一、HSDPA涉及的關鍵技術

　　 3G 有著更高傳輸速率和容量的業(yè)務需要，HSDPA在技術上的解決思路和目標就是提高網(wǎng)絡的傳輸效率和提高頻譜效率。

　　目前各種無線技術提高頻譜效率的解決手段主要是：信道條件的無線參數(shù)的自適應性和更高階的調(diào)制算法。所以無論是在各種3G標準或是無線互聯(lián)網(wǎng)，以及新興的WiMAX標準等解決方案中，我們都會看到相同的解決方案。

　　另外，由于專用DCH信道是為電路交換業(yè)務設計的，旨在應對會話的恒定比特率的QoS和嚴格的實時性要求。對于分組交換的業(yè)務，DCH信道的效率比較低，并且缺乏靈活性。所以需要采用以分組交換業(yè)務為導向的下行信道共享信道，以適應多用戶環(huán)境的突發(fā)性分組業(yè)務，同時對傳輸延遲的低敏感性的業(yè)務的效率也更高。

　　在3GPP R5 WCDMA規(guī)范中，詳細規(guī)定了HSDPA的關鍵技術，主要有：自適應調(diào)制和編碼（AMC）、混合自動重傳申請（HARQ）、快速包調(diào)度（FPS）。如下圖所示：

　　1.自適應調(diào)制和編碼AMC：

　　HSDPA中鏈路將根據(jù)無線鏈路質(zhì)量的變化而自適應調(diào)制和編碼方法。不論用戶是在基站附近或是小區(qū)邊沿，鏈路自適應調(diào)制將確保用戶能獲得最高可能的傳輸速率。HSDPA中新的調(diào)制編碼將極大地提高用戶數(shù)據(jù)率和吞吐量，也就意味著增強了頻譜效率。同時，用戶能獲得更快的連接速度。

　　WCDMA采用QPSK（R99）調(diào)制方式，HSDPA引入16QAM調(diào)制方式作為選項。當使用16QAM調(diào)制方式的全部15個碼道時，理論最大吞吐量可達到14.4Mb/s。而采用QPSK調(diào)制方式最大吞吐量僅為3.6Mb/s。

　　2.混合自動重傳申請HARQ：

　　在WCDMA R99中，數(shù)據(jù)包重傳是由RNC控制的。而在HSDPA中，基站將直接控制更快的重傳機制。同時，HSDPA還使用了增量冗余（Incremental Redundancy）技術，該技術使得基站只需重傳出錯的比特。如下所示：

　　HARQ實際上是將前向糾錯編碼（FEC）和自動重傳申請（ARQ）相結合。FEC提高了傳輸?shù)目煽啃?，但當信道情況較好時，過多糾錯比特會降低吞吐量。ARQ在誤碼率不是很高的情況下可以得到理想的吞吐量，但會引起延時。將FEC和ARQ向結合所形成的HARQ。在發(fā)送的每個數(shù)據(jù)包中含有糾錯和檢錯的校驗比特。如果接收包中的出錯比特數(shù)目在糾錯能力之內(nèi)，則錯誤被自行糾正；當差錯嚴重，已超出FEC糾錯能力時，則讓發(fā)端重發(fā)。

　　HARQ有兩種運行方式。一種是在重傳時，與前次發(fā)射時相同，這種方式又被稱之為soft combining。另一種就是重傳時的數(shù)據(jù)與前次發(fā)射有所不同，被稱職為增量冗余（Incremental Redundancy）技術。增量冗余技術的性能較優(yōu)，但在接收端側需要更大的內(nèi)存。終端的缺省內(nèi)存容量是根據(jù)終端所能支持的最大數(shù)據(jù)速率和sofe combining方式設計的，因而在最大數(shù)據(jù)速率時，只可能使用soft combining。而在使用較低的數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)時，兩種方式都可以使用。

　　HARQ能夠自動地適應信道條件的變化并且對測量誤差和時延不敏感。所以AMC和HARQ二者結合起來可以得到最好的效果：AMC提供粗略的數(shù)據(jù)速率選擇，而HARQ可以根據(jù)數(shù)據(jù)信道條件對數(shù)據(jù)速率進行較精細的調(diào)整。

　　3.快速包調(diào)度方法：

　　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)務的優(yōu)先等級等情況，并充分發(fā)揮AMC和HARQ的能力。

