HSPA+

HSPA+，演進式HSPA（又名: HSPA Evolution, HSPA+, I-HSPA 或 Internet HSPA）定義於 3GPP release 7。Evolved HSPA 提供 HSPA 的數據傳輸率達到下行 42 42Mbps 以及上行 22 42Mbps 在使用 MIMO 技術以及更高速的 modulation。

HSPA+是HSPA（3GPPR6）的向下演進版本，是上下行能力增強的一項技術，在FDD系統中，上下行資源是分開處理的，因此HSPA+的終端類別要分別從上下兩個角度進行。

從標準定義的角度，HSPA+的下行業務通道是HS-DSCH，因此下行的終端類別也稱為“HSDPA終端類別”，當然這裡的“HSDPA終端類別”不同於3GPPR5中的”HSDPA終端類別“。同樣，HSPA+的上行業務通道是E-DCH，因此上行的終端類別可稱為“HSUPA終端類別”，也不同於3GPPR6中的“HSUPA終端類別”。

3GPP對HSUPA的稱呼是E-DCH

是3GPPR6及後續規範版本中定義的關鍵新特性

目標：提高上行鏈路數據傳輸速率，理論上最高達5.76Mbps，典型值2Mbps，同時提高頻譜效率，改善容量。

可基於3GPPR’99/HSDPA網路直接演進

E-DCH和R99/HSDPA相比

HSUPA不是獨立的新功能，是DCH的增強　HSUPA運行需要使用到R99大多數基本功能（如功控、軟切換等）

HSUPA沒有替代任何R99功能，更多的是疊加而不是替代

為什麼HSUPA可以提高接入速率，增大容量

香農定理C=W*log2(1+S/N)

HSUPA沒有採用高階調製就獲得了高速率？是

L1的HARQ和NodeB快速調度

3GPP又繼續推出了R7、R8、R9等，繼續為提高數據速率而努力。如表1所示。

表1 HSPA+速率

R7的主要特點是將HSPA增強到HSPA+。頻率帶寬一如既往地保持R99的5MHz不變，那麼要增加數據速率，就只能通過提高頻譜利用率來達到了。所以這裡我們看到， HSPA+採用了更高階的調製，下行引入64QAM，上行則引入16QAM。這都使數據速率有了大幅的提高。R7還有一個亮點是引入了一個很有前途的技術，叫多輸入多輸出，簡稱MIMO。有資深專家就說過：“在多用戶接入系統中，空間處理是最有前途的。”這個MIMO就是一種空間處理技術，它不像傳統那樣，採用單天線發送、單天線接收信號。而是在空間使用多天線發送，多天線接收，向空間要容量。據計算，增加的天線對數會使容量線性增加。也就是天線對數如果增加一倍，那麼數據速率也會增加一倍。這裡我們看到，使用兩天線發送兩天線接收的MIMO后，雖然調製也還是R6時的16QAM，但是速率卻提高了1倍。

R7之後的R8版本，繼續通過提高頻譜利用率來提高速率，同時提出通過雙小區來提高傳輸速率。

HSUPA新的傳輸通道

Uplink:E-DCH

HSUPA新的物理通道

Uplink:

E-DPDCH:E-DCHDedicatedPhysicalDataChannel（E-DCH專用物理數據通道）

E-DPCCH:E-DCHDedicatedPhysicalControlChannel（E-DCH專用物理控制通道）

Downlink

E-AGCH:E-DCHAbsoluteGrantChannel（E-DCH絕對準入通道）

E-RGCH:E-DCHRelativeGrantChannel（E-DCH相對準入通道）

E-HICH:E-DCHHARQAcknowledgementIndicatorChannel（E-DCH指示符通道）

E-DCH和DCH的差異

DCH：一個UE多個，複合為一個CCTrCH

E-DCH：一個UE僅能一個，MAC可將多個業務復用到一個E-DCH，支持HARQ

E-DCH和DCH可以並存同一UE，但若配置了E-DCH，則DCH的最大速率被限制在64kbps

E-DCH編碼過程

CRC：固定為24bit，DCH為0、8、12、16、24bit

傳輸塊分割：Max5114bit

通道編碼：1/3Turbo，DCH為1/2、1/3卷積，1/3Turbo

HARQ：速率匹配併產生RV

物理通道分段：與DCH相同

交織：只有一次，DCH為兩次

HSUPA新的物理通道

上行E-DPDCH（E-DCHDedicatedPhysicalDataCHannel）

傳輸上行數據，擴頻因子256～2，BPSK調製

上行E-DPCCH（E-DCHDedicatedPhysicalControlCHannel）

傳輸上行控制信息E-TFCI,RSN,等，擴頻因子256

下行E-AGCH（E-DCHAbsoluteGrantCHannel）

傳輸NodeB調度程序判決絕對值，SF=256

下行E-RGCH（E-DCHAbsoluteGrantCHannel）

傳輸增/減調度指令，SF=128

下行E-HICH（E-DCHHARQAcknowledgementIndicatorCHannel）

傳輸上行數據接受確認指示，SF=128

上下行AssociatedPDCH

傳輸高層信令，提供功控、同步參考

下行數據

（1）用於上行傳輸數據，OVSF，擴頻因子256～2，調製方式BPSK

（2）支持多碼道傳輸，最大速率2×SF2+2×SF4=5.76Mbps

（3）支持兩種TTI：2ms或10ms，2msTTI通過5個獨立的子幀實現

（4）E-DPDCH不能獨立傳輸，需要同時傳送DPCCH，依據其導頻進行通道估計和功控

相同：

幀結構，OVSF，多碼道傳輸，BPSK，快速功控，

不同：

E-DPDCH支持SF=2E-DPDCH支持NodeB調度

E-DPDCH支持HARQE-DPDCH支持2msTTI

HSUPA新的物理通道－－E-DPCCH

（1）用於上行傳輸和E-DPDCH相關的物理層控制信息

（2）10bit信息，主要包括三部分：E-TFCI，RSN，Happybit

（3）實際信息10bit進行（30,10）二階Reed-Muller編碼變為30bit

（4）固定映射到I支路，擴頻因子為SF2561，

（5）2msTTI傳輸30bit，10msTTI重複這30bit5次

E-DPCCH包含的10bit信息

（1）E-TFCI：7bit，E-DCH傳輸格式組合指示，表明E-DPDCH傳輸塊大小

（2）3GPP25.321定義了4個E-TFCItable

（3）RSN：2bit，重傳序列號，通知當前E-DPDCH上發送的傳輸塊HARQ序號

（4）首傳RSN=0，第一次重傳RSN=1，………，第三次重傳RSN=3

（5）Happybit：1bit，指示UE是否滿足當前的數據速率（相對功率）

UE選擇E-TFCI是基於

（1）允許的E-TFCS(由RNC通過RRC信令指示)

（2）准入功率(AGCH/RGCH通過NodeB調度)

（3）UEbuffer(RemainingPDUstotransmit)

（4）UEcapability(如MaxTxpower)

（1）下行公共通道，用於通知E-DPDCH相對於DPCCH可使用的準確功率水平

（2）共6bit信息，包含三部分內容

（3）絕對準入值（5bit）：0～31，表明E-DPDCH/DPCCH功率比

（4）絕對準入範圍（1bit）：僅用於2msTTI，用以激活/去激活某一特定的HARQ進程（由E-AGCH時序來識別）或全部HARQ進程

（5）主/輔UE-id：用於掩碼E-AGCH，表徵E-AGCH屬於哪個UE

（6）SF=256，2msTTI傳輸60bit，10msTTI重複這60bit5次

E-AGCH編碼過程

（1）E-AGCH的結構與HSDPA的HS-SCCH結構非常相似

（2）6bit信息上計算一個16bit的CRC，並使用主/輔UE-id進行掩碼

（3）通過UE-id，UE可以知道E-AGCH是否屬於自己

（1）下行通道，用於傳遞↑或↓指令，影響E-DPDCH的相對發射功率，從而調節上行數據速率的上升/下降

（2）E-RGCH採用開/關鍵控的BPSK調製

（3）2msTTI，RG信息在3個slot傳送，10msTTI時：

（4）40個E-RGCH和E-HICH復用到一個SF=128的下行碼道

HSUPA新的物理通道－－E-HICH

（1）下行通道，用於傳遞上行數據接受確認/非確認消息

（2）E-HICH採用開/關鍵控的BPSK調製

（3）2msTTI，HI信息在3個slot傳送，10msTTI時HI在12個slot傳送

（4）40個E-RGCH和E-HICH復用到一個SF=128的下行碼道

E-HICH/E-RGCH復用過程

（1）E-HICH/E-RGCH基本組成單元是40bit長的正交序列

（2）40個正交序列復用到一個SF=128的碼道。

（3）相同的E-HICH/E-RGCHbit在3個時隙重複3次，但遵循特定的跳變圖樣

（4）一個小區可以配置多個SF=128的碼道來突破40個特徵碼（E-HICH和E-RGCH各20個）的限制，但同一用戶的E-HICH/E-RGCH必須在同一碼道