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HSDPA技術的相關探討

云知道

作者：張長鋼
隨著移動寬帶網(wǎng)絡技術HSDPA(高速下行分組接入)商用化進程的加速，運營商對于HSDPA的網(wǎng)絡的性能及部署越來越關心，HSDPA如何與WCDMAR99網(wǎng)絡聯(lián)合組網(wǎng)等問題，成為大家關心的焦點 。
中國運營商也在為3G的部署積極預備著，進行各種網(wǎng)絡規(guī)劃和設計工作 。
目前WCDMA無線網(wǎng)絡的規(guī)劃設計大都是以R99版本為基礎的，WCDMA無線網(wǎng)絡的規(guī)劃設計不能不考慮網(wǎng)絡的平滑演進，為網(wǎng)絡的發(fā)展留下空間和余地 。如何考慮R99和HSDPA的網(wǎng)絡部署呢?問題的焦點在于HSDPA的平滑升級、覆蓋和容量等 。HSDPA的部署中是否可以將硬件非常平滑地升級直接關系到部署成本和時間，HSDPA的覆蓋是否和R99一致，關系到已完成的網(wǎng)絡規(guī)劃是否重新設計、尋址和已經(jīng)部署的網(wǎng)絡是否要增加基站等結構上的調整，HSDPA和R99業(yè)務共享同一載波，還是需要新增載波等等 。
其實，HSDPA與1xEVDO具有十分相似的基本技術機制，而北電在1xEVDO市場上有超過66%的市場份額，在網(wǎng)絡的規(guī)劃設計，運營和優(yōu)化方面積累了豐富的工程經(jīng)驗，最先實現(xiàn)了HSDPA在商用網(wǎng)中使用第三方商用終端的現(xiàn)場應用演示，并同許多運營商進行了大量的外場測試，因而可以為用戶提供完整的，經(jīng)濟有效的HSDPA解決方案 。本文著重探討HSDPA的覆蓋，容量及WCDMA無線網(wǎng)絡向HSDPA的平滑演進 。
HSDPA技術概述
類似于1xEVDO，HSDPA引入的最主要的幾項核心技術為：
●自適應調制與編碼(AdaptiveModulationandCoding or AMC)
●混合自動重發(fā)請求(HybridAutomaticRequestor H-ARQ)
●快速調度算法(FastScheduling)
自適應調制與編碼是基于無線條件和終端能力進行自適應調制和編碼，它可以根據(jù)UE所測量的下行信道條件優(yōu)選調制和編碼方式，提高下行鏈路的吞吐量 。比如，當信道條件差時或干擾強時，選擇更高保護性的調制和編碼方式，而當信道條件好時或干擾弱時，選擇高階調制如16-QAM和低編碼率如7/8等 。換句話說，自適應調制與編碼提供適應無線條件的鏈路適配，每次調制及編碼的選擇均基于UE上報的CQI(ChannelQualityIndicator即無線信道質量)和UE類別(即UE能力)做出判定 。在UE可以支持的范圍內，無線環(huán)境好，便使用抗信道衰落能力較差的高速率調制編碼，提高峰值速率；反之則需要較多的編碼比特和低階調制用于對抗信道衰落 。每一2ms無線子幀中，HSDPA業(yè)務信道上的碼字的數(shù)量、編碼速率和調制方式(QPSKor 16QAM)都可以重新選擇 。
混合自動重發(fā)請求技術是前向糾錯編碼FEC和ARQ技術的結合，即結合了自動重發(fā)與前向糾錯的容錯恢復機制，并使用合并前后含有相同數(shù)據(jù)單元的機制或重傳信息塊的增量冗余機制，帶來更低的剩余誤塊率，從而減少高層協(xié)議RLC層的重發(fā)和降低下行分組包的發(fā)送時延與環(huán)回時延(roundtripdelay) 。H-ARQ重傳是在物理層上實現(xiàn)的，它能有效的增加無線鏈路的數(shù)據(jù)吞吐量，減小重傳的時延，從而提高整個扇區(qū)的吞吐量 。HSDPA支持兩種合并機制：對基站重發(fā)相同的分組包進行前后合并或對基站重發(fā)含有不同編碼(即冗余信息)的分組包進行增量冗余合并 。HSDPA終端要求同時支持前后合并和增量冗余兩種方式，然而增量冗余要求HSDPA終端具有專供高速數(shù)據(jù)業(yè)務使用的更大的內存空間 。
快速調度算法是在動態(tài)復雜的無線環(huán)境下使多用戶更有效地使用無線資源，提高整個扇區(qū)的吞吐量 。調度算法功能實現(xiàn)于基站，采用了時分加碼分的技術，而且用戶對于共享信道的使用權每一個2ms無線子幀都可以重新調度，反應速度大大提高 。調度算法可以綜合評估多方因素，在實施HSDPA分組調度時，調度算法會根據(jù)事先把握的信息如：

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