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徐志宇，韩玮，蒲迎春著 著

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• 通信工程
• 技术原理
• 实践
• 高速下行链路
• 数据传输

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115153944

商品编码：29729447922

包装：平装

出版时间：2007-03-01

基本信息

书名:HSDPA技术原理与网络规划实践

：34.00元

售价：23.1元,便宜10.9元,折扣67

作者:徐志宇,韩玮,蒲迎春著

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2007-03-01

ISBN：9787115153944

字数：384000

页码：243

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.359kg

编辑推荐

内容提要

本书对高速下行链路分组接入（HSDPA）技术进行了全方位的讨论分析，重点阐述HSDPA的技术原理、关键算法、话务模型、无线网络规划原理和无线网络性能等，还探讨了相关热点技术，如传输规划、实时业务承载、网络规划系统仿真平台以及未来移动通信技术发展等。
　　本书特别注重移动通信新技术与通信新技术与网络运营实践的紧密结合，网络规划理论与仿真、测试相互印证，可供从事电信工作，特别是从事移动通信工作的工程技术人员和管理人员阅读，也可供通信专业大学生、研究生参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

HSDPA技术原理与网络规划实践 前言 数字通信技术的飞速发展，极大地改变了人们的生活和工作方式。随着移动互联网应用的日益普及，用户对移动数据传输速率的需求也随之不断攀升。为了满足这一需求，第三代移动通信技术（3G）应运而生，而HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）作为WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）系统演进的重要一步，更是为移动数据通信带来了质的飞跃。本文旨在深入剖析HSDPA技术的关键原理，并结合实际网络规划的应用，为读者提供一个全面而系统的理解。 第一章 HSDPA技术概述 HSDPA，顾名思义，是一种提升下行传输速率的技术。它是在现有的WCDMA网络基础上进行的一项重要升级，其核心目标是在不大幅改变现有终端和网络基础设施的前提下，显著提高用户在数据业务中的体验速率。HSDPA的出现，使得移动设备能够享受到接近甚至超越传统宽带的上网速度，为高清视频、在线游戏、云存储等高带宽应用奠定了坚实的基础。 HSDPA技术的引入，标志着移动通信网络从“语音优先”向“数据优先”的转型加速。它通过一系列创新性的技术手段，有效地提升了数据的传输效率和用户体验。理解HSDPA的必要性，在于认识到随着移动互联网生态的蓬勃发展，用户对随时随地获得高速、稳定、低时延的数据连接的需求将是永恒的。HSDPA正是为了应对这一趋势而设计的。 第二章 HSDPA关键技术原理 HSDPA的性能提升，并非单一技术突破的结果，而是多项关键技术的集成与优化。本章将逐一深入探讨这些核心技术。 2.1 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 混合自动重传请求 HARQ是HSDPA实现高效率和低时延的关键技术之一。它结合了前向纠错（FEC）和自动重传请求（ARQ）的优点。在传统ARQ中，接收端仅在检测到错误时才请求重传。而在HARQ中，接收端不仅可以请求重传，还可以利用收到的多个纠错码（或部分数据）来辅助纠正错误，从而大大减少重传次数，降低延迟。 HARQ在HSDPA中主要体现在两个方面： 结合ChaseCombining和IR(Incremental Redundancy)合并：Chase Combining是一种简单的合并策略，它将接收到的相同码字的版本进行合并，以提高接收信号的质量。IR则更为复杂，它发送的是与原始数据包不同的纠错码，接收端可以通过将接收到的不同版本的纠错码进行合并，来逐步纠正错误。HSDPA允许基站和用户设备（UE）根据信号质量和丢包情况，灵活选择Chase Combining或IR等合并策略。 快速反馈机制：HSDPA的HARQ反馈信息（ACK/NACK）的传输速率非常快，通常在几个毫秒内完成。