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
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+技术介绍
RLC将数据发送完毕 后，如果能不到UE发 送的ACK，最多发送 1个窗口长度的数据 后就会停止发送新的 数据
12
HSPA+新技术的介绍
L2增强
HSDPA： 窗口长度=2048 PDU大小=656bit 往返时延=80ms
因此HSDPA的最大下发速率= 2048*656/80ms=16.8Mbps
64QAM对系统资源配臵的影响 对CE配 臵的影 响
• 下行64QAM不额外消耗CE资源，可继续 观察现网CE利用率统计数据，结合统计数 据变化和未来预测，调整基带板配臵
对RNC 配臵的 影响
19
• 下行64QAM不影响RNC硬件计算方法。 可继续观察现网流量统计数据，调整RNC 配臵。
HSPA+网络部署及规划设计
5
HSPA+新技术的介绍
HSPA+各功能间依赖关系
6
HSPA+新技术的介绍
演进路线
分析因素 标准成熟度
1. 2. 1. 2. 3. 1. 1.
DL 64QAM
标准稳定 大量商用 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 1. 2.
MIMO
标准比较稳定 少量商用 存在潜在问题 爱立信09年最早支持 其他厂家会在2011Q4前陆续支持 已有11款左右终端产品 全球仅有8个商用网络 相对R6 HSPA约有20%－30%的容量增益 要求无线信道的CQI大于25dB且存在多 径才会启用MIMO
DL 64QAM 21Mbps
产品成熟度
商用成熟度
爱立信08年底最早支持支持 其它厂家09年内陆续支持 已有30多款终端产品 全球已有60个商用网络 相对R6 HSPA约有5%－35%的容 量增益 要求无线信道CQI大于25dB才会 启用64QAM 软件升级RNC和NodeB以支持DL 64QAM和DL Improved L2功能
HSPA+尼采手机关键技术
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+关键技术介绍和网络部署策略探讨
１Ｑ Ｍ， ３ Ｐ ７协 议 版 本 中 ． Ｓ Ａ＋ ６ Ａ 而 Ｇ ＰＲ Ｈ Ｐ 又在 Ｈ Ｄ Ａ ＳＰ
的基 础 上新 定 义 了 ６ Ｑ Ｍ 的更 高 阶调制 方 式 ，以提 ４Ａ 升数 据吞 吐效率 。 ６ Ｑ Ｍ 调制 技 术采 用 了 ６个 连续 符 号 ， ４Ａ 并通 过 串 并转 换成 ＩＱ２路 分 支 。 、 相 比 ＨＳ Ａ 采 用 １Ｑ Ｍ 技 术 可 提 供 最 高 １ ． Ｐ ６Ａ ４４ Ｍｂ ／ 数 据 吞吐 率 ． Ｐ 采用 ６ Ｑ Ｍ 则将 下 行 速率 ｉｓ ｔ ＨＳ Ａ＋ ４Ａ
摘 要 ：
关键词 ：
从 ６Ｑ ４ ＡＭ、 ＭＯ、 ６ Ｍ、 Ｐ 、 ＭＩ １ ＱＡ Ｃ Ｃ 层二增强 、 下行增强 Ｃ Ｌ Ｅ Ｌ 第三代移动通信 ； ＭＯ； Ｐ Ｄ ａ Ｃ ｌ Ｓ Ａ； Ｓｏ ｅ Ｈ Ｐ ＭＩ Ｃ Ｃ； ｕ ｌ ｅｌ ＤＰ Ｃ ｖ ｒ Ｓ Ａ — Ｈ
Ｆ Ｃ Ｄ ａ Ｃ ｌＨ ＤＰ ６ ＱＡ ＭＩ Ａ Ｈ、 ｕ ｌ ｅｌ Ｓ Ａ、４ Ｍ＋ ＭＯ、 Ｓｏ ｅ Ｓ Ａ等 中 图分 类 号 ： ２ １ — Ｃ ｖ ｒ Ｐ Ｈ ＴＮ９ ９．
Ｍ
本 期 关 注 张敬德
Ｆ ｃｓ ｏ ｕ ＨＳ Ａ＋关键技术介绍和网络部署策略探讨 Ｐ
Ｈ Ｐ Ｓ Ａ＋关键 技术介绍和 网络 部署 策 略 探 讨
