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HSDPA
阅读:10332时间:2011-10-12 10:28:53

  HSDPA是指高速下行分组接入,它是3GPP在R5协议中为了满足上/下行数据业务不对称的需求而提出的一种调制解调算法,它可以在不改变已经建设的WCDMA网络结构的情况下,把下行数据业务速率提高到10Mbps。HSDPA技术的应用可以充分满足运营商在3G网络成熟期面临容量需求特别大时进行扩容的实施。

概述

  HSDPA---High Speed Downlink Package Access是高速下行链路分组接入。HSDPA 是一种基于分组的数据服务,它增强了移动数据传输的下行部分。(另外还有刚刚萌芽的 EUDCH,即增强上行链路数据通道,用于上行链路)。HSDPA 用在 WCDMA 下行链路(5MHz 带宽)内部,提供的最大数据传输速率达到 10Mbps,实际平均速率在 4Mbps 和 8Mbps 之间。进一步的升级有望把这些速率提高到 20Mbps。HSDPA 的目标是提供更高的数据速率和一致的 QoS(服务质量)。它还提供向同一接收器同时传送语音和数据的能力。技术上,HSDPA 主要可通过软件来实现。不过情况并非总是如此,因为必须对 3G 基站和手机做各种改造。这些改造包括使用自适应调制和编码 (AMC)、混合自动重传请求 (H-ARQ)、快速蜂窝搜索、MIMO(多输入多输出)天线等。与 WCDMA 中通常使用的 QPSK 相比,HSDPA 还必须改用 16-QAM 调制。HSDPA 来自第三代合作伙伴项目 (3GPP),该组织控制着 WCDMA 规范。该组织打算把 HSDPA 包括在该规范的第5版中,在第6版中包含天线改造。第4版提供了增强的互联网协议 (IP) 支持。

技术

  1、自适应调制和编码。HSDPA中链路将根据无线链路质量的变化而自适应调整调制和编码方法。链路自适应调制将确保用户能获得最高可能的数据率,不论用户是在基站附近或是小区边沿。

  2、快速调度方法。HSDPA中包调度是直接由基站控制的,而不是像WCDMA release99 中是由RNC控制的。更靠近空中接口及更短的帧长度使得基站调度更快更有效。基站调度所需信息包括信道质量、终端容量、QoS等级和可获得的功率/码源等。

  3、快速重传方法。在WCDMA release99中,数据包重传是由RNC控制的。而在HSDPA,基站将直接控制更快的重传机制。同时,HSDPA还使用了增量冗余(Incremental Redundancy)技术,该技术使得基站只需重传出错的比特。

特点

  1、高速数据传输和大用户容量

  通过实施若干快速而复杂的信道控制机制,包括物理层短帧、自适应编码调制(AMC)、快速混合自动重传技术(Hybrid-ARQ)和快速调度技术,HSDPA使峰值数据传输速率达到10 Mbps,改善了最终用户使用数据下载服务的体验,缩短了连接与应答的时间。更为重要的是,HSDPA使分区数据吞吐量增加了三至五倍,这便可以在不占用更多网络资源的基础上大幅度增加用户数量。

  2、支持服务质量水平控制

  HSDPA较高的吞吐量和峰值数据传输速率有助于激励和促进WCDMA所不支持的数据密集型应用的发展。事实上,HSDPA可以更加有效地实施由3GPP标准化的服务质量水平(QoS)控制,通信网络可以更加智能地对不同优先级的应用与服务进行排序与资源调拨,首先保证话音通信的质量,其次保证对于实时性要求较高的应用的数据传输需求如实时视频、网络游戏等,而网页浏览、下载等应用的数据传输则可以设置为较低的优先级。通过这样的QoS管理,HSDPA可以根据用户业务的需求,做不同的网络安排并进行网络容量分配,更有效地支持和管理多种多样的实时高速数据传输业务。

  3、后向兼容,无缝建设

  HSDPA的另一个重要优点是WCDMA R’99的后向兼容性,运营商可以根据网络建设发展的需要进行逐级部署,而不会对现有的WCDMA用户造成影响。

  4、低成本网络部署

  此外,运营商还将体验到HSDPA的低成本所带来强大的竞争优势。由于HSDPA网络建设所带来的成本主要用于基站(Node Bs 或 BTS)和无线网络控制系统(RNC)的软/硬件升级,因此HSDPA的部署具备很高的性价比。事实上,在用户密度高、用户数据处理量大的城市环境中,通过HSDPA网络传输1兆字节的数据成本只需3美分,而WCDMA网络则需要7美分。以较低的用户成本支持广泛的多媒体应用、服务内容和诱人功能的能力可以使早期采用该技术的运营商脱颖于其他竞争对手,增加已有用户的业务量和新用户的数量,提高数据市场占有率和盈利能力。

应用场景分析

  WCDMA向HSDPA演进是移动网络发展不可避免的问题,因此,在规划建设WCDMA网络初期时,要充分考虑到当前HSDPA的应用场景,为未来HSDPA的引入留下发展空间。

  一般来说,在郊区和农村,HSDPA需求基本上可以认为没有或者很少,频谱效率并不是很重要的问题,而且很难保证整个小区内的HSDPA覆盖。因此,在这种场景基本可以不考虑引入HSDPA,而采取R99/R4覆盖,或只是按需在局部热点地区引入HSDPA。

  在普通城区和密集城区,会有一定量的HSDPA需求,并且有来自其他技术和其他运营商的竞争,频谱效率也是一个关注的问题。引入HSDPA,采用HSDPA和R99/R4共用一个载频的混合载频组网方式,可以提高下行数据业务容量,将实时视频业务、高速接入等业务承载到HSDPA上,提升用户数据业务的体验。

  室内和热点覆盖是引入HSDPA重点考虑的场景。因为室内如果存在室内分布系统或者热点场所采用微蜂窝覆盖,其无线传播环境相比一般的宏蜂窝场景好,可以充分发挥HSDPA承载数据业务的高效率;并且室内和热点场所数据业务量比较大,引入HSDPA作为数据业务的话务吸收,将使CAPEX更有效率。

  随着3G发展逐步进入中后期,可以结合业务发展的需求,综合考虑WCDMA的CS业务、PS业务,以及HSDPA对数据业务的承载能力,全面引入HSDPA覆盖。

运用前景

  HSDPA的“超3G”接入速率让客户能随时随地享受到更高的多媒体服务,对于运营商和客户来说都是有益的,给移动运营商带来的好处给用户带来的好处。

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