HSPA+與LTE關(guān)鍵技術(shù)對標分析

LTE也可以實現(xiàn)共享信道傳輸，但與HSPA不同的是，LTE共享資源為時間和頻率。共享信道傳輸?shù)膽每梢院芎玫仄ヅ浞纸M數(shù)據(jù)業(yè)務提出的快速變化資源需求。LTE采用調(diào)度器來決定每條鏈路上所用的數(shù)據(jù)速率。與HSPA不同的是，LTE終端只服從服務小區(qū)的調(diào)度命令。下行鏈路調(diào)度器基于信道狀態(tài)報告分配下行傳輸資源，被調(diào)度終端可以在每個1 ms的調(diào)度間隔內(nèi)被分配以180 kHz寬的資源塊的任意組合。上行鏈路調(diào)度器基于不同上行鏈路傳輸?shù)恼环指?，可以? ms執(zhí)行1次，控制在給定時間間隔內(nèi)允許哪些移動終端在小區(qū)內(nèi)采用何種頻率、數(shù)據(jù)速率進行傳輸。

5 帶寬與頻譜效率

WCDMA/HSPA經(jīng)過擴頻調(diào)制后的碼片速率為3.84 Mchip/s，在進行脈沖整形時，要盡量壓縮旁瓣，使99%的能力集中在主瓣上。旁瓣能量的集中程度體現(xiàn)在滾降系數(shù)上，目前在WCDMA中統(tǒng)一選擇α=0.22，對應的帶寬=(1+α)×速率 =(1+0.22)×3.84=4.75 MHz，取5 MHz，所以WCDMA/HSPA系統(tǒng)信道占用帶寬為固定值5MHz。在5　MHz頻帶寬度內(nèi)，R99達到的下載速率為3.84 Mbit/s，HSDPA為14.4 Mbit/s，HSPA+ 64QAM為21 Mbit/s，HSPA+ 64QAM+MIMO可以達到42 Mbit/s，HSPA+64QAM+MIMO+DC可以達到84 Mbit/s，因此對于WCDMA/HSPA系統(tǒng)而言，根據(jù)其采用的技術(shù)不同，頻譜效率也相差甚大(見表1)。

LTE在下行鏈路上使用了OFDMA的多址技術(shù)，將帶寬分成若干個子載波，所以相對HSPA+具有靈活的帶寬，目前可實現(xiàn)1.4、3、5、10、15、20 MHz等6種信道帶寬。較低的頻帶(1.4~3 MHz)被選擇用來克服在CDMA2000處LTE頻譜融合的困難，同時幫助GSM和TD-SCDMA向LTE演進。LTE的設計目標是在20 MHz頻譜范圍內(nèi)，下行鏈路達到100 Mbit/s，上行鏈路達到50 Mbit/s。而實際LTE能達到的峰值速率已遠遠超過這個目標。對于20 MHz帶寬，LTE上下行速率分別可以達到172和60 Mbit/s。

從表1可以看出，在采用了高階調(diào)制和多入多出等技術(shù)后，HSPA+的頻譜效率已經(jīng)接近LTE技術(shù)。

6 帶有軟合并的HARQ和MIMO

HSPA與LTE也采用了許多相同的關(guān)鍵技術(shù)，如帶有軟合并的HARQ和MIMO技術(shù)。

帶有軟合并的HARQ技術(shù)允許終端對接收到的錯誤傳輸塊請求重傳，微調(diào)有效的編碼速率和補償由于鏈路適應機制帶來的錯誤。終端嘗試解碼每一個接收到的傳輸塊，并在接收到傳輸塊5 ms后報告基站接收是成功還是失敗。沒有成功接收到的數(shù)據(jù)將會得到快速重傳，對比R99明顯減少了重傳的時延。

MIMO技術(shù)是HSPA+ R7版本中主要的新特征之一，它通過多個流的傳輸增加數(shù)據(jù)的峰值速率。通過在發(fā)射端和接收端使用多根天線，獲得分集增益，進而增加接收機的載干比。對于HSPA+而言，MIMO是系統(tǒng)能力增強技術(shù)之一，可以選用也可以不選用。而對于LTE而言，MIMO技術(shù)是一個必需內(nèi)容，多根天線的應用是達到激進的LTE性能目標的關(guān)鍵技術(shù)。

7 大規(guī)模引入需要關(guān)注的問題

HSPA+分別在R7、R8版本提出了MIMO和DC技術(shù)。其中MIMO要求多套天饋系統(tǒng)，DC要求雙載波。不同的國家和地區(qū)對這2種技術(shù)采取了截然不同的態(tài)度。歐洲地區(qū)由于頻率資源緊張，很難找出更多的載頻來實施DC，因此當?shù)氐倪\營商更多的是關(guān)注MIMO技術(shù)的應用;而中國，頻率資源屬于國家統(tǒng)一指配，對于運營商而言，較容易獲得。目前在中國運營著多種技術(shù)制式的移動網(wǎng)絡，在城區(qū)基站眾多，屋頂天線林立，若再增加天饋系統(tǒng)來實現(xiàn)MIMO則非常困難，因此對中國而言，則更多傾向于DC技術(shù)。

LTE的建設首先要解決其頻點使用問題。LTE的具體頻段還未最終確定，其可使用的頻段涵蓋了IMT-2000的整個頻段范圍，目前業(yè)界主流頻譜集中在800 MHz、1.8 GHz和2.6 GHz。頻段范圍的差別，決定了LTE布網(wǎng)成本高低。其次是網(wǎng)絡定位問題，LTE定位于超寬帶無線接入業(yè)務，覆蓋區(qū)域的選擇考慮以優(yōu)先熱點覆蓋為主，后續(xù)連續(xù)覆蓋的策略。在LTE建設的初期，要準確定位，能夠提供差異化服務，避免產(chǎn)生與現(xiàn)有移動技術(shù)重復建設的問題。

8 結(jié)束語

HSPA+是WCDMA的后續(xù)演進技術(shù)，它在標準制定之初就考慮到最大后向兼容問題，因此可以在現(xiàn)有3G網(wǎng)絡基站上平滑升級來建設HSPA+網(wǎng)絡。LTE技術(shù)的定位是能將電信產(chǎn)業(yè)帶入2020年的無線通信系統(tǒng)，在最初設計時就不考慮早先的終端，不受現(xiàn)有網(wǎng)絡技術(shù)影響，因此LTE具有更高的頻譜效率，可變的帶寬等特性，但對現(xiàn)有設備存在兼容問題，網(wǎng)絡改造量較大。這2種技術(shù)各有優(yōu)缺點，其最終的發(fā)展，還在于市場的需求。