3.5G/HSDPA技術(shù)架構(gòu)與手機開發(fā)要點

圖三　蜂巢技術(shù)的效能演進

　　為了保障業(yè)者的投資，兩項標準都基于對既有網(wǎng)路做最小更動的原則來進行演進設(shè)計，也就是盡量不更動網(wǎng)路架構(gòu)和核心網(wǎng)路，而且使用既有的頻譜資源。在此情況下，就必須透過先進的技術(shù)來進行革新，而兩項標準都運用了AMC、HARQ等技術(shù)作法，以下將做一比較說明。

　　■1xEV-DO

　　1xEV-DO（Evolution-Data Optimized）是一項已商業(yè)化的可行3G技術(shù)，能將資料傳輸率提高到2Mbps，所使用的頻寬是1.25MHz，比起CDMA2000 1xRTT 和WCDMA這兩種以語音服務中心的技術(shù)快上3～4倍。
　　1xEV-DO雖然是CDMA2000標準的一部分，但它完全沒有仰賴CDMA語音網(wǎng)路中的任何元件來提供服務、移動性或漫游。系統(tǒng)業(yè)者不需要行動交換中心（Mobile Switching Center；MSC）或如家庭和訪客位置]冊（home and visitor location registers；HLR/VLR）的網(wǎng)路元件。因此不管系統(tǒng)業(yè)者目前使用的是何種語音技術(shù)，只要具有1.25MHz的成對頻譜（paired spectrum），就能夠建置1xEV-DO。

　　在1xEV-DO 網(wǎng)路有三個主要單元，如(圖四)所示：

●無線節(jié)點（Radio Nodes；RNs）
●無線網(wǎng)路控制器（Radio Network Controller；RNC）
●封包數(shù)據(jù)服務節(jié)點（Packet Data Serving Node；PDSN）

圖四　 1xEV-DO網(wǎng)路架構(gòu)

　　每個無線節(jié)點一般皆支援三個區(qū)域（sector）和服務一個蜂窩系統(tǒng)，而每個區(qū)域中有一個專屬發(fā)射器，用來節(jié)取用戶數(shù)據(jù)機和無線節(jié)點之間的空中連結(jié)。 1xEV-DO中的更高層協(xié)定會在RNC中處理，RNC也負責傳遞RN和PDSN之間的用戶數(shù)據(jù)資料。PDSN是一臺用來連結(jié)無線網(wǎng)路和網(wǎng)際網(wǎng)路的無線邊緣路由器（EDGE Router）。這個架構(gòu)和一些其他的3G無線技術(shù)不一樣的地方，在于它不需要依賴行動交換中心（MSC）。

　　除了RNC和PDSN，1xEV-DO數(shù)據(jù)中心還有一臺聚合路由器（aggregation router）、一臺元件管理系統(tǒng)（element management system；EMS）和數(shù)臺ISP伺服器。聚合路由器節(jié)取從RN來的IP資訊，再傳送到RNC；EMS負責管理無線接取網(wǎng)路。至于常用的ISP伺服器包括網(wǎng)路名稱系統(tǒng)（Domain Name System；DNS）、動態(tài)主機組態(tài)協(xié)定（Dynamic Host Configuration Protocol；DHCP）和認證／授權(quán)／稽查（Authentication, Authorization, and Accounting；AAA）等標準IP伺服器。

　　整體來說，1xEV技術(shù)（也稱為High Data Rate；HDR）是一種高效能和符合成本效益的網(wǎng)際網(wǎng)路解決方案，這項高速的技術(shù)能與CDMA網(wǎng)路相容，并提供最佳化的封包數(shù)據(jù)服務。更特別的是，它以最小的網(wǎng)路和頻譜資源來達成其效能表現(xiàn)，是一項高頻譜效率的技術(shù)。

　　■HSDPA

　　HSDPA（High-Speed Downlink Packet Access）是基于3GPP R99/R4架構(gòu)的附加方案，也就是UMTS的一種空中介面，其架構(gòu)中主要包含三個元件，分別是用戶設(shè)備（User Equipment；UE）、Node B和無線網(wǎng)路控制器（RNC），如(圖五)所示。在基本型的標準下，采用耙式接收器（rake receiver）的六類（category 6）行動用戶，其尖峰資料傳輸率可達3.6Mbps；采用先進接收器方案的十類（category 10）行動用戶則可再提升到14.4Mbps。

圖五　HSDPA協(xié)定架構(gòu)

　　HSDPA是基于現(xiàn)有WCDMA網(wǎng)路的演進，其網(wǎng)路建設(shè)成本主要用于Node B（基地臺）和RNC的軟/硬件升級。它將關(guān)鍵的數(shù)據(jù)處理從RNC轉(zhuǎn)移到Node B，使數(shù)據(jù)處理與空中介面更靠近，從而實現(xiàn)更高的系統(tǒng)傳輸量并改善服務品質(zhì)。不僅如此，HSDPA還能擴大系統(tǒng)容量，與現(xiàn)有的WCDMA技術(shù)相比，HSDPA能在同一個無線載頻上為更多的高速率用戶提供服務。

　　基本上HSDPA是WCDMA下行鏈結(jié)的封包式數(shù)據(jù)服務，其數(shù)據(jù)傳送速率在5MHz的頻寬下可達8～10Mbps（采用MIMO系統(tǒng)可達20Mbps）。它加入一項新的高速下行共用通道（High Speed Downlink Shared Channel；HS-DSCH），這個通道采用分割代碼的方式，將主通道分成了15個子通道，而且配合縮短的TTI（transmission time interval）作法，在2ms的時間內(nèi)對不同用戶進行通道時間分配。這樣一來，多個用戶就能同時分享頻寬，進而提升了頻譜的利用率。