定位于寬帶無線接入(BWA)的WiMAX技術(shù)是一項(xiàng)基于IP體系構(gòu)建的,具有較高頻譜效率和一定服務(wù)質(zhì)量保證的空中接**術(shù),它與3G(WCDMA、CDMA1x)空中接**術(shù)的后續(xù)演進(jìn)版本(HSDPA、CDMA1xEV-DO、CDMA1xEV-DV)具有相似的性能表現(xiàn)和目標(biāo)市場(chǎng)。為此,筆者認(rèn)為很有必要利用一定篇幅,對(duì)WiMAX和3G空中接**術(shù)的后續(xù)演進(jìn)版本進(jìn)行一定的比較與分析。由于3G的相關(guān)空中接**術(shù)并不是本文的討論范圍,并且由于HSDPA與CDMA1xEV-DO、CDMA1xEV-DV在討論寬
定位于寬帶無線接入(BWA)的WiMAX技術(shù)是一項(xiàng)基于IP體系構(gòu)建的,具有較高頻譜效率和一定服務(wù)質(zhì)量保證的空中接**術(shù),它與3G(WCDMA、CDMA1x)空中接**術(shù)的后續(xù)演進(jìn)版本(HSDPA、CDMA1xEV-DO、CDMA 1x EV-DV)具有相似的性能表現(xiàn)和目標(biāo)市場(chǎng)。 為此,筆者認(rèn)為很有必要利用一定篇幅,對(duì)WiMAX和3G空中接**術(shù)的后續(xù)演進(jìn)版本進(jìn)行一定的比較與分析。
由于3G的相關(guān)空中接**術(shù)并不是本文的討論范圍,并且由于HSDPA與CDMA1xEV-DO、CDMA1x EV-DV在討論寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面性能參數(shù)比較類似。作為3G技術(shù)的代表,這里僅將HSDPA與WiMAX技術(shù)進(jìn)行比較。
一、HSDPA的優(yōu)勢(shì)分析
1.HSDPA的概念及由來
為了增強(qiáng)下行非實(shí)時(shí)分組業(yè)務(wù)的吞吐量,提高無線接入側(cè)的頻譜效率,以滿足更高傳輸速率或流媒體類型業(yè)務(wù)的需求,2004年,3GPP組織在WCDMA的R5版本中提出了HSDPA(HighSpeedDownlinkPackage Access,高速下行分組接入)技術(shù),將HSDPA作為對(duì)R99(WCDMA最初的版本)無線接口的補(bǔ)充,與R99信道可以應(yīng)用在相同的載波,通過無線承載系統(tǒng)為HSDPA增加專門的信道,并且通過改進(jìn)無線調(diào)制方式和無線接入管理方法,在理論上將WCDMA R99規(guī)范支持的單載波2Mbit/s的下行信道吞吐量提升到了14.4Mbit/s。在未來WCDMA的R6版本的空中接**術(shù)中,通過MIMO等新技術(shù)的引入,預(yù)計(jì)下行信道的吞吐量還將進(jìn)一步的提升到30Mbit/s。
2.HSDPA的關(guān)鍵技術(shù)
根據(jù)WCDMAR5規(guī)范,HSDPA的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:自適應(yīng)調(diào)制和編碼(AMC)、混合自動(dòng)重傳申請(qǐng)(HARQ)、快速包調(diào)度(FPS)等內(nèi)容。
(1)自適應(yīng)調(diào)制和編碼技術(shù)(AMC)
自適應(yīng)調(diào)制和編碼(AMC)技術(shù)的原理是根據(jù)信道情況的變化而改變調(diào)制、碼率的模式。當(dāng)使用AMC技術(shù)的系統(tǒng)里,處于有利位置的用戶,如接近基站的用戶可使用高階調(diào)制和高碼率(如16QAM、較大的數(shù)據(jù)塊尺寸),這樣可以充分利用基站下行發(fā)射動(dòng)態(tài)范圍不足的特點(diǎn);而處于不利位置的用戶,例如遠(yuǎn)離基站的用戶其調(diào)制階數(shù)和碼率則要小一些(例如QPSK、較小的數(shù)據(jù)塊尺寸)。AMC技術(shù)主要可以提高處于有利位置用戶的速率,從而提高小區(qū)的平均吞吐量。另外,通過改變調(diào)制方式而不是通過傳輸功率的改變來減少干擾的變化,即HSDPA相關(guān)的HS-PDSCH信道取消了快速功率控制?s短的子幀長度(2ms)可以有效的提高AMC的調(diào)制速率,從而能夠適應(yīng)于無線信道的快速變化。
(2)混合自動(dòng)重傳申請(qǐng)(HARQ)技術(shù)
HARQ是一種鏈路自適應(yīng)技術(shù),ARQ即自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā),HARQ是將前向糾錯(cuò)編碼(FEC)和自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)相結(jié)合的技術(shù)。前向糾錯(cuò)編碼(FEC)提高了傳輸?shù)目煽啃?但當(dāng)信道情況較好時(shí),由于過多糾錯(cuò)比特,反而降低了吞吐量。ARQ在誤碼率不是很高的情況下可以得到理想的吞吐量,但會(huì)引入時(shí)延,考慮將FEC和ARQ相結(jié)合就形成了混合ARQ。在發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)包中含有糾錯(cuò)和檢錯(cuò)的校驗(yàn)比特。如果接收包中的出錯(cuò)比特?cái)?shù)目在糾錯(cuò)能力之內(nèi),則錯(cuò)誤被自行糾正,當(dāng)差錯(cuò)已超出FEC的糾錯(cuò)能力時(shí),則讓發(fā)端重發(fā)。