详解TD-SCDMA R4与HSDPA的混合组网(1)

详解TD-SCDMA R4与HSDPA的混合组网(1)

为适应越来越高的数据业务需求，原有的TD-SCDMA的峰值速率已经无法满足需求，HSDPA技术的发展为更高的数据速率和更高容量提供了一条平稳演进的途径。在TD-SCDMA系统组网方案的基础上，如何引入HSDPA越来越受到人们的重视。随着移动通信和互联网的迅速发展，视频、流媒体等许多对流量和延迟性能要求较高的数据业务对移动通信系统提出了更高的要求。在这种情况下，第三代移动通信系统原来所提出的的2Mbit/s的峰值速率目标已经无法满足市场的需求，因此，3GPP在R5以后的版本中引入了新的分组接入增强技术HSDPA，将TD-SCDMA的峰值速率提高到2.8Mbit/s。考虑建设成本和经济效益的结合，HSDPA可以采用和R4版本系统的混合组网方式。本文在讨论TD-SCDMAHSDPA关键技术发展的基础上，对R4版本和HSDPA系统的混合组网方案进行了研究。

一、 TD-SCDMA HSDPA结构特点和关键技术

在R5版本中，TD-SCDMA系统引入HSDPA技术，增加了新的传输信道和物理信道，在NodeB中加入新的媒体接入控制子层(MAC-hs)。

新增物理信道包括高速下行共享物理信道HS-PDSCH、共享控制信道HS-SCCH、共享指示信道HS-SICH。其中HS-PDSCH用于承载高速下行数据，HS-SCCH/HS-SICH支持相应的信令，由NodeB控制，用于传输传输信道的控制信息和终端的反馈信息。

新增的传输信道包括高速下行共享信道HS-DSCH，用于承载高速下行数据并映射到高速下行共享物理信道HS-PDSCH，它采用1和16两种不同的扩频系数，使NodeB能更加灵活地应对不同的信道条件，进行合理的分组数据调度，以提高数据的传输速率。

NodeB新增MAC-hs的主要功能是对发送数据进行调度以及对重传数据进行控制。重传由NodeB直接控制，避免了RNC到UE的时延，提高了重传的速率，减少了数据传输时的时延。同时，NodeB可以根据信道条件快速的调度发送数据的大小和发送对象，从而提高小区的吞吐率。

由于共享信道具有采用系统自适应调节用户调制方式以及编码速率的特点，HSDPA可以较好地适应分组数据的特点，其主要技术特点包括以下方面。

1.共享信道

如前所述，HSDPA采用共享信道的方式为分组用户提供服务，用户通过时分或者码分的形式共享无线资源。

2.自适应编码调制(AMC)

AMC被称为自适应调制和编码技术，是一种能够通过自适应地调整传输数据的调制和编码方式，用来补偿由于信道变化对接收信号所造成的衰落影响，从而提高信号的信噪比性能的物理层链路自适应(LinkAdaptation)技术。

AMC的实现方式为,系统根据自身物理层能力和信道变化情况，建立一个编码调制格式集合MCS，每个MCS中的传输格式包括传输数据编码速率(传输块长度)和调制方式(QPSK,16QAM)，当信道条件发生变化时，系统会选择与信道条件对应的不同传输格式来适应信道变化。

3.混合反映重传(HARQ)

HARQ是自动重传请求(ARQ)和前向纠错(FEC)技术相结合的一种纠错方法。终端在译码失败的情况下保存接收到的数据，并要求发送方重传数据，终端将重传的数据和保存数据进行合并后，再送到译码器进行译码。

HARQ有以下3种类型。TypeIHARQ较为简单，在接收端解码后用CRC对分组进行校验。如果发现分组有错误，接收端通知发送端重传，重传分组采用与前一次相同的编码，而错误的分组被丢弃。TypeII HARQ(增量冗余HARQ方案 )：错误分组没有被丢弃，而是和发送端重发的增量冗余信息合并后进行译码，称为FULL IR HARQ。发送端重传的信息不是前一次数据的简单重复，而是不同的增量冗余信息，且多次重传的冗余信息都不一样，重传分组无法自解码，必须和第一次发送的的数据合并后再进行译码。Type III HARQ:接收错误的数据包不会被丢弃，接收机将其存储起来与后续的重传数据合并后进行解码。与第二类HARQ不同的是，每次重传都包含有完整的信息位，因此，重传分组具有自解码能力，比较适合第一次数据遭到严重损害的情况下。目前的HSDPA采用的是后两种类型。

4.基站快速调度

通过增加MAC-hs实体，HSDPA将数据的调度和重传移到NodeB实现，采用合适的调度算法以及减少时延，可以更加快速地适应信道变化，NodeB根据UE的反馈，依据一定的调度准则选择用户或调整编码方式来优化系统性能。