HSPA網絡

HSPA High-Speed Packet Access

HSDPA（高速下行分組接入）在下行鏈路上能夠實現高達14.4Mbit/s的速率。通過新的自適應調製與編碼以及將部分無線接口控制功能從無線網絡控制器轉移到基站中，實現了更高效的調度以及更快捷的重傳，HSDPA的性能得到了優化和提升。

HSUPA（高速上行分組接入）在上行鏈路中能夠實現高達5.76Mbit/s的速度。基站中更高效的上行鏈路調度以及更快捷的重傳控制成就了HSUPA的優越性能。

當前，儘管移動通信網絡技術依然呈多元化發展趨勢，但是出於對CDMA2000的後續演進的憂慮以及WiMAX在商務模式和技術成熟度上遇到的障礙，HSPA開始佔據上風。近來，全球的主流運營商紛紛開始部署HSPA網絡，充分證明了這一點。對運營商和用户來説，HSPA意味着更高的速率、更大的系統容量、更低的延遲、更好的業務支持能力。2007年，HSPA技術的商用速度持續加快，全球已有162個HSDPA商用網絡，其中96個網絡可以提供3.6Mbit/s的數據傳輸速率，部分運營商已經可以提供7.2Mbit/s速率的數據業務。韓國的運營商KTF每天新增1萬户HSPA用户，40%的業務量是視頻業務。包括手機類、數據卡和內置式筆記本終端及其他終端或接入設備，全球面世的HSPA終端已達426種。與此同時，上行速率更高的HSUPA技術已經開始應用。有機構甚至預測2011年50%的PC將內置HSPA功能。

HSDPA採用共享的下行信道進行數據傳輸，通過引入自適應調製編碼、混合自動重傳、快速調度、16QAM等技術，從而得到較高的數據吞吐量，並能有效降低數據重傳的程度和傳輸時延。其中，自適應調製編碼(AMC)用來實現無線鏈路自適應，並根據信道的情況來選擇不同的編碼方式和調製階數。混合自動重傳是指在接收到的數據包出現錯誤時，在允許的錯誤範圍內，引入前向糾錯編碼進行差錯糾正，若超出糾錯範圍，就發送請求信息要求重傳。由於混合自動重傳能自動適應瞬間信道條件，而且不太受測量差錯和時延的影響，因此在與自適應調製編碼聯合使用時，自適應調製編碼可以提供較粗的數據速率選擇，而混合自動重傳可以提供基於信道條件的精確的速率調整。在HSDPA系統中，無線基站增加了快速媒質接入控制實體，用來負責HSDPA的快速分組調度和信道的實時控制，重傳請求直接由基站進行處理，這樣大大加快了系統的響應速度，縮短了系統的處理時延。根據無線信道的質量指示、數據流量以及業務優先級等，分組調度算法可以快速地實現共享資源的最優分配。

在HSDPA技術出現並逐步成熟的過程中，HPUPA和HSPA+等新技術不斷出現。HPUPA的引入主要是為了提高移動網絡上行方向的數據傳輸速率。它最顯著的特徵就是增加了新的上行傳輸信道與HSDPA中的高速下行共享信道。同時無線基站增加了新的單元，負責執行快速調度和重傳等，從而減少了傳輸時延，提高了重傳速度。

HSPA+則為運營商提供低複雜度、低成本從HSPA向LTE平滑演進的途徑，它在保留HSPA的關鍵技術的基礎上，增加了MIMO多天線技術，提高系統的容量和可靠性；利用連續性分組連接方案，降低了潛在的傳輸間斷、頻繁的連接中止以及重連等帶來的開銷和時延，以提高用户數量、用户容量和系統效率；HSPA+所採用的高階調製技術提高了用户的數據傳輸速率。HSPA+是一個全IP、全業務網絡，它提高了VoIP和其它時延敏感業務的容量，減少了業務建立時延，改善了實時業務，同時後向兼容原有WCDMA網絡，較好地保護了用户的原有投資。

從市場的角度看，HSDPA在發展高速無線數據業務方面具有很強的吸引力。一般説來，數據傳輸的成本是網絡運營成本和資本折舊的總和。網絡開銷在很大程度上決定於基站的總體分區吞吐量。假定每個基站的成本一定的話，那麼通過一個基站傳輸的數據量越大，傳送每兆字節數據的成本就越低。與EDGE和WCDMA相比，HSDPA在頻譜效率方面的改進降低了每個比特數據的傳輸成本。這樣一來，移動運營商就可以以較低的價格向更廣大的用户羣提供更豐富的服務。

運營商採用HSDPA搭建無線網絡，可以在網絡潛力較低的情況下提供更大的分區和用户數據處理量，而數據傳輸能力的改進可以使運營商為用户提供更多的具有更強吸引力、內容更豐富的新服務和新應用，並滿足消費者對視頻點播、音頻點播、圖像短信和基於位置的服務等內容豐富的媒體業務的日益增長的需求。HSDPA技術的頻譜效率優勢可以使運營商以較低的成本提供這類服務，給用户帶來優於傳統技術的體驗。

因此，HSDPA技術的主要優勢就是允許運營商以高成本效益的方式顯著擴大容量，從而獲益於更具成本效益的網絡，同時有機會獲取高利潤的企業領域的市場份額。

值得注意的是，HSDPA也是我國的TD-SCDMA技術的演進方向。TD-HSDPA所採用的增強技術主要有共享信道、高階調製、自適應調製編碼、混合自動重傳和快速小區選擇等。此外，為了取得更高的峯值速率以提高對分組業務的支持能力，使TD-SCDMA系統與時俱進，具有與其它系統相當的競爭優勢，除單載波HSDPA技術外，中國通信標準化協會(CCSA)還推出了針對TD-SCDMA系統的多載波HSDPA技術，將多載波捆綁以提高TD-SCDMA系統中單用户峯值速率，即多個載波上的信道資源可以為同一個用户服務，該用户可以同時接收本小區多個載波發送的信息。這樣，如果採用N個載波同時為一個用户發送數據，理論上該用户可以獲得原來N倍的數據速率。由於引入多載波技術，網絡側增加了數據分流處理功能，用户終端側增加了數據合併處理功能，二者的結構發生了變化，能力有所提高。毫無疑問，HSPA技術在我國的移動通信市場上必然會有廣闊的發展空間。