HSDPA：修訂間差異
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2012年6月13日 (三) 18:12的版本
HSDPA高速下行分組接入是一種移動通信協議，亦稱為3.5G，該協議在WCDMA下行鏈路中提供分組數據業(yè)務，在一個5MHz載波上的傳輸速率可達8-10 Mbit/s，在具體實現中采用了自適應調制和編碼（AMC）、多輸入多輸出（MIMO）、混合自動重傳請求（HARQ）、快速調度、快速小區(qū)選擇等技術。在3G的三大標準的角逐中，WCDMA商用在運營商的支持數量上取得了領先，但在其網絡所支持的數據速率上卻長期停留在理論上的384kbps水平，而其網絡建設也一直處于緩慢發(fā)展的狀態(tài)。
HSDPA概述
- HSDPA技術是提高WCDMA網絡高速下行數據傳輸速率最為重要的技術，是3GPP在R5協議中為了滿足上下行數據業(yè)務不對稱的需求提出來的，它可以在不改變已經建設的WCDMA系統網絡結構的基礎上，大大提高用戶下行數據業(yè)務速率，該技術是WCDMA網絡建設中提高下行容量和數據業(yè)務速率的一種重要技術，對高速移動分組數據業(yè)務的支持能力是3G系統最重要的特點之一。
- WCDMA R99版本可以提供384kbps的數據速率，這個速率對于大部分現有的分組業(yè)務而言基本夠用。然而，對于許多對流量和遲延要求較高的數據業(yè)務如視頻、流媒體和下載等，需要系統提供更高的傳輸速率和更短的時延。
- 在未來幾年內，數據服務將會取得大幅度增長，并成為第三代（3G）移動通信的主要應用和主要收入來源。目前日本和韓國的3G經營商已經在體驗3G服務中獲得了巨大的成功。日本DoCoMo公司于2001年推出的WCDMA-FOMA服務所創(chuàng)造的收入已經占到其總收入的20%以上，截止到2004年5月已擁有400萬用戶。韓國電信公司（SKT）2003年第3季度，在部署了1xEV-DO網絡之后，該公司數據服務收入占據每用戶平均收入（ARPU）值的比例上升到了34%。
- 為了適應多媒體服務對高速數據傳輸日益增長的需要，第三代移動通信合作項目組（3GPP）已經公布了一種新的高速數據傳輸技術，叫做高速下行分組接入技術（HSDPA），該技術是WCDMA（也就是我們常說的WCDMA）的強化版本，大大加強了下行鏈路傳輸的功能。
HSDPA基本原理
- WCDMA R5版本高速數據業(yè)務增強方案充分參考了cdma2000 1X EV-DO的設計思想與經驗，新增加一條高速共享信道(HS-DSCH)，同時采用了一些更高效的自適應鏈路層技術。共享信道使得傳輸功率、PN碼等資源可以統一利用，根據用戶實際情況動態(tài)分配，從而提高了資源的利用率。自適應鏈路層技術根據當前信道的狀況對傳輸參數進行調整，如快速鏈路調整技術、結合軟合并的快速混合重傳技術、集中調度技術等，從而盡可能地提高系統的吞吐率。
- HSDPA引入的信道使用與其它信道相同的頻點，從而使得運營商可以靈活地根據實際業(yè)務情況對信道資源進行靈活配置。 HSDPA信道包括高速共享數據信道(HS-DSCH)以及相應的下行共享控制信道(HS-SCCH)和上行專用物理控制信道(HS-DPCCH)。下行共享控制信道(HS-SCCH)承載從MAC-hs到終端的控制信息，包括移動臺身份標記、H-ARQ相關參數以及HS-DSCH使用的傳輸格式。這些信息每隔2ms從基站發(fā)向移動臺。上行專用物理控制信道(HS-DPCCH)則由移動臺用來向基站報告下行信道質量狀況并請求基站重傳有錯誤的數據塊。
