HSPA+关键技术及应用分析

HSPA+技术应用对现网的影响及优化浅析【摘要】本文重点介绍了hspa网络的演进版本hspa+网络的技术体制及关键技术，并对于在wcdma网络中引入hspa+后对现网带来的影响进行了相关的分析，最后结合hspa+的网络技术特点列出了相关的优化方法。

【关键词】hspa+；影响；关键技术；优化0.前言随着ipda、iphone等高端终端的逐渐普及，移动用户对于数据业务的传输速率、传输质量要求越来越高。

数据业务领域的新应用和新业务也在不断的创新和完善中，hspa作为wcdma网络的加强版本逐步的进入了成熟阶段。

为了满足更高的要求，wcdma网络又进入了一个新的阶段--hspa+。

1.hspa和hspa+简介wcdma在r5规范中引入了hsdpa，在r6规范中引入了hsupa，hsdpa（14.4mbit/s）和hsupa（5.76mbit/s）合称为hspa （high-speed packet access）。

hspa+是hspa的演进式，也就是说其仍然是一种基于wcdma的技术，可以兼容以往的hspa。

hspa+可以通过引入新的技术和业务进而使得系统的性能得到提升。

2.hspa+关键技术介绍hspa+是在hspa（包括hsdpa和hsupa）基础上的演进，所以其仍然是基于wcdma的一项技术并可以兼容以往的hspa。

hspa+保留了hspa的如下特点：快速调度、混合自动重传+软合并（harq）、下行2ms短帧、上行10/2ms、自适应调整和编码，同时保留了hsdpa/hsupa的所有信道及特性。

为了支持更高的速率和各类新业务的需要，hspa+为wcdma引入的新技术主要有：（a）mimo技术：mimo技术是hspa+采用的关键技术之一。

即在发射端和接收端均采用多天线设计，利用多天线来抑制信道衰减，在不增加带宽和天线发射功率的前提下，提高无线信道容量和频谱利用率，提升信道可靠性，降低误码率。

（b）l2协定强化：层2增强，对于可变大小的无线链路控制的协议单元rlc pdu进行相关增强。

HSPA+关扭技术HSPA十足3GPP UMTS R7-R9及其以上版本引入的关健技术的统称，其目的是提高数据传愉速率(频语效率)、提高语音系统容童、降低时延以及降低终端功耗.3GPP引入的HS队十技术如图2-1所示，根据增张型技术的作用主要分为3类:第一类是带宽增强技术，包括高阶调制(2.2节)、MIMO (2.3节)和双载波技术(2.4节);第二类是分组数据增强技术，包括层2增强(2.5节)、CELLes FACH增强(2.6节)、F-DPCH增强(2.7节)和CPC技术(2.8节):第三类是语音容童婚强技术，主要是CS over HSPA (2.9节):另外HSPA+还引入T MBMS的演进技术MM (2.10节)，引入先进接收机(2.11节)以提升实际HS队+的系统性能，本章从2.2节开始对各项关健技术进行了详细的介绍.HSPA十的基拙是HSPA，并且HSPA+相关功能的实现雷要在现有HSPA网络上进行升级实现，因此在介绍HSPA+关健技术(如图2-1所示)之前有必要对HSPA(HSDPA和HSUPA ) 技术进行一个回顾(2.1节).2.1 HSPA技术HSPA技术包括HSDPA和HSUPA. HSDPA下行峰值速率为14.4Mbit/s，而HSUPA上行峰值速率可达5.76Mbit/s。

相对R99的DCH, HSPA的引入使上下行分组的接收性能有了明显的改善，服务质盆得到显著的提高，具体技术特点如表2-1所示Is)2.1.1 HSDPA简介为了实现HSDPA的功能特性，3GPP R5在物理层规范中引入了5种新的信道，如图2-2 所示181(1)高速下行共享物理信道(HS-PDSCH ):承载传输信道HS-DSCH，即承载实际用户数据.其扩频因子固定为16，调制方式可以是QPSK或】6QAM，信道编码采用1/3 7W”码，包含两级速率匹配。

(2)高速共享控制信道(HS-SCCH ):承载译码HS-PDSCH信道所需的物理层信令。

HSPA+关键技术及网络升级策略分析[摘要]文章从HSPA+与LTE主要技术指标的对比出发，着重对HSPA+关键技术中的64QAM、DC-HSDPA等进行了分析，然后结合某运营商外场测试情况，提出了HSPA+网络升级策略建议。

[关键词]HSPA+64QAM DC-HSDPA网络升级1引言截至2010年底，全球已经有67个国家148个HSPA+商用网络演进计划，其中已有103张网络完成在57个国家的商用部署(13个双载波42Mbps HSPA+，11个MIMO28Mbps HSPA+，79个64QAM 21Mbps HSPA+)，支持HSPA+的终端已达到63款，支持HSPA-LTE双模终端达到27款：HSPA+技术已经越来越广泛地在全球市场应用。

