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1、一、HSDPA/HSUPA 的关键技术1.新信道的引入为了支持高速业务，HSDPA/HSUPA 都引入了新的物理信道。(1)HSDPA高速物理下行共享信道(HS-PDSCH ：HighSpeedPacketData Shared Channel)：承载实际分组数据，扩频因子（SF ）16，QPSK 和 16QAM，每小区最多 15 个 HS-PDSCH，累积数据峰值速率达到 14.4Mbit/s。在单用户使用 15 个 HS-PDSCH，16QAM 调制以及编码速率为 1 的情况下实现。高速共享控制信道(HS-SCCH：HighSpeedSharedControl Channel)：承载信令信
2、息的下行信道（信道码集、调制方案、传输块大小、HARQ处理号、冗余和星座版本参数、新数据标记和 UE 标识） ，SF128，QPSK 由 Node B 进行功率控制，每小区最多 32 个 HS-SSCCH，每用户设备最多 4 条 HS-SCCH。高速专用物理控制信道(HS-DPCCH ：HighSpeedDedicatedPhysical Control Channel)：承载信令信息的上行信道(ACK/NACK 及信道质量指示（CQI ）) ， SF256 ，QPSK 中止于 Node B。HS-PDSCH、 HS-SCCH 和 HS-DPCCH 使用 2ms 传送时间间隔（TTI） 。(2
3、)HSUPAE-DCH专用物理数据信道(E-DPDCH：E-DCHDedicatedPhysicalData Channel)：承载 E-DCH 的上行数据信息，扩频因子SF=64、32、16、8、4、2，UE 根据业务的需要灵活选择。 QPSK 调制映射到传输信道 E-DCH，单码道的最大速率为 1.92Mbit/s，允许多码传输，峰值速率 5.76Mbit/s，在 2 个 SF=2、2 个 SF=4 的 4 码道并行传输的情况下实现。E-DCH专用物理控制信道(E-DPCCH：E-DCHDedicatedPhysicalControl Channel)：承载 E-DCH 的上行信令信息，它
4、与 E-DPDCH 的信道结构相似，SF=256。E-DCHHARQ 确认指示信道(E-HICH：E-DCHHARQAcknowlEDGEment indicator channel)：承载 E-DCH 下行信令信息的专用信道，如 HARQ 的ACK/NACK 信息。扩频因子 SF=128，没有信道编码。使用 3 或者 12 个连续的时隙发送信息，每个时隙采用 40 个数据的复用，因此单个E-HICH 最大支持上行 40 个用户的反馈。UE 监测激活集中所有小区的 E-HICH 信道。当 TTI 为 2ms 时，该信道每 2ms 上报一次信息；当TTI 为 10ms 时，该信道每 8ms 上报
5、一次信息。E-DCH 相关准予信道(E-RGCH：E-DCHrelativegrant channel)：承载 E-DCH 的下行相关信息，该信道 SF=128，没有信道编码。使用 3、12 或15 个连续的时隙发送信息，与 E-HICH 一道采用三维的数字标记复用在同一条 SF=128 的下行信道上，每时隙数据长度为 40，因此单个E-RGCH 最大支持上行 40 个用户的功率指示。该信道分为两种，服务小区（Serving Cell）下的 E-RGCH 及非服务小区（Non-serving Cell）下的 E-RGCH，服务小区下的 E-RGCH 是专用信道，携带指示 UE 的功率上升、保持
6、、下降的指令信息，如 UP、HOLD、DOWN。当 TTI 配置为 2ms 时，该信道 2ms 下发一次调度指令；当 TTI 配置 10ms 时，该信道 8ms 下发一次。非服务小区下的 E-RGCH 是公共信道，携带小区的负载指示信息，如当前负荷情况，是否超载，调度时延总是 10ms。E-DCH 绝对准予信道(E-AGCH：E-DCHabsolutegrant channel)：承载 E-DCH 的下行绝对信息，如小区信息。每个配置 E-DCH 的 UE 只需要监听服务小区的 E-AGCH 信道即可，该信道是公共信道，SF=256。上述信道支持 2ms、10ms 的 TTI 帧格式。因此有别
7、于 HSDPA 的 2msTTI。2.混合自动重传+软合并（ HARQ）为了进一步提高系统性能，HSDPA/HSUPA 在物理层都采用了 HARQ 技术，同样都支持两种合并机制：对基站重发相同的分组包进行前后合并(CC：ChaseCombing)或对基站重发含有不同信息（即冗余信息）的分组包进行增量冗余合并(IR：IncrementRedundancy)。信息在 UE与 NodeB 间直接传输，采用 ACK/NACK 的方式进行，当接收方正确接收数据后，会通过相应的信道向发送方发送 ACK 信息，否则发送NACK 信息，这样便于发送方准确及时地了解是否需要重传。HSDPA 采用 HARQ 方案
