HSDPA、WiMAX和LTE关键技术比较与分析

充分利用信道容量发端要发送大量数据分组。另外，收端在组合那些分隔重传的信息前必须知道序列号，因此，序列号要和数据分别编码，而且序列号需要更可靠的编码以克服任何时候出现在数据里的错误，这样就增加了对信令要求的带宽。

HARQ技术综合了FEC和ARQ两种差错控制方式的优点而克服了各自的缺点，将二者进行适当的组合，使SW-ARQ，GBN-ARQ或者SR-ARQ系统嵌入一个FEC子系统，便构成了HARQ系统。目前HARQ技术分为type-I和type-II。而HSDPA系统主要采用基于RCPT码的Chase合并方法和递增冗余方法实现type-II HARQ技术。

3、资源调度机制

为了能够高效的利用无线资源，HSDPA、WiMAX和LTE都采用了有效资源调度机制。

WiMAX的MAC层支持点对多点的宽带无线接入应用，主要是在上行和下行链路上进行高速传输。为了让多个用户共享一个物理信道，MAC层必须要有有效的接入和带宽分配算法以支持各种业务的QoS保证。每个连接与单个数据业务关联，每个数据业务与一系列的QoS参数关联，这些QoS参数量化了数据业务的行为。这些参数通过DSA和DCS消息对话管理。标准支持4种不同的业务类型，它们分别为主动授予服务（UGS）、实时轮询业务（rtPS）、非实时轮询业务（nrlPS）、尽力传输业务（BE）。WiMAX可以根据不同的QoS动态分配带宽，具有较大的灵活性。WiMAX的MAC层是基于连接的，为了映射各个用户站（SS）的服务，提供不同级别的QoS，所有的数据通信都是建立在连接的基础之上的。因此，业务流实际上提供了上下行QoS管理的机制，并且和带宽分配的进程紧密联系。一个SS以基于每个连接的方式请求上行带宽。BS在某个时间调度间隔内，或者对一个SS的所有请求总地授予一个带宽，或者按每个连接来授予带宽。因此从以上的分析可以看出，WiMAX可以在无线接入网部分为不同业务提供不同质量的服务。

HSDPA可以采用多种资源调度算法，每种算法在服务效率和服务公平性上有不同的特点。这些算法包括轮询式调度算法、公平吞吐量调度算法、平均C/I调度算法、最大C/I调度算法、部分公平性调度算法以及快速公平吞吐量调度算法，其中前3种算法不考虑信道质量的变化，而后3种变化考虑信道环境的变化，同时根据这些变化调整分配策略。

轮询式调度算法对所有激活用户公平服务，处于小区不同位置的用户都将等概率的获得无线资源。公平吞吐量调度算法优先选择当前吞吐量最低的用户。平均C/I调度算法选择在一个调度周期内平均C/I值最大的用户进行服务。最大C/I式调度算法选择在一个TTI间隔内无线环境最好的用户进行服务，这种方法对无线信道变化相应快，能够获得最大的小区吞吐量性能，但公平性较差。部分公平性调度算法进行折衷，综合考虑用户当前所处无线环境质量以及历史吞吐量情况，选择相对质量较好的用户进行服务。快速公平吞吐量调度算法结合考虑信道的快速变化特性的同时尽量为小区内的所有用户提供公平的吞吐量分布。

LTE采用多种资源调度方式来保障网络的高效运行，主要包括以下方面。

（1）无线承载控制（RBC）；

（2）无线接纳控制，（RAC）；

（3）连接移动性控制（CMC）；

（4）分组调度（PSC）；

（5）小区间干扰协调（ICIC）；

（6）负荷均衡（LB）。

4、网络结构

WiMAX的网络结构如图2所示，其中包括接入网络（ASN）和连接服务网络（CSN）。ASN的功能是管理空中接口。主要功能包括发现网络并选择合适的CSN；在基站和移动用户台（MSS）之间建立层2连接；协助完成鉴权、业务授权和计费；协助高层与MSS建立层3连接，分配IP地址；无线资源管理；根据分级结构进行ASN内移动性管理；ASN内寻呼和位置管理；ASN和CSN之间隧道建立和管理；存储临时用户信息。一个ASN由基站（BS）和接入网关（ASN GW）组成，可以连接到多个CSN，为不同NSP的CSN提供服务。

CSN为WiMAX用户提供IP连接，为一套网络功能的组合，主要包括Internet接入；为用户提供会话连接；基于用户参数的QoS和许可控制；ASN与CSN之间隧道的建立和管理；用户计费和结算；ASN之间的移动性管理；WiMAX服务等。CSN可以由路由器、AAA代理或服务器、用户数据库、Internet网关设备等组成。CSN可以作为全新的WiMAX系统的一个新建网络实体，也可利用部分现有网络设备实现CSN功能。

图2　WiMAX网络结构示意图

UMTS基本构成如图3所示，核心网分为电路域（CS）和分组域（PS）。网络单元包括移动业务交换中心（MSC）、访问位置寄存器（VLR）、网关移动业务交换中心（GMSC），HSDPA使用的分组域网络单元包括业务GPRS支持节点（SGSN）、网关GPRS支持节点（GGSN），