ＨＳＰ Ａ＋ Ｋ ｙ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｄｉｃ ｓ ｉｎ ｏ ｅ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｎ ｓ ｕ ｓｏ ｎ
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — ２ ２ １— ３２
１ Ｓ Ａ Ｈ Ｐ ＋采用 的 关键 技 术
１１ ４ ． ６ ＱＡＭ
Ｒ ９下行 采用 Ｑ Ｓ ９ Ｐ Ｋ调制 方式 ， Ｓ Ｐ Ｈ Ｄ Ａ则增 关 注
HSPA+网络关键技术研究
王东洋 ， 国平， 许 苗守 野 ｊ 线 通 信 无 ｄｏ ｍｍ ｎｉａｔ ｏｎ ＨＰ Ｓ Ａ＋网络关键技术研究 Ｒａ ｉ Ｃｏ ｕ ｃ ｔ
Ｈ ＋网络 关键 技术研 究 Ｐ ＳＡ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ ＨＳＰ Ａ＋ Ｎｅ ｗｏ ｋＫｅ ｃ ｎ ｌ ｇｅ ｔ ｒ ｙ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓ
Ｗ ＣＤＭ Ａ ｎ ｔ ｏ ｋｅ ｏ ｖ ｎ ｏ Ｌ Ｅ ｓ ｏ ｔ ｌ ｅ ｗ ｒ ｖ ｌ ｉｇ ｔ Ｔ ｍ ｏ ｈｙ．
Ｋｅ ｗｏｒ ｓ： ｙ ｄ
ＨＳＰ Ａ＋； ｇ ｅ ｒ ｅ ｏ ｌｔ ｎ； ｖ ｎ ｅ ｅ ｅ ｖ ｒ Ｍ Ｉ Ｏ ； ｏ ｔ ｕ ｕ ａ ｋ ｔｃ ｎ ｅ ｔ ｉ Ｆａ ｅ ｗ ｏ ｋ Ｅ ｈ ｎ ｅ ｙ ｒ Ｈｉ ｈ ｒｏ ｄ ｒ ｍ ｄｕａ ｉ Ａｄ ａ ｃ ｄ ｒ ｃ ｉｅ ； Ｍ ｏ Ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｐ ｃ ｅ ｏ ｎ ｃ ｉ ｔ ｎ ｖ ｙ； ｌｔ ｔ ｒ ； ｎ ａ ｃ ｄ ｌ ｅ ｎ ａ ２
Ｏ 前 言
Ｈ Ｐ 是对 现有 ＷＣ ＭＡ系统 的平 滑演进 ， 过 Ｓ Ａ＋ Ｄ 通 引入 一些 新 的技术 （ 如高 阶调 制 、 ２增 强技 术 、 进 层 先 接收机 技术等 ）对 Ｈ Ｄ Ａ Ｈ Ｕ Ａ进行 改进 。后 向兼 ， Ｓ Ｐ ／Ｓ Ｐ 容 ＷＣ ＭＡ系统 ． 而全 面提 升 ＷＣ ＭＡ 网络效 率 及 Ｄ 从 Ｄ 用 户 体验 度 ：前 向尽 量 接 近 Ｌ Ｅ系 统所 能 实 现 的 指 Ｔ 标 ， 向 Ｌ Ｅ平 滑过 渡 。本 文主要研 究 了 Ｈ Ｐ ＋ 并 Ｔ Ｓ Ａ 关键
王 东 洋 ’许 国 平 ’苗 守 野 １中讯邮电咨询设计院有限公 司， 。 ， （． 北京 １０ ４ ；． ０ ０８ ２ 中国联通 网络公司运行维护部网络优化 中心 ， 北
HSPA 关键技术及网络升级策略分析
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。
HSPA_R7物理层关键技术研究
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
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。
朗讯科技领先的HSPA技术及其成功应用
会 上 完 成 了 全 球 首 次 ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ呼 叫 并 推 出 全 球 首 款
Ｈ ＤＰ Ｓ Ａ懈码 芯 片；２ ０ ０ ４年 ２月， 朗讯 在 ３ Ｍ 全球 大会 ＧＳ 上展示 了 ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ商 用平 台；２ ０ ０ ４年 ｌ ，朗讯在北 京 国 ０月
