技術針對用戶高速下行數據業務的要求，基于鏈路自適應調制技術和混合ARQ技術來獲得更高的流量和高峰值速率、減少傳輸等待時間。

由于采用新的技術，使得HSDPA在流量和覆蓋上與基于R99協議的PS業務存在著一定的差別。HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）高速下行分組接入，是一種移動通信協議，亦稱為3.5G（3?G）。該協議在WCDMA下行鏈路中提供分組數據業務，在一個5MHz載波上的傳輸速率可達8-10 Mbit/s（如采用MIMO技術，則可達20 Mbit/s）。在具體實現中，采用了自適應調制和編碼（AMC）、多輸入多輸出（MIMO）、混合自動重傳請求（HARQ）、快速調度、快速小區選擇等技術。

二、 HSDPA關鍵技術描述

HSDPA（高速下行分組接入，High Speed Downlink Packages Access）技術是實現提高WCDMA網絡高速下行數據傳輸速率最為重要的技術，是3GPP在R5協議中為了滿足上下行數據業務不對稱的需求提出來的，它可以在不改變已經建設的WCDMA系統網絡結構的基礎上，大大提高用戶下行數據業務速率（理論最大值可達14.4Mbps），該技術是WCDMA網絡建設中提高下行容量和數據業務速率的一種重要技術。在未來幾年內，數據服務將會取得大幅度增長，并成為第三代（3G）移動通信的主要應用和主要收入。目前日本和韓國的3G經營商已經在體驗3G服務中獲得了巨大的成功。日本DoCoMo公司于2001年推出的WCDMA-FOMA服務所創造的收入已經占到其總收入的20%以上，截止到2004年5月已擁有400萬用戶。韓國電信公司（SKT）2003年第3季度，在部署了1xEV-DO網絡之后，該公司數據服務收入占據每用戶平均收入（ARPU）值的比例上升到了34%。

表 1 HSDPA與R99關鍵技術對比

HSDPA使用服務小區更新即硬切換。HS-PDSCH信道不支持軟切換，因此沒有切換增益。處于小區邊緣的HSDPA用戶可以使用硬切換或者使用CELL_DCH（HS-PDSCH）到CELL_DCH（DCH）狀態遷移的方式進行小區切換。

16QAM調制方式可以大大提高系統的頻譜效率。

AMC使得Node B能夠根據UE反饋的信道狀況及時地調整不同的調制方式（QPSK、16QAM）和編碼速率，從而使得數據傳輸能及時跟上信道的變化狀況，這是一種較好的鏈路自適應技術。

HARQ（Hybrid Automatic Repeat Request ） 混合自動重傳請求。數據通信最初是在有線網上發展起來的，通常要求較大的帶寬和較高的傳輸質量。對于有線連接，數據傳輸的可靠性是通過重傳來實現的。當前一次嘗試傳輸失敗時，就要求重傳數據分組，這樣的傳輸機制就稱之為ARQ（自動請求重傳）。在無線傳輸環境下，信道噪聲和由于移動性帶來的衰落以及其他用戶帶來的干擾使得信道傳輸質量很差，所以應該對數據分組加以保護來抑制各種干擾。這種保護主要是采用前向糾錯編碼（FEC），在分組中傳輸額外的比特。然而，過多的前向糾錯編碼會使傳輸效率變低。因此，一種混合方案HARQ，即ARQ和FEC相結合的方案被提出了。

Bit Scrambling可以避免在傳輸中產生長“0”/“1”的情況，從而可以減少傳輸及接收錯誤，比特加擾不影響傳輸帶寬。

MAC-hs流控功能使得RNC發送到Node B的數據流量保持在一定的狀態，不會因為Node B的緩沖不夠而導致待傳輸的數據丟失。每當RNC有數據需要發送到Node B時，RNC會先發送請求到Node B，只有Node B的緩沖池有一定空閑空間時才允許RNC發送數據。

三、 HSDPA鏈路預算分析

由此，我們可以對預算過程進行分析，得到不同速率情況下的覆蓋效果變化分析，如圖1所示。在進行預算過程仿真之后，我們可以考慮利用仿真平臺仿真得到較低速率HSDPA信道連續覆蓋的覆蓋距離，對HSDPA的城區覆蓋情況進行評估。

圖 1 小區平均最低的吞吐率和覆蓋比例的關系圖

在圖 1中，可以看出當HSDPA業務信道的速率降到250～300kbps左右時，可以覆蓋到密集城區的小區邊沿，就是說可以形成100%的連續覆蓋。根據實際可能的無線環境恰當設置正交因子，可以得到如圖1所示的典型的小區最低平均流量和覆蓋比例的關系變化圖。當HSDPA覆蓋率加大時，相當于UE會遠離基站，此時需要HSDPA對承載速率進行調整，通過降低速率以滿足UE對業務的質量要求，降低系統的流量。從圖 1可以看到，當UE處于基站近點的時候，小區的HSDPA的流量明顯上升，可以發揮出HSDPA的高速下載功能。

