上行UE可采用的碼道數(shù)跟自身信道環(huán)境和需要傳輸?shù)乃俾氏嚓P(guān),它采用的可變因子SF分別為64、32、16、8、4、2,同時采用多碼道傳輸。由表2可知,在其他條件(SF、TTI、調(diào)制方式)相同的情況下,4碼道傳輸?shù)乃俾拭黠@高于2碼道傳輸?shù)乃俾省?/div>
針對HSDPA的16類終端,規(guī)范分別定義了相應(yīng)的軟信道容量:HARQ的虛擬IR緩存,即HS-DSCH所能傳輸?shù)目傂畔⒘俊?/div>
混合ARQ是HSDPA的關(guān)鍵技術(shù)之一,它完成信道編碼后的輸出比特數(shù)與映射進HS-PDSCH物理信道集合的總比特數(shù)相匹配,HARQ功能由冗余版本(RV)參數(shù)控制,混合ARQ輸出比特的精確設(shè)置依賴于輸入比特數(shù)、輸出比特數(shù)和RV參數(shù)。
HARQ功能包括2次速率匹配和一個虛擬IR緩存,也稱為軟信道容量,決定了混合ARQ的第一次速率匹配。軟信道容量會影響網(wǎng)絡(luò)側(cè)使用的傳輸格式(RV),并在一定程度上影響UE的傳輸能力,該容量越大所對應(yīng)有效的傳輸信息量越大,UE的速率會越高,這從表1可以得到驗證。
5.最小TTI的間隔
HSDPA采用資源共享的方式,幀長TTI為2ms,在碼分方式下,每個TTI可同時容納4個用戶。在資源分配條件允許的情況下,UE可以一直占用資源,同時每個TTI都有信息發(fā)送,可實現(xiàn)資源利用率的最大化,但是UE在占用TTI的情況下不能發(fā)送數(shù)據(jù),這將會浪費系統(tǒng)資源。例如,最小TTI間隔為2或3的UE與TTI間隔為1的UE相比,在傳輸相同信息量時,由于前者占用時間是后者的2或3倍,所以前者的速率是后者的1/2或1/3。因此,最小TTI間隔也對終端性能有很大影響。
最小TTI的間隔越小,代表可發(fā)送信息的機會越多,可實現(xiàn)的速率越大。性能低的手機在網(wǎng)時,較高的Inter-TTI會造成網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站頻譜利用效率降低。
影響HSPA+發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
上面列出了影響HSPA+終端的關(guān)鍵要素,但實際上如何處理這些要素、怎樣區(qū)分各類別終端間的差異,關(guān)鍵還是由一系列的新技術(shù)決定。
體積、耗電等問題是一直以來困擾終端發(fā)展的重要問題之一。眾所周知,3G終端耗電量略高于2G終端,這和3G技術(shù)的復(fù)雜性有關(guān)。3G的CDMA技術(shù)復(fù)雜、基帶數(shù)據(jù)處理量大、射頻功率放大器的線性度要求很高,導(dǎo)致3G終端基帶處理芯片和射頻芯片組的耗電量相對增加;HSPA+需要比HSPA更加復(fù)雜的基帶及射頻技術(shù),并且,動態(tài)的功率及碼資源調(diào)整、16QAM/64QAM/MIMO等技術(shù)的引入導(dǎo)致HSPA+具有較HSPA更高的功耗;傳輸速率越快,對手機天線的性能要求越高,所消耗的電量也越大。因此,從信令處理的角度來看,HSPA+終端需要充分考慮節(jié)能省電的相關(guān)技術(shù)。
隨著All-IP理念的強化,HSPA+將成為全IP、全業(yè)務(wù)運營網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù),因此它需要突破原有HSPA的純粹支持BE業(yè)務(wù)的局限,實現(xiàn)語音(VoIP)、視頻(VT)、高速下載等多媒體業(yè)務(wù)的融合。
綜合上述兩個要點,HSPA+終端采用的新技術(shù)主要有以下幾種。
1.DPCCH時隙的更改
按照3GPP25.211規(guī)范的定義,原有的上行DPCCH共有6種時隙結(jié)構(gòu),每個時隙有導(dǎo)頻比特、TFCI、TPC以及FBI四個比特域:導(dǎo)頻比特用來在接收端進行信道估計;TFCI指示當前幀的傳輸速率;TPC傳送進行下行鏈路功率控制需要的功率控制命令;下行鏈路使用閉環(huán)發(fā)射分集時需要FBI比特。
