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随着移动通信的快速发展，竞争加剧，各标准组织紧锣密鼓的开展相关标准的研究工作。HSPA+是介于HSPA与LTE之间的标准，3GPP初步将其归类到R7系列。本文从HSPA+终端类别的定义，来探讨它与HSPA终端的关系，以及HSPA+终端的新特点。
1 终端类别
HSPA+是HSPA（3GPPR6）的向下演进版本，是上下行增强的技术，在FDD系统中，上下行资源是分开处理的，因此这里讨论的HSPA+的终端类别要分别从上下两个角度进行。
从标准定义的角度，HSPA+的下行业务信道是HS-DSCH，因此一定程度上下行的终端类别也称为“HSDPA终端类别”，当然这里的“HSDPA终端类别”是不同于3GPPR5中的HSDPA。同样，从标准的角度，HSPA+的上行业务信道是E-DCH，因此上行的终端类别可称为“HSUPA终端类别”。，当然阿妈妮这也是不同于3GPPR6的“HSUPA终端类别”。
1.1 HSDPA终端类别
表格1 HSDPA终端类别及参数一览表
分析上表格，可见HSPA+终端完全后向兼容HSDPA的终端，Category1-12即为HSDPA的终端定义。当然HSPA+终端的标准还在进一步修订中，也许还存在其他类别的终端。
1.2 HSUPA终端类别
按照3GPP25.306V730的定义，HSUPA（FDD）的终端共分为7类，如表格2所示。
表格2 HSDPA终端类别及参数一览表
分析上表格，可见HSPA+终端完全后向兼容HSUPA的终端，Category1-6即为HSUPA的终端定义。当然HSPA+终端的标准还在进一步修订中，也许还存在其他类别的终端。
1.3 与HSPA终端的关系
2 影响HSPA+终端性能的关键要素
表格1，2详细的列出了不同类别的终端对应的峰值速率，以及影响峰值速率的各种因素。总结如下，影响HSPA+终端的各种关键因素如下：
2.1 调制方式
HSPA+可采用QPSK，16QAM，64QAM三种调制方式。QPSK每一符号代表2bit，16QAM每符号代表4bit，而64QAM每符号代表6bit，因此随着调制方式的差异，每符号代表的信息量呈现差异。
从表格一可见，Category1-10的峰值速率是在16QAM下计算出，它高于Category11-12的峰值速率，后者只支持QPSK。而Category13-14采用64QAM后较前面的12类都要高。
从表格二可见，Category7速率最高，它采用16QAM，而其他6类只采用了QPSK。
2.2 天线方式
3GPPR6及以前的版本都采用传统的收发天线，HSPA+采用全新的MIMO（2X2）配置，利用天线间的不相关性极大系统效率，特别是在信号环境好的情况下，每根天线可传输不同的信息，实现峰值速率的翻倍。
从表格一可见，配置了MIMO的终端Category15-16峰值速率最大，计算过程如下：
Category15在单TTI（2ms）内的可传输的最大传输块为23370bit，因此它的峰值速率为：23370bit/2msx2=23.4Mbps；
Category16在单TTI（2ms）内的可传输的最大传输块为27952bit，因此它的峰值速率为：27952bit/2msx2=28Mbps；
这里要说的是上面两个计算公式中后面乘上的2，是代表2根发MIMO天线承载不同的信息，因此峰值速率翻倍。
2.3 支持的最大码字数
一、HSDPA
HSDPA采用固定SF=16的码道，单小区除公共信道占用一个SF=16的码字外，HSDPA最大可用的码字数为15个。从表格一可见，16类终端支持的最大码字数分别为5、10、15。依据WCDMA的通信原理，信号从信源编码，到信道编码，再进行扩频调制到3.84Mchips/s的带宽上，因此：
如果是QPSK调制，HSDPA单码道的极限传输能力是：3840/16´2=480kbps；
如果16QAM调制，HSDPA单码道极限传输能力是：3840/16´4=960kbps；
如果是64QAM调制，HSDPA单码道极限传输能力是：3840/16´6=1440kbps；
由此可见HSDPA的速率与可使用的码道数紧密相关，在其他条件一致的情况下，使用的码道数越多，能够达到的峰值速率越大。
二、HSUPA
上行UE可采用的码道数跟自身信道环境，以及需要传输的速率相关，它采用可变的可变因子SF，分别是64、32、16、8、4、2。同时它采用多码道传输。从表格二可见，在其他条件（SF,TTI，调制方式）相同的情况下，4码道的传输速率明显高于2码道的能力。
2.4 软信道容量
针对HSDPA的16类终端，规范分别定义了相应的软信道容量，HARQ的虚拟IR缓存，即HS-DSCH能传输的总信息量。
混合ARQ是HSDPA的关键技术之一。它完成信道编码后的输出比特数与映射进HS-PDSCH物理信道集合的总比特数的匹配。HARQ功能由冗余版本(RV)参数控制。混合ARQ的输出比特的精确设置依赖于输入比特数、输出比特数和RV参数。
HARQ功能包括2次速率匹配和一个虚拟IR缓存，也称为软信道容量，软信道容量决定了混合ARQ的第一次速率匹配，会影响网络侧使用的传输格式(RV)，一定程度上影响了UE的传输能力，当然该容量越大对应有效的传输信息越大，UE的速率会越高。从表格一可以得到验证。
2.5 最小TTI的间隔
