HSPA+與LTE技術(shù)兼容問題

WCDMA/HSPA采用基于CDMA的碼分多址無線接入技術(shù)，在較寬的頻譜上進行直接序列擴頻。WCDMA技術(shù)使用正交可變長度擴頻碼（OVSF）進行擴頻，對于不同業(yè)務(wù)承載帶寬不同，則獲得的處理增益不同。在下行方向，碼片速率同為3.84 Mchip/s的OVSF碼和擾碼疊加，起擴頻碼的作用。前者用于區(qū)分同一小區(qū)下不同信道或用戶，實現(xiàn)碼分多址接入；后者用于區(qū)分小區(qū)。在上行方向，擴頻碼也是碼片速率為3.84 Mchip/s的OVSF碼和另一個擾碼的疊加，而這時OVSF碼因為不同步，不再用于區(qū)分用戶，區(qū)分用戶功能靠擾碼來完成，每一個UE都使用自己的擾碼。HSDPA引入HS-DSCH后，為了有效降低數(shù)據(jù)傳輸所需的網(wǎng)絡(luò)側(cè)與UE側(cè)的工程實現(xiàn)復(fù)雜程度，采用固定因子的擴頻碼，即SF=16。對不同傳輸速率的支持可通過多碼傳輸來實現(xiàn)，系統(tǒng)通過給用戶動態(tài)分配OVSF序列數(shù)目來滿足傳輸速率的要求，3GPP規(guī)定最多有15個SF=16的碼字可以用于HS-DSCH。HSUPA引入E-DPDCH后，采用擴頻因子為64~2的OVSF碼，實現(xiàn)較高的上行接入速率帶寬。

LTE采用基于OFDM的正交頻分復(fù)用的無線接入技術(shù)，OFDM支持基站同時與多個移動終端通信，每個移動終端占用不同的頻率。LTE下行鏈路采用OFDM多址接入方案是因為OFDM具有的特點滿足了LTE設(shè)計的初衷：帶有循環(huán)前綴的OFDM符號具有相對較長的時間尺度，因此OFDM提供了很高的穩(wěn)定性來對抗信道頻率選擇性；OFDM提供了頻域的多址接入；靈活的傳輸帶寬可以支持不同大小頻譜分配操作；可以從多個基站傳輸相同的信息實現(xiàn)廣播和多播傳輸。LTE上行鏈路采用DFT擴展OFDM（DFTS-OFDM）技術(shù)，是因為DFTS-OFDM可以實現(xiàn)發(fā)射信號的瞬時功率變化小（單載波性質(zhì)）、能在頻域使用低復(fù)雜度高質(zhì)量的均衡、能使用具備靈活帶寬分配的FDMA。圖2示出的是CDMA與OFDMA多址方式。

3 支持的調(diào)制方式

為了提高頻譜資源利用率，在R7版本中HSPA+下行鏈路引入64QAM高階調(diào)制技術(shù)，上行鏈路增加16QAM。HSPA+下行鏈路支持的調(diào)制方式有QPSK、16QAM和64QAM，上行鏈路支持的調(diào)制方式有BPSK、QPSK和16QAM。

LTE下行鏈路與HSPA+一樣，可以支持QPSK、16QAM和64QAM調(diào)制方式。對于上行鏈路，考慮到終端在發(fā)射功率和能耗方面的限制，現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)一般不采用64QAM，而LTE更為重視熱點覆蓋和微小區(qū)覆蓋，在最終決定LTE中暫不實現(xiàn)上行單用戶MIMO技術(shù)后，經(jīng)過討論確定要支持上行64QAM調(diào)制方式，因此LTE上行鏈路與下行鏈路一樣，支持QPSK、16QAM和64QAM調(diào)制方式（見圖3）。

4 信道共享與速率適配

HSPA的一個關(guān)鍵特性就是共享信道發(fā)送。HSPA下行信道的信道化碼和發(fā)射功率可以在小區(qū)內(nèi)的用戶間動態(tài)共享，這種共享主要是在時域上進行。HSPA采用動態(tài)速率控制的鏈路自適應(yīng)技術(shù)，通過動態(tài)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)速率可補償動態(tài)的信道變化。無線鏈路數(shù)據(jù)通過調(diào)整每一個TTI（2 ms）內(nèi)所采用的調(diào)制方式、傳輸塊的大小和分配給UE的信道化碼集合來實現(xiàn)速率調(diào)整。速率控制通常取決于瞬時信道條件，最典型的是通過CQI來獲得的。

LTE也可以實現(xiàn)共享信道傳輸，但與HSPA不同的是，LTE共享資源為時間和頻率。共享信道傳輸?shù)膽?yīng)用可以很好地匹配分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提出的快速變化資源需求。LTE采用調(diào)度器來決定每條鏈路上所用的數(shù)據(jù)速率。與HSPA不同的是，LTE終端只服從服務(wù)小區(qū)的調(diào)度命令。下行鏈路調(diào)度器基于信道狀態(tài)報告分配下行傳輸資源，被調(diào)度終端可以在每個1 ms的調(diào)度間隔內(nèi)被分配以180 kHz寬的資源塊的任意組合。上行鏈路調(diào)度器基于不同上行鏈路傳輸?shù)恼环指?，可以? ms執(zhí)行1次，控制在給定時間間隔內(nèi)允許哪些移動終端在小區(qū)內(nèi)采用何種頻率、數(shù)據(jù)速率進行傳輸。