HSPA+终端标准现状及分析
影响HSPA+发展的关键技术
上面列出了影响HSPA+终端的关键要素,但实际上如何处理这些要素、怎样区分各类别终端间的差异,关键还是由一系列的新技术决定。
体积、耗电等问题是一直以来困扰终端发展的重要问题之一。众所周知,3G终端耗电量略高于2G终端,这和3G技术的复杂性有关。3G的CDMA技术复杂、基带数据处理量大、射频功率放大器的线性度要求很高,导致3G终端基带处理芯片和射频芯片组的耗电量相对增加;HSPA+需要比HSPA更加复杂的基带及射频技术,并且,动态的功率及码资源调整、16QAM/64QAM/MIMO等技术的引入导致HSPA+具有较HSPA更高的功耗;传输速率越快,对手机天线的性能要求越高,所消耗的电量也越大。因此,从信令处理的角度来看,HSPA+终端需要充分考虑节能省电的相关技术。
随着All-IP理念的强化,HSPA+将成为全IP、全业务运营网络的关键技术,因此它需要突破原有HSPA的纯粹支持BE业务的局限,实现语音(VoIP)、视频(VT)、高速下载等多媒体业务的融合。
综合上述两个要点,HSPA+终端采用的新技术主要有以下几种。
1.DPCCH时隙的更改
按照3GPP25.211规范的定义,原有的上行DPCCH共有6种时隙结构,每个时隙有导频比特、TFCI、TPC以及FBI四个比特域:导频比特用来在接收端进行信道估计;TFCI指示当前帧的传输速率;TPC传送进行下行链路功率控制需要的功率控制命令;下行链路使用闭环发射分集时需要FBI比特。
而采用HS-DSCH后,可实现盲解码,不需要TFCI的速率指示。此外,非闭环时不需要使用FBI,所以此时有效的比特是TPC,Pilot。新增的时隙格式将DPCCH的10bit分为6bit的Pilot,4bit的TPC,保证有效比特单元,减少不必要的比特发送,实现资源的有效利用。
2.UL-DTX
与WCDMA以前的版本-DPCH传输相比,UL_DTX(UplinkDiscontinuousTransmission)只存在于DPDCH数据信道,但是在R7中,引入了上行控制信道DPCCH下的UL_DTX功能,UL-DTX的应用一方面可减少终端的耗电量,另一方面还可以减少对上行的干扰。
3.HS-SCCHless Transmissions
在3GPPR5/R6版本中,HS-SCCH信道是下行物理共享信道,它的引入是为了承载HS-PDSCH信道所需的物理层信令。其扩频因子为128,每2ms对相应的终端下发相应的调度指令,但调度的情况要参考HS-SCCH的配置数目:当只配一条时,多用户只能通过时分复用的形式共享HS-PDSCH信道,在一个TTI内只能为一个用户服务。它最多可配置4条,即在单TTI内可调度4个用户。因此,HS-SCCH的使用会耗费很大的码字及功率资源,降低系统的使用效率。
在3GPPR7版本中引入了HS-SCCHlessTransmissions模式,一方面将部分信令打包承载在HS-PDSCH高速信道上,另一方面在UE端采用盲解调的方式,极大节省了HS-SCCH的码字及功率资源,提高了系统效率。
4.增强的F-DPCH
为了优化系统使用的效率,3GPPR6规范引入了F-DPCH(Fractional Dedicated Physical Channel),主要用来传输下行的功控指令TPC,其最大好处是多用户(最多10个用户)可时分共享一条SF=256的码道,但它并不是替代A-DPCH(A-DPCH配置给每个使用HSDPA业务的用户),网络侧根据终端的支持情况,既可以选择F-DPCH,也可以选择A-DPCH。
在3GPPR7中,任何一条RL都对应相应的F-DPCH,同时原A-DPCH承载的信令转移到HS-DSCH上承载,由于HSDPA较R99速率更高,因此SRB承载在HS-DSCH上能够降低业务建立的时延。
5.增强的Cell_FACH
考虑到数据承载的效率,3GPPR7引入了增强的Cell_FACH。其传输信道不再是原有DCH,而是高速的HS-DSCH,容量增加,时延降低。
6.其他技术
在其他版本中,考虑到终端的耗电量、处理复杂性、体积等问题,MIMO、64QAM等技术只是在网络侧考虑,但是从提升终端性能、提高峰值速率的角度,这些网络侧的新技术也会在终端侧考虑。
在配合应用这些层一技术的同时,如RLCPDU的大小等层二的功能,也需要相应的进行调整。
总结
本文介绍了HSPA+终端的类别以及影响终端性能的关键要素,同时结合终端性能的提升以及HSPA+的业务目标给出了影响HSPA+终端的关键技术。HSPA+终端仍在进一步发展中,还存在新终端类别出现的可能,相关技术也需要进一步的完善。