>R99/R4，HSDPA<>2G。當(dāng)HSDPA的覆蓋不能達(dá)到要求而R99的覆蓋可以達(dá)到的時候，系統(tǒng)會將業(yè)務(wù)切換到DCH，當(dāng)處于非小區(qū)邊緣軟切換區(qū)域時，HSDPA直接切換到本小區(qū)的DCH上；當(dāng)處于小區(qū)邊緣的軟切換區(qū)域時，HSDPA先切換到本小區(qū)的DCH上，再根據(jù)需要是否要發(fā)起軟切換到相鄰小區(qū)。對于基于業(yè)務(wù)的切換，是為了提高資源的利用效率，或者滿足各種實(shí)際網(wǎng)絡(luò)(如運(yùn)營商)的需要，將不同的業(yè)務(wù)分配到不同的信道，把數(shù)據(jù)用戶盡可能映射到HS-DSCH，把實(shí)時業(yè)務(wù)和帶寬要求穩(wěn)定時延要求高的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)映射到DCH，提高系統(tǒng)資源的利用效率，對于HSDPA用戶，如果業(yè)務(wù)的流量減小，可以考慮將業(yè)務(wù)切換到低速的FACH上，以節(jié)約系統(tǒng)資源。對于HSDPA與R99/R4混合組網(wǎng)，需要解決以下問題。

　　(1)需要解決由于HSDPA的引入帶來的覆蓋、容量收縮問題

　　HSDPA引入后，小區(qū)負(fù)載提升，一般R99/R4網(wǎng)絡(luò)的下行負(fù)載設(shè)計(jì)為75%，引入HSDPA后，下行負(fù)載可上升到90-100%，負(fù)載的提升，間接的提升了小區(qū)的干擾。因此原來導(dǎo)頻不變的基礎(chǔ)上，會引起覆蓋的收縮。要保證原網(wǎng)絡(luò)的覆蓋不變，因此要增加導(dǎo)頻功率，相應(yīng)也增加相關(guān)CS業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)信道功率。保證原R99/R4網(wǎng)絡(luò)的CS業(yè)務(wù)的覆蓋不變。

　　但是在總功率(如：20W)一定的情況下，增大導(dǎo)頻及CS業(yè)務(wù)信道的功率，HSDPA可用的功率就會減小。因此在這種情況下，要考慮運(yùn)用大功放來解決相關(guān)功率不足的問題，但是大功放的引入，也帶來一定的問題，如導(dǎo)頻污染等。因此HSDPA與R99/R4混合組網(wǎng)，要保證原覆蓋的不變，同時又能保證一定感受的HSDPA高速業(yè)務(wù)，必須詳細(xì)考慮大功放的功率使用及分配問題。

　　一般來說，認(rèn)為HSDPA的引入后，部分DCH上的PS業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到HS-DSCH信道承載，完全不會影響原有網(wǎng)絡(luò)的CS業(yè)務(wù)容量，實(shí)際上，這跟最初的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)有直接的關(guān)系，不同的地區(qū)，如密集市區(qū)、市區(qū)等不同區(qū)域有不同的CS、PS業(yè)務(wù)量規(guī)劃，但如果運(yùn)營商對HSDPA規(guī)劃一定的目標(biāo)值(如：吞吐量、邊緣速率)，因此就必須要求有一定的功率來保證相應(yīng)的目標(biāo)。但是這個目標(biāo)需求的功率是否等同于從DCH上轉(zhuǎn)移過來的功率？此外，即使原DCH有足夠的PS業(yè)務(wù)可轉(zhuǎn)移到HS-DSCH上承載，那么初期又是否有足夠的HSDPA終端來實(shí)現(xiàn)承載？因此，要保證引入HSDPA后R99/R4網(wǎng)絡(luò)的CS業(yè)務(wù)容量不變，一方面要合理規(guī)劃HSDPA的目標(biāo)值，考慮PS業(yè)務(wù)可轉(zhuǎn)移量，另一方面，運(yùn)營商要考慮初期HSDPA終端的滲透率。否則HSDPA的引入會占用原CS業(yè)務(wù)的功率，影響CS業(yè)務(wù)的容量。

