WiMAX与HSDPA优势比较

定位于宽带无线接入的WiMAX技术是一项基于IP体系构建的、具有较高频谱效率和一定服务质量保证的空中接口技术，它与3G\(WCDMA、CDMA1x\空中接口技术的后续演进版本(HSDPA、CDMA1xEV-DO、CDMA1xEV-DV)具有相似的性能表现和目标市场。为此，笔者认为很有必要利用一定篇幅，对WiMAX和3G空中接口技术的后续演进版本进行一定的比较与分析。

　　HSDPA的优势分析

　　HSDPA的概念及由来。为了增加下行非实时分组业务的吞吐量、提高无线接入侧的频谱效率，以满足更高传输速率或流媒体类型业务的需求，2004年，3GPP组织在WCDMA的R5版本中提出了HSDPA技术，将HSDPA作为对R99无线接口的补充，与R99信道可以应用在相同的载波，通过无线承载系统为HSDPA增加专门的信道，并且通过改进无线调制方式和无线接入管理方法，在理论上将WCDMAR99规范支持的单载波2Mbit/s的下行信道吞吐量提升到14.4Mbit/s。在未来WCDMA的R6版本的空中接口技术中，通过MIMO等新技术的引入，预计下行信道的吞吐量还将进一步增加到30Mbit/s。

　　HSDPA的关键技术。根据WCDMAR5规范，HSDPA的关键技术主要包括：自适应调制和编码、混合自动重传申请、快速包调度等内容。

　　自适应调制和编码(AMC)技术

　　自适应调制和编码技术的原理是根据信道情况的变化而改变调制、码率的模式。AMC技术主要可以提高处于有利位置用户的速率，从而提高小区的平均吞吐量。另外，通过改变调制方式而不是通过传输功率的改变来减少干扰的变化，即HSDPA相关的HS-PDSCH信道取消了快速功率控制。缩短的子帧长度\(2ms\可以有效地提高AMC的调制速率，从而能够适应无线信道的快速变化。

　　混合自动重传申请(HARQ)技术

　　HARQ是一种链路自适应技术，ARQ即自动请求重发，HARQ是将前向纠错编码(FEC)和自动重传请求(ARQ)相结合的技术。前向纠错编码(FEC)提高了传输的可靠性，但当信道情况较好时，由于过多纠错比特，反而降低了吞吐量。ARQ在误码率不是很高的情况下可以得到理想的吞吐量，但会引入时延，考虑将FEC和ARQ相结合就形成了混合ARQ。在发送的每个数据包中含有纠错和检错的校验比特。如果接收包中的出错比特数目在纠错能力之内，则错误被自行纠正，当差错已超出FEC的纠错能力时，则让发端重发。

　　快速包调度(FPS)技术

　　HSDPA的分组调度算法是HSDPA系统的控制核心，分组调度功能位于NodeB中新的媒质接入控制实体MAC-hs，从而将传统上RNC完成的调度功能搬到了NodeB中实现，更加接近用户设备，2ms的TTI长度使得调度响应更为迅速及时。一般来说，HSDPA的分组调度不外乎四大类，即基于时间的轮循方式、基于流量的轮循方式、最大C/I方式、部分公平的方式。

　　WiMAX与HSDPA的比较

　　通过上述对HSDPA的简单分析，不难看出HSDPA的一些基本特点和其具备的业务能力，与WiMAX相比，我们可以得出以下结论：

　　(1)IP化是空中接口技术的发展方向；

　　(2)OFDM(调制方式)、OFDMA(多址方式)是空中接口技术的演进趋势；

　　(3)AMC、MIMO、STC、AAS、波束赋形等关键技术是后3G技术的必备技术。

　　另外，从WCDMAR99向R4、R5的演进还反映了一个趋势，就是调度、功率控制、移动性等无线资源管理(RRM)方面的功能正在从基站向上靠近核心网的位置下放到基站侧，并且RRM功能也趋向于在基站侧终结。未来的无线接入网络趋势将很可能更加简单、“扁平”，即无线基站以IP的方式直接接入路由器。相比于GSM、GPRS和WCDMAR99等版本的无线基站而言，今后的基站将是“胖基站”，但综合考虑整网部署成本，对基站的功能确定将是技术趋势与实际商用需求折中的结果。

　　不考虑政策因素，从运营商的角度考虑WiMAX和HSDPA两者的区别，还应该引起注意的是：

　　技术/系统的成熟度

　　从技术标准的成熟度来看，WiMAX与HSDPA标准都已颁布，两者处于相同的层次；从系统设备\(核心网、无线接入侧设备、终端等\及其多厂商之间的互通情况的成熟度看，固定WiMAX\(IEEE802.16-2004\预计2006年底到2007年会真正成熟，移动WiMAX\(IEEE802.16-2005\将在2008年后成熟，而HSDPA的系统成熟期也将在2007年之后，从表面上看，两者的技术/系统成熟度非常接近。

　　但是，从运营商的角度考虑成熟度，还可能涉及技术版本的选择等问题。比如，对于已经部署了GSM网络的移动运营商来说，WCDMA是其向3G演进的最佳选择。对于目前问世的R99、R4、R5\(HSDPA\等不同的技术版本，如何进一步选择，的确不是一件容易的事情。可以预见，HSDPA迟早会成为WCDMA领域的主导技术。目前由于终端支持程度、各厂商系统互通能力等因素，大规模商用尚存在较大的技术与投资风险；如果应用成熟的R99或R4技术，投资风险很低，但是必然会面临今后向HSDPA升级、过渡的技术风险。如果将R99/R4的基站升级到HSDPA，至少要求基站侧进行一定的硬件改动、较大的软件升级以及RNC的一定的软件升级，同时，在进行R99/R4与HSDPA混合组网的时候，在HSDPA的覆盖区和R99/R4的覆盖区之间可能会面临切换的问题，由于HSDPA使用了一定的特殊物理信道和传输信道，如果满足切换的要求，必须对R99/R4的无线接入网络的RRM部分进行改动以支持这些特殊的信道，否则将无法切换。而不能互相切换、业务共享的网络就不能算是真正意义上的混合组网，实际上还是两张网络。

　　技术应用的综合成本

　　对于新兴的移动业务运营商而言，技术应用的综合成本尤其重要。对它而言，并没有哪种技术具有先入为主的特权，面对应用场景和目标客户群需求，要从系统部署成本\(技术前期投入、频率成本、站址资源、室内覆盖等\、终端成本、系统运维成本、IPR问题等方面入手，再综合考虑产业链的现状和未来发展情况，自主、谨慎地进行选择。

　　总而言之，在讨论WiMAX和HSDPA之间的关系问题时，不能简单从孰优孰劣的角度得出草率的结论，不同的运营商，技术选择的出发点不同，其结论难免会有较大的差异。