什么是HSDPA( 二 )


共享高速数据信道(HS-DSCH)映射的信道码资源由15个扩频因子固定为16的SF码构成 。不同移动台除了在不同时段分享信道资源外,还分享信道码资源 。信道码资源共享使系统可以在较小数据包传输时仅使用信道码集的一个子集,从而更有效地使用信道资源 。此外,信道码共享还使得终端可以从较低的数据率能力起步,逐步扩展,有利于终端的开发 。从共用信道池分配的信道码由RBS根据HS-DSCH信道业务情况每隔2ms分配一次 。与专用数据信道使用软切换不同,高速共享数据信道(HS-DSCH)间使用硬切换方式 。
3.技术特点
3.1.数据业务与语音业务的技术特点
数据业务与语音业务具有不同的业务特性 。语音业务通常对延时敏感,对于速率恒定性要求较高,而对误码率要求则相对较弱;数据业务则相反,通常可以容忍短时延时,但对误码率要求高 。HSDPA参考cdma2000 1X EV-DO体制,充分考虑到数据业务特点,采用了快速链路调整技术、结合软合并的快速混合重传技术、集中调度技术等链路层调整技术 。
3.1.1.快速链路调整技术
如前所述,数据业务与语音业务具有不同的业务特性 。语音通信系统通常采用功率控制技术以抵消信道衰落对于系统的影响,以获得相对稳定的速率,而数据业务相对可以容忍延时,可以容忍速率的短时变化 。因此HSDPA不是试图去对信道状况进行改善,而是根据信道情况采用相应的速率 。由于HS-DSCH每隔2ms就更新一次信道状况信息,因此,链路层调整单元可以快速跟踪信道变化情况,并通过采用不同的编码调制方案来实现速率的调整 。
当信道条件较好时,HS-DSCH采用更高效的调制方法---16QAM,以获得更高的频带利用率 。理论上,xQAM调制方法虽然能提高信道利用率,但由于调制信号间的差异性变小,因此需要更高的码片功率,以提高解调能力 。因此,xQAM调制方法通常用于带宽受限的场合,而非功率受限的场合 。在HSDPA中,通常靠近基站的用户接收信号功能相对较强,可以得到xQAM调制方法带来的好处 。
此外,WCDMA是语音数据合一型系统,在保证语音业务所需的公共以及专用信道所需的功率外,可以将剩余功率全部用于HS-DSCH,以充分利用基站功率 。
3.1.2结合软合并的混合重传(HARQ)技术
终端通过HARQ机制快速请求基站重传错误的数据块,以减轻链路层快速调整导致的数据错误带来的影响 。终端在收到数据块后5ms内向基站报告数据正确解码或出现错误 。终端在收到基站重传数据后,在进行解码时,结合前次传输的数据块以及重传的数据块,充分利用它们携带的相关信息,以提高译码概率 。基站在收到终端的重传请求时,根据错误情况以及终端的存储空间,控制重传相同的编码数据或不同的编码数据(进一步增加信息冗余度),以帮助提高终端纠错能力 。
3.1.3集中调度技术
集中调度技术是决定HSDPA性能的关键因素 。cdma2000 1X EV-DO以及HSDPA追求的是系统级的最优,如最大扇区通过率,集中调度机制使得系统可以根据所有用户的情况决定哪个用户可以使用信道,以何种速率使用信道 。集中调度技术使得信道总是为与信道状况相匹配的用户所使用,从而最大限度地提高信道利用率 。
信道状况的变化有慢衰落与快衰落两类 。慢衰落主要受终端与基站间距离影响,而快衰落则主要受多径效应影响 。数据速率相应于信道的这两种变化也存在短时抖动与长时变化 。数据业务对于短时抖动相对可以容忍,但对于长时抖动要求则较严 。好的调度算法既要充分利用短时抖动特性,也要保证不同用户的长时公平性 。亦即,既要使得最能充分利用信道的用户使用信道以提高系统吞吐率,也要使得信道条件相对不好的用户在一定时间内能够使用信道,也保证业务连续性 。
常用的调度算法包括比例公平算法、乒乓算法、最大CIR算法 。乒乓算法不考虑信道变化情况;比例公平算法既利用短时抖动特性也保证一定程度的长时公平性;最大CIR算法使得信道条件较好的少数用户可以得到较高的吞吐率,多数用户则有可能得不到系统服务 。
对系统性能的影响 HSDPA对系统性能的影响包括两个业务与系统吞吐率两个层面 。快速链路层调整技术最大限度地利用了信道条件,并使得基站以接近最大功率发射信号;集中调度技术使得系统获得系统级的多用户分集好处;高阶调制技术则提高了频谱利用率以及数据速率 。这些技术的综合使用使得系统的吞吐率获得显著提高 。同时,用户速率的提高以及HARQ技术的使用使得TCP/UDP性能得到改善,从而提高了业务性能 。但是,业务性能的提高程度与业务模型有关 。

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