　　調(diào)度算法應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)應兼顧到對所有用戶的吞吐量。

二、Evolium HSDPA解決方案

　　我們認為HSDPA是一個可以有效提升WCDMA網(wǎng)絡的性能和容量、優(yōu)化投資的技術，依靠成熟的設備，通過可靠的設計方法和工具鏈，上海貝爾阿爾卡特能夠為運營商提供一個完全滿足3GPP R5版本功能的網(wǎng)絡，同時對已有UTRAN網(wǎng)絡產(chǎn)生最小的影響，從HSDPA商用的第一天，系統(tǒng)就可以支持QPSK和16QAM調(diào)制，最高提供14.4Mbit/s的傳輸速率，這些性能的獲得得益于 Evolium Node B和RNC具有靈活的架構，產(chǎn)品的設計充分考慮了新技術的演進，保護了運營商的投資。

　　目前，上海貝爾阿爾卡特的無線產(chǎn)品在硬件上已經(jīng)完全具備了HSDPA功能，只需要簡單的軟件升級即可支持HSDPA功能。

　　一般而言，HSDPA要求對Node B的硬件改動較多，如果Node B不能平滑引入HSDPA功能，那么需要更新現(xiàn)網(wǎng)設備中的芯片或模塊，這會大大增加網(wǎng)絡工程的復雜度和工作量。而Evolium Node B和RNC無需更新任何硬件，通過遠程軟件的下載即可實現(xiàn)HSDPA功能。

　　Evolium多標準基站中BB基帶處理板是引入HSDPA受影響最大的模塊，它要處理新的物理信道和協(xié)議棧，每塊BB板可以提供10Mbit/s~ 20Mbit/s的 HSDPA的吞吐量，為多達6個小區(qū)同時提供HSDPA服務。發(fā)射單元TEU，也具備了支持HSDPA QPSK和16QAM調(diào)制的功能，并改善了功率放大器鏈路的線性度和提高了功放的效率。站單元SUMU板可以支持8根E1 2Mbit/s線或2根STM-1，能完全滿足Iub接口的傳輸需求。且每小區(qū)最大支持15個碼字，支持動態(tài)功率分配，并可以實現(xiàn)靈活高效的算法，以保證無線資源的合理配置。

　　Evolium RNC也只需要軟件升級即可支持HSDPA功能，對于RNC3000 HD和RNC6000 HD配置無需任何硬件改動，做到了平滑引入HSDPA，降低了投資成本。為了滿足更高的HSDPA數(shù)據(jù)吞吐量，只需要在RNC配置中增加已有的模塊XP處理板，就可以提供額外幾百兆 HSDPA數(shù)據(jù)吞吐量，體現(xiàn)了RNC具有向后平滑演進的架構，靈活的配置。

　　為了將HSDPA安全可靠地部署到商用網(wǎng)絡中，一般需要分階段的進行功能驗證和性能測試，上海貝爾阿爾卡特對HSDPA的引入，采取了四個步驟：包括HSDPA實驗室演示―》商用設備集成測試－》外場試驗網(wǎng)測試評估－》商用部署。上海貝爾阿爾卡特通過清晰穩(wěn)妥的HSDPA部署步驟，借助演示和測試來評估設備和HSDPA網(wǎng)絡的性能，并聯(lián)合終端廠商進行IOT兼容性測試，將HSDPA的推向商用市場，使運營商可以從HSDPA快速部署中受益。

三、HSDPA商用案例

　　2005年7月，移動運營商Tele.ring宣布阿爾卡特成為其HSDPA戰(zhàn)略伙伴，在奧地利Tele.ring選擇其HSDPA解決方案，并根據(jù)進行一系列的實驗室和現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，于2006年一季度正式在澳大利亞部署商用HSDPA，為其用戶提供HSDPA，移動中的數(shù)據(jù)速率將能達到1.8Mbit/s。

　　現(xiàn)在，各設備制造廠商已紛紛投入到HSDPA的發(fā)展和布局中，目前開發(fā)已逐漸趨于成熟。同時，網(wǎng)絡運營商也在緊鑼密鼓地進行相應的測試準備工作，預計在2005年底HSDPA網(wǎng)絡設備，終端設備都將能夠商用。隨著3G牌照的發(fā)放及網(wǎng)絡建設的實施，HSDPA將逐步進入商用運行階段。