发展3G技术提出的问题

管理问题。必须仔细控制HSUPA的空中接口来保证每个用户所需的上行链路带宽，防止很多用户在同一时间都想发送数据所引起的蜂窝过载。这是调度算法的任务。

HSUPA调度算法与HSDPA一样是放置在Node B中，能够快速响应变化的信道条件和用户数据要求。这引起了一个有兴趣的问题。

对于HSDPA，Node B控制下行链路资源和处理所有用户共享所需的所有信息。对于HSUPA，情况更复杂，因为上行链路带宽要求的信息属于每个用户，而少量信息可用作指示每个用户的上行链路信道质量。

除此问题外，一个差的HSUPA调度算法可能在蜂窝中引起每个用户产生过量的干扰。这将导致过载，而意味着经空中接口没有一个成功的获得数据。

正当每个Node B制造商必须确定和最佳化自己的HSUPA调度算法时，3GPP标准已经规定了网络和手机之间控制信息的通信结构。问题是如何协调多用户，每个用户都有他们本身的特殊数据要求，而同时要使控制信令和相关延迟最小。HSUPA上行链路和下行链路信令实例示于图1。

首先，Node B需要知道是否每个用户有数据希望发送。3GPP标准规定两种方法针对此问题。

每个用户可以周期性地告知网络有关他们的上行链路数据缓冲器的状态。此调度信息(SI)包括等待发送的数据量和相应的优先级。

SI包括很多部分。编码是相当复杂的，信令数据的开销是相当大的。因此，第二种方法恰好提供单个信息，允许手机指示Node B是否为它配置了足够的资源来传输它们的数据。每2ms传输称之为Happy与Bit的信息，允许Node B精调其上行链路资源配置。

用确定的一种方法指示每个用户希望发送的数据量，下一个问题是Node B如何告知它的带宽配置用户，其方案是Node B用传输允许配置每个用户，传输允许指示可用于发送HSUPA数据的传输功率比。传输允许有效地等同于允许用户传输的最高数据率直到发生新的传输允许为止。

有两种允许结构：绝对允许(Absolute Grant)和相对允许(Relative Grant)。绝对允许规定精确值。相对允许简单地指示一个单步偏离。

由于绝对允许包含更多的信息和较大的下行链路信令开销，所以希望不要经常用它。而相对允许需要相当低的信令开销，所以可以用每个用户操作的精确调节。发送相同的允许信息到多用户来共享，绝对或相对允许信道可实现进一步降低下行链路信令开销。

　　软切换

调度管理的一个新观点是HSUPA网络支持软切换的能力。与CDMA系统广泛相关的软切换是用户接收或发送数据到基站的过程。这为信号质量不好蜂窝边缘区域提供特殊的好处。

对于HSUPA用户，软切换的重要性有两方面：功率控制和资源配置。首先，一个用户传输数据，会产生噪声，干扰附近蜂窝内的其他用户。若用户是靠近蜂窝边缘，则必须发送更高的功率来补偿其远离Node B的问题，这会造成较大的干扰。用软切换可以补偿此影响，软切换靠多个基站接收和联合来降低手机发送功率和所引起的干扰。

第2个考虑是资源配置。例如，在轻负载蜂窝中的HSUPA用户可以允许以高数据率传输，使用户利益最大化。然而，若用户转到重负载蜂窝，则其发送可能导致过量干扰。HSUPA中的软切换支持为新蜂窝，直接管理来自新用户的干扰提供一种架构。

HSUPA网络借助配置允许处理来自每个用户的上行链路数据。靠控制数据率，网络处理每个用户所产生的干扰。

图2示出典型软切换方案中的网络管理。在任意时刻，每个用户有一个主服务蜂窝。服务蜂窝负责管理来自每个用户的上行链路数据请求和配置合适的允许。在软切换方案中，可以配置其他非服务蜂窝来译码上行链路HSUPA数据。

在图2的实例中，服务蜂窝是轻负载，用户发布大的允许。然后，一个非服务蜂窝正在支持较高的通讯负载。因此，非服务蜂窝能够发送一个相对允许给用户，这样会降低用户发送功率。

　　结语

在蜂窝技术发展中，HSUPA是一个先进的技术。与HSDPA结合，HSUPA为移动、易用和安全宽带服务铺平道路，现在趋于与固定连线或短距离无线系统结合。此外，空中接口的有效应用将提供增强服务、改进质量和更宽的范围。

将来，蜂窝系统将继续发展，3GPP标准组继续从事此技术的长期发展。考虑到网络结构新空中接口调制方法和先进的多RF天线技术的更新和增强，蜂窝能力将继续增强以满足移动数据服务所期待的增长。(京湘)