HSPA技術(shù)演進及商用進展

 

　　HSDPA技術(shù)的引入

 

　　考慮到不斷增長的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)性能帶來的新要求，尤其是下行業(yè)務(wù)的要求，3GPPRelease5引入了一項重要的增強技術(shù)—HSDPA，它采用共享的下行信道進行數(shù)據(jù)傳輸，通過引入AMC、HARQ、快速調(diào)度、16QAM等技術(shù)，從而得到較高的數(shù)據(jù)吞吐量，并能有效降低數(shù)據(jù)重傳的程度和傳輸時延。

 

　　自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)用來實現(xiàn)無線鏈路自適應(yīng)，根據(jù)UE上報的測量信道的質(zhì)量變化指示(CQI，Channel Quality Indicator)和UE的類型(即UE的業(yè)務(wù)類型)，來選擇不同的編碼方式和調(diào)制階數(shù)。

 

　　混合自動重傳(HARQ)是指在接收到的數(shù)據(jù)包出現(xiàn)錯誤時，在允許的錯誤范圍內(nèi)，引入前向糾錯編碼FEC進行差錯糾正，若超出糾錯范圍，就發(fā)送請求信息要求重傳。由于HARQ能自動適應(yīng)瞬間信道條件，而且不太受測量差錯和時延的影響，因此與AMC聯(lián)合使用，AMC可以提供較粗的數(shù)據(jù)速率選擇，而HARQ可以提供基于信道條件的精確的速率調(diào)整。

 

　　在R99中，系統(tǒng)調(diào)度及重傳申請由RNC來處理，而在HSDPA系統(tǒng)中，NodeB增加了快速媒質(zhì)接入控制(MAC-hs)實體，用來負責HSDPA的快速分組調(diào)度和HS-DSCH信道的實時控制，重傳請求直接由NodeB進行處理，這樣大大加快了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，縮短了系統(tǒng)的處理時延。根據(jù)無線信道的質(zhì)量指示、數(shù)據(jù)流量以及業(yè)務(wù)優(yōu)先級等，分組調(diào)度算法可以快速地實現(xiàn)共享資源的最優(yōu)分配，提高了AMC和HARQ的效率和性能。

 

　  HSUPA技術(shù)的引入

 

　　為了提高上行方向的數(shù)據(jù)傳輸速率，R6引入HSUPA技術(shù)，它最顯著的特征就是增加了新的上行傳輸信道(E-DCH)，與HSDPA中的高速下行共享信道(HS-DSCH)不同，它是專用信道，即每個UE的專用E-DCH傳輸信道，與其他用戶的DCH和E-DCH都是相互獨立的。同時在NodeB中增加了新的MAC-e實體，負責執(zhí)行快速調(diào)度和重傳等功能，從而減少了傳輸時延，提高了重傳速度。HSDPA與HSUPA的技術(shù)指標對比如表1所示。

 

　　HSPA+的引入

 

　　HSPA+是3GPP HSPA(包括HSDPA和HSUPA)的增強技術(shù)，為HSPA運營商提供低復(fù)雜度、低成本的從HSPA向LTE平滑演進的途徑，它在保留了HSPA的關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了MIMO多天線技術(shù)，通過空時處理提高系統(tǒng)的容量和可靠性；利用連續(xù)性分組連接(CPC)方案，克服了潛在的傳輸間斷、頻繁的連接中止以及重連等帶來的開銷和時延，以提高CELL-DCH態(tài)分組用戶數(shù)量、提高VoIP用戶容量和系統(tǒng)效率；HSPA+所采用的下行64QAM和上行16QAM高階調(diào)制提高了用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率。

 

　　HSPA+是一個全IP、全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，它提高了VoIP和其它時延敏感業(yè)務(wù)的容量，減少了業(yè)務(wù)建立時延，改善了實時業(yè)務(wù)，同時后向兼容原有R99/R4和R5網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的中斷，較好地保護了用戶的原有投資。

 

　　WCDMA+HSPA商用情況

 

　　截至2007年底，HSDPA技術(shù)已經(jīng)在80個國家的128個網(wǎng)絡(luò)中啟用，占180多個商用WCDMA網(wǎng)絡(luò)的70%，從全球的部署情況來看，主要集中在北美、歐洲、日本等區(qū)域，尚未覆蓋的區(qū)域主要集中在非洲、亞太和中東。HSDPA網(wǎng)絡(luò)支持的終端峰值速率不斷提高，目前7.2Mbit/s的下行速率的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)投入商用，不少運營商開始計劃部署14.4Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)該說HSDPA在技術(shù)上和商用網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗上都已經(jīng)成熟了。另外第一批HSUPA網(wǎng)絡(luò)已在奧地利和韓國啟動，并有超過125家運營商表示希望在他們的網(wǎng)絡(luò)中啟用HSUPA功能。

 

　　TD-SCDMA+HSPA研發(fā)進展

 

　　去年年底，信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院組織了相應(yīng)的TD-SCDMA系統(tǒng)設(shè)備廠商在懷柔進行了外場測試，重點是HSDPA的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下載，本次測試取得了較好的效果，在今年年初的入網(wǎng)測試中，泰爾實驗室針對HSDPA業(yè)務(wù)與普通業(yè)務(wù)之間的切換及流程，Iub接口上的任務(wù)調(diào)度和流量控制，以及由于增加了HARQ功能和16QAM調(diào)制而引起的無線指標的變化要求進行了相應(yīng)的測試，也取得了比較好的效果。