　　(2)需要解決R99/R4和HSDPA各自業(yè)務(wù)合適的功率及碼資源分配策略

　　首先，HSDPA設(shè)備必須支持動態(tài)功率和碼資源調(diào)整機(jī)制。對于單個用戶的業(yè)務(wù)，也需要支持動態(tài)的功率和碼資源配置功能。其次，在業(yè)務(wù)機(jī)制保障方面，除了無線資源管理中的準(zhǔn)入控制、負(fù)載控制、擁塞控制外，基于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的調(diào)度策略是HSDPA業(yè)務(wù)的主要保障機(jī)制，設(shè)備需要根據(jù)端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量的要求，在HSDPA承載上考慮業(yè)務(wù)的優(yōu)先級和時延要求的情況下，兼顧公平性原則盡量使小區(qū)的吞吐量最大化。在業(yè)務(wù)發(fā)生擁塞時，無線資源管理啟動負(fù)載調(diào)整機(jī)制，通過HSDPA的動態(tài)功率和碼資源調(diào)整，優(yōu)先保障DCH的資源承載話音等實(shí)時業(yè)務(wù)。在HSDPA的包調(diào)度上，通過功率和碼資源的實(shí)時動態(tài)分配來保障HSDPA承載的流業(yè)務(wù)的質(zhì)量。但是根據(jù)各廠商的產(chǎn)品路標(biāo)來看，動態(tài)的碼資源及功率調(diào)整機(jī)制與流業(yè)務(wù)的支持情況是一致的，基本都要到2006年年底才可能支持。

　　(3)需要解決采用什么切換策略來保證不同切換條件下的切換成功率問題

　　HSDPA采用共享信道(HS-DSCH)的方式，只實(shí)現(xiàn)硬切換，為了保證移動的可靠性，每個HSDPA UE都有一條A-DCH(Assited-DCH)信道，用于測量目標(biāo)小區(qū)的信號。因此當(dāng)UE移動的過程中，A-DCH完成目標(biāo)小區(qū)的測量，同時實(shí)現(xiàn)軟切換，HS-DSCH進(jìn)行硬切換，完成小區(qū)變更。

　　如果相鄰小區(qū)是R99/R4小區(qū)，不是HSDPA小區(qū)，為保證切換成功率，UE可從HS-DSCH信道切換到本小區(qū)DCH信道上，然后通過軟切換的方式切換到目標(biāo)小區(qū)，在目標(biāo)小區(qū)再根據(jù)業(yè)務(wù)的需要決定是否需要轉(zhuǎn)移到HS-DSCH信道上進(jìn)行承載。此外，UE也可以直接從源小區(qū)的HS-DSCH信道切換到目標(biāo)小區(qū)的DCH信道上。這種過程中，運(yùn)營商可以靈活根據(jù)自身的需求實(shí)現(xiàn)不同的切換機(jī)制，如基于覆蓋的切換、基于負(fù)載的切換等。

　　同時為了更好的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，當(dāng)信道質(zhì)量不好，或用戶的需求不大，如長期內(nèi)低流量時，可以將HS-DSCH重配到DCH信道或者FACH信道上，釋放部分HS-DSCH上的資源，以便承載其他無線環(huán)境好、有高速需求的業(yè)務(wù)。

　　2.獨(dú)立組網(wǎng)

　　從理論分析的角度看，HSDPA獨(dú)立載頻組網(wǎng)的優(yōu)勢在于：HSDPA網(wǎng)絡(luò)和R99/R4網(wǎng)絡(luò)互不影響；在容量、覆蓋上相互獨(dú)立，R99/R4網(wǎng)絡(luò)用戶服務(wù)不受影響；HSDPA獨(dú)立載頻組網(wǎng)由于可分配給HSDPA的功率大大增加，因此可以支持的用戶數(shù)據(jù)速率可以明顯提高。對于關(guān)注數(shù)據(jù)卡應(yīng)用的運(yùn)營商，可以在熱點(diǎn)地區(qū)增加單獨(dú)一個載頻的微蜂窩或者室內(nèi)系統(tǒng)來支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在這個載頻中主要支持?jǐn)?shù)據(jù)卡用戶，而其他話音或者R99業(yè)務(wù)全部通過R99網(wǎng)絡(luò)來承載。

　　從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的角度看，R99/R4與HSDPA獨(dú)立組網(wǎng)，一步到位建設(shè)HSDPA網(wǎng)絡(luò)，不需要考慮與原有R99網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的兼容，相對來說比較簡單，但是需要知道覆蓋目標(biāo)、話務(wù)模型及承載策略后才能規(guī)劃出滿足各自指標(biāo)要求的結(jié)果。目前全球除了Cingular正式對外宣稱HSDPA商用外，還沒有其他正式商用的運(yùn)營商，因此對HSDPA業(yè)務(wù)的運(yùn)營缺乏經(jīng)驗(yàn)，建網(wǎng)初期很難準(zhǔn)確把握業(yè)務(wù)目標(biāo)。