这种快速的反馈机制能够确保在数据包丢失后，能够迅速进行重传，从而有效降低端到端的延迟。 HARQ的引入，使得HSDPA在复杂无线环境下也能保持较高的吞吐量，并有效应对无线信道的衰落和干扰。 2.2 Adaptivue Modulation and Coding (AMC) 自适应调制与编码 AMC技术是HSDPA实现速率自适应的核心。它能够根据当前信道的质量，动态地调整数据传输所使用的调制方式和编码速率。当信道条件良好时，AMC会采用更高阶的调制方式（如64QAM）和更少的纠错编码，以实现更高的传输速率。反之，当信道条件恶劣时，AMC会切换到更低阶的调制方式（如QPSK）和更强的纠错编码，以确保数据的可靠传输，尽管此时的传输速率会降低。 AMC的优势在于： 提高频谱效率：AMC技术能够充分利用有限的无线频谱资源，在信道条件好的时候“榨干”更高的吞吐量，在信道条件差的时候则优先保证可靠性，从而整体上提高了频谱的使用效率。 优化用户体验：用户将能根据所处的环境，体验到不同但始终尽力而为的速率，避免了因信道突然变差而导致的连接中断或传输停滞。 HSDPA支持多种AMC模式，包括QPSK、16QAM和64QAM，以及不同的编码率，这使得HSDPA能够在各种信道环境下提供最优的吞吐量。 2.3 TTI (Transmission Time Interval) 传输时间间隔缩短 TTI是指一个数据块在空中接口上进行传输所需的时间间隔。在传统的WCDMA系统中，TTI通常为40毫秒。HSDPA将TTI缩短至2毫秒，这意味着数据可以更频繁地被传输和接收，从而显著降低了传输延迟，并提高了系统的吞吐量。 缩短TTI带来的好处包括： 降低端到端延迟：更短的TTI意味着每个数据包的传输周期更短，用户可以更快地收到数据，这对于对时延敏感的应用（如实时通信、在线游戏）至关重要。 提高系统吞吐量：虽然每个TTI传输的数据量可能更少，但单位时间内传输的TTI数量大幅增加，这使得整体吞吐量得到提升。 快速响应信道变化：更短的TTI使得HSDPA能够更快地适应无线信道的快速变化，从而更好地发挥AMC和HARQ的协同作用。 2.4 NodeB用户面数据处理重构 HSDPA将大部分用户面的数据处理功能从核心网（RNC）转移到了基站（NodeB）。这包括MAC层（Media Access Control）和RLC层（Radio Link Control）的部分功能，如HARQ的ACK/NACK处理、AMC的调度以及部分数据分块和重组。 这种“下沉”式的处理能力带来了显著的优势： 缩短控制路径：将数据处理功能移至NodeB，可以显著缩短数据传输的控制路径，减少了数据在网络中传输的环节和时延。 提高响应速度：NodeB可以直接对信道质量进行感知和调度，无需经过RNC，从而能够更快速、更灵活地调整传输参数，实现AMC和HARQ的最佳配合。 降低RNC负担：将部分计算密集型任务转移到NodeB，可以减轻RNC的负担，使其能够更专注于网络控制和资源管理。 2.5 MAC-hs 调度器 MAC-hs是HSDPA中引入的新层，位于MAC和RLC层之间，专门负责HSDPA数据流的管理和调度。MAC-hs调度器是HSDPA实现高效数据传输的核心。它负责根据用户设备（UE）的信道质量指示（CQI）、缓冲状态以及业务优先级，动态地将数据分配给不同的传输块，并决定何时、以何种调制方式和编码率进行传输。 MAC-hs调度器的主要功能包括： 信道质量感知调度：MAC-hs调度器会实时接收UE发送的CQI报告，并根据CQI值来动态调整数据调度的优先级和传输参数。 公平性与效率的平衡：调度器需要在保证不同用户数据传输的公平性与整体系统吞吐量效率之间找到平衡点。 优先级调度：支持对不同业务（如视频、网页浏览）设置不同的优先级，以确保关键业务能够获得优先传输。 流量控制：管理UE的数据缓冲，避免缓冲区溢出，并确保数据能够以稳定的速率进行传输。 2.6 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 协同（可选但影响力大） 虽然MIMO在HSDPA标准中并非强制要求，但许多HSDPA的部署都利用了MIMO技术来进一步提升数据传输速率和链路可靠性。MIMO技术利用多天线在发送端和接收端，通过空间复用或分集增益来提高数据传输的容量和质量。 空间复用：在发送端和接收端都使用多根天线，通过在空间域将数据流进行分离，实现多路数据同时传输，从而成倍提升数据吞吐量。 分集增益：通过在不同位置的天线接收同一信号的不同版本，来降低信号衰落的影响，提高链路的可靠性。 MIMO与HSDPA的AMC、HARQ等技术协同工作，能够带来更显著的性能提升，尤其是在高频段和密集部署的场景下。 第三章 HSDPA网络规划实践 HSDPA的引入，对移动通信网络的规划和部署提出了新的要求。