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HSPA演进–提升移动宽带性能的利器
第三代合作伙伴计划(3GPP)正通过制订WCDMA规范版本7和8完成HSPA演进的标准化工作,本文阐述了HSPA演进(高速分组接入演进)的主要概念。HSPA演进的目的是通过提升峰值数据速率、降低时延、提高系统容量、延长电池寿命、更好地支持IP语音通信(VoIP)以及提升系统的多播/广播能力,进一步提升WCDMA系统的性能。
当前引入的高速分组接入(HSPA,3GPP版本6)技术极大提升了爱立信产品的分组数据业务性能,可实现下行(HSDPA)14Mbps的速率和上行(E-UL),为用户带去可移动的宽带体验;大幅增加了分组数据的业务量,分组数据目前已成为3G网络中的主要业务类型。全球目前共有185个HSPA网络,爱立信提供了其中的90个网络。
爱立信将再接再厉,继续帮助已经部署WCDMA/HSPA网络的运营商大幅提升系统性能。HSPA演进规范(3GPP版本7和8)引入了多项全新特性:更高的数据速率、更低的时延、更大的容量以及对VoIP和多播业务更好的支持。
3GPP版本7引入了以下全新概念:
高阶调制(HOM);
多输入多输出(MIMO);
连续性分组连接(CPC);
二层增强特性;
增强型CELL_FACH;
多播/组播单频网络(MBSFN);
先进接收机。
此外,3GPP正考虑将多载波运行、下行优化广播(DOB)和更先进的接收机写入今后的版本。
上述全新概念将大幅提升峰值数据速率、频谱效率和VoIP容量。例如,在版本8中,下行峰值数据速率将达到42Mbps,上行峰值数据速率将达到11Mbps(每个5MHz载波)。
HSPA的特性和性能
高阶调制
HSPA(3GPP版本6)在下行方向支持QPSK和16QAM调制方案,在上行方向支持BPSK和QPSK调制方案。版本7引入了可提升数据速率的高阶调制方案。在下行方向,该版本引入了64QAM调制方案,将数据速率提升了50%,从14Mbps提升至21Mbps;在上行方向,16QAM调制方案将数据速率提升了一倍,。
不仅如此,该版本还修改了物理控制信道(HS-SCCH,HS-H,E-AGCH和E-H),让它们能够支持:新的调制方案;更大的传输块;范围更广的信道质量指示器(CQI)。
在良好的无线传播条件下,高阶调制方案可大幅提升数据速率,为用户带来卓越的通信体验。满足上述条件的一个前提是对小区进行细心规划。表1汇总了HSPA演进的一系列新特性。
表1 HSPA的特性
 
多输入多输出(MIMO)
我们可以通过使用多根天线向一个用户同时传送多个传输块来提升数据速率。这一技术通常被称为空间复用MIMO(以便区别于收发分集技术,该技术使用多根天线传送和接收一个传输块)。接收机使用信道属性和编码方案分离不同的数据流。请注意:采用MIMO技术的一个前提是实现多层传输方案的标准化。
对于HSDPA,3GPP选择了基于预编码、秩自适应和多编码字传输的MIMO方案。这意味着:不同的层(子数据流)承载不同的传输块;可以根据当前的信道条件更改并行数据流的数量(秩自适应)。
单独编码技术有助于抗干扰接收机的使用,而后者与线性接收机(如基于MMSE的接收机)相比,有望提升系统的性能。
在版本7中,M