《WCDMA空中接口技术》读书笔记9 R7,R8,R9:HSPA+技术

    工作在WCDMA RBS系统上很多年了，感觉RBS系统绝对是世界上最复杂的系统之一；除了要基于通信原理和3GPP协议来实现，还要考虑到：空口资源、硬件资源、功率分配、系统容量、监控管理、系统调度... ...而一本好书《WCDMA空中接口技术》恰恰是对我这么多年工作的复习与补充。

    囫囵吞枣的看了很多书，对我来说最好的看书方式还是做读书笔记。

 

    R7中主要采用了多入多出（MIMO，Multi Input Multi Output）、下行64-QAM以及上行16-QAM的高阶调制方式，配合增强的Rake接收和干扰抵消等技术，从而获得更高的业务速率以及吞吐率；
    R8中采用了二重载波技术，也就是终端同时使用两个频点与基站连接，简称DC-HSPA（Dual Cell HSPA），从而获得成倍的业务速率以及吞吐率的提升；
    R9中采用了多重载波技术，简称MC-HSPA（Multi-carrier HSPA），并将MIMO、下行64-QAM以及二重载波技术集于一身，从而大幅度地提高了数据业务的速率，远远抛离竞争对手。 
    HSPA+技术引入分组业务持续连接（CPC，Continuous Packet Connectivity），使得有连续连接需求的分组用户能够避免频繁的重建而由此带来的开销和时延，以达到改善分组数据业务时延的效果。

    下行DPCH信道主要用于承载信令以及TPC（功率控制）信息。由于每个用户都需要配置一个A-DCH信道，因此即使采用SF = 256的设置，也会消耗大量的码资源。 
    F-DPCH信道的最大特点是多用户共享，利用时分的机制，一个F-DPCH信道上可以承载10个用户的TPC信息。当然，这时下行信令就需要在HS-DSCH信道上承载了。因此采用F-DPCH信道后将大大节省小区的码资源，有助于增加小区的业务容量。

    采用低速的编码方案后将带来两大优点：
    一方面采用更大的扩频因子（如5.9kbit/s的编码方案），增加了扩频增益，降低了C/I的要求，扩大了话音业务的覆盖范围；
    另一方面，减少了扩频码的使用量，增加了话音业务用户的数量，扩大了话音业务的容量，非常类似于半速率在GSM中的应用。

    引入MBMS后，就可以克服无线资源利用率低这个缺陷，高效地传输移动视频业务了。
    引入MBMS后，小区的FACH传输信道以及S-CCPCH物理信道的数量将大大增加，相应将占用不少小区的信道化码资源。

    64-QAM的调制方式对信号质量的要求更为严格，只有在信号质量优良的地方才能获得良好的数据吞吐率。
    HSUPA采用16-QAM调制方式对终端的发射功率以及功耗将提出更高的要求，在目前手持终端电池技术未取得显著突破的情况下，16-QAM调制方式将主要应用于数据卡中。值得注意的是，16-QAM调制方式仅用于SF = 4以及SF = 2的场合。

    在MIMO技术中，M = 2，也就是采用双发双收的方式，每根天线上发送不同的数据流。由于MIMO技术在一个频点内进行，也就是说两根天线使用同一频点，复用同样的信道化码，从而使一个载波内发送的业务量翻番。启用MIMO技术需要较好的信号质量，一般地，当信号质量满足条件时，可采用MIMO技术，当信号质量不满足条件时，可采用发射分集。

    G-Rake技术的一个显著优点是具备了干扰抵消的能力，这样就大幅度地提高了接收性能。

    HSPA+技术在RLC子层引入了可变长的PDU，将数据分段功能移至MAC子层新增的MAC-ehs实体中。可变长的PDU可以减小无用的填充数据，从而提高了数据的传输效率。

    在二重载波技术中，其中一个频点作为主用小区（Primary_Cell），承载所有的公共信道以及R99业务信道和HSPA信道，可以理解为R8以前的频点，以保持对R8以前的终端向下兼容；另外一个频点作为扩展小区（Secondary_Cell），只承载HSPA业务相关的信道。

    HSPA+技术引入分组业务持续连接（CPC，Continuous Packet Connectivity），使得有连续连接需求的分组用户能够避免频繁的重建而带来的开销和时延，以达到改善分组数据业务时延、提高VoIP用户容量的目的。
    采用终端不连续发送和接收技术后，终端的功耗大幅下降，延长了电池的使用时间。另外，终端的不连续发送还降低了上行的干扰水平，从而提升了上行的业务容量。因此采用DTX及DRX后，带来的一个直接好处就是允许终端长期停留在Cell_DCH状态。
采用无HS-SCCH运行后，HS-SCCH的信息将先不下发，终端基于盲检测接收HS-PDSCH信道的数据。

    增强的CELL_FACH状态将HSDPA技术引入到下行FACH信道，也就是支持HS-PDSCH信道；将HSUPA引入到上行RACH信道，也就是支持E-DPDCH信道，这样就大幅度地提高了处于CELL_FACH状态的用户的数据吞吐率，不需要切换到CELL_DCH状态。这时，处于CELL_FACH状态的用户也可以分配到H-RNTI以及E-RNTI。

    MBSFN借鉴了广播业务网络的特点，每个发送广播业务的小区都使用同样的无线参数：频点、扰码以及信道化码，发送同样的内容。这样对终端而言，就相当于各个小区组合成了一个大的广播业务区，提高了接收效果。