而采用HS-DSCH后,可實現(xiàn)盲解碼,不需要TFCI的速率指示。此外,非閉環(huán)時不需要使用FBI,所以此時有效的比特是TPC,Pilot。新增的時隙格式將DPCCH的10bit分為6bit的Pilot,4bit的TPC,保證有效比特單元,減少不必要的比特發(fā)送,實現(xiàn)資源的有效利用。
2.UL-DTX
與WCDMA以前的版本—DPCH傳輸相比,UL_DTX(UplinkDiscontinuousTransmission)只存在于DPDCH數(shù)據(jù)信道,但是在R7中,引入了上行控制信道DPCCH下的UL_DTX功能,UL-DTX的應(yīng)用一方面可減少終端的耗電量,另一方面還可以減少對上行的干擾。
3.HS-SCCHless Transmissions
在3GPPR5/R6版本中,HS-SCCH信道是下行物理共享信道,它的引入是為了承載HS-PDSCH信道所需的物理層信令。其擴頻因子為128,每2ms對相應(yīng)的終端下發(fā)相應(yīng)的調(diào)度指令,但調(diào)度的情況要參考HS-SCCH的配置數(shù)目:當只配一條時,多用戶只能通過時分復(fù)用的形式共享HS-PDSCH信道,在一個TTI內(nèi)只能為一個用戶服務(wù)。它最多可配置4條,即在單TTI內(nèi)可調(diào)度4個用戶。因此,HS-SCCH的使用會耗費很大的碼字及功率資源,降低系統(tǒng)的使用效率。
在3GPPR7版本中引入了HS-SCCHlessTransmissions模式,一方面將部分信令打包承載在HS-PDSCH高速信道上,另一方面在UE端采用盲解調(diào)的方式,極大節(jié)省了HS-SCCH的碼字及功率資源,提高了系統(tǒng)效率。
4.增強的F-DPCH
為了優(yōu)化系統(tǒng)使用的效率,3GPPR6規(guī)范引入了F-DPCH(Fractional Dedicated Physical Channel),主要用來傳輸下行的功控指令TPC,其最大好處是多用戶(最多10個用戶)可時分共享一條SF=256的碼道,但它并不是替代A-DPCH(A-DPCH配置給每個使用HSDPA業(yè)務(wù)的用戶),網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)終端的支持情況,既可以選擇F-DPCH,也可以選擇A-DPCH。
在3GPPR7中,任何一條RL都對應(yīng)相應(yīng)的F-DPCH,同時原A-DPCH承載的信令轉(zhuǎn)移到HS-DSCH上承載,由于HSDPA較R99速率更高,因此SRB承載在HS-DSCH上能夠降低業(yè)務(wù)建立的時延。
5.增強的Cell_FACH
考慮到數(shù)據(jù)承載的效率,3GPPR7引入了增強的Cell_FACH。其傳輸信道不再是原有DCH,而是高速的HS-DSCH,容量增加,時延降低。
6.其他技術(shù)
在其他版本中,考慮到終端的耗電量、處理復(fù)雜性、體積等問題,MIMO、64QAM等技術(shù)只是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)考慮,但是從提升終端性能、提高峰值速率的角度,這些網(wǎng)絡(luò)側(cè)的新技術(shù)也會在終端側(cè)考慮。
在配合應(yīng)用這些層一技術(shù)的同時,如RLCPDU的大小等層二的功能,也需要相應(yīng)的進行調(diào)整。
總結(jié)
本文介紹了HSPA+終端的類別以及影響終端性能的關(guān)鍵要素,同時結(jié)合終端性能的提升以及HSPA+的業(yè)務(wù)目標給出了影響HSPA+終端的關(guān)鍵技術(shù)。HSPA+終端仍在進一步發(fā)展中,還存在新終端類別出現(xiàn)的可能,相關(guān)技術(shù)也需要進一步的完善。