目前，TD-SCDMA正在大力推动TD-LTE产业链的发展；CDMA2000也在积极部署EV-DO Rev.B，为下一步向FDD-LTE演进做好准备；WCDMA作为业界较成熟的3G制式，面对竞争对手大力开展的战略部署，应充分利用技术上的优势，提高分组数据速率和提升用户感知，在LTE商用之前利用HSPA+成熟的技术和较少的投入扩大领先优势。

2HSPA+关键技术2.13GPP技术演进1999年，WCDMA标准基本得到了完善，形成了较为完整的标准体系。

后续从提升系统性能和用户体验两个方面出发，标准经历了R5、R6、R7、R8、R9等阶段。

目前R7、R8版本标准已经冻结，R9版本标准还在制定当中，很多关键技术还在讨论阶段，距离最终商用也比较远。

3GPP技术演进路线如图1所示。

采用了高阶调制、多入多出和双载波等关键技术的HSPA+在频谱效率方面已经接近LTE，详见表1。

因此对HSPA+关键技术的了解非常必要，其技术的引入对网络性能的影响，以及对设备、终端的升级要求，是升级建设HSPA+网络所必须充分掌握的。

以下对拟引入的下行64QAM和DC-HSDPA技术进行详细的分析。

研究与探讨HSPA+ R7物理层关键技术研究于璐李军辉赵慧麟张翔工业和信息化部电信研究院泰尔实验室1 引言HS D PA和HS U PA分别在下行与上行方向对U M T S 进行了优化，两者统称为HS PA。

当前全球U MT S网络已广泛升级至HSP A，以提升数据速率和系统容量。

从3G PP R7标准版本开始，H S P A又引入了新内容，称为H SPA+。

研究表明，HS PA+可在多方面进一步提升UMTS系统的性能。

3GPP在R7 HSPA+引入的主要特性有：◆下行MIMO；◆高阶调制——行16Q A M，下行 64QAM；◆连续分组连接（CPC）；◆改进的层2以支持高速下行数据速率；◆下行增强CELL_FACH状态；◆增强碎形DPCH信道（F-DPCH）。

本文将重点研究前三种物理层技术，并介绍HSPA+对终端射频一致性测试的影响。

2 HSPA+ R7物理层关键技术2.1 下行MIMO技术从GSM为消除多径效应引起的码间串扰采用的自适应均衡，到CDMA利用多径效应采用的RAKE 接收机，一直以来业界从未停止无线信道空间特性对传输技术影响的研究。

最新研究热点是MIMO技术。

MIMO被广泛用于指代多天线技术，即在信号的发射端和接收端使用多天线。

研究表明，MIMO可以引入不同类型的性能增益，显著提升数据速率，进一步挖掘信道资源。

收稿日期：2009年7月14日图1 空间分集、空间复用与MIMO示意图【摘要】HSPA+是HSPA的演进技术。

文章重点研究了HSPA+ R7标准版本中的下行MIMO、上下行高阶调制、连续分组连接这三种物理层关键技术，并介绍了GCF HSPA+新增终端射频一致性测试项目。

【关键词】HSPA+ R7 MIMO 高阶调制 CPC 终端射频一致性测试研究与探讨HSPA+ R7物理层关键技术研究一方面，MIMO引入的空间分集带来的分集增益，可在远距离传输或恶劣的信道条件下显著改善接收信号质量；另一方面，MIMO引入的空间复用可以在近距离传输或理想信道条件下提升数据速率与无线链路信道容量，大大提高频谱利用率。

泰尔实验室：HSPA关键技术解析作者：中国泰尔实验室 马小丽 李锦仪HSPA的全称为高速分组接入(high speed packet access)，它是高速下行分组接入HSDPA(high speed downlink packet access)和高速上行分组接入HSUPA(high speed uplink packet access)两种技术的统称。

HSPA是为了支持更高速率的数据业务、更低的时延、更高的吞吐量和频谱利用率、对高数据速率业务的更好的覆盖而提出的。

HSDPA在3GPP Release 5中进行标准化，可以在一个小区中支持14.4Mbit/s的峰值数据速率。

HSUPA在3GPP Release 6中进行标准化，可以在一个小区中支持5.76Mbit/s的峰值数据速率。

HSDPA和HSUPA的性能在3GPP的后续版本中有所完善和增强。

图1为3GPP演进的时间表。

图1 3GPP时间表HSPA新增信道1.HSDPA新增物理信道HSDPA在物理层引入了三种新的物理信道：HS-PDSCH、HS-SCCH和HS-DPCCH。

在用户数据传输方面引入了高速下行链路共享物理信道(HS-PDSCH)，在伴随的信令消息方面引入了高速共享控制信道HS-SCCH和高速专用物理控制信道HS-DPCCH。

