1、HSUPA關鍵技術

　　與HSDPA類似，HSUPA采用了物理層快速重傳及軟合并（HARQ）、Node B分布調度、更短的TTI、高階調制等技術。因此HSUPA的系統性能主要由擴頻、調制、編碼、HAQR重傳和軟合并、調度效率以及特定無線環境等因素確定。

　　1.1　軟合并與HARQ技術

　　HSUPA采用混合自動重傳HARQ技術，應對復雜多變的傳輸信道。HARQ是一種糾錯技術。混合（Hybrid）的意思是它綜合了前向糾錯碼（FEC）和重傳（ARQ）兩種方式的特點。R99/R4采用了傳統的ARQ方法，重傳功能在RLC實現。HSUPA在Node B增加了H-ARQ功能，用以提高傳輸速率和減小時延。在HSUPA中采用的是多進程停等HARQ機制。停等協議SAW（Stop & Wait）是對每個進程來說，發送完數據包后等待接收正確的確認信息，如果對方沒有正確接收，則重傳數據包，如果對方已經正確接收，則發送下一個新的數據包。在HSUPA中，10msTTI對應4個HARQ進程，2msTTI對應8個HARQ進程。對于HARQ的前向糾錯，分為CC（Chase Combining）和IR（Incremental Redundancy）兩種方式。CC方式重傳的信息和第一次發送的內容完全一樣，這樣UE在解碼前，先把重傳的信息進行最大比合并后，再進行解碼，提高解碼增益。IR方式的重傳支持兩種類型，一種是重傳時發送和前次發送完全不一樣的冗余信息，該信息只有和第一次發送的信息合并后才可以解碼；另外一種是重傳時發送和前次完全不一樣的冗余信息，但該信息是可以自解碼的。在每次HARQ重傳時，通過給定增量冗余方式，提高譯碼前向糾錯的能力。

　　1.2　快速調度

　　HSUPA采用Node B的非集中調度策略。非集中調度策略是針對RNC內的集中式調度策略而言，RNC集中調度的優點是知道UE多個無線鏈路的解調性能以及相應小區負載信息，可以更準確的調度UE的數據傳輸速率，防止UE過高的發射功率給某些小區帶來過大的底噪攀升，但是缺點是響應時間太慢。Node B非集中調度的優點是可以根據當前UE的信道條件好壞和小區負載狀況，以最快2ms的速率對用戶的數據傳輸速率進行調度，可以獲得快速調度帶來的性能增益，缺點是無法知道調度UE發射功率給其他鄰小區帶來的底噪攀升。為了解決軟切換區域服務小區Node B調度給其他鄰小區帶來的不可估計的底噪影響，在HSUPA中，最終的UE傳輸格式選擇權由UE自己決定，UE可以根據當前各個小區下行傳輸速率調度指示 RG信息以及自己剩余可用功率信息，決定是否增加傳輸速率，還是降低傳輸速率。比如，如果UE接收的非服務小區傳輸速率調整指示RG為下調傳輸速率，則即使UE服務小區指示UE上調傳輸速率，也將按照下調傳輸速率進行數據傳輸，防止過大的發射功率抬高非服務小區的底噪聲，超過了負載要求，導致系統性能下降。Node B采用非集中式的快速調度機制，和R99/R4的DCH相比，可以使得Node B工作在較高的負載水平，這樣網絡規劃的負載余量預留可以大大的減小，提高了系統上行的容量。

　　1.3　2ms短幀

　　HSUPA采用2ms短幀，減小了傳輸時延，主要體現在空口數據傳輸相比10ms有比較大的時延減小，并且發射方數據組成幀時需要的幀對齊時間也減小了。2ms短幀使得Node B控制的HARQ進程的往返RTT（Round　Trip Time）減小了，并提高了快速調度響應時間。相對10ms幀來說，可以更好的利用資源，獲得更高的系統容量。

　　下面具體分析一下2ms TTI和10ms TTI相比帶來的性能增益。

表1　HSUPA調度周期仿真參數

　　HSUPA調度周期仿真參數如表1所示。2ms TTI的EDCH調度周期為2ms，Node B根據當前小區負載特性確定用戶調整的速率指示（RG，Rate Grant）值，并發送給用戶，用戶使用該調度信息（SI，Scheduling Information）時，考慮處理時延等因素，調度對應上行數據傳輸格式有10個時隙的延遲；10ms TTI的E-DCH調度周期和上行數據使用SI的延遲分別為10ms和35時隙。仿真結果顯示，在4.5dB RoT的情況下，2ms TTI的E-DCH小區吞吐率比10ms TTI的E-DCH小區吞吐率提高了16%，并且隨著工作負載點的增加，獲得的性能提升更大。可見短TTI帶來了較大的性能增益。

　　2、HSUPA在UMTS中的技術實現

　　2.1　在物理層的實現

　　為了支持HSUPA，物理層在上行增加了E-DPCCH和E-DPDCH，在下行增加了E-AGCH、E-RGCH和E-HICH。上行增強專用數據信道E-DPDCH用于承載HSUPA用戶上行的傳輸數 據，最大支持2個SF=4同時組合2個SF=2的多碼傳輸，峰值速率可達5.76Mb/s， E-DPDCH采用BPSK調制；上行增強控制信道E-DPCCH承載解調數據信道E-DPDCH的伴隨信令。下行絕對授權信道E-AGCH為公共信道，由用戶服務E-DCH無線連接所在的小區指示UE E-DPDCH最大可用功率偏置，通常為慢速調節；下行相對授權信道E-RGCH為專用信道，最快可按2ms時間快速調整UE的上行可用功率；下行 HARQ指示信道E-HICH用于反饋用戶接收進程數據是否正確的ACK/NACK信息。