WiMAX與HSDPA優(yōu)勢比較

    定位于寬帶無線接入的WiMAX技術(shù)是一項基于IP體系構(gòu)建的、具有較高頻譜效率和一定服務質(zhì)量保證的空中接口技術(shù)，它與3G\(WCDMA、CDMA1x\空中接口技術(shù)的后續(xù)演進版本(HSDPA、CDMA1xEV-DO、CDMA1xEV-DV)具有相似的性能表現(xiàn)和目標市場。為此，筆者認為很有必要利用一定篇幅，對WiMAX和3G空中接口技術(shù)的后續(xù)演進版本進行一定的比較與分析。

　　HSDPA的優(yōu)勢分析

　　HSDPA的概念及由來。為了增加下行非實時分組業(yè)務的吞吐量、提高無線接入側(cè)的頻譜效率，以滿足更高傳輸速率或流媒體類型業(yè)務的需求，2004年，3GPP組織在WCDMA的R5版本中提出了HSDPA技術(shù)，將HSDPA作為對R99無線接口的補充，與R99信道可以應用在相同的載波，通過無線承載系統(tǒng)為HSDPA增加專門的信道，并且通過改進無線調(diào)制方式和無線接入管理方法，在理論上將WCDMAR99規(guī)范支持的單載波2Mbit/s的下行信道吞吐量提升到14.4Mbit/s。在未來WCDMA的R6版本的空中接口技術(shù)中，通過MIMO等新技術(shù)的引入，預計下行信道的吞吐量還將進一步增加到30Mbit/s。

　　HSDPA的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)WCDMAR5規(guī)范，HSDPA的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：自適應調(diào)制和編碼、混合自動重傳申請、快速包調(diào)度等內(nèi)容。

　　自適應調(diào)制和編碼(AMC)技術(shù)

　　自適應調(diào)制和編碼技術(shù)的原理是根據(jù)信道情況的變化而改變調(diào)制、碼率的模式。AMC技術(shù)主要可以提高處于有利位置用戶的速率，從而提高小區(qū)的平均吞吐量。另外，通過改變調(diào)制方式而不是通過傳輸功率的改變來減少干擾的變化，即HSDPA相關(guān)的HS-PDSCH信道取消了快速功率控制?？s短的子幀長度\(2ms\可以有效地提高AMC的調(diào)制速率，從而能夠適應無線信道的快速變化。

　　混合自動重傳申請(HARQ)技術(shù)

　　HARQ是一種鏈路自適應技術(shù)，ARQ即自動請求重發(fā)，HARQ是將前向糾錯編碼(FEC)和自動重傳請求(ARQ)相結(jié)合的技術(shù)。前向糾錯編碼(FEC)提高了傳輸?shù)目煽啃?，但當信道情況較好時，由于過多糾錯比特，反而降低了吞吐量。ARQ在誤碼率不是很高的情況下可以得到理想的吞吐量，但會引入時延，考慮將FEC和ARQ相結(jié)合就形成了混合ARQ。在發(fā)送的每個數(shù)據(jù)包中含有糾錯和檢錯的校驗比特。如果接收包中的出錯比特數(shù)目在糾錯能力之內(nèi)，則錯誤被自行糾正，當差錯已超出FEC的糾錯能力時，則讓發(fā)端重發(fā)。

　　快速包調(diào)度(FPS)技術(shù)

　　HSDPA的分組調(diào)度算法是HSDPA系統(tǒng)的控制核心，分組調(diào)度功能位于NodeB中新的媒質(zhì)接入控制實體MAC-hs，從而將傳統(tǒng)上RNC完成的調(diào)度功能搬到了NodeB中實現(xiàn)，更加接近用戶設備，2ms的TTI長度使得調(diào)度響應更為迅速及時。一般來說，HSDPA的分組調(diào)度不外乎四大類，即基于時間的輪循方式、基于流量的輪循方式、最大C/I方式、部分公平的方式。

