上海贝尔阿尔卡特 武丽红/文
随着话音业务的增长日趋稳定，移动运营商都把业务增长点寄托在数据业务的发展上。为了满足高速率数据业务日益增长的需求，3GPP在UMTS的Release5中引入了高速下行分组接入解决方案——HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)，它可以使下行速率达到14.4Mbps，也是WCDMA移动运营商进行大流量移动多媒体服务的首选技术。
与UMTS的Release99和Release4技术相比，HSDPA在下行链路上，采用了新的面向分组数据业务的共享传输信道(HS-DSCH)，以及一整套有助于提高频谱效率的机制，如动态自适应编码与调制、快速调度与自动重传等;HSDPA与R99和R4完全兼容，其业务可以共存于同一个5MHz载波上。更重要的是，由于HSDPA使数据业务的频率利用率提升了5倍左右，从而使开展同样数据业务的运营成本大大降低，资费的降低将大大促进移动多媒体业务的快速发展。
HSDPA涉及的关键技术
数据业务与语音业务具有不同的业务特性。语音业务通常对延时敏感，对于速率恒定性要求较高，而对误码率要求则相对较弱;数据业务则相反，通常可以容忍短时延时，但对误码率要求高。HSDPA充分考虑到数据业务特点，采用了快速链路调整技术、结合软合并的快速混合重传技术、集中调度技术等链路层调整技术。
* 快速链路调整技术
如前所述，数据业务与语音业务具有不同的业务特性。语音通信系统通常采用功率控制技术以抵消信道衰落对于系统的影响，以获得相对稳定的速率，而数据业务相对可以容忍延时，可以容忍速率的短时变化。因此HSDPA不是试图去对信道状况进行改善，而是根据信道情况采用相应的速率。由于HS-DSCH每隔2ms就更新一次信道状况信息，因此，链路层调整单元可以快速跟踪信道变化情况，并通过采用不同的编码调制方案来实现速率的调整。当信道条件较好时，HS-DSCH采用更高效的调制方法——16QAM，以获得更高的频带利用率。
此外，WCDMA是语音数据合一型系统，在保证语音业务所需的公共以及专用信道要求的功率外，可以将剩余功率全部用于HS-DSCH，以充分利用基站功率。
* 结合软合并的混合重传(HARQ)技术
终端通过HARQ机制快速请求基站重传错误的数据块，以减轻链路层快速调整导致的数据错误带来的影响。终端在收到数据块后5ms内向基站报告数据正确解码或出现错误。终端在收到基站重传数据后，在进行解码时，结合前次传输的数据块以及重传的数据块，充分利用它们携带的相关信息，以提高译码概率。基站在收到终端的重传请求时，根据错误情况以及终端的存储空间，控制重传相同的编码数据或不同的编码数据(进一步增加信息冗余度)，以帮助终端提高纠错能力。
* 集中调度技术
集中调度技术是决定HSDPA性能的关键因素。HSDPA追求的是系统级的最优，如最大扇区通过率，集中调度机制使得系统可以根据所有用户的情况决定哪个用户可以使用信道，以何种速率使用信道。集中调度技术使得信道总是为与信道状况相匹配的用户所使用，从而最大限度地提高信道利用率。
信道状况的变化有慢衰落与快衰落两类。慢衰落主要受终端与基站间距离影响，而快衰落则主要受多径效应影响。数据速率相应于信道的这两种变化也存在短时抖动与长时变化。数据业务对于短时抖动相对可以容忍，但对于长时抖动要求则较严。好的调度算法既要充分利用短时抖动特性，也要保证不同用户的长时公平性。亦即，既要使得最能充分利用信道的用户使用信道以提高系统吞吐率，也要使得信道条件相对不好的用户在一定时间内能够使用信道，也保证业务连续性。
作为WCDMA R5版本高速数据业务增强技术，HSDPA通过采用时分共享信道以及快速链路调整、集中调度、HARQ等技术提高了系统的数据吞吐率以及业务性能，同时保证系统的前向兼容，除在RBS增加相应的MAC模块外，不对系统结构带来其它影响，从而有利于系统的灵活部署。
上海贝尔阿尔卡特HSDPA解决方案
作为全面开发HSDPA技术的领导者，上海贝尔阿尔卡特HSDPA解决方案的特色主要体现在以下几个方面:
1.产品的软件功能对HSDPA强有力的支持
* 同时支持QPSK、16QAM两种调制模式;
* 每小区最大支持15个码字;
* 下行速率能达到14.4Mbps;
* 每个Node B最大支持6个HSDPA小区;
* 一个TTI中最大可以支持4条HS-SCCH;
* 可同时支持时隙+码信道的复用。
2.一整套的先进机制来提高HSDPA的容量
* 灵活可配置的快速调度算法
上海贝尔阿尔卡特的HSDPA快速调度算法主要有Round Robin、Max C/I和Proportional Fair三种，可灵活配置不同的快速调度算法，以实现运营商不同的市场策略，达到对不同业务类型、不同用户级别进行差异化服务的目的。
* 先进的动态功率分配机制
上海贝尔阿尔卡特的动态功率分配机制，使HSDPA业务可以使用所有DCH未使用的功率，这样可以提高无线资源的利用率。另外，运营商还可根据实际情况，来设置DCH和HSDPA的保证功率，其设置的最低功率可为0。
* 确保业务连续性的移动性管理机制
移动性对HSDPA而言仍然是一个很重要的功能，上海贝尔阿尔卡特的HSDPA提供了丰富的移动性功能，以保证业务的质量和业务的连续性。
3.最经济、合理的传输解决方案
在HSDPA的引入过程中，运营商所面临的一个重要问题就是如何合理配置和有效利用UMTS基站到RNC的传输资源。HSDPA高速分组数据业务的突发性(高峰均值比)特点，对E1/SDH的带宽利用率和DCH上的实时业务的QoS(时延、丢包率)都带来很大的挑战。上海贝尔阿尔卡特具备丰富的数据经验，将ATM业务(CBR、rt-VBR、nrt-VBR)全面的支持能力、信元分优先级发送机制和基于实时带宽监测的流量控制功能引入到UTRAN设备中，既可以预防HSDPA高速分组数据业务对话音等实时业务QoS的冲击，也能降低HSDPA业务自身的丢包率。在Node B产品中也为HSDPA业务提供了带有IMA功能的E1接口和STM-1接口。
4.灵活的HSDPA组网方式
HSDPA在组网方面通常有两种方案:
方式1:设置专用单独的载波给HS-PDSCH，即设立专用HSDPA的载波，所有HSDPA的业务在该载波上开展。
方式2:设置DCH和HSDPA业务混合在相同的载波，即HSDPA与DCH共享载波资源。运营商可根据需要灵活选择组网方案。
从硬件能力的角度讲，上海贝尔阿尔卡特UTRAN设备都是“HSDPA就绪”的，只需要RNC和Node B的软件升级就能支持HSDPA。
* 上海贝尔阿尔卡特Evolium系列化基站
上海贝尔阿尔卡特Evolium系列化基站产品采用了合理的模块化设计，大容量、高处理能力的基带板非常适合于HSDPA快速调度的运算特点，射频模块完全支持HSDPA所需的16QAM调制方式。
* 上海贝尔阿尔卡特Evolium基站控制器
RNC Evolution硬件平台采用最新的芯片技术，秉承Alcatel一贯的设计理念:保护运营商先期投资，降低运维成本，仅有6种模块板，在HSDPA的引进中，无需对硬件做任何的改动，仅需软件升级即可实现。
商用情况
2005年7月，奥地利高速成长的移动运营商Tele.ring选中阿尔卡特作为其HSDPA战略伙伴，在奥地利引入HSDPA项目，并根据进行一系列的实验室和现场测试数据，于2006年一季度正式在奥地利部署商用HSDPA，为其终端用户提供HSDPA服务。
为了将HSDPA安全可靠地部署到商用网络中，一般需要分阶段的进行功能验证和性能测试，上海贝尔阿尔卡特对HSDPA的引入，采取了积极稳妥的渐进步骤:包括HSDPA实验室演示->商用设备集成测试->外场试验网测试评估->商用部署。上海贝尔阿尔卡特通过清晰稳妥的HSDPA部署步骤，借助演示和测试来评估设备和HSDPA网络的性能，并联合终端厂商进行IOT兼容性测试，将HSDPA成功地推向了商用市场，使运营商可以从HSDPA快速部署中受益。基于上海贝尔阿尔卡特Evolium的HSDPA解决方案能够为移动运营商及移动用户等提供HSDPA所能带来的最大利益。