　　從業(yè)務(wù)使用的角度看，對于并發(fā)業(yè)務(wù)，例如HSDPA＋PS或者HSDPA＋CS的并發(fā)業(yè)務(wù)獨(dú)立組網(wǎng)就無法支持。同時當(dāng)用戶處于HSDPA的頻段內(nèi)要使用CS業(yè)務(wù)時，系統(tǒng)需要將用戶切換到R99/R4頻段；當(dāng)用戶處于R99/R4的頻段而發(fā)起HSDPA的業(yè)務(wù)時，系統(tǒng)需要將用戶切換到HSDPA頻段。這兩種切換都帶來資源的消耗和時延的增加，此外系統(tǒng)需要仔細(xì)考慮用戶在不同頻段的駐留問題和切換問題，因此效率降低。從資源使用的角度，HSDPA與R99/R4單獨(dú)組網(wǎng)，HSDPA不能充分利用剩余的功率資源，造成資源的浪費(fèi)。

　　上述內(nèi)容僅是理論分析，具體選擇獨(dú)立組網(wǎng)還是混合組網(wǎng)，那個資源利用率高，同時又不會影響到原有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及CS域業(yè)務(wù)的覆蓋及容量，還有待試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。此外從HSDPA設(shè)備功能的支持情況看，目前設(shè)備廠商普遍支持動態(tài)的功率分配，預(yù)計(jì)今年3季度會支持動態(tài)的碼資源配置。因此當(dāng)功率、碼字動態(tài)支持功能完善時，就無所謂的組網(wǎng)問題，那時就全部是混合組網(wǎng)，只是有些細(xì)節(jié)的策略不同而已。

　　二、覆蓋

　　對于新興的移動運(yùn)營商，一方面要建設(shè)R99/R4網(wǎng)絡(luò)，同時要引入HSDPA。移動網(wǎng)絡(luò)有個重要法則，就是必須全覆蓋，用戶無論在哪兒，都要能享受同樣的體驗(yàn)。如果同樣的體驗(yàn)享受不到，那就會存在問題。

　　1.室外熱點(diǎn)區(qū)域連續(xù)覆蓋

　　用戶的行為有一個培育期，HSDPA商用初期，用戶數(shù)不會很多，用戶量也不會很大。因此HSDPA在初期主要考慮區(qū)域性的覆蓋。

　　熱點(diǎn)區(qū)域，如風(fēng)景區(qū)、孤立辦公樓等。這些區(qū)域，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)。部署HSDPA網(wǎng)絡(luò)時，可考慮在原R99小區(qū)的基礎(chǔ)上疊加HSDPA單站點(diǎn)覆蓋的方式；熱點(diǎn)區(qū)域，如商務(wù)區(qū)、高級住宅區(qū)等。這些區(qū)域，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求量大，但是范圍廣。部署HSDPA網(wǎng)絡(luò)，即在原R99的網(wǎng)絡(luò)上，疊加多個HSDPA小區(qū)，建設(shè)區(qū)域性的HSDPA面覆蓋網(wǎng)絡(luò)。

　　在HSDPA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HSDPA網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)PS用戶進(jìn)入HSDPA的覆蓋范圍內(nèi)時，優(yōu)先選擇HSDPA小區(qū)，當(dāng)PS用戶遠(yuǎn)離HSDPA的覆蓋區(qū)時，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)激活集中同時存在HSDPA小區(qū)、R99小區(qū)時，用戶優(yōu)先選擇HSDPA小區(qū)。用戶感受到高速移動服務(wù)，運(yùn)營商打造區(qū)域性的HSDPA精品網(wǎng)絡(luò)。

　　2.室外全部連續(xù)覆蓋

　　室外全部連續(xù)覆蓋，即提供包括密集城區(qū)，一般城區(qū)等全部重要區(qū)域的HSDPA服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全部城區(qū)區(qū)域的HSDPA連續(xù)覆蓋。其中所有的小區(qū)同時支持HSDPA業(yè)務(wù)和R99業(yè)務(wù)，且兩種業(yè)務(wù)的覆蓋范圍相同。對于R99業(yè)務(wù)，小區(qū)滿足CS64k業(yè)務(wù)的連續(xù)覆蓋；而對于HSDPA業(yè)務(wù)，運(yùn)營商可根據(jù)自身需求設(shè)定HSDPA小區(qū)的邊緣速率，實(shí)現(xiàn)HSDPA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，資源浪費(fèi)。