　　WiMAX與HSDPA的比較

　　通過上述對HSDPA的簡單分析，不難看出HSDPA的一些基本特點和其具備的業(yè)務能力，與WiMAX相比，我們可以得出以下結(jié)論：

　　(1)IP化是空中接口技術(shù)的發(fā)展方向；

　　(2)OFDM(調(diào)制方式)、OFDMA(多址方式)是空中接口技術(shù)的演進趨勢；

　　(3)AMC、MIMO、STC、AAS、波束賦形等關(guān)鍵技術(shù)是后3G技術(shù)的必備技術(shù)。

　　另外，從WCDMAR99向R4、R5的演進還反映了一個趨勢，就是調(diào)度、功率控制、移動性等無線資源管理(RRM)方面的功能正在從基站向上靠近核心網(wǎng)的位置下放到基站側(cè)，并且RRM功能也趨向于在基站側(cè)終結(jié)。未來的無線接入網(wǎng)絡趨勢將很可能更加簡單、“扁平”，即無線基站以IP的方式直接接入路由器。相比于GSM、GPRS和WCDMAR99等版本的無線基站而言，今后的基站將是“胖基站”，但綜合考慮整網(wǎng)部署成本，對基站的功能確定將是技術(shù)趨勢與實際商用需求折中的結(jié)果。

　　不考慮政策因素，從運營商的角度考慮WiMAX和HSDPA兩者的區(qū)別，還應該引起注意的是：

　　技術(shù)/系統(tǒng)的成熟度

　　從技術(shù)標準的成熟度來看，WiMAX與HSDPA標準都已頒布，兩者處于相同的層次；從系統(tǒng)設備\(核心網(wǎng)、無線接入側(cè)設備、終端等\及其多廠商之間的互通情況的成熟度看，固定WiMAX\(IEEE802.16-2004\預計2006年底到2007年會真正成熟，移動WiMAX\(IEEE802.16-2005\將在2008年后成熟，而HSDPA的系統(tǒng)成熟期也將在2007年之后，從表面上看，兩者的技術(shù)/系統(tǒng)成熟度非常接近。

　　但是，從運營商的角度考慮成熟度，還可能涉及技術(shù)版本的選擇等問題。比如，對于已經(jīng)部署了GSM網(wǎng)絡的移動運營商來說，WCDMA是其向3G演進的最佳選擇。對于目前問世的R99、R4、R5\(HSDPA\等不同的技術(shù)版本，如何進一步選擇，的確不是一件容易的事情?？梢灶A見，HSDPA遲早會成為WCDMA領域的主導技術(shù)。目前由于終端支持程度、各廠商系統(tǒng)互通能力等因素，大規(guī)模商用尚存在較大的技術(shù)與投資風險；如果應用成熟的R99或R4技術(shù)，投資風險很低，但是必然會面臨今后向HSDPA升級、過渡的技術(shù)風險。如果將R99/R4的基站升級到HSDPA，至少要求基站側(cè)進行一定的硬件改動、較大的軟件升級以及RNC的一定的軟件升級，同時，在進行R99/R4與HSDPA混合組網(wǎng)的時候，在HSDPA的覆蓋區(qū)和R99/R4的覆蓋區(qū)之間可能會面臨切換的問題，由于HSDPA使用了一定的特殊物理信道和傳輸信道，如果滿足切換的要求，必須對R99/R4的無線接入網(wǎng)絡的RRM部分進行改動以支持這些特殊的信道，否則將無法切換。而不能互相切換、業(yè)務共享的網(wǎng)絡就不能算是真正意義上的混合組網(wǎng)，實際上還是兩張網(wǎng)絡。

　　技術(shù)應用的綜合成本

　　對于新興的移動業(yè)務運營商而言，技術(shù)應用的綜合成本尤其重要。對它而言，并沒有哪種技術(shù)具有先入為主的特權(quán)，面對應用場景和目標客戶群需求，要從系統(tǒng)部署成本\(技術(shù)前期投入、頻率成本、站址資源、室內(nèi)覆蓋等\、終端成本、系統(tǒng)運維成本、IPR問題等方面入手，再綜合考慮產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀和未來發(fā)展情況，自主、謹慎地進行選擇。

　　總而言之，在討論WiMAX和HSDPA之間的關(guān)系問題時，不能簡單從孰優(yōu)孰劣的角度得出草率的結(jié)論，不同的運營商，技術(shù)選擇的出發(fā)點不同，其結(jié)論難免會有較大的差異。

                                                                來源:中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)-人民郵電報