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)，滿足了IMT－2000關(guān)于第三代移動通信的要求。然而對于下載或流媒體類業(yè)務(wù)，要求系統(tǒng)提供更高的傳輸速率和更小的延遲。為了滿足此要求，WCDMA從這兩方面對空中接口進行了改進，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在無線部分的增強與演進。引入HSDPA技術(shù)后的WCDMA無線部分，在Node B增加了一個新的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終端在一個載波內(nèi)共存，這點與cdma2000EV－DO不同，不用運行在獨立的載波上。

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

HSDPA具有突出技術(shù)優(yōu)勢

　　作為WCDMA無線部分的演進技術(shù)，HSDPA著重于提高無線網(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)時間（RoundTripTime＜100ms）。通過使用高階調(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。從運營角度來說，HSDPA是一種后向兼容的技術(shù)，可以最大限度保護運營商的投資，而且在網(wǎng)絡(luò)部署上可以采用分階段引入的方式，保護運營商已有的投資。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，AMC會選擇一個需要較高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，AMC會選擇一個低階的調(diào)制和較低的編碼速率。

　　使用AMC后，對于靠近NodeB的用戶，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)在解碼之前進行組合�；旌献詣又貍骷夹g(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的誤碼問題。

　　如果在一個TTI時段內(nèi)的數(shù)據(jù)解碼錯誤，那么重傳操作會在后面幾個TTI時段內(nèi)執(zhí)行。一旦數(shù)據(jù)被重傳，用戶設(shè)備將對先前版本的數(shù)據(jù)和當(dāng)前重傳的數(shù)據(jù)進行組合，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)，重傳操作才會結(jié)束。由于混合自動重傳機制是在NodeB中執(zhí)行的，因此重傳請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系統(tǒng)的行為。調(diào)度時應(yīng)主要基于信道條件，同時考慮等待發(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發(fā)射數(shù)據(jù)，這樣在每個瞬間都可以達(dá)到最高的用戶數(shù)據(jù)速率和最大的數(shù)據(jù)吞吐量，但同時也應(yīng)該考慮到對每個用戶的公平性。因此在短期內(nèi)以信道條件為主，而在長期內(nèi)兼顧所有用戶的吞吐量。

　　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

　　對于部分運營商來說，對于HSDPA的迫切心情來自于國內(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年開始，cdma20001xEV－DO在日本、美國、韓國等國家內(nèi)實現(xiàn)商用，使那些國家的WCDMA運營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相對抗。

　　HSDPA的另一個壓力來自于WiMax。WiMax作為802．11標(biāo)準(zhǔn)的演進，被運營商和制造商認(rèn)為既是機遇也是挑戰(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)的一個替代技術(shù)。因此部分運營商把希望寄托于HSDPA，希望通過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HSDPA的補充，兩種技術(shù)有著不同的應(yīng)用場景，應(yīng)該是可以互補的。

　　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)量也要進一步提高，以滿足用戶的需求。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的商用化進程。

　　目前，全球發(fā)放的3G牌照約為140個，約有130個運營商選擇了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100個，但是至今還未有一家運營商實現(xiàn)HSDPA的全面商用。截至2005年3月，全球有超過20家運營商明確表示支持或者計劃籌建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個月。初期投入市場的終端會以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，通過使用靈活的NodeB調(diào)度、混合自動重傳等技術(shù)，理論上可以為用戶提供高達(dá)5．8Mbps的數(shù)據(jù)接入。

　　HSDPA在面臨cdma20001xEV－DO和WiMax的雙重壓力下，運營商對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間。