　　從HSDPA的特性出發(fā)-----碼率調(diào)整的方案實(shí)現(xiàn)無線信道的匹配，HSDPA UE的速率會根據(jù)無線信道的強(qiáng)弱、資源占用的情況實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的調(diào)整，因此對HSDPA網(wǎng)絡(luò)沒有邊緣小區(qū)速率限制的基礎(chǔ)上，理論上，HSDPA能夠?qū)崿F(xiàn)與原有R99/R4網(wǎng)絡(luò)相同的覆蓋，但是HSDPA的調(diào)度是每2ms調(diào)整一次，即500次/秒，是否能夠適配上無線環(huán)境的快速變化，是否能夠保持保證邊緣仍然存在連接，仍是亟待外場試驗(yàn)解決的問題。此外，熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋，考慮業(yè)務(wù)的連續(xù)性，要詳細(xì)考慮HSDPA小區(qū)與R99/R4小區(qū)的切換策略。如果運(yùn)營商對邊緣速率有相關(guān)要求，那就要求HSDPA必須有一定的功率保證，否則無法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的邊緣速率。

　　三、商用策略

　　就目前全球HSDPA的運(yùn)營商來看，商用策略主要分為兩大類。

　　1.信息型

　　以信息為導(dǎo)向的主要代表是日本的NTT Docomo。在2004年3GSM全球大會上，HSDPA改變了所有主要?dú)W洲運(yùn)營商的日程。作為業(yè)界先鋒的NTT Docomo也宣布了要在2005年中部署HSDPA網(wǎng)絡(luò)。但是隨著終端的滯后，NTT Docomo被迫減緩HSDPA的商用步伐。

　　HSDPA的高速率已為移動多媒體業(yè)務(wù)帶來了無限的想象空間。多媒體彩鈴業(yè)務(wù)、MMS、VoD、VP、WAP瀏覽、E-mail、游戲等豐富多彩的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將改變語音的一統(tǒng)天下。

　　為了確保HSDPA服務(wù)的如期提供，自2004年開始，NTT Docomo計(jì)劃兩年內(nèi)投資3.5億美元，資助富士通、三菱電子、摩托羅拉日本公司、NEC、松下移動通信、夏普6家終端廠商，加快對HSPDA手機(jī)終端的研發(fā)。

　　2.流量性

　　除了NTT Docomo外，其他大部分的歐美運(yùn)營商采用流量性的原則。主要有以下幾點(diǎn)原因：企業(yè)用戶更容易使用高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：如下載等；終端的不確定性迫使運(yùn)營商初期不可能大規(guī)模開展HSDPA業(yè)務(wù)；繼續(xù)在熱點(diǎn)區(qū)域增強(qiáng)覆蓋，進(jìn)一步網(wǎng)優(yōu)；廣大用戶不愿在3G新業(yè)務(wù)花錢，只是用初級的語音等。

　　目前全球只有Cingular宣稱商用，但是業(yè)務(wù)單一，簡單的下載，終端只有兩款，分別是Sierra Wireless AC860，Novatel U730。相對而言移動運(yùn)營商還是缺少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營方面的經(jīng)驗(yàn)，在市場推廣、目標(biāo)客戶定位、業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)、品牌塑造等多個方面都面臨著全新的課題。建網(wǎng)初期，如何準(zhǔn)確定位流量型(企業(yè)客戶，以下載為主)和信息型(個人客戶，增值業(yè)務(wù)為主)的業(yè)務(wù)，如何分配網(wǎng)絡(luò)資源？如何通過資費(fèi)策略正面引導(dǎo)？如何定位HSDPA網(wǎng)絡(luò)與其他寬帶接入技術(shù)間的關(guān)系？避免用戶使用低附加值、非理性商業(yè)模式的BT下載等，合理利用投資昂貴的移動通信資源，最終降低全體用戶的成本。一個成功的商務(wù)運(yùn)營模式，一個健壯的技術(shù)平臺都成為不可或缺的因素。

　　盡管HSDPA的到來給WCDMA陣營帶來極大的驚喜，也給運(yùn)營商部署3G網(wǎng)絡(luò)帶來極大的信心，但是如何部署HSDPA網(wǎng)絡(luò)，如何制定出合理的運(yùn)營模式，還有待試驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證，也有待業(yè)界的進(jìn)一步努力。


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