HSDPA：技術(shù)走向成熟 產(chǎn)業(yè)前景看好

　　目前的WCDMAR99標(biāo)準(zhǔn)可以提供最高2Mbit／s的數(shù)據(jù)傳輸速率，支持高速的分組交換和電路交換，并能提供許多基于因特網(wǎng)的業(yè)務(wù)，滿(mǎn)足了IMT－2000關(guān)于第三代移動(dòng)通信的要求。然而對(duì)于下載或流媒體類(lèi)業(yè)務(wù)，要求系統(tǒng)提供更高的傳輸速率和更小的延遲。為了滿(mǎn)足此要求，WCDMA從這兩方面對(duì)空中接口進(jìn)行了改進(jìn)，引入了HSDPA技術(shù)，使之可以支持高達(dá)14．4Mbps的峰值速率。

　　HSDPA技術(shù)是WCDMA在無(wú)線部分的增強(qiáng)與演進(jìn)。引入HSDPA技術(shù)后的WCDMA無(wú)線部分，在Node B增加了一個(gè)新的MAC－h(huán)s子層，但基本結(jié)構(gòu)仍與R99保持一致。而且，引入HSDPA后，只是在原有的物理信道上增加新的信道，因此，支持HSDPA技術(shù)的終端可以和R99終端在一個(gè)載波內(nèi)共存，這點(diǎn)與cdma2000EV－DO不同，不用運(yùn)行在獨(dú)立的載波上。

　　WCDMA在R5版本中引入了HSDPA，在R6版本中引入了HSUPA。HSUPA對(duì)分組業(yè)務(wù)上行速率進(jìn)行增強(qiáng)，通過(guò)使用靈活的NodeB調(diào)度、混合自動(dòng)重傳等技術(shù)，理論上可以為用戶(hù)提供高達(dá)5．8Mbps的數(shù)據(jù)接入。

HSDPA具有突出技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　作為WCDMA無(wú)線部分的演進(jìn)技術(shù)，HSDPA著重于提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能：提供了更高的分組域下行數(shù)據(jù)速率（從0．9Mbps到14．4Mbps），減小重傳延遲和減少反應(yīng)時(shí)間（RoundTripTime＜100ms）。通過(guò)使用高階調(diào)制提高頻譜效率，采用新的調(diào)度方法提高效率，HSDPA提升了小區(qū)吞吐量。從運(yùn)營(yíng)角度來(lái)說(shuō)，HSDPA是一種后向兼容的技術(shù)，可以最大限度保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的投資，而且在網(wǎng)絡(luò)部署上可以采用分階段引入的方式，保護(hù)運(yùn)營(yíng)商已有的投資。為了達(dá)到提高下行分組數(shù)據(jù)速率和減小時(shí)延的目的，HSDPA主要采用自適應(yīng)的編碼和調(diào)制（AMC：Adaptivemodulationandcoding）、快速重傳、快速調(diào)度等技術(shù)，替代了R99中的可變擴(kuò)頻碼和快速功率控制。

　　——自適應(yīng)的編碼和調(diào)制

　　AMC的原理就是根據(jù)瞬間的信道條件的改變相應(yīng)地改變調(diào)制和編碼格式。因此，當(dāng)信道條件較好時(shí)，AMC會(huì)選擇一個(gè)需要較高Ec／Io的調(diào)制與編碼格式，以充分利用現(xiàn)有的信道條件；反之，當(dāng)信道條件較差時(shí)，AMC會(huì)選擇一個(gè)低階的調(diào)制和較低的編碼速率。

　　使用AMC后，對(duì)于靠近NodeB的用戶(hù)，充分利用現(xiàn)有的信道條件，使用高階的調(diào)制方案和較高的編碼速率，最大化下行鏈路的數(shù)據(jù)吞吐量。

　　——HARQ

　　快速混合自動(dòng)重傳（HARQ）是指接收方在解碼失敗的情況下，保存接收到的數(shù)據(jù)，并要求發(fā)送方重傳數(shù)據(jù)；接收方將重傳的數(shù)據(jù)和先前接收到的數(shù)據(jù)在解碼之前進(jìn)行組合�；旌献詣�(dòng)重傳技術(shù)可以較大地提高系統(tǒng)性能，并可靈活地調(diào)整有效碼元速率，還可以解決由于采用鏈路適配所帶來(lái)的誤碼問(wèn)題。

　　如果在一個(gè)TTI時(shí)段內(nèi)的數(shù)據(jù)解碼錯(cuò)誤，那么重傳操作會(huì)在后面幾個(gè)TTI時(shí)段內(nèi)執(zhí)行。一旦數(shù)據(jù)被重傳，用戶(hù)設(shè)備將對(duì)先前版本的數(shù)據(jù)和當(dāng)前重傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，這極大地提高了重傳成功的幾率。直到數(shù)據(jù)成功解碼或達(dá)到了預(yù)先定義的最大嘗試次數(shù)，重傳操作才會(huì)結(jié)束。由于混合自動(dòng)重傳機(jī)制是在NodeB中執(zhí)行的，因此重傳請(qǐng)求操作可以非常迅速。