际通信 展完 成 了 中国首次 Ｈ Ｄ Ａ演示 ；２ ０ 年 １ ，朗 Ｓ Ｐ ０５ 月 讯 携 手 Ｃ ｎ ｕ ａ 在 美 国亚 特 兰 大 打 通 了全 球 首 个 商 用 ｉ ｇ ｌｒ
讯 就参 与 了 ３ Ｇ标 准增强 技术 的标 准化 活动， 并且 是 ３ Ｐ Ｇ Ｐ Ｒ５ Ｈ Ｐ Ｓ Ａ标准 的起草 人和 奠基者， 提交 了大量 的文稿， 其
术 和 丰 富经 验 很 好 地 移 植 到 了 ＷＣ ＭＡ／ＨＳ ＰＡ方 面 ， Ｄ Ｄ
（ ＵＰ ，ＨＳ Ａ在 移 动 和 漫 游 情 况 下 能 够提 供 下行 ＨＳ Ａ） ＤＰ １ ４ ４．Ｍｂ／Ｓ的峰值 速率 ，ＨＳ ＰＡ能提供 上行 ５ ８ Ｕ ．Ｍｂ／Ｓ的 峰 值 速率 。ＨＳＰ Ａ将 使 一 系列 的高 速移 动 应 用成 为 可能 ， 像 高分辨 率 的互动 游戏 、 多媒 体音 乐 、Ｄ ＶＤ质量 的电影 和 视频、“ 一键 看 ” 的应 用 和收 发大 附件 的 电子 邮件 等 ，使 运营 商能够提供更 多更有竞争力的业务来 吸引新用户， 创 造 新 收 入 的市 场 机 会 。 ＨＳ Ａ对 运 营 商 和 移 动 客 户 的 Ｐ 意 义是 更高 的速 率 、更 高 的系统 容量 、更 低 的延迟 ， 能全 面 提 升 业 务 能 力 ， 无论 在大 众 应 用还 是 企 业 应 用上 都将 开 辟 出 新 的天 地 。
的高 速 率 用 户 提 供 服 务 。 ＨＳ ＰＡ不 但 支 持 高 速 不 对 称 的
HSPA介绍
多媒体业务数据传输需要更高的上行速率，例如E-MAIL， 多媒体文件传输，交互式游戏等业务
因此，在3GPP R6，HSUPA应运而生
HSUPA 基本概念
HSUPA全称是高速上行分组接入（ high speed uplink packet access ），是3GPP R6版本的重要特性，通过一系 列关键技术，实现了上行的高速数据传输。
HSPA的发展历程和概念 HSPA的应用与速率 HSPA的技术发展
二代技术，其升级路线是： GSM GPRS EDGE 2G 2.5G 2.75G
WCDMA 3G
三代通信技术发展线路： WCDMA HSDPA
HSPA
（HSPA+）
LTE
3G
3.5G
3.75G
3.9G
THANK YOU
在下行数据传输要求上更加迫切，HSDPA技术的 迅速发展，解决了这一突出问题。
引入HSDPA的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动力
数据速率:为满足多媒体服务需求,增加更高的数据速率 吞吐量:每小区增加到M字节 容量: 依靠无线环境反馈,提升链路适配能力
HSDPA 基本概念
HSDPA全称是高速下行分组接入（ High Speed Downlink Packet Access），是3GPP R5版本的重要特性，通过一系 列关键技术，实现了下行的高速数据传输。
随后，在视频通话、自拍视频、上传等业务的兴起，对上 行带宽的需求出现了戏剧性的增长。
在平衡上下行传输的速率上，HSUPA技术标准的建立和 引入使得上传速率瓶颈得到解决。
引入HSUPA的驱动力
HSPA+技术及系统分析
（） 过ＤＴＸ ４通 不连 续传 输减 ＩＣ Ｌ Ｆ Ｈ状 态 Ｌ ＥＬ — ＡＣ
下 的ＵＥ 率消 耗 。 功
总之 ， Ｐ ７以实 现向ＨＳ Ａ 的部 分平 滑演进 ， ＨＳ Ａ￣ Ｐ ＋
至 少核心 网络不需要 更 改
６ 层二 增强 ． 层 一新 技术 的 引入极 大地 提高 了下行 的峰 值 速率 ，
能 满足 引入Ｍ Ｉ ＭＯ和６ Ｑ ４ ＡＭ后 的下行ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ的 要求 。
