什么是HSDPA( 三 )


作为WCDMA R5版本高速数据业务增强技术,HSDPA通过采用时分共享信道以及快速链路调整、集中调度、HARQ等技术提高了系统的数据吞吐率以及业务性能,同时保证系统的前向兼容,除在RBS增加相应的MAC模块外,不对系统结构带来其它影响,从而有利于系统的灵活部署 。
3.2.无线接口技术运用特点:
为改善WCDMA系统性能,HSDPA在无线接口上作出了大量变化,这主要影响到物理层和传输层:
缩短了无线电帧;新的高速下行信道;除QPSK调制外,还使用了16QAM调制;码分复用和时分复用相结合;新的上行控制信道;采用自适应调制和编码(AMC)实现快速链路适配;使用混合自动重复请求HARQ) 。介质访问控制(MAC)调度功能转移到Node-B上 。
HSDPA无线帧(在WCDMA结构中实际是子帧)长2ms,相当于目前定义的三个WCDMA时隙 。一个10msWCDMA帧中有五个HSDPA子帧 。用户数据传输可以在更短的时长内分配给一条或多条物理信道 。从而允许网络在时域及在码域中重新调节其资源配置 。
3.2.1下行传输信道编码
HS-DSCH从WCDMA R99引入的下行共享信道(DSCH)演变而来,允许在时间上复用不同的用户传输 。为有效实现更高的数据速率和更高的频谱效率,DSCH中的快速功率控制和可变展宽系数在R5中被代之以HS-DSCH上的短分组长度、多码操作和AMC以及HARQ等技术 。
根据R99 1/3增强编码器,信道编码一直采用1/3速率 。但是,根据两阶段HARQ速率匹配流程中应用的参数,有效的码速率会变化 。
在这一过程中,信道编码器输出上的位数与HS-DSCH上映射的HS-PDSCH的总位数相匹配 。HARQ功能通过冗余版本(RV)参数控制 。输出上确切的位集取决于输入位数、输出位数和RV参数 。在使用一个以上的HS-PDSCH时,物理信道分段功能在不同物理信道之间划分比特位 。它对每条物理信道单独进行交织 。
HSDPA采用正交相移键控调制(WCDMA中规定的技术),在无线电条件良好时,采用16正交幅度调制(16QAM) 。
3.2.2下行物理信道结构
物理信道的第一个时隙承载HS-PDSCH接收的关键信息,如信道化代码集和调制方案 。在收到第一个时隙后,UE只有一个时隙解码信息,准备接收HS-PDSCH 。
映射到一个HS-DSCH上的HS-PDSCHs(或码信道)数量可能会在1-15之间明显变化 。它使用正交可变展宽系数(OVSF)代码 。多码数量和从给定HS-DSCH上映射的HS-PDSCH的相应偏置信息在HS-SCCH上传送 。偏置(0)时的多码(P)分配如下:
Cch,16,0…Cch,16,O+P-1 。第二个时隙和第三个时隙承载HS-DSCH信道编码信息,如传输码组长度、HARQ信息、RV和星座版本及新的数据指示符 。使用16位UE标识涵盖三个时隙的数据 。
3.2.3自适应调制和编码
链路适配是HSDPA改善数据吞吐量的一种重要途径 。采用的技术是自适应调制和编码(AMC) 。在每个用户传输过程中,把系统的调制编码方案与平均信道条件相匹配 。传输的信号功率在子帧周期期间保持不变,它改变调制和编码格式,以与当前收到的信号质量或信号条件相匹配 。在这种情况下,BTS附近地区的用户一般会配置速率较高的高阶调制(例如,有效码速率为O.89的16QAM),但随着距BTS的距离增大,调制阶和码速率将下降 。如前所述,可以采用1/3码速增强编码,通过各种速率匹配参数获得不同的有效码速率 。
3.2.4混合ARQ
混合自动重复请求(HARQ)技术把前馈纠错(FEC)和ARQ方法结合在一起,保存以前尝试失败中的信息,用于未来解码中 。HARQ是一种暗示链路适配技术 。AMC采用明示的C/I或类似措施,设置调制和编码格式,而HARQ则采用链路层确认制定重传决策 。从另一个角度讲,AMC提供了粗数据速率选择,而HARQ则根据信道条件提供数据速率微调功能 。
3.2.5分组调度功能
除信道编码及物理层和传输层变化外,HSDPA还实现了另一个变化,以支持快速传送分组 。它把分组调试功能从网络控制器移到了Node-B(BTS)中的MAC层 。
分组调度算法考虑无线信道条件(根据涉及的所有UE的CQI)和传输到不同用户的数据数量 。
3.3.技术实际运用上的表现:
3.3.1.高速数据传输和大用户容量
通过实施若干快速而复杂的信道控制机制,包括物理层短帧、自适应编码调制(AMC)、快速混合自动重传技术(Hybrid-ARQ)和快速调度技术,HSDPA使峰值数据传输速率达到10 Mbps,改善了最终用户使用数据下载服务的体验,缩短了连接与应答的时间 。更为重要的是,HSDPA使分区数据吞吐量增加了三至五倍,这便可以在不占用更多网络资源的基础上大幅度增加用户数量 。

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