成功的HSDPA网络规划，需要综合考虑技术特性、业务需求、用户分布以及成本效益等多个方面。 3.1 覆盖规划 小区覆盖分析：HSDPA在无线信道要求上相对WCDMA有所提高，尤其是在高阶调制模式下。因此，在进行HSDPA覆盖规划时，需要更加精确地评估小区半径和覆盖范围。需要充分考虑路径损耗、阴影衰落、多径效应等因素，尤其是在高频段部署时。 室内覆盖优化：对于室内覆盖，HSDPA的高吞吐量需求使得室内信号质量成为关键。可以考虑部署分布式天线系统（DAS）或微基站来增强室内信号覆盖，以确保用户在室内也能获得良好的HSDPA体验。 切换区域规划：HSDPA对切换的平滑性要求更高。在规划切换区域时，需要确保当用户在不同小区之间移动时，能够平滑地切换到信号质量更好的基站，避免因切换失败导致的服务中断。 3.2 容量规划 业务分析与预测：详细分析当前及未来的数据业务需求，包括网页浏览、视频流、下载等，并预测用户数量和流量增长趋势。HSDPA的引入将显著提升数据流量，因此需要对容量进行充分的预估。 载波配置与扩展：HSDPA的部署通常是在现有WCDMA载波的基础上进行，但为了满足不断增长的流量需求，可能需要增加载波数（即载波聚合）或升级到更宽的带宽。 链路预算优化：通过对链路预算的精细计算，优化天线增益、发射功率、接收灵敏度等参数，以确保在所需覆盖范围内达到预期的HSDPA速率。 3.3 性能优化 参数调整：HSDPA网络提供了大量的可配置参数，如AMC阈值、HARQ重传策略、调度算法参数等。需要根据实际网络运行情况，对这些参数进行持续的优化调整，以最大化网络性能。 干扰管理：HSDPA的高速率传输对用户设备和网络的抗干扰能力提出了更高的要求。需要采取有效的干扰抑制和管理措施，如邻区优化、功率控制等，以降低干扰对HSDPA性能的影响。 终端能力匹配：不同的用户终端支持的HSDPA类别不同，所能达到的峰值速率也不同。在规划时，需要考虑终端的普及率和能力分布，并针对性地进行网络优化。 3.4 终端兼容性与升级 HSDPA技术的引入，需要用户终端也支持相应的HSDPA类别。在网络规划过程中，需要充分考虑现有终端的支持情况，并对未来终端的发展趋势进行预测。在推广HSDPA服务时，运营商也需要考虑如何引导用户升级到支持更高HSDPA类别的终端。 3.5 核心网与传输网络考量 HSDPA产生的高速率数据流量，对核心网的吞吐能力和传输网络的带宽提出了挑战。在规划HSDPA网络时，需要对承载HSDPA数据的IP传输网络以及核心网的接口和处理能力进行评估和升级，以避免成为网络瓶颈。 3.6 站点选址与资源配置 热点区域识别：将HSDPA部署的重点放在用户密度高、数据业务需求旺盛的热点区域，以最大化HSDPA的效益。 天线参数配置：根据小区的具体环境和覆盖需求，合理配置天线的倾角、方位角等参数，以优化HSDPA信号的覆盖和质量。 设备资源分配：确保NodeB具备足够的射频资源和处理能力来支持HSDPA的各项功能，例如，支持多个传输块（TBs）和多个AMC模式。 3.7 监控与故障排除 建立完善的网络监控体系，实时监测HSDPA网络的关键性能指标（KPIs），如吞吐量、延迟、吞吐量变化率、掉线率等。一旦发现性能下降或出现异常，能够快速定位问题根源，并进行及时的故障排除和优化。 第四章 HSDPA的演进与未来展望 HSDPA作为3G WCDMA技术演进的重要里程碑，为移动数据通信奠定了基础。尽管其后又涌现了HSPA+、LTE、5G等更先进的技术，HSDPA的许多核心技术理念，如HARQ、AMC、TTI缩短等，都为后来的技术所继承和发展。 HSDPA技术的成功之处在于，它在不进行大规模网络重构的前提下，极大地提升了用户体验速率，有效满足了当时快速增长的数据业务需求。它验证了通过优化无线接入网技术实现数据性能飞跃的可行性，为后续移动通信技术的演进积累了宝贵的经验。 从更长远的角度看，HSDPA的原理和实践，为理解移动通信网络如何通过精细化的技术手段来应对不断变化的用户需求，提供了生动的案例。它提醒我们，任何一项通信技术的成功，都离不开对其底层原理的深刻理解，以及在网络规划和部署中的精益求精。 结论 HSDPA技术以其创新的HARQ、AMC、TTI缩短等关键技术，实现了WCDMA网络下行传输速率的显著提升，极大地改善了用户的数据业务体验。其网络规划实践，强调了覆盖、容量、性能优化以及与核心网和传输网络的协同考量。尽管移动通信技术日新月异，HSDPA所蕴含的技术精髓和实践经验，至今仍具有重要的参考价值，为我们理解和构建高性能的移动通信网络提供了坚实的理论基础和实践指导。

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