WCDMA-HSDPA技术研究及改进方案

　　摘要　本文将证明HSDPA缺乏技术理论基础，利用现有的CDMA基本原理无法实现HSDPA应该达到的目标：在小区内利用一个载波给多个用户同时提供高速数据和语音业务的应用，显然此时要求提供的下行业务容量应比单独提供语音业务时更大。同时给出一种利用码分多址／时分多址改进HSDPA的方案，它将利用码分多址区分语音和高速数据业务信道，在语音和高速数据业务信道中分别选用码分和时分多址方式。这种方法可改进WCDMA标准上下行容量基本对称的技术缺陷，使其符合移动因特网的需求。

　　1、引言

　　HSDPA（高速下行分组接入）作为WCDMA标准的一个重要演进方式已引起相关技术人员的高度关注。2.5代的GPRS（通用分组无线业务）可以给用户提供的标称最高速率达171.2kbit/s，但实际可供用户使用的上、下行速率分别为10～20kbit/s和30～40kbit/s，很难满足移动因特网的需求。EDGE（用于GSM演进的数据速率增强型）标准给出的用户标称最高速率达473.6kbit/s，实际可达到的下行速率据估计为50～60kbit/s，可基本满足移动因特网的需求，可达到的上行速率估计和GPRS类似，它主要受到手机发功率的限制，而且从因特网的应用特点考虑，也没有必要提供过高的上行速率。3G标准声称在车载、步行和静止环境分别能达到144kbit/s、384bit/s和2Mbit/s的用户速率，甚至未区分上下行信道。根据FDD-WCDMA标准原设计SF的变化范围和上下行发信机结构，用户上下行速率均可达1Mbit/s，理论上已完全可以满足用户需求。然而由于WCDMA标准的技术设计缺陷，这些理论设计指标在实际应用中根本无法实现，差距极大。多用户情况下，基站实际的下行容量都很难达到1Mbit/s。为了挽救WCDMA标准，又推出了属于3.5G的HSDPA标准。应该认识到WCDMA标准若能履行标准所规定的种种指标时，则完全没有必要推出HSDPA标准。HSDPA号称最高能提供约14Mbit/s的下行速率，我们认为它大概只能是系统只存在一个用户时，不切实际的标称速率。HSDPA属于B3G系统，它应该能够利用一个载波在小区内同时给多个用户提供语音和高速数据业务，此时系统的下行容量显然应该远远大于只提供语音和低速数据业务的WCDMA系统。本文将证明利用现有理论无法实现HSDPA标准应该达到的目标。HSDPA标准采用了一种与GPRS、EDGE方式不同的可用速率表示方法，在GPRS、EDGE方式中给出的是用户速率，而在HSDPA标准给出的可用速率却是基站HSDPA信道可能提供的总的下行速率，若分配到多个高速数据用户的话，用户速率并不高。还应该指出的是，根据我们的计算结果即使这些速率在实际应用中也很难提供。然而用户关心的却是用户速率。GPRS和EDGE所用的速率表示方法是合理的。需要提出质疑的是HSDPA标准为何要采用这种带有夸张性的，易使用户误解的表示方法。勿用质疑，它的良苦用心应该是路人皆知的。