HSDPA技术及其应用
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HSDPA技术及其应用  2012/3/1
HSDPA(高速下行分组接入,HighSpeedDownlinkPackagesAccess)技术,是3GPP在R5协议中引入的,它可以在不改变WCDMA系统网络结构的基础上,大大提高用户下行数据业务速率(理论峰值可达14.4Mbit/s),极大地改善了WCDMA不支持数据密集型应用的缺陷,是WCDMA网络建设中提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。1、WCDMA标准演进WCDMA标准在发展过程中形成了R99、R4、R5、R6、R7等版本,其中R99、R4、R5版本分别于2000年3月、2001
HSDPA(高速下行分组接入,HighSpeedDownlinkPackages Access)技术,是3GPP在R5协议中引入的,它可以在不改变WCDMA系统网络结构的基础上,大大提高用户下行数据业务速率(理论峰值可达14.4Mbit/s),极大地改善了WCDMA不支持数据密集型应用的缺陷,是WCDMA网络建设中提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。
    
1、WCDMA标准演进
    
WCDMA标准在发展过程中形成了R99、R4、R5、R6、R7等版本,其中R99、R4、R5版本分别于2000年3月、2001年3月和2002年6月推出,R6版本预计2006年内推出,R7版本仍在讨论中。R99版本比较成熟,核心网仍然沿用了GSMMAP标准,充分考虑了对现有GSM网络的向下兼容和投资保护,目前的商业部署几乎全部采用了R99版本。相比R99版本,R4版本的无线接入部分只改动了一些接口协议的特征,相应功能得到增强,网络结构没有变化。R4版本核心网部分改动比较大:由TDM的中心节点交换型结构演进为典型的ATM分组语音分布式体系结构;网络采用开放式结构,业务逻辑和底层承载相分离;UTRAN与核心网语音承载方式均由分组方式实现;语音采用统计复用方式传递,实现网络带宽动态分配,避免TDM扩容时需反复调配2Mbit/s电路的繁琐程序。R5版本是全IP的第一个版本,引入IP传输作为ATM外的第二种可选传输机制;并在无线部分引入了HSDPA的概念,使下行链路可以支持高达10Mbit/s(理论峰值14.4Mbit/s)的传输速率;另外,其核心网增加了IMS(IP多媒体子系统)。R6版本正在讨论中,无线接入部分主要引入了HSUPA。R7版本将主要引入正交频分复用(OFDM)和多入多出(MIMO)技术。
    
对高速移动分组数据业务的支持能力是3G系统最重要的特点之一。WCDMAR99版本可以提供384kbit/s的数据速率,这个速率对于大部分现有的分组业务而言基本够用。然而,对于许多对流量和时延要求较高的数据业务如视频、流媒体和下载等,需要系统提供更高的传输速率和更短的时延。同时,cdma20001xEV-DO、WLAN和WiMAX等技术的快速发展,也对WCDMA R99构成威胁,使得WCDMA R99/R4版本面临着一旦商用,就会在技术上落伍的尴尬境地。为了更好地发展数据业务,3GPP从提高传输速率和缩短传输时延这两方面对空中接口作了改进,引入了HSDPA技术。HSDPA不但支持高速不对称数据服务,而且在大大增加网络容量的同时还能使运营商投入成本最小化。它为UMTS更高数据传输速率和更高容量提供了一条平稳的演进途径,类似于在GSM网络中引入EDGE。
    
2、HSDPA的基本原理
    
在R99的空中接口体系中,数据重传方式是由RNC来负责完成的,数据重传需要绕经Iub接口,数据重传的周期较长;NodeB仅仅起到一个根据RNC的指令完成物理层编码、传输的功能,NodeB本身基本不具有对物理资源的控制和调度能力。而在HSDPA中,为了在空中接口上实现更大的吞吐能力,对NodeB的功能进行了增强,在Node B的层面引入了物理层重传和快速资源调度的概念。通过在更靠近空中接口的Node B上引入这些原本只有RNC才具有的功能,加快了重传以及对空中资源调度的效率。同时,结合AMC(Adaptive Modulation and Coding,自适应调制编码)、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)等新技术,采用了更短的TTI(Transmit Ti
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