1HSDPA的引入

眾所周知，HSDPA的引入是為了解決R99 PS業(yè)務(wù)下行速率過低問題。這是一項(xiàng)新技術(shù)，用簡潔的語言來歸納其原理就是用多碼道共享來實(shí)現(xiàn)高速下行分組接入。

2HSDPA的關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)現(xiàn)較高的下行數(shù)傳速率，HSDPA主要運(yùn)用了一下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：

1、多碼道資源共享

2、基于信道質(zhì)量的自適應(yīng)編碼與調(diào)制/AMC

3、混合自動(dòng)重傳/HARQ

4、高階調(diào)制

5、采用2ms短幀

3HSDPA引入的物理信道

HSDPA引入的物理信道很少，共引入了三條物理信道，都以HS開頭，且對應(yīng)HSDPA三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，分別是:

HS-PDSCH——多碼道資源共享技術(shù)

HS-DPCCH——基于信道質(zhì)量的自適應(yīng)編碼與調(diào)制/AMC技術(shù)

HS-SCCH——混合自動(dòng)重傳/HARQ技術(shù)

首先是多碼道資源共享，這里的碼道指的就是HS-PDSCH，高速物理下行共享信道。其次是基于信道質(zhì)量的自適應(yīng)編碼與調(diào)制，UTRAN怎么才能知道無線信道質(zhì)量？是由UE測量，然后上報(bào)給NodeB的。那上報(bào)的CQI是通過哪條信道上報(bào)的呢？就是通過HS-DPCCH，高速專用物理控制信道上報(bào)的。最后是混合自動(dòng)重傳，HARQ需要的參數(shù)都是通過HS-SCCH高速共享控制信道來傳的。

結(jié)合HSDPA的主要過程來理解三條物理信道的作用

要啟動(dòng)HSDPA需要滿足多個(gè)條件，首先UTRAN有個(gè)門限，只有當(dāng)速率大于這個(gè)門限的時(shí)候，才能啟動(dòng)HSDPA。這個(gè)門限一般都是384K。其次是開戶速率，開戶速率太低的話，那也是不可能啟動(dòng)HSDPA的。最后，參數(shù)配置得正確，基站工作正常，小區(qū)激活且開通了HSDPA功能。

滿足上述條件之后，就可以啟動(dòng)HSDPA了，UE接入小區(qū)后，在HS-DPCCH上上報(bào)CQI之后，NodeB也選擇了調(diào)制和編碼方式，但是隨著CQI的不斷變化，NodeB也會(huì)選擇不同的調(diào)制和編碼方式。與此同時(shí)，NodeB還要決定用多少資源來給UE使用。這些信息都是通過HS-DPCCH來反饋和傳送。HS-DPCCH數(shù)據(jù)速率為15Kbps，SF=256，采用2ms的短幀，承載HSDPA的兩種上行物理層信令：ACK/NACK和CQI。CQI：信道質(zhì)量指示，ACK/NACK：指示數(shù)據(jù)是否正確，ACK表示沒錯(cuò)，NACK表示出錯(cuò)，需要重傳，只有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才發(fā)送。

HS-DPCCH帶寬有限，傳送CQI和ACK/NACK后，基本不能傳送其他信息，HS-SCCH上承載的就是調(diào)度信息，不僅包括UE可以使用哪些資源，還包括混合重傳的參數(shù)，告訴UE哪些是重傳的數(shù)據(jù)需要合并等。每條HS-SCCH在2ms內(nèi)只能調(diào)度一個(gè)UE，而UE可以監(jiān)聽最多4條HS-SCCH。HS-SCCH映射用戶的數(shù)據(jù)屬性信息有Xue、Xccs、Xms、Xrv、Xtbs、Xhap、Xnd。

?Xue是UE ID，用于確定該HS-SCCH是發(fā)給哪個(gè)UE的。

?Xccs是信道碼集合信息，即HS-PDSCH使用了哪幾個(gè)信道碼。

?Xms是調(diào)制方式，是使用QPSK還是16QAM。

?Xrv是冗余版本，用于控制速率匹配時(shí)的打孔方式、16QAM的星座圖以及接收端的重傳合并方式。

?Xtbs指明傳輸塊的大小。

?Xhap指明本次傳輸使用的是哪個(gè)HARQ進(jìn)程。

?Xnd指明本次數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖切聰?shù)據(jù)還是重傳數(shù)據(jù)。

那么UE在哪里能找到NodeB貢獻(xiàn)的資源呢？HS-PDSCH就是可共享的資源，UE在某個(gè)時(shí)間內(nèi)可以使用的HS-PDSCH越多，下載速率就會(huì)越大。HS-PDSCH的OVSF碼是固定的16位，所以最多應(yīng)該16條這樣的共享信道。但是對于基站來說，除了HS-PDSCH，還有其他物理信道，所以不能把所有的碼字都分給HS-PDSCH來用，所以最多可以拿出15個(gè)16位的OVSF碼來給HSDPA用，但是這樣的后果是小區(qū)沒有多余的碼字分配給DCH使用，其他業(yè)務(wù)將不能發(fā)起，一般情況可分配5-10個(gè)碼給HSDPA使用。

這里不得不說一下極限速率問題，極限速率是跟HS-PDSCH信道數(shù)，調(diào)制和編碼方式有關(guān)的。一條HS-PDSCH的速率是固定的，即3.84Mcps/16=240Kbps，這個(gè)是所有HSDPA計(jì)算極限速率的基礎(chǔ)?？紤]不同場合，就是乘以不同的倍數(shù)而已。例如無線環(huán)境好，采用16QAM調(diào)制方式，編碼效率是1，系統(tǒng)配置15個(gè)HS-PDSCH并且全部分給一個(gè)UE使用，則極限速率為240Kbps*4*1*15=14.4Mbps。因?yàn)椴捎玫氖?6QAM，一個(gè)符號可以表示4個(gè)bit的含義，所以*4,；編碼效率是1，所有bit都是有用bit，所以*1；因?yàn)?5個(gè)碼道都給一個(gè)UE使用，所以*15。如果采用64QAM，一個(gè)符號可以表示6個(gè)bit，此時(shí)極限速率就是240Kbps*6*1*15=21.6Mbps。

最后，我們來整理下HSDPA的整個(gè)過程：

?UE在HS-DPCCH上上報(bào)CQI等信息，根據(jù)UE上報(bào)的CQI，NodeB內(nèi)的調(diào)度模塊對不同的用戶進(jìn)行評估，考慮它們的信道條件、每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量以及最近一次的服務(wù)時(shí)間等因素。

?決定好服務(wù)的用戶后，NodeB確定HS-PDSCH的參數(shù)。

?NodeB在發(fā)送HS-PDSCH之前，先發(fā)送HS-SCCH通知UE一些必要的參數(shù)。

?UE監(jiān)測HS-SCCH，監(jiān)測是否有發(fā)送給自己的信息，如果有的話，UE開始接收HS-PDSCH并進(jìn)行緩存。

?根據(jù)HS-SCCH上的信息，終端可以判斷在HS-PDSCH上接收到的數(shù)據(jù)是否需要和softbuffer中的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并。

?UE對在HS-PDSCH上接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并根據(jù)CRC結(jié)果在上行HS-DPCCH上發(fā)送響應(yīng)ACK/NACK。如果NodeB收到了NACK，會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的重發(fā)，直到收到終端的ACK消息或者打到最大重傳次數(shù)。