HSPA演进–提升移动宽带性能的利器

多输入多输出（MIMO）

我们可以通过使用多根天线向一个用户同时传送多个传输块来提升数据速率。这一技术通常被称为空间复用MIMO（以便区别于收发分集技术，该技术使用多根天线传送和接收一个传输块）。接收机使用信道属性和编码方案分离不同的数据流。请注意：采用MIMO技术的一个前提是实现多层传输方案的标准化。

对于HSDPA，3GPP选择了基于预编码、秩自适应和多编码字传输的MIMO方案。这意味着：不同的层（子数据流）承载不同的传输块；可以根据当前的信道条件更改并行数据流的数量（秩自适应）。

单独编码技术有助于抗干扰接收机的使用，而后者与线性接收机（如基于MMSE的接收机）相比，有望提升系统的性能。

在版本7中，MIMO被定义为最多传送两个数据流。这样，每个数据流可以使用QPSK或16QAM调制方案,将HSDPA的峰值数据速率提升至28Mbps左右。在版本8中，每个数据流可以使用64QAM调制方案，将峰值数据速率提升至42Mbps（请参阅图）。

图 用于高阶调制和多输入多输出（MIMO）的步行A信道的90%吞吐量

Throughput（Mbps）吞吐量（Mbps）

多载波运行

多载波运行是WCDMA规范的未来版本将采用的一项候选技术。使用相邻成对频段的运营商将能以一种协调的方式在多个5MHz的相邻载波上运行HSPA，从而提升频谱使用率。例如，不需要在所有载波中全面复制控制信道。再例如，运营商可以只使用一个主载波（anchor carrier），从而增强其它载波的HSPA处理能力。因此，如果部署2x2 MIMO系统不太现实的话，运营商可以考虑双载波运行方案，作为将下行数据速率提升至42Mbps的一种替代方案。另外，结合使用双载波运行方案、2x2 MIMO系统和64QAM调制方案还可以将峰值数据速率提升至84Mbps，同时也不需要部署4x4 MIMO系统。不仅如此，使用4个载波还可以实现4x42Mbps的数据速率。

二层增强特性

使用确认模式无线链路控制（RLC）协议实现的下行峰值数据速率受RLC协议数据单元（PDU）大小、RLC往返时间（RTT）以及RLC窗口大小的限制。

需要很大的RLC PDU才能维持MIMO技术和64QAM调制方案所实现的峰值数据速率。因此，为了高效利用PDU大小、增强二层协议的性能，版本7在下行传输方向上采用了灵活的RLC PDU大小、媒体接入控制（MAC）分割和增强型MAC复用能力，使发送器能够灵活选择RLC PDU的大小。

在版本8中，上述应用于下行协议的增强特性也将被用于上行协议。支持灵活的RLC PDU大小有助于扩展上行覆盖范围，减少处理开销和二层协议开销。

连续性分组连接（CPC）

分组数据业务用户的活跃程度随时间变化极大。即使如此，从最终用户的角度而言，为避免状态转换引起的时延，即使用户暂时没有任何活动，通过一个专用连接（CELL_DCH）保持一种状态也许更为有利。

3GPP在版本7中为分组数据业务用户提升了专用连接状态的效率，这些工作通常被称为连续性分组连接（CPC）。CPC包含两大主要特性：UE DTX/DRX和无HS-SCCH运行。

增强型CELL_FACH

HSPA正替代ADSL，作为将计算机连入互联网的主要技术。这种行为变化将对网络流量和网络特性产生影响。计算机通常要运行大量程序，这些程序在后台进行通信，无需最终用户干涉。后台的通信信息种类繁多，如"keep-alive"消息、软件升级检查、在线状态检查等等。为了高效地支持后台通信，3GPP在版本7和8中增强了CELL_FACH状态。

增强型CELL_FACH试图采用与上述CELL_DCH相同的二层协议头格式。这样一来，即使在CELL_FACH和CELL_DCH信道之间进行切换时，数据传输仍能继续而不会中断。与切换信道时必须暂停数据传输的版本6相比，这一增强特性大幅提升了用户的性能感受。

作者：爱立信（中国）通信有限公司 系统方案部   来源：爱立信网站