　　——快速調(diào)度

　　調(diào)度算法控制著共享資源的分配，在很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)的行為。調(diào)度時(shí)應(yīng)主要基于信道條件，同時(shí)考慮等待發(fā)射的數(shù)據(jù)量以及業(yè)務(wù)的優(yōu)先等級(jí)等情況，充分發(fā)揮AMC和HARQ的能力。

　　調(diào)度算法應(yīng)向瞬間具有最好信道條件的用戶(hù)發(fā)射數(shù)據(jù)，這樣在每個(gè)瞬間都可以達(dá)到最高的用戶(hù)數(shù)據(jù)速率和最大的數(shù)據(jù)吞吐量，但同時(shí)也應(yīng)該考慮到對(duì)每個(gè)用戶(hù)的公平性。因此在短期內(nèi)以信道條件為主，而在長(zhǎng)期內(nèi)兼顧所有用戶(hù)的吞吐量。

　　為了使系統(tǒng)能更好地適應(yīng)信道的短期變化，在HSDPA中，調(diào)度算法位于NodeB，而不是位于RNC。這樣調(diào)度算法可以跟蹤信道的快衰落。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景日趨明朗

　　對(duì)于部分運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，對(duì)于HSDPA的迫切心情來(lái)自于國(guó)內(nèi)cdma20001xEV－DO的壓力。采用cdma20001xEV－DO技術(shù)，可以使分組域業(yè)務(wù)的下行數(shù)據(jù)速率最高達(dá)2．4Mbps，明顯高于WCDMA的384kbps的峰值數(shù)據(jù)速率。從2004年開(kāi)始，cdma20001xEV－DO在日本、美國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家內(nèi)實(shí)現(xiàn)商用，使那些國(guó)家的WCDMA運(yùn)營(yíng)商面臨著巨大的挑戰(zhàn)和壓力，這也促使HSDPA標(biāo)準(zhǔn)盡早成熟以及HSDPA商用設(shè)備盡早推出，以與cdma20001xEV－DO相對(duì)抗。

　　HSDPA的另一個(gè)壓力來(lái)自于WiMax。WiMax作為802．11標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，被運(yùn)營(yíng)商和制造商認(rèn)為既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。與802．11相比，WiMax可以在更大的覆蓋區(qū)域內(nèi)提供更高的速率，因此一推出，即被許多支持者所看好，認(rèn)為是3G技術(shù)的一個(gè)替代技術(shù)。因此部分運(yùn)營(yíng)商把希望寄托于HSDPA，希望通過(guò)HSDPA與之抗衡。隨著兩種技術(shù)的不斷成熟以及之間的不斷比較，目前，人們更多地把WiMax看作是對(duì)HSDPA的補(bǔ)充，兩種技術(shù)有著不同的應(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)該是可以互補(bǔ)的。

　　另外，WCDMA在支持下載業(yè)務(wù)、流媒體業(yè)務(wù)以及視頻業(yè)務(wù)等方面的業(yè)務(wù)質(zhì)量也要進(jìn)一步提高，以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。在外界壓力和內(nèi)在需要的雙重要求之下，制造商也加快了HSDPA的商用化進(jìn)程。

　　目前，全球發(fā)放的3G牌照約為140個(gè)，約有130個(gè)運(yùn)營(yíng)商選擇了WCDMA標(biāo)準(zhǔn)。雖然目前全世界真正建立的WCDMA商用網(wǎng)已超過(guò)100個(gè)，但是至今還未有一家運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)HSDPA的全面商用。截至2005年3月，全球有超過(guò)20家運(yùn)營(yíng)商明確表示支持或者計(jì)劃籌建HSDPA商用網(wǎng)絡(luò)，其中CingularWireless、NTTDoCoMo和Q2都已宣布將部署HSDPA商用網(wǎng)絡(luò)。

　　目前，各大通信制造商均已推出支持HSDPA的商用設(shè)備。與系統(tǒng)相比，HSDPA終端的成熟情況落后于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備18～24個(gè)月。初期投入市場(chǎng)的終端會(huì)以HSDPA數(shù)據(jù)卡為主，伴有少量的HSDPA終端出現(xiàn)，基本只能支持1．8Mbps的數(shù)據(jù)速率；預(yù)計(jì)下半年，HSDPA終端將有望達(dá)到大規(guī)模商用水平，此階段的HSDPA終端將支持3．6Mbps的傳輸速率。

　　綜上所述，WCDMA在R5引入了HSDPA的概念，使用AMC、HARQ和快速調(diào)度等技術(shù)，提高下行鏈路的數(shù)據(jù)速率，最高可達(dá)14．4Mbps。在R6版本中引入了HSUPA，通過(guò)使用靈活的NodeB調(diào)度、混合自動(dòng)重傳等技術(shù)，理論上可以為用戶(hù)提供高達(dá)5．8Mbps的數(shù)據(jù)接入。

　　HSDPA在面臨cdma20001xEV－DO和WiMax的雙重壓力下，運(yùn)營(yíng)商對(duì)HSDPA是寄予厚望的。目前HSDPA的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已日漸成熟，相比之下，終端的成熟還需要一段時(shí)間。