HSDPA采用资源共享的方式，帧长TTI为2ms，码分方式下，每个TTI可同时容纳4个用户。假如在资源分配许可的情况下，UE可以一直占用资源，而且每个TTI都有信息发送，那么可实现资源利用率的最大化；但是UE在占用TTI的情况下，却不能发送数据，就会浪费系统资源。例如最小TTI间隔为2或3的UE，与TTI间隔为1的相比，在传输同等的信息量的情况下，前者的速率是后者的1/2或1/3，因为它占用的时间比别人长2到3倍。因此最小TTI间隔也影响终端的性能。
当最小TTI的间隔越小，代表可发送信息的机会越多，可实现的速率越大。性能低的手机在网时，即较高的Inter-TTI会造成网络侧基站频谱利用效率降低
当然从目前的各芯片厂商的研发来看，开发最小TTI间隔较大的终端不太可能，如Category1，2，3，4类的终端。
3 HSPA+关键技术
上面列出了影响HSPA+终端的关键要素，但实际上如何保证这些要素，怎么实现各类别终端间的差异，关键还是由一系列的新技术决定。
此外，从终端的角度，一直以来困扰终端的问题就是体积，耗电的问题。众所周知，3G终端耗电量略高于2G终端，这一方面和3G技术的复杂性相关。3G的CDMA技术复杂，基带数据处理量大，射频功率放大器的线形度要求很高，导致3G终端基带处理芯片和射频芯片组的耗电量相对增加。而且HSPA+提供了比HSPA更加复杂的基带及射频技术，动态的功率及码资源调整，16QAM/64QAM/MIMO的引入等导致HSPA+具有较HSPA更高的功耗。此外，速率越快，对手机天线的性能要求越高，所消耗的电量也越大。因此HSPA+终端从信令处理的角度充分考虑了节能省电相关的技术。
此外，随着All-IP理念的强化，HSPA+将成为一个全IP，全业务的运营网络，因此它突破原有的HSPA纯粹支持BE业务的局限，将实现语音（VoIP）、视频（VT）、高速下载等多媒体业务的融合。
综合上述两个要点，HSPA+终端采用的新技术如下：
3.1 DPCCH 时隙的更改
按照3GPP25.211的规范定义，原有的上行DPCCH共有6种时隙结构，每个时隙有导频比特、TFCI、TPC以及FBI四个比特域。导频比特用来在接收端进行信道估计，TFCI指示当前帧的传输速率，TPC传送进行下行链路功率控制需要的功率控制命令。下行链路使用闭环发射分集时需要FBI比特。
但是采用HS-DSCH后，可实现盲解码，不需要TFCI的速率指示，此外，非闭环时不使用FBI，因此有效的比特就是TPC，Pilot。新增的时隙格式4将DPCCH的10bit分为6bit的Pilot，4bit的TPC，即保证有效比特单元，减少不必要的比特发送，实现资源的有效利用。
3.2 UL-DTX
对于WCDMA以前的版本，DPCH传输的时候，UL_DTX（UplinkDiscontinuousTransmission）只存在DPDCH数据信道，但是在R7中，引入了上行控制信道DPCCH下的UL_DTX功能，主要应用在以下场景：
当HS-DPCCH没有HARQ-ACK/NACK消息发送时；
当HS-DPCCH没有CQI消息发送时；
在ULDPCCH上没有E-DCH的相关传输；
当时隙处于ULDPCCHburst样式时；
UL-DTX的应用一方面可减少终端的耗电量，此外还可以减少对上行的干扰。
3.3 HS-SCCH less Transmissions
在3GPPR5/R6版本中，HS-SCCH信道是下行物理共享信道，它的引入是为了承载HS-PDSCH信道所需的物理层信令。其扩频因子为128，每2ms对相应的终端下发相应的调度指令。但调度的情况要依据HS-SCCH的配置数目，当只配一条时，多用户只能通过时分复用的形式共享HS-PDSCH信道，在一个TTI内只能为一个用户服务，当然它最多可配置4条，即在单TTI内可调度4用户。
因此，HS-SCCH的使用耗费很大的码字、功率资源，降低系统的使用效率，在R7版本中，引入HS-SCCHlessTransmissions模式，一方面将部分信令打包承载在HS-PDSCH高速信道上，此外，UE端采用盲解调的方式，极大节省了HS-SCCH的码字、功率资源，提高系统效率。
3.4 增强的F-DPCH
为了最优系统使用效率，R6引入了F-DPCH（FractionalDedicatedPhysicalChannel），它主要用来传输下行的功控指令TPC，它的最大好处是多用户（最多10个用户）可时分共享一条SF=256的码道。但它并不是替代A-DPCH（A-DPCH配置给每个使用HSDPA业务的用户），网络侧根据终端的支持情况，即可以选择F-DPCH，也可以选择A-DPCH。
但是在R7中，对应任何一条RL，都对应相应的F-DPCH，同时原A-DPCH承载的信令转移到HS-DSCH上承载，由于HSDPA较R99速率高，因此SRB承载在HS-DSCH上能够降低业务建立的时延。
3.5 增强的Cell_FACH
考虑到数据承载的效率，引入了增强的Cell_FACH，Cell_PCH状态，它的传输信道不再是原有的DCH，而是高速的HS-DSCH，因此容量增加，时延降低。
3.6 其他技术
在其他版本中，考虑到终端的耗电量、处理复杂形，体积等问题，因此如MIMO，64QAM等只是在网络侧考虑，但是从提升终端性能，提高峰值速率的角度，这些网络侧的新技术也会在终端侧考虑。
当然为配合应用这些层一技术的时候，层二相应的功能，如RLCPDU的大小也需要相应的进行调整。
4 总结
本文给出了HSPA+终端的类别，以及影响性能的关键要素，同时结合终端性能的提升以及HSPA+的业务目标给出HSPA+终端的新技术。当然HSPA+终端还在进一步发展中，还存在新终端类别出现的可能，相关新技术也需要进一步的完善，预计在今年底能够冻结。但是HSPA+终端是完全后向兼容HSPA终端，因此它会有效保护已部署HSPA的运营商的投资。