间， 延长了手 机 电池的使 用 时间 。 ３ 下 行６ ＱＡＭ高阶 调制 ． ４
Ｗ ＣＤＭ Ａ Ｒ９ ／ 下 行 采 用了ＱＰＳＫ的 调 制方 ９ Ｒ４
此 外， 技术 的 引入 ， 新 使ＲＬＣ 层协 议也 不能满 足需 求 。 因
支持；
它保 留了 ＨＳ Ａ的 如下 特 征 ： 速调 度 、 合 自动 重传 Ｐ 快 混 ＋ 软合并 （ ＨＡＲＱ 、 行短 帧２ Ｓ 上行 ］ｍｓ２ 、 ）下 ｍ 、 ０ ／ ｍｓ 自
适应调 整和 编码 ， 同时保 留了ＨＳ Ｐ ／ Ｄ Ａ ＨＳ Ａ的所有 ＵＰ
（） 供２ 协议格式 ， ２提 套 保证新 旧系统的平 滑演进 ； （） ￣Ｉ ３增 Ｉ ： ＭＡＣ ｄ 用及Ｒ Ｃ ～复 Ｌ 级联 。
信道 及特 征 ： ～ Ｄ Ｃ ＨＳ Ｓ Ｃ Ｈ － Ｐ Ｃ ＨＳ Ｐ Ｓ Ｈ、 ～ Ｃ Ｈ、 Ｓ Ｄ Ｃ Ｈ、
Ｅ－Ｄ Ｐ Ｃ Ｃ Ｈ 、Ｅ－Ｄ ＰＤ Ｃ Ｈ 、Ｅ～Ｒ Ｇ Ｃ Ｈ
、
４ 上行 １ ＱＡ ． ６ Ｍ高 阶调 制 下 行ＭＩ 及６ Ｑ ＭＯ ４ ＡＭ 的引入 ， 在～定 的环 境下 给提 供 用户更高 的 速 率， 为了 配合下行 速 率的增 加 ， Ｐ ＋ ＨＳ Ａ 在 上行 引入了 ｌＱＡＭ 的调 制 方 案 ， 上行 峰 值 速 率从 ６ 使
HSPA+关键技术及网络升级策略分析
质 量 要 求 较 高 ，在 小 区 中心 有较 大 的 性 能 提升 ，在 小 区边 缘 几乎 无性 能 改 善 。 在室外 连续覆盖条件下 ，６Ｑ Ｍ的优势并不明显 ， ４Ａ 与 ６ Ｑ Ｍ关闭的情况相 比较 ，有１ ％左右 的增益 。６ Ｑ Ｍ ４Ａ ０ ４Ａ 对室 内场景 的下载 速率 改善 明显 ，在室 内约９ ％以上 区 ０ 域的吞吐率 在 １Ｍｂ ｓ ｐ 以上 ，约８ ％以上区域的吞 吐率 在 ２ ０ １Ｍ ｐ 以上 ， ４ Ａ ： ４ ｂｓ ６ Ｑ ＭＩ例在９％以上。 ￣ ， ５
（ 容量测试 ２） 在小 区中心信号 “ 好”点 ，６ ＱＡＭ在 主小区和邻 小 ４
和单 载波Ｈ Ｄ Ａ 比 ，Ｄ — Ｓ Ｐ 通过 两个载波覆 Ｓ Ｐ相 Ｃ ＨＤＡ
盖 同一 个小 区区域 ，也就 是下 行两 个小 区 ：一 个服 务小
区和一 个次服 务小 区 ，上行还 是一 个小 区 。服 务小 区有 相应 的上行 信道 和下行信 道 ，具有 与 以前单 载波 Ｈ Ｄ Ａ Ｓ Ｐ
小 区 完全相 同 的能力 ；而次 服务 小 区没有相 应 的上行 信
区空 载下单 用户 峰值 速率 约 ２ Ｍｂ ｓ ０ ｐ ；室 外单 用户 峰值 速 率 受主小 区加载 影 响大 ，受邻 区加载 影响 几乎没 有 。 Ｈ Ｐ ＋４ Ａ Ｓ Ａ ６ Ｑ Ｍ对无线环境质 量要求较高 ， 载对 “ ” 加 好 点 下载 速 率 影 响最 小 ，对 最 “ ”点 下载 速 率 影 响最 差 大。Ｅ ／ ｏ ｃＮ 对各点 的下载 速率有较大影 响。不区分远 中近 以及场 景差异 ，与关 闭６ Ｑ Ｍ 比 ，室外环境 平均增 益 ４Ａ 相
５ ％ 以上 的吞 吐率 增 益 ；ＨＳＰ ６ ＱＡＭ对 无线 环 境 ０ Ａ＋ ４
HSPA+技术特点、网络应用分析与未来发展展望
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：ＨＳ Ａ＋ ｉ ｔ ｅ ｕ ｇ ａ ｅ ｏ ｈ ａ ｉ ｏ Ｐ Ｓ ｈ ｐ ｒ ｄ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｆ ｔｅ ｈ ＨＳ Ａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｗ ｉ ． ｓ ｌｒ ｐ ｒｏｍａ ｃ Ｐ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ． ｔ ｈ ｉ ａ ｅｆｒ ｎ ｅ ｍｉ ｗｉ ］ ｉ ｔ Ｌ 咂 ｎ ５ ＭＨｚ ｂ ｎ ｗｉ ｔ ．