8、，使得重传时延控制在 10ms 左右。HSUPA 采用 HARQ，在 10ms 的 TTI 下，重传时延为 40ms；2msTTI 下，重传时延为 16ms。与 R99/R4 的无线侧重传时延 100ms 相去甚远，因此 HARQ 的引入大大提高了重传的效率和解码的性能。两者惟一的差别是 HSDPA 采用了异步的 HARQ，而 HSUPA 采用同步的 HARQ。3.基于 Node B 的快速调度 (Node-B Scheduling)为了对无线环境及时快速的做出响应，最大化资源效率，HSDPA/HSUPA 都采用了基于 NodeB 的快速调度方案。但是上下行要解决的问题不一样，因此上下行调度的
9、机制存在差异，下面分别介绍。(1)HSDPAHSDPA 中的调度主要由 NodeB 中新增的 MAC-hs 功能实体完成。HSDPA 调度的核心思想是合理分配共享资源（码字、功率） ，最大化资源的利用率。HSDPA 的调度很大程度上决定了 AMC 和 HARQ 的效率和性能，决定了整个系统的行为。简单的说，HSDPA 的调度基于以下因素：队列优先级（Queuepriority） 、信道质量指示值（CQIvalue ） 、缓存大小（Buffer volume） 、等待时间/ 空闲时间（waiting time/Spare time） ，其它如 UE 能力、ACK/NACK 重复次数、数据重传、压
10、缩模式等。基于上述因素，又形成了行业默认的三种调度算法：基于最大载干比的调度算法（Max C/I 算法） 、基于公平分配的调度算法（Round Robin 算法）和基于部分公平的调度算法（Proportional Fair 算法） 。对于不同的算法，不同厂家支持及实现的方式有一定的差异。一般来讲主要采用参数化的调度器，分配资源可以考虑以下因素：f1，业务等级；f2，CQI；f3 ，等待时间； f4，队列长度。这些因素作为加权因子，决定了实际的资源分配方法：Pi=af1+ bf2 + cf3 + df4，a/b/c/d 为加权因子。运营商可以根据 HSDPA 的应用场景，如微微蜂窝、微蜂窝、宏峰
11、窝等因素，来决定相关的加权因子，实现最优的资源调度方案。(2)HSUPAHSUPA 中的调度主要由 NodeB 中新增的 MAC-e 功能实体完成。HSUPA 调度的核心思想是避免过多的 UE 接入过高的速率，从而给系统带来干扰，即尽可能抑制上行干扰，同时服务小区对调度起主要作用。E-DCH 信道支持调度及非调度两种模式。非调度主要是在小区负载轻，上行用户数据量不大的情况下使用。非调度模式的传输类似于R99/R4 的 DCH 信道，信息中止与 RNC，这种方式有利于低数据量及时延敏感的业务。本节主要讨论 E-DCH 信道的调度原理及方法。基于 NodeB 的上行调度有两个关键因素，即调度请求和
12、调度准许。调度请求即当 UE 希望用更高的数据速率发送时，移动终端向基站发送请求信号，也包括 UE 向基站反馈的调度信息 Happybit，该信息告诉基站，UE 对当前的调度是否满意，以便基站下一次调整相应的调度策略。调度准许由基站下发，主要限制 UE 的 E-DCH 信道可用的最大功率以及可用的最大 E-TFC。每个 UE 有自己的服务准许（ServingGrant） ，它影响 E-TFC 的选择。服务准许包括两方面的内容：绝对准许及相对准许。绝对准许的内容为小区信息，E-DCH 的绝对功率偏置（相对DPCCH）以及 UE 可用的 PrimaryE-RNTI 及 SecondaryE-RNT
13、I。当 UE 的上传数据量非常大时，Node B 会指示它使用主 RNTI 资源。当 UE 的上传数据量较小或没有时，Node B 会指示它使用辅 E-RNTI，即与其他用户一起共享 E-RNTI 的资源。每个 UE 都有主辅两种 E-RNTI，只是何时使用哪种 E-RNTI，由 Node B 通知。相对准许指示包括 E-DCH 信道功率的相对上升/保持/ 下降（UP/HOLD/DOWN）等信息。UE 的服务准许可根据绝对准许及相对准许的改变而更新。处于主 E-RNTI 的 UE，Node B 会采用专用的调度机制；处于辅 E-RNTI 的 UE，Node B采用一般调度方案。从上述的描述中可
14、见，NodeB 依据用户的信道质量及所需传输的数据状况来决定 UE 所应该使用的 E-RNTI，同时依据小区负载、Iub 接口资源占用情况，决定 UE 可用的最高传输速率及何时传输。当然 UE 实际使用的 TFC 由 UE 决定，同时由 E-DPCCH 信道上传给 NodeB。UE通过 Happybit 反馈对当前的调度是否满意，以便下次 Node B 改变调度方式。如同 HSDPA 一样，调度信令是在基站和移动终端间直接传输的，所以基于 NodeB 的快速调度机制可以使基站灵活快速地控制小区内各移动终端的传输速率，使无线网络资源更有效地服务于访问突发性数据的用户，从而达到增加小区吞吐量的效果。UE 的重传不在 NodeB 调度的范围内，NodeB 的调度也不会影响到重传。调度只针对初始传输的数据。
