3.5G/HSDPA技术架构与手机开发要点

图三　蜂巢技术的效能演进

　　为了保障业者的投资，两项标准都基于对既有网路做最小更动的原则来进行演进设计，也就是尽量不更动网路架构和核心网路，而且使用既有的频谱资源。在此情况下，就必须透过先进的技术来进行革新，而两项标准都运用了AMC、HARQ等技术作法，以下将做一比较说明。

　　■1xEV-DO

　　1xEV-DO（Evolution-Data Optimized）是一项已商业化的可行3G技术，能将资料传输率提高到2Mbps，所使用的频宽是1.25MHz，比起CDMA2000 1xRTT 和WCDMA这两种以语音服务中心的技术快上3～4倍。
　　1xEV-DO虽然是CDMA2000标准的一部分，但它完全没有仰赖CDMA语音网路中的任何元件来提供服务、移动性或漫游。系统业者不需要行动交换中心（Mobile Switching Center；MSC）或如家庭和访客位置]册（home and visitor location registers；HLR/VLR）的网路元件。因此不管系统业者目前使用的是何种语音技术，只要具有1.25MHz的成对频谱（paired spectrum），就能够建置1xEV-DO。

　　在1xEV-DO 网路有三个主要单元，如(图四)所示：

●无线节点（Radio Nodes；RNs）
●无线网路控制器（Radio Network Controller；RNC）
●封包数据服务节点（Packet Data Serving Node；PDSN）

图四　 1xEV-DO网路架构

　　每个无线节点一般皆支援三个区域（sector）和服务一个蜂窝系统，而每个区域中有一个专属发射器，用来节取用户数据机和无线节点之间的空中连结。 1xEV-DO中的更高层协定会在RNC中处理，RNC也负责传递RN和PDSN之间的用户数据资料。PDSN是一台用来连结无线网路和网际网路的无线边缘路由器（EDGE Router）。这个架构和一些其他的3G无线技术不一样的地方，在于它不需要依赖行动交换中心（MSC）。

　　除了RNC和PDSN，1xEV-DO数据中心还有一台聚合路由器（aggregation router）、一台元件管理系统（element management system；EMS）和数台ISP伺服器。聚合路由器节取从RN来的IP资讯，再传送到RNC；EMS负责管理无线接取网路。至于常用的ISP伺服器包括网路名称系统（Domain Name System；DNS）、动态主机组态协定（Dynamic Host Configuration Protocol；DHCP）和认证／授权／稽查（Authentication, Authorization, and Accounting；AAA）等标准IP伺服器。

　　整体来说，1xEV技术（也称为High Data Rate；HDR）是一种高效能和符合成本效益的网际网路解决方案，这项高速的技术能与CDMA网路相容，并提供最佳化的封包数据服务。更特别的是，它以最小的网路和频谱资源来达成其效能表现，是一项高频谱效率的技术。

　　■HSDPA

　　HSDPA（High-Speed Downlink Packet Access）是基于3GPP R99/R4架构的附加方案，也就是UMTS的一种空中介面，其架构中主要包含三个元件，分别是用户设备（User Equipment；UE）、Node B和无线网路控制器（RNC），如(图五)所示。在基本型的标准下，采用耙式接收器（rake receiver）的六类（category 6）行动用户，其尖峰资料传输率可达3.6Mbps；采用先进接收器方案的十类（category 10）行动用户则可再提升到14.4Mbps。

图五　HSDPA协定架构

　　HSDPA是基于现有WCDMA网路的演进，其网路建设成本主要用于Node B（基地台）和RNC的软/硬件升级。它将关键的数据处理从RNC转移到Node B，使数据处理与空中介面更靠近，从而实现更高的系统传输量并改善服务品质。不仅如此，HSDPA还能扩大系统容量，与现有的WCDMA技术相比，HSDPA能在同一个无线载频上为更多的高速率用户提供服务。

　　基本上HSDPA是WCDMA下行链结的封包式数据服务，其数据传送速率在5MHz的频宽下可达8～10Mbps（采用MIMO系统可达20Mbps）。它加入一项新的高速下行共用通道（High Speed Downlink Shared Channel；HS-DSCH），这个通道采用分割代码的方式，将主通道分成了15个子通道，而且配合缩短的TTI（transmission time interval）作法，在2ms的时间内对不同用户进行通道时间分配。这样一来，多个用户就能同时分享频宽，进而提升了频谱的利用率。