ｉ ｃ ｎ ｐ ｏ ｉ ｅ ｂ ｔ ｈ ａ ｄ ｄｈ ｔ ａ ｒ ｖｄ ｅ— ｔｒ ” ｌ ａ ｓ ｏ ｌ ｅ ｓ ｒ ｉ ｅ ｘ ｅ ｉｎ ｅ ｏ ｓ ｒ． ｅ ａ ｗ ｙ ｎ ｉ ” ｅ ｖ ｃ ｅ ｐ ｒｅ ｃ ｆ ｒ ｕ ｅ ｓ ｎ ＨＳ Ａ ＋ ｉ ｄ ｓｒ ｈ ｉ ａ ｅ ｏ ｔ ｒ ．Ｗｈｉ Ｐ ｎ ｕ ｔｙ ｃ ａｎ ｈ ｓ ｂ ｃ ｍｅ ｍａ ｕ ｅ ｌ ｅ
ＨＳ Ｐ Ｕ Ａ）之后 演 进 的方 向和 进 度都 在 迟 疑 中 。２０ ０ ５年 ， Ｌ Ｅ项 目启 动 并 快速 推 进 ， Ｓ Ａ 的演 进工 作 也开 始 迅 速 Ｔ ＨＰ 提 速 ，继 ＨＳ Ｐ Ｄ Ａ和 Ｈ Ｕ Ａ分 别 被 ３ Ｐ ＳＰ Ｇ Ｐ在 Ｒ ５和 Ｒ ６中
可能保护既 有投 资和 Ｌ Ｅ产 业链 的成熟和 完善 Ｔ 尚需时 日的情况 下， Ｓ Ａ＋ Ｈ Ｐ 将是未 来一 定时期 内
下行调制方式 由 Ｈ Ｐ Ｓ Ａ的 １Ｑ Ｍ升级 到 ６ Ｑ Ｍ， ６Ａ ４Ａ
上 行 调 制 方 式 从 ８Ｓ 升 级 到 １Ｑ ＰＫ ６ ＡＭ， 天 线 在
ＨＰ Ｓ Ａ的基础上引入 Ｍ Ｍ Ｉ Ｏ技术。 具体来说 ， Ｓ Ａ Ｈ Ｐ＋
有如 下关键 技 术 。
（） １ 下行采用 ６ Ｑ Ｍ高阶调制方式 ４Ａ ＱＳ Ｐ Ｋ的调制方式 ， 一个符号代表 ２ ｉ 最高速 ｔ ｂ，
HSPA+关键技术点
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-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。
HSPA增强型高速分组接入技术.pptx
减少HS-SCCH的发送，UE对HS-PDSCH进行忙解码（系统预设最多4种传输格式，2 个信道化码，采用QPSK调制方式）
上行HS-DPCCH反馈的HARQ的确认信息中只发送ACK信息，而不发送NACK信息。
关键技术——层2增强
HSPA+数据速率目标：下行28Mbps，上行11.5Mbps（单用户） HSDPA支持最大速率14.4Mbps/5.76Mbps，无法获得更高吞吐率。 HSDPA：
QAM调制实际上是幅度调制和相位调制的组合，相位+幅度状态定义了一个数字或 数字的组合。xQAM中，x=2n，n表示每个符号包含的比特数，因此符号率越高，则 调制的效率越高。
对于16QAM，n=4，因此有16个符号，每个符号代表4bit。对于64QAM，n=6，因此 有64个符号，每个符号代表6bit。因此64QAM具有更高的传输速率，是16QAM的1.5 倍。
说明了在HSPA于LTE之间之所以会有HSPA+的过渡阶段，主要是降低成本。
Thank you！
DTX DRX HS-SCCH
关键技术——CPC（DTX非连续发射）
UL DPCCH DTX 当E-DCH或HS-DPCCH活动时同时传输DPCCH。 当E-DCH或HS-DPCCH不活动时周期性传输DPCCH。 UL CQI reporting DTX 由RNC配置，如果下行HS-PDSCH没有数据传输，则可减少CQI报告。 HS-DPCCH信道的DTX操作是通过UE检测下行信道的方式进行激活。
相关知识
HSPA+
继R5引入HSDPA，R6引入HSUPA后， 3GPP于R7开始引入HSPA+，在R8对HSPA+进一步增强。
关键技术
TD-SCDMA_HSPA+关键技术
L2增强的标准化进展
