HSDPA涉及的关键技术

数据业务与语音业务具有不同的业务特性。一般来说，语音业务对时延敏感，对速率恒定性的要求较高，而对误码率的要求则相对较低；数据业务则正好相反，通常情况下可以容忍短时间的延时，但对误码率要求高。HSDPA充分考虑到数据业务的特点，采用了快速链路调整技术、结合软合并的快速混合重传技术、集中调度技术等链路层调整技术。

　　快速链路调整技术

　　如前所述，数据业务与语音业务具有不同的业务特性。语音通信系统通常采用功率控制技术以抵消信道衰落对系统的影响，获得相对稳定的速率；而相对来说数据业务可以容忍延时，可以容忍速率的短时变化。因此，HSD－PA并非试图对信道状况进行改善，而是根据信道情况采用相应的速率。由于HS-DSCH每隔2ms就更新一次信道状况信息，因此，链路层调整单元可以快速跟踪信道变化的情况，并通过采用不同的编码调制方案来实现速率的调整。当信道条件较好时，HS-DSCH采用更高效的调制方法——16QAM，以获得更高的频带利用率。理论上，虽然xQAM调制方法能提高信道利用率，但由于调制信号间的差异性变小，因此，需要更高的码片功率以提高解调能力。因此，xQAM调制方法通常用于带宽受限的场合，而不用于功率受限的场合。在HSDPA中，通常情况下靠近基站的用户接收信号的功能相对较强，可以享受到xQAM调制方法带来的好处。此外，WCDMA是语音数据合一型系统，在保证语音业务所需的公共以及专用信道要求的功率外，可以将剩余功率全部用于HS-DSCH，以充分利用基站功率。

　　结合软合并的混合重传技术

　　终端通过结合软合并的快速混合重传（HARQ）机制快速请求基站重传错误的数据块，以减轻链路层快速调整导致的数据错误所带来的影响。终端在收到数据块后，会在5ms内向基站报告数据正确解码或出现错误。终端收到基站的重传数据后，在进行解码时，会结合前次传输的数据块以及重传的数据块，充分利用它们携带的相关信息，以提高译码概率。基站在收到终端的重传请求时，会根据错误情况以及终端的存储空间，控制重传相同的编码数据或不同的编码数据（进一步增加信息冗余度），以帮助终端提高纠错能力。

　　集中调度技术

　　集中调度技术是决定HSDPA性能的关键因素。HS－DPA追求的是系统级的最优（比如最大扇区通过率），集中调度机制使得系统可以根据所有用户的情况，决定哪个用户可以使用信道以及以何种速率使用信道。集中调度技术使得信道总是为与信道状况相匹配的用户所使用，从而最大限度地提高信道利用率。

　　信道状况的变化有慢衰落与快衰落两种。慢衰落主要受终端与基站间距离的影响，而快衰落则主要受多径效应的影响。对应于信道的这两种变化，数据速率也存在短时抖动与长时变化。相对而言，数据业务可以容忍短时抖动，但对于长时抖动要求则较严。好的调度算法既要充分利用短时抖动特性，又要保证不同用户的长时公平性。意即，既要使最能充分利用信道的用户使用信道以提高系统吞吐率，又要使信道条件相对不好的用户在一定时间内能够使用信道，以保证业务连续性。

　　常用的调度算法包括比例公平算法、乒乓算法、最大CIR算法。乒乓算法不考虑信道变化情况；比例公平算法既利用短时抖动特性，也保证一定程度的长时公平性；最大CIR算法使得信道条件较好的少数用户可以得到较高的吞吐率，但可能使多数用户得不到系统服务。

　　HSDPA对系统性能的影响包括业务与系统吞吐率两个层面。快速链路层调整技术最大限度地利用了信道条件，并使得基站以接近最大功率发射信号；集中调度技术使得系统获得系统级的多用户分集好处；高阶调制技术则提高了频谱利用率以及数据速率。这些技术的综合使用使得系统的吞吐率获得显著提高。同时，用户速率的提高以及HARQ技术的使用，使得TCP/UDP性能得到改善，从而提高了业务性能。但是，业务性能的提高程度与业务模型有关。

　　作为WCDMAR5版本高速数据业务增强技术，HSDPA通过采用时分共享信道以及快速链路调整、集中调度、HARQ等技术，提高了系统的数据吞吐率以及业务性能，同时保证系统的前向兼容，除在RBS增加相应的MAC模块外，对系统结构没有其它不利影响，从而有利于系统的灵活部署。
来源：人民邮电报