從圖 2可以看出，當用戶收到的外來干擾較小的時候，在保證一定的覆蓋率的情況下，HSDPA支持的極限流量就越大。所以為了保證HSDPA的資源充分利用，通過接納控制使得處于有利位置的UE獲得HSDPA資源，對于遠離基站、信道環境惡劣的UE，可以通過降低HSDPA的信息速率或者將信道切換到其他專用信道的PS業務承載來處理。

圖2不同外來干擾對HSDPA流量/覆蓋率的影響

四、 HSDPA系統仿真分析

由于HS-PDSCH使用SF=16的擴頻因子，其處理增益要小一些，因此其系統覆蓋半徑比CS12.2k話音（SF=128）要小，但比PS384k（SF=8）大。基本上可以認為HSDPA的系統覆蓋半徑與R99的低速PS業務一致。

通過系統仿真結果可以得到，HSDPA在低速業務時（例如250～300kbps），基本可以達到與12.2k語音業務的同心圓覆蓋，這是因為HSDPA可以為一個鏈接提供較大的信道功率。城區建站一般的小區半徑是700米左右，在這個范圍內，可以認為HSDPA的低速業務是可以全網覆蓋的。

圖 3 HSDPA與R99 PS384k業務流量/覆蓋比較

圖3分析了R99（384k）和HSDPA在覆蓋與流量上的區別。圖中紅線代表R99的流量，由于碼資源受限，因此在UE靠近基站時，R99的流量達到上限（7×384k）后就不會再增加，如果不考慮碼資源受限，則R99的流量曲線見紅色虛線。

從圖 3可以看到，在近點，HSDPA的流量遠遠優于R99。在45％半徑左右的位置，HSDPA性能下降到與R99相仿的水平，當到70％，進入R99的切換區，因此R99獲得切換增益，流量得到補償，因此維持在一個比較穩定的水平。而HSDPA沒有切換，因此在遠端其流量將急劇下降。

五、 HSDPA組網

對于未來的WCDMA業務，需要網絡提供從低速率的語音，到高速率下載等多樣化的服務。從以上章節的分析得知，HSDPA的特點是在近點可以提供極大的系統流量，但是為了達到遠點的覆蓋，HSDPA的流量優勢將不明顯。因此在做網絡規劃時候，詳盡分析業務需求，合理規劃HSDPA與傳統的DCH PS業務的覆蓋范圍，優勢互補，這是使用HSDPA技術組網的關鍵。

圖 4 HSDPA頻率使用策略

中興通訊HSDPA主要支持雙載方式，部分支持單載方式。HSDPA單載方式是指HSDPA用戶和其他用戶使用同樣的載頻，若輔以高級無線資源管理算法，HSDPA用戶可以利用小區剩余資源。

在高速業務用戶集中并且頻率資源豐富的重點地區，可以使用雙載頻建網方式，即HSDPA單頻組網，所有的高速用戶在基站近點使用HSDPA能夠大大提升系統流量，并且因為使用不同的頻點，從而對同覆蓋的DCH PS業務影響不大。

在頻率資源緊張且HSDPA業務要求不是很高的環境中，可以考慮使用HSDPA與R99使用同頻組網，既可以解決對某些重要用戶對高速業務的需求，又可以節約寶貴的頻率資源。在近點處，用戶使用HSDPA提高用戶數據流量；當用戶移動到基站覆蓋的遠點處，HSDPA用戶轉換為DCH PS業務；當用戶移到另一個基站的HSDPA覆蓋區時，可以將DCH PS業務切換到HS-DSCH信道，重新轉化為HSDPA業務。

由于中興通訊的WCDMA系列化產品是基于先進的R4協議開發，與R99協議相比，可以非常方便地將系統升級到支持HSDPA。例如HSDPA的載頻控制、接納控制、功率控制、傳輸等關鍵技術的實現，無需硬件改動，只要軟件升級就可以完成版本升級。

六、 結束語

HSDPA由于其技術特性，能夠在基站近點提供較大的流量，與R99相比有著明顯的優勢。根據本文對HSDPA的流量與覆蓋的研究，可以得到HSDPA業務的使用策略和組網方案，通過完備的系統設備升級方案，發揮HSDPA業務與傳統的DCH PS業務優勢互補，量身打造不同實際環境下的WCDMA精品網絡。