在2007年11月的RAN2#60会议上对LCR TDD的L2增强进行了分析，认 为FDD的L2增强技术可以在一定程度上优化MAC层的传输，减小开销， 并建议在TDD中重用FDD的这一技术，该提议被采纳。这样，TD L2增 强的标准化工作已经完成。
• 在2007年12月的RAN#38全会上，XXXX牵头成立“new WI on Enhanced CELL_FACH state in 1.28Mcps TDD HSPA ”，获得通过。
• 2008年1月的RAN1#51bis、RAN2#60bis会议上，XXXX提交了CELL_FACH 下行增强的实现考虑，涉及物理层设计、链路层设计等多个方面，所 有Proposal被会议采纳。其他公司也有不同方面的提案提交。目前WI 阶段的工作还在进行中，预计2008年6月份完成标准化。
• 2007年9月，在3GPP RAN#37全会上，XXXX联合电信研究院传输所递交 “Scope of future HSPA Evolution for 1.28Mcps TDD”的SI立项申请，获得 通过。该SI希望在现有的HSPA技术基础上，研究下行64QAM、 CELL_FACH增强、连续性连接CPC、L2增强、MIMO等技术在TDD网络中 的需求及可行性。
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CELL_FACH增强的标准化进展
• 2007年10月RAN1#50bis、11月RAN1#51上，XXXX提交了CELL_FACH增 强的需求分析和实现考虑的文稿，其中认为CELL_FACH增强技术有利 于信令及Always On业务的传输增强，该需求分析被3GPP会议接受，SI 阶段的工作顺利完成。
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HSPA+关键技术及应用分析
作者：麻倩马涛
来源：《中国新通信》2013年第17期
【摘要】在与LTE的共存期内，将UMTS基站从HSPA平滑升级HSPA+，一方面能达到和LTE类似的网络体验，另一方面可以有效保护运营商的投资。
本文跟踪研究HSPA+的核心技术，为WCDMA与LTE共存期内的网络建设提供一些建议。
【关键词】HSPA+关键技术
一、前言
HSPA+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+在R7版本开始定义，其主要的特性分布在R7和R8两个版本中。
HSPA+技术能够保持和UMTS R6版本的后向兼容性。
与LTE不同，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和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。
因此，将UMTS的基站从HSDPA/HSUPA平滑升级HSPA+，一方面能使用户达到和LTE类似的网络体验，另一方面又可以有效保护运营商的投资。
二、HSPA+关键技术
R10 HSPA+引入的最关键的技术是4载波HSDPA，可以提供与LTE相似的下行数据速率（100+Mbit/s）以及23+ Mbit/s的上行数据速率。
因此，在支持移动宽带业务方面，多载波HSDPA会成为很有竞争力的接入技术之一。
与双载波HSDPA不同，多载波HSDPA允许对3或4个载波同时调度。
因为数据速率与带宽成正比，所以多载波HSDPA会提升峰值数据速率以及系统容量。
在20 MHz带宽内4载波HSDPA可以实现84 Mbit/s的峰值速率，如果同时采用MIMO则可以实现168 Mbit/s的峰值速率。
三、HSPA+关键技术在网络中的应用分析
（1）更高阶调制方式需要更好的接入信道的质量，CQI大于25可以启动64QAM。
