TD HSDPA技术的分析与实现

摘要

　　广大的移动用户对高速移动数据业务的需求越来越急迫，但2G网络的数据传输能力有限，TD-SCDMA HSDPA将成为满足高速移动数据业务的优秀载体。随着2008年奥运会的来临，各TD-SCDMA系统和终端厂家都纷纷拿出自己的HSDPA解决方案，重邮信科多年来不遗余力地投入TD-SCDMA终端产品的开发和研究，领先HSDPA数据上网卡的开发。目前重邮信科的HSDPA数据上网卡性能良好、质量稳定、具有良好的兼容性。重邮信科将努力为我国自主知识产权的TD-SCDMA事业作出应有的贡献。

1 引言

　　广大的移动用户对高速移动数据业务的需求越来越急迫，2G网络的数据传输能力有限，TD-SCDMA HSDPA将成为满足高速移动数据业务的优秀载体。随着2008年奥运会的来临，各TD-SCDMA系统和终端厂家都纷纷拿出自己的HSDPA解决方案，重邮信科多年来不遗余力地投入TD-SCDMA终端产品的开发和研究，领先HSDPA数据上网卡的开发。目前重邮信科的HSDPA数据上网卡性能良好、质量稳定、具有良好的兼容性。重邮信科将努力为我国自主知识产权的TD-SCDMA事业作出应有的贡献。

2 HSDPA关键技术

　　由于数据调制编码、调度、重传等技术原因，3GPP R4阶段的分组数据业务最高速率只为384kbit/s，而在R5阶段HSDPA采用多种通信技术来提高了下行数据的传输速率。但是，同时也给终端和系统设计带来一定的技术难度。下面将大概介绍一下在HSDPA中使用到的各种关键技术。

　　2.1 自适应调制和编码技术

　　无线信道的一个很重要的特点就是具有很强的时变性，短时间瑞利衰落可以达到十几个甚至几十个dB,对于高速移动终端和高速数据传输表现更加明显。为了解决这个问题，在HSDPA中引入了AMC技术，这种技术对时变特性进行自适应跟踪，会给系统性能的改善带来很大的好处。具体过程是网络侧根据用户瞬时信道质量状况和目前无线资源，选择最合适的下行链路调制和编码方式，使用户达到尽量高的数据吞吐率。当用户处于有利的通信地点时（如靠近NodeB或存在视距链路），用户数据发送可以采用高阶调制和高速率的信道编码方式，如16QAM和3/4编码速率，从而得到高的峰值速率。而当用户处于不利的通信地点，信号质量差时（如位于小区边缘或者信道深衰落），网络侧则选取低阶调制方式和低速率的信道编码方案，如QPSK和1/4编码速率，来保证通信质量。这样保证了无论在何种通信环境下，终端都可以得到高速的下行数据传输。

　　2.2 HARQ技术

　　无线通信环境的条件远远比传统有限传输恶劣许多，由于终端的移动将带来功率制、定时控制问题，加之HSDPA需要实现高速下行数据速率的传输，大大增加了数据重传的概率，使用原来RLC重传来保证数据传输的正确性已经不能满足HSDPA数据传输的要求。为了提高数据重传效率和增加无线信道的利用率，国际电联将HARQ技术引入到HSDPA标准中。

　　从理论的角度讲，HARQ重传技术总计用三种方式，在原有的TD-SCDMA系统上的RLC ARQ模式就属于类型I的HARQ。是在基本的类型I的HARQ中加有CRC，采用FEC编码。在接收端对FEC编码进行解码，并对包的质量进行校验（CRC校验）。如果发现有错误则要求包重传，并将整个错误包丢弃。重传采用与第一次传输相同的编码。

　　为了提高效率，在HSDPA中将采用类型II和类型II的HARQ技术，类型II的H-ARQ也被称作增量冗余方案，重传的数据块不能丢弃不用，而是要连同一些由发射端提供的用于解码的冗余信息。对于H-ARQ类型II来说，为了纠错，重传携带了附加的冗余信息。附加的冗余与先前接收到的包合并在一起，得到的码字具有更高的编码增益。每一次重传的冗余量是不同的，而且重传通常只能在与先前传的数据合并后才能被解码。类型III的HARQ也属于一种增量冗余编码方案，与类型Ⅱ不同的是，类型Ⅲ每次的重发信息具有自解码能力。类型Ⅲ还分为单一冗余方案和多冗余方案。其中单一冗余方案由于Dr. Chase最早论述的ARQ技术，也称作CC技术（CC：Chase Combining）。由于采用类型II和类型II的HARQ技术，HSDPA的重传效率得到了大大的提高。

　　在HSDPA中，为了增强无线资源的使用，终端和网络之间可以同时存在多个HARQ进程进行数据传输，每个HARQ之间独立高效地工作，这也是HSDPA技术特点之一。

　　2.3 高阶调制技术

　　使用原有的信号调制方式，已经无法达到下行数据传输速率2.8Mbit/s的目标，所以HSDPA将无法避免地使用高阶信号调制技术和高效的编码方案来提高用户的下行数据传输速率。这也是将16QAM高阶调制技术引入到HSDPA中的原因。

高阶调制技术的运用对硬件提出了更高的要求，为了实现这个目前，重邮信科公司将C3220专用的芯片的时间