高速下行分組接入(HSDPA,High Speed Downlink Packed Access)是3GPP在UMTS的R99和R4基礎(chǔ)上,于R5版本中提出的支持高速下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù),可以在下行鏈路上提供更高的速率(理論上可達(dá)14Mb/s)和更低的時延,同時下行容量至少可以提高2倍以上。與標(biāo)準(zhǔn)WCDMA相比,大型文件的下載時間能夠縮短將近80%。應(yīng)當(dāng)指出,對于同是3 GPP推出的、符合UMTS RTT標(biāo)準(zhǔn)的WCDMA與TD-SCDMA,HSDPA均可與之兼容。
在我國的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,對于其無線子系統(tǒng)(RNS)設(shè)備的技術(shù)要求,結(jié)合3GPP的關(guān)于HSPA技術(shù)的研究成果,也是分階段制定和發(fā)布的。從2007年開始首次發(fā)布的WCDMA系統(tǒng)線子系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)要求(第一階段),2009年發(fā)布第三階段的技術(shù)要求時增加了3GPP R5版本的關(guān)于HSDPA技術(shù)要求的內(nèi)容;在2011年發(fā)布的第四階段引入了HSPA的技術(shù)要求;在2011年發(fā)布的第五階段,首次提出了增強(qiáng)型高速分組接入(HSPA+)技術(shù)要求的內(nèi)容;到目前已經(jīng)發(fā)布到第七階段(2014年發(fā)布)。
1、空中接口相關(guān)參數(shù)
根據(jù)YD/T 1552-2009《2GHz WCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 無線接入子系統(tǒng)設(shè)備 技術(shù)要求(第三階段)》的要求,在WCDMA系統(tǒng)RNS設(shè)備引入HSDPA技術(shù),它仍然使用原來的無線子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如下圖1所示。變化的是:為了支持HSDPA功能并提高性能,在UTRAN側(cè)其調(diào)度功能從無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)移動了基站(Node B)。HSDPA功能的主要目的是為了改善專用邏輯信道的傳輸,因此從MAC層以上,支持HSDPA的UTRAN系統(tǒng)與R99保持一致,即分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)和無線鏈路控制(RLC)層和R99一致。同時在Node B上新增MAC-hs實(shí)體來實(shí)現(xiàn)H-ARQ和HSDPA快速調(diào)度等功能,并新城傳輸信道HS-DSCH,該傳輸信道由MAC-hs控制。下表1列出了HSDPA系統(tǒng)空中接口等的相關(guān)主要性能參數(shù)。
圖1:無線子系統(tǒng)(RNS)結(jié)構(gòu)
表1:HSDPA系統(tǒng)空中接口等的主要性能參數(shù)
2、提供的數(shù)據(jù)傳輸速率
由于HSDPA系統(tǒng)只進(jìn)行分組數(shù)據(jù)傳輸,根據(jù)分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn),HSDPA采用自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)代替了R99中1500次/s的快速閉環(huán)功率控制。在HSDPA的一個傳輸間隔(TTI = 2ms)內(nèi),發(fā)射功率保持不變,HSDPA系統(tǒng)根據(jù)無線鏈路質(zhì)量來選擇調(diào)制方式和編碼速率,以便自適應(yīng)調(diào)整信道的傳輸速率。HSDPA采用QPSK或16QAM兩種調(diào)制方式,而具體使用兩種中的哪一種取決于無線信道的當(dāng)時的傳輸條件。當(dāng)采用QPSK調(diào)制方式時最高可以支持7.2M的數(shù)據(jù)速率,而采用16QAM時的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到更高(可達(dá)14.4M)。這是因為QPSK支持2位/符號,而16QAM支持4位/符號。因此,16QAM能夠提供2倍于QPSK的峰值速率,可以更有效地利用信道帶寬。下表2-1列出了在不同調(diào)制方式下的HSDPA系統(tǒng)最大和最小峰值用戶數(shù)據(jù)速率。
表2-1:HSDPA用戶數(shù)據(jù)速率
依據(jù)YD/T 1552-2009的要求,支持R5版本的無線子系統(tǒng),根據(jù)調(diào)制方式、編碼速率以及碼道數(shù)目的不同,可以為HSDPA用戶提供如下表2-2所示的速率。另外,對于RNC和Node B,可支持12種HSDPA 用戶設(shè)備(UE)的接入,如下表2-3所示,從中也可以看出所提供的最大數(shù)據(jù)速率。
表2-2:HSDPA為用戶提供的數(shù)據(jù)速率
表2-3:HSDPA UE的接入類型
依據(jù)YD/T 2214-2011《2GHz WCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 無線接入子系統(tǒng)設(shè)備 技術(shù)要求(第四階段) 高速分組接入(HSPA)》的要求,此時,它在原第三階段RNS結(jié)構(gòu)中新增加了增強(qiáng)型專用信道(E-DCH)以實(shí)現(xiàn)HSPA。關(guān)于E-DCH可支持6類的UE接入,如下表2-4所示,從中可以看出所提供的最大上行數(shù)據(jù)速率為5.76Mbit/s。另外,此時對分組域業(yè)務(wù)的速率要求如下表2-5所示,關(guān)鍵是可以允許這些業(yè)務(wù)速率的組合。
表2-4:E-DCH所支持的接入UE類型
表2-5:HSPA所支持的分組域承載業(yè)務(wù)單用戶的最大速率要求
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