（2）建议在无线环境好的区域部署。
（3）网络升级代价：①HLR/CN核心网影响：引入64QAM
之后，理论下行最大峰值速率可以达到21Mbps，HLR签约数据需做相应调整。
②RNC影响：软件升级。
③NodeB影响：软件升级。
④终端：3GPP规定了CAT13、14、17、18这4种终端支持64QAM。
（1）同下行64QAM类似，上行16QAM也只有在信道条件较好的情况下才能使用，宏蜂窝组网条件下，只有在靠近基站的较小一部分区域内有机会使用16QAM。
（2）目前各个厂家设备采用上行16QAM设备的性能都还不很理想，未能支持商用。
（3）网络升级代价：
①NodeB：需软件升级，个别厂家还需增加基带处理板。
②终端：3GPP规定了CAT7终端支持16QAM。
（1）RLC层的峰值速率受限于RLC协议数据单元（PDU）大小、RLC往返时间（RTT）以及RLC窗口大小，即便采用最大的640bit，（一般窗口大小为2048，RTT为100ms），则RLC层能支持的最大速率只有640*2048/0.1=13.1Mbps。
（2）R7、R8的层2增强（包括下行和上行）引入了flexible RLC PDU size（10～1500Byte）。
（3）网络升级代价：①网络设备：软件升级。
②终端：需要终端支持此功能。
（1）在R7之前，UE在CELL_FACH状态下传输数据时，映射到FACH信道，传输速率通常低于32kbps。
（增强CELL_FACH可以达到甚至超过1Mbps）。
（2）引入下行和上行增强CELL_FACH技术，使得Cell_FACH、Cell-PCH和URA-PCH状态时UE可以采用HS-DSCH、E-DCH传输数据，缩短数传延迟。
（3）网络升级代价：①网络设备：软件升级。
②终端：需终端支持此功能。
CPC的目的是在DCH状态时（使用HS-DSCH/E-DCH信道）尽量减少控制信道的开销以增加同时在线的用户数，包括几项子技术。
（1）DRX是对上行DTX方案的补充，必须和DTX一起使用，不能单独使用。
（2）CPC技术引入对网络性能的影响：采用UL_DTX/DL_DRX，手机耗电量可以节省30%～50%。
（3）网络升级代价：①网络设备：软件升级。
②终端：需新型终端支持此功能。
四、小结
随着竞争加剧，ARPU值持续降低，运营商在进行网络建设与升级时，不仅要考虑技术的领先性，更需考虑如何保护既有投资，降低成本。
LTE是未来网络发展的目标，但由于LTE 不能向后兼容，运营商必须投入高额投资购买新频段，部署新网络。
同时，现阶段的LTE产业链无论在标准、终端，还是用户使用习惯的培养上都尚不成熟。
因此，3GPP在确立了LTE 的演进目标之后，出于对实际市场进展的考虑，又启动了HSPA的升级版本HSPA+。
HSPA+在性能上向LTE靠近，却远低于LTE的建网成本，而且HSPA+终端市场已日益成熟，显然更适合作为现阶段乃至今后几年的网络发展方向。
对于运营商而言，部署HSPA+网络不需要更换已有的HSPA设备，也无需购买额外的频段，就获得更理想的网络性能与容量，使已有网络实现利润的最大化。
参考文献
[1] 3GPP TR 25.999 High Speed Packet Access（HSPA）evolution； Frequency Division Duplex（FDD）[2011-03-08]
[2] 3GPP TR 25.899 High Speed Downlink Packet Access（HSDPA）enhancements[2011-03-08]
[3] 3GPP TR 25.950 UTRA High Speed Downlink Packet Access（HSDPA）[2011-03-08]。