關(guān)于HSDPA中的高速傳輸技術(shù)的探討
1、引言
HSDPA的標(biāo)準(zhǔn)主要是由3GPP組織制定的，用于在WCDMA系統(tǒng)的下行鏈路中提供基于分組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)10Mbit/s，使用的是5 MHz的信道帶寬。它引入了一種全新的信道類型（高速下行鏈路共享信道），這種信道能夠有效利用無線頻率資源，并充分考慮到猝發(fā)分組數(shù)據(jù)的傳輸需求。
這種傳輸信道在若干個用戶之間共享多址碼、傳輸功率和基礎(chǔ)設(shè)施硬件。無線網(wǎng)絡(luò)資源能夠被有效利用來為用戶訪問猝發(fā)數(shù)據(jù)提供服務(wù)。用戶可以通過時分復(fù)用的方式，來使得空閑時隙的資源能夠?yàn)槠渌脩羲�。例如，一旦某個用戶通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送完一個數(shù)據(jù)包，其他用戶就能夠訪問這些資源。
為達(dá)到在下行鏈路中高速傳輸數(shù)據(jù)的目的，HSDPA采用了自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC）、混合自動請求重傳（HARQ）和快速蜂窩選擇（FCS）等技術(shù)。cdma2000系統(tǒng)也引入了類似的技術(shù)。表1將HSDPA與cdma2000 1x EV-DV進(jìn)行對比。
表1 HSDPA與cdma2000 1x EV-DV
2、自適應(yīng)調(diào)制編碼
HSDPA中的鏈路自適應(yīng)是指系統(tǒng)依據(jù)無線鏈路狀況動態(tài)改變采用調(diào)制方案和編碼速率的能力。圖1給出了自適應(yīng)調(diào)制編碼的基本原理。AMC能夠根據(jù)用戶鏈路狀況，自動改變擴(kuò)展因子、復(fù)用擴(kuò)展碼的數(shù)量、糾錯碼的編碼速率以及達(dá)成高速傳輸?shù)恼{(diào)制等級。
圖1 自適應(yīng)調(diào)制和信道編碼
移動臺首先估計(jì)下行鏈路的傳輸狀況，然后將傳輸狀況周期性地向基站報告，收到信道質(zhì)量指示信號后，基站依據(jù)當(dāng)時的信道狀況，恰當(dāng)?shù)剡x擇調(diào)制方式、編碼速率以及碼長。無論是對于那些信號質(zhì)量好（尤其當(dāng)靠近基站時）和編碼速率高的用戶，還是對于那些信號質(zhì)量差（尤其當(dāng)遠(yuǎn)離基站靠近小區(qū)邊緣）和編碼速率低的用戶，鏈路自適應(yīng)都能夠保證數(shù)據(jù)速率在任何時候都能達(dá)到最高。
圖2給出了使用不同調(diào)制方案的一般誤比特率（BER）性能。例如，考慮QPSK和QAM方案的BER。不難發(fā)現(xiàn)，在兩種方案中，為達(dá)到同樣的BER，16QAM方案的Eb/No（每比特信號能量與環(huán)境噪聲功率譜密度之比）要高于QPSK方案，但是，16QAM符號中信息位的數(shù)目是QPSK符號的兩倍。因此，使用16QAM方案可以獲取比QPSK更高的頻譜效率。使用編碼速率大的高級調(diào)制方法可以得到比較高的數(shù)據(jù)速率，但它提高了信干比（SIR）。在直擴(kuò)碼分多址（DS-CDMA）系統(tǒng)中，多徑干擾（MPI）的結(jié)果可降低至1/SF。
圖2 使用不同調(diào)制方案的平均BER性能
然而，在使用5MHz信道的WCDMA系統(tǒng)中，多徑傳輸會導(dǎo)致嚴(yán)重的頻率選擇性衰落。在碼速為3.84 chip/s的WCDMA系統(tǒng)中，為使得吞吐量達(dá)到2 Mbit/s，擴(kuò)展因子（SF）接近于1，由于多徑干擾（MPI）的存在，使得信干比（SIR）大大降低。這意味著高速通信僅限于基站（BS）附近的區(qū)域，在該區(qū)域中不存在多徑干擾（MPI）問題，且系統(tǒng)的平均吞吐量不會提高。多徑干擾消除（MPIC）的提出主要就是用于解決這個問題的。
MPIC由多級信道估計(jì)與干擾生成單元（Channel Estimation and Interference Generation Unit CEIGU組成。信道估計(jì)與干擾生成單元（CEIGU）的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