- 共享高速數據信道(HS-DSCH)映射的信道碼資源由15個擴頻因子固定為16的SF碼構成，不同移動臺除了在不同時段分享信道資源外，還分享信道碼資源。信道碼資源共享使系統可以在較小數據包傳輸時僅使用信道碼集的一個子集，從而更有效地使用信道資源。此外信道碼共享還使得終端可以從較低的數據率能力起步，逐步擴展有利于終端的開發(fā)。從共用信道池分配的信道碼由RBS根據HS-DSCH信道業(yè)務情況每隔2ms分配一次。
WCDMA技術表現
傳輸
通過實施若干快速而復雜的信道控制機制，包括物理層短幀、自適應編碼調制（AMC）、快速混合自動重傳技術（Hybrid-ARQ）和快速調度技術，HSDPA使峰值數據傳輸速率達到10 Mbps，改善了最終用戶使用數據下載服務的體驗，縮短了連接與應答的時間。更為重要的是，HSDPA使分區(qū)數據吞吐量增加了三至五倍，這便可以在不占用更多網絡資源的基礎上大幅度增加用戶數量。
支持服務質量水平控制
HSDPA較高的吞吐量和峰值數據傳輸速率有助于激勵和促進WCDMA所不支持的數據密集型應用的發(fā)展。事實上，HSDPA可以更加有效地實施由3GPP標準化的服務質量水平控制，通信網絡可以更加智能地對不同優(yōu)先級的應用與服務進行排序與資源調撥，首先保證話音通信的質量，其次保證對于實時性要求較高的應用的數據傳輸需求如實時視頻、網絡游戲等，而網頁瀏覽、下載等應用的數據傳輸則可以設置為較低的優(yōu)先級。
后向兼容，無縫建設
HSDPA的另一個重要優(yōu)點是WCDMA R99的后向兼容性，運營商可以根據網絡建設發(fā)展的需要進行逐級部署，而不會對現有的WCDMA用戶造成影響。
低成本網絡部署
此外運營商還將體驗到HSDPA的低成本所帶來強大的競爭優(yōu)勢。由于HSDPA網絡建設所帶來的成本主要用于基站和無線網絡控制系統的軟/硬件升級，因此HSDPA的部署具備很高的性價比。事實上，在用戶密度高、用戶數據處理量大的城市環(huán)境中，通過HSDPA網絡傳輸1兆字節(jié)的數據成本只需3美分，而WCDMA網絡則需要7美分。
HSDPA發(fā)展狀況
- 業(yè)界第一個基于商用WCDMA系統的HSDPA現場演示早在2004年6月愛立信就完成了HSDPA系統端到端測試。在2004年10月舉辦的中國國際通信設備技術展覽會上，愛立信成功演示了HSDPA技術實施的第一階段，系統傳輸速率達到了4.9Mb/s。這是業(yè)內首次在公開的電信展上現場演示基于商用產品并能以無線方式運行的HSDPA系統。
- 在2005年2月舉行的法國戛納3GSM大會上，愛立信宣布其HSDPA技術已達到第二階段，現場演示了11Mb/s的高速數據下載以及無線流媒體應用，可支持高達14Mb/s的峰值速率，這是業(yè)界首次在WCDMA現網上基于商用產品完成的HSDPA第二階段現場演示。
- HSDPA從技術討論到現場演示，目前已進入真正的商用化階段，愛立信一直與全球多家運營商進行HSDPA預商用試驗，在2004年年底與Cingular簽署的WCDMA/HSDPA商業(yè)協議中，愛立信是其分組核心網和無線網絡的主要供應商。
- 愛立信的WCDMA無線系統建立在統一的3G平臺之上，具有向HSDPA平滑演進的能力。愛立信WCDMA無線網絡產品提供的HSDPA的特性包括：
1#RNC只需軟件升級；
- 愛立信自2000年以來交付的WCDMA基站都可以很容易地升級到HSDPA；
- 僅須軟件升級和基帶容量增加；
- 支持QPSK和16QAM兩種調制方式；
- 最新的RBS產品只需軟件升級，愛立信提供從WCDMA到HSDPA的全面網絡設備，進行覆蓋優(yōu)化和容量優(yōu)化。