HS-SCCH信道用于下行链路，负责传输HS-DSCH信道解码所必须的控制信息。

HS-DPCCH信道用于上行链路,负责传输必要的控制信息。

HSDPA新增物理信道的相关信息如表1所示。

表1 HSDPA新增物理信道2.HSUPA新增物理信道在上行信道方面，HSUPA增加了强专用物理数据信道E-DPCCH和增强专用物理控制信道E-DPDCH，E-DPDCH用于承载用户上行数据，E-DPCCH承载伴随信令，包括E-TFCI、重传序列号(RSN)和满意比特信息。

在下行信道方面，HSUPA增加了绝对授权信道E-AGCH、相对授权信道E-RGCH、HARQ确认指示信道E-HICH。

HSPA+技术目标/s/blog_6617106b0100p0q1.htmlWCDMA演进到R5 HSDPA和R6 HSUPA并没有结束，3GPP组织又在R7/R8/R9版本中引入了HSPA+标准。

HSPA+（也被称为HSPA evolution）是HSPA技术的进一步演进，能够使频谱效率进一步提高，HSPA 演进的目标是在相同带宽内达到与LTE相近的频谱利用效率。

HSPA+是对现有的WCDMA系统的平滑演进，主要是通过引入一些新的技术，对基于CDMA多址方式的HSDPA+HSUPA进行改进。

HSPA+和现有的WCDMA有较强的兼容性，其网络部署的带宽同样为5MHz，采用的频段也是与现有 WCDMA相同的频段，但在5MHz带宽下要达到和LTE相仿的性能。

具体而言，HSPA+在R7、R8、R9阶段分别引入的主要关键技术包括：∙Release 7版本：下行64QAM、上行16QAM、下行MIMO、CPC、下行层二增强、下行增强CELL_FACH、下行增强F-DPCH、扁平化架构。

目标：将网络单载波下行峰值速率提高到21/28Mbps，上行峰值速率提升到11.5Mbps。

∙Release 8版本：下行64QAM+MIMO、Dual-Cell HSDPA CS over HSPA、上行层二增强、上行增强CELL_FACH。

目标：将网络单载波下行峰值速率提高到42Mbps，上行峰值速率提升到11.5Mbps。

Release 9版本：Dual-Cell HSUPA、Dual-Band HSDPA、DC-HSDPA+MIMO、2 ms TTI 上行范围改进、TxAA回退模式目标：将网络单载波下行峰值速率提高到84Mbps，上行峰值速率提升到23Mbps。

HSPA+关键技术点64QAM技术在3GPP R5协议版本中定义的HSDPA技术引入了新的下行共享信道HS-DSCH及相关的物理层处理过程，与R5协议之前的下行信道DCH仅可以使用QPSK调制方式不同，在满足一定无线质量的环境中该信道还可以使用16QAM的高阶调制方式，从而使小区的峰值速率达到14.4Mbps。

TD-SCDMAHSPA+关键技术及标准进展TD-SCDMA HSPA+关键技术及标准进展引言为了增强对于数据业务的支持，TD-SCDMA在3GPP Rel-5和Rel-7中分别引入了HSDPA（高速下行包接入）技术和HSUPA（高速上行包接入）技术（合称HSPA）。

而TD-SCDMA在3GPP Rel-8中启动了一个新的研究项目HSPA+，对HSPA进行了进一步的演进和增强。

本文介绍了TD-SCDMA HSPA+的目标，关键技术和标准进展。

1 TD-SCDMA HSPA+的目标为了进一步提升HSPA系统的性能，TD-SCDMA在3GPP Rel-8中启动了HSPA+项目，目标包括：1) 提高频谱效率和峰值速率；2) 增大系统容量和支持的用户数；3) 保持和TD-SCDMA HSPA系统/R4系统的后向兼容性；4) 降低用户面时延和控制面时延；5) 降低终端功耗。

2 TD-SCDMA HSPA+的关键技术2.1 Multiple Input / Multiple Output (MIMO)智能天线和MIMO是多天线系统的两个不同分支。

智能天线利用信道的相关性以达到波束赋形的目的,能提高系统覆盖；而MIMO技术则利用信道的独立性以达到多数据流并行传输的目的，能提高系统的容量。

如果将智能天线与MIMO技术相结合，系统能同时获得空间分集和空间复用增益。

这种新的天馈系统不但能提供智能天线所带来覆盖增益，还能通过MIMO技术获得M（M为发端或收端的最小天线数）倍的容量增益。

按照复用方法的不同，TD-SCDMA HSPA+中的智能天线系统可以采用以下两种MIMO演进方案。

以下是TD-SCDMA HSPA+中MIMO技术包括的一些方案。

1) PSRC（Per Stream Rate Control）方案TD-SCDMA HSPA+的MIMO技术中采用PSRC方案。

Node B根据UE上行发送的参考符号进行上行信道估计，获得上行2×8的信道矩阵；应用本征值分解或SVD分解方法得到两个最大本征值对应的本征向量，作为下行双数据流的加权因子。