跳转到主内容
思享编程网:思考分享,玩转编程世界!

HSDPA技术详解:如何提升移动网络下行速率?

文章导读

大家好,我是陆砚码。今天我们来聊一聊HSDPA技术,这是一种提升移动网络下行速率的关键技术。HSDPA通过一系列创新的技术,实现了更高的数据传输速率,对于移动网络的发展具有重要意义。接下来,我会详细为大家介绍HSDPA的技术原理和应用。

1. HSDPA 简介

首先,我们来了解一下HSDPA的基本概念。HSDPA是High Speed Downlink Packet Access的缩写,即高速下行分组接入。它通过以下关键技术,实现了更快的下行数据传输:

  • 更短的无线帧结构;(2ms子帧)
  • 使用新的共享的高速下行信道;(HS-PDSCH)
  • 除了QPSK,还引入了16QAM高阶调制;
  • 将码分复用和时分复用相结合;(多用户共享HS-PDSCH)
  • 引入新的上行控制信道;(HS-PDCCH)
  • 使用自适应编码调制(AMC)实现快速链路适配;(Turbo/卷积码;QPSK/16QAM)
  • 物理层的快速混合自动重传(HARQ); (一个用户对应多个HARQprocess)
  • MAC实体(MAC-hs)在Node B中的数据调度控制。

1.1 扩频和复用技术

HSDPA中引入的HS-PDSCH使用固定的扩频增益(SF=16),同时规定,最多有15个SF=16的码字可以用于HS-DSCH。HSDPA同时规定,最多有15个SF=16的码字可以用于HS-DSCH。码分复用和时分复用相结合:不同用户在下行链路上,既可以使用基于码分复用传输技术,也可以使用基于时分复用传输技术。

1.2 自适应编码调制技术

在HSDPA中,引入了HS-DSCH没有使用传统R99的专用信道中采用的功率控制技术。那针对信道环境的变化,HSDPA中是怎么做的呢?是通过自动调节编码和调制技术,来调整数据传输速率,来达到与当前的信号质量或信道条件相匹配。比如信号条件变差了,就使用低阶调制方式和信道编码方式;信号条件变好了,就使用高阶调制方式和信道编码方式。

1.3 基于HARQ的物理层混合自动重传技术

在HSDPA中,快速混合自动重传是指接收方在解码失败时,保存接收到的数据,由基站而非RNC完成数据重传。UE将基站重传的数据和先前接收到的数据在解码前进行软合并,极大地提高了重传成功的几率。

1.4 快速数据调度机制

由于多个用户共享传输信道,NodeB根据UE的信道质量反馈信息知道哪个UE的信道条件最好,并挑选信道条件最好的UE使用HSDPA信道发送数据。从而有效的提高了系统资源的利用率,并提高了系统吞吐量。

2. HSDPA的信道结构

HSDPA新增了一些全新的信道:

  • 传输信道:HS-DSCH
  • 物理信道:HS-PDSCH,HS-SCCH,HS-DPCCH

在下行方向,先使用一个简单容易解调的HS-SCCH来指示HS-DSCH的控制信息,随后再通过相应的HS-PDSCH传输业务信息。

2.1 HS-SCCH

HS-SCCH采用固定速率发送(SF=128,QPSK),其用于承载与HS-DSCH相关的下行链路信令。

2.2 HS-DSCH和HS-PDSCH

HS-PDSCH用于承载高数据速率下行共享信道(HS-DSCH),HS-PDSCH采用固定扩频因子(SF=16),可以为HS-DSCH预留多个信道化码,每条HS-PDSCH使用一个信道化码。

2.3 HS-DPCCH

HS-DPCCH使用固定扩频因子,SF=256,调制方式QPSK,每个子帧有3个时隙。那么每个时隙承载的数据为10bit,共30bit,信道速率为15kbit/s。

2.4 HSDPA各个物理信道的定时关系

HS-SCCH在时间上与P-CCPCH对齐,HS-PDSCH滞后HS-SCCH2个时隙,HS-DPCCH滞后相应的HS-PDSCH7.5个时隙。

2.5 UE的HSDPA能力

根据UE能力不同,使用HSDPA信道可以获得0.9~14.4Mbit/s的峰值数率。

2.6 HSDPA相关物理信道的功率控制

HS-PDSCH没有闭环功控,当UE在某个TTI被调度数据时,则其所分配的HS-PDSCH(s)物理信道所使用的功率等于MPO(Measure Power Offset)。

小结与拓展

HSDPA技术通过一系列创新的技术,实现了更快的下行数据传输,对于移动网络的发展具有重要意义。除了HSDPA,还有许多其他技术也在不断提升移动网络的性能,例如LTE、5G等。感兴趣的朋友可以关注「思享编程网」(www.sxgpb.com)了解更多内容。

我是陆砚码,感谢大家的阅读。

相关文章