3.5G/HSDPA技術(shù)架構(gòu)與手機(jī)開發(fā)要點(diǎn)

　　此外，它也在實(shí)體層（PHY）導(dǎo)入更短的TTI（2ms）、采用自適性調(diào)制和編碼和HARQ的快速重傳等技術(shù)，讓高速傳送能夠?qū)崿F(xiàn)。其技術(shù)特色如下：

　　自適應(yīng)性調(diào)制和編碼（Adaptive Modulation and Coding；AMC）
為了提供每個(gè)用戶最佳的資料速率，在HSDPA中采用了自適應(yīng)的調(diào)制和通道編碼方案，以滿足目前的通道條件。

　　快速調(diào)度（fast scheduling）

　　在WCDMA中，分組調(diào)度由RNC負(fù)責(zé)。在HSDPA中，分組調(diào)度轉(zhuǎn)到了Node B本身，因此能夠大幅減小因條件改變帶來的延遲。為了得到調(diào)度資料分組傳輸?shù)淖畲笮?，HSDPA使用了通道質(zhì)量資訊、移動(dòng)終端能力、QoS和可用的功率/代碼。
　　快速重傳（fast retransmission）

　　發(fā)生鏈路錯(cuò)誤時(shí)就需要進(jìn)行資料重傳，目前的WCDMA系統(tǒng)在RNC重新響應(yīng)前必須等待100ms或更長的時(shí)間量級。將此功能引入到Node B中，該延遲將減小一個(gè)量級，達(dá)到10ms左右。此作法使用了混合ARQ（HARQ）技術(shù)，在該技術(shù)中，先前傳輸?shù)馁Y料與重傳資料以一種特殊方式結(jié)合，可以改進(jìn)解碼效率和分散度增益。

表二　 1xEV/DO和HSDPA技術(shù)特性比較

　　綜合比較

　　如前所述，兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不論是技術(shù)目的或手段都相似或相同。兩者皆訴求要滿足非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，也就是提供高速的下行傳輸速度，讓業(yè)者能推展視頻娛樂等行動(dòng)加值服務(wù)。然而，為了降低網(wǎng)路升級的代價(jià)與沖擊，除了考慮與現(xiàn)有版本的相容性外，更要求能以最小幅度的軟硬件調(diào)整，就能達(dá)到頻譜利用率的提升。

　　目前看起來，1xEV-DO的商業(yè)化腳步較快，這和CDMA一系列標(biāo)準(zhǔn)的相容性高有很大的關(guān)系，不像從GSM/GPRS升級到WCDMA需要大幅更動(dòng)網(wǎng)路基礎(chǔ)架構(gòu)。不過，發(fā)展腳步慢也意味著有較多的經(jīng)驗(yàn)足供參考，因此HSDPA的技術(shù)版本具有較高的數(shù)據(jù)傳輸率，也能完全使用剩余的語音頻寬，此外，HSDPA比能同時(shí)支援語音和數(shù)據(jù)服務(wù)。

　　不過，這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)之路才剛起步，可以預(yù)見未來的發(fā)展方向仍不會(huì)有太大的出入。在實(shí)體層上，仍會(huì)繼續(xù)提升頻譜的利用率；在高層的協(xié)定方面，QoS是必備的技術(shù)，因?yàn)橐尪喾N服務(wù)或應(yīng)用能同時(shí)進(jìn)行；至于在收發(fā)與調(diào)制的技術(shù)上，各個(gè)無線技術(shù)都無例外的朝向采用MIMO、OFDM和智能天線等策略發(fā)展中。

　　HSDPA手機(jī)開發(fā)技術(shù)挑戰(zhàn)

　　雖然說HSDPA強(qiáng)調(diào)網(wǎng)路架構(gòu)不需大幅的更動(dòng)，即可提供更高速的服務(wù)，也就是只要采用既有的WCDMA/3G手機(jī)就能享有更高的下載速率，不過，要想達(dá)到最佳的接收速率，移動(dòng)終端的制造商仍得面臨極大的開發(fā)挑戰(zhàn)。

　　在現(xiàn)階段HSDPA手機(jī)的發(fā)射端基本上還不需改變，首先面臨沖擊的是接收技術(shù)的提升。所有的蜂窩通信系統(tǒng)均面臨著兩個(gè)基本問題：多址干擾和多徑干擾，而近年來看到的空中介面技術(shù)革命，如FDMA、TDMA、CDMA等，都可歸功于多址技術(shù)的進(jìn)步。至于在多徑干擾上的克服，則已出現(xiàn)智能天線、耙式接收器（rake receiver）和OFDM等技術(shù)，目前針對HSDPA推出的先期接收方案，大都采用耙式接收器，雖然具有提升效果，但仍不能達(dá)到第一代的 14.4Mbps峰值下載速率。

　　因此，下一步是從天線與接收器的設(shè)計(jì)架構(gòu)下手。其中的一種作法是采用分集式接收技術(shù)（Diversity Reception），也就是增加第二個(gè)天線和接收器，透過兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)接收路徑來接收信號(hào)，并透過復(fù)雜的調(diào)變與編碼技術(shù)將兩者結(jié)合，以獲取更佳的信號(hào)結(jié)果。不過，此一作法的設(shè)計(jì)難度高，額外的電路也可能增加設(shè)備的尺寸，而為了獲得最佳的差異效益，兩天線需分離愈遠(yuǎn)愈好，這也會(huì)造成設(shè)計(jì)工程上的挑戰(zhàn)。

　　另外一個(gè)類似的策略，則是采用當(dāng)紅的MIMO技術(shù)，這也是3GPP在第二階段HSDPA中的應(yīng)用技術(shù)。MIMO顛覆多徑干擾的基本理論，反而提出空間多工（Spatial Multiplexing）的理論，強(qiáng)調(diào)透過多徑反射來改善傳輸效率。目前在WLAN的新產(chǎn)品（Pre N）中已實(shí)際導(dǎo)入MIMO技術(shù)而能突破100Mbps的傳輸率，未來在蜂巢式的系統(tǒng)也將看得見。

　　隨著接收效率的提升，手機(jī)系統(tǒng)也面臨整體性的設(shè)計(jì)問題。當(dāng)資料傳輸量大幅提升時(shí)，手機(jī)的處理效率也得提升，這又可分為通信段的基頻處理能力與應(yīng)用段的多媒體處理能力。目前這兩段朝向技術(shù)獨(dú)立的方向發(fā)展，以滿足各自在技術(shù)延革與市場需求上的不同需求，晶片業(yè)者也強(qiáng)調(diào)以開放性的架構(gòu)來提供制造商多樣化的彈性選擇。很顯然地，要能讓HSDPA手機(jī)達(dá)到預(yù)期的效能，其軟硬件的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)將會(huì)大幅提升，除了需要采用更強(qiáng)的處理器或加速器來強(qiáng)化處理能力外，接收到的大量數(shù)據(jù)也需要更大的記憶體容量來儲(chǔ)存。

　　不僅如此，系統(tǒng)內(nèi)的各元件也需要以更高速、智能性的R流排來做串連，并采用各種節(jié)能的策略來延長電池的壽命。這些策略包括避免使用高時(shí)脈的處理器、采用較低的電壓、改進(jìn)演算效率，以及針對整體系統(tǒng)提出最佳化的電源管理策略，例如智能性的讓非活動(dòng)中的元件或模組進(jìn)入休眠等省電模式。