快速蜂窝选择
FCS是为HSDPA而推荐使用的。使用FCS,UE能指示一个最好的小区用于下行链路。确定“最好的”蜂窝不仅要基于无线信号传播的条件,还要考虑在Activeset中小区的功率和码字空间的资源。一般而言,同时有很多小区处于activeset,但只有最适合的小区基站允许发送,这样可以降低干扰提高系统容量。
在离小区中心较远的边缘,每个信道质量都比较低。使用FCS策略可以选择一个服务小区使得链路的质量相对稳定。它是通过C/I和上行DCCH的小区指示信息来对各个小区进行比较的。FCS对物理层方面的要求和Release99中的选择性分集发射(SSDT)相似。
如果使用Node-B之间的单元选择,在HSDPA调度和终端就绪之后,需要实现HARQ状态和调度表的同步。一种传输状态同步的方法是通过空中传播的物理层实现的。如果FCS可以选择变化的Node-B,那么就需要让所有的Node-B都能侦测到上行链路的物理层发送信号,而这和常规的上行链路功率控制策略矛盾。它这种策略不能确定上行链路发送信号能被所有的Node-B侦测。有两种途径可以解决:使用改进的上行链路功率策略,当任何Node-B需要时,UE的传递功率都能相应增加;第二种方式还是使用常规的功率控制策略,但加上一个功率偏移来保证传输状态能被新的Node-B侦测。这两种方式中,优先推举第二种方式。但是,必须评估需要多大的功率偏置及其对整个系统的性能影响。
MIMO技术
多入多出(MIMO)系统是在发送和接收端同时使用多天线,这样相对于只在发送端使用多个天线有更多好处。在MIMO系统中,通过码复用技术可以使峰值吞吐量得到提高。
采用码复用技术后,为HS-DSCH分配的信道/扰码对用来调制M个独立的数据流(M为发送的天线数)。复用了相同信道化码、扰码的数据必须用空间参数加以区分,这要求在接收端使用至少M个天线。在理论上,使用码复用的峰值传输速率是单天线传送的M倍。通过码复用可以结合码复用技术和一个较低阶的星座调制如16QAM来达到一个适中的数据传输速率,而若不采用码复用技术,达到相同的数据速率可能需要采用64QAM调制。相对于使用单天线传送加上较高阶的星座调制达到的相同速率,码复用技术可以降低对Eb/N0的要求,从而提高整个系统的性能。
在关注HSDPA中使用的MIMO技术时,重点集中在具有代表性的开环方式MIMO。在常规单天线发送的HSDPA中,一组下行信道(N个)在多个用户间共享。使用M个发射天信的开环MIMO,也使用同样数量的下行信道码,但是每个码字被复用了M次,并且每个码字用来调制不同的数据子串。特别的数据以更高的编码速率进行编码、速率匹配和交织。
对于UE的联合检测,在每个收发天线对之间都要进行复信道估计。在平坦衰落信道下,信道的特性可以由MP个复信道因子来确定。在频率选择性衰落信道下,信道特性可以由LPM个复信道因子刻画,其中L是RAKE接收机的Finger数。信道估计可以通过接收信号和M个正交导频序列相关运算获得。对比常规的单天线接收机,信道估计复杂度提高了MP倍。对数据检测,每个天线后面都要接针对N个扩频码的匹配滤波器。一般来说,每个天线需要LP个解扩器。对于MN个数据子流的每个子流,对应LP个解扩器输出,每个输出用对应信道估计的复共轭进行加权,然后加在一起构成充分统计量。这个过程称为空时RAKE接收,是单天线RAKE接收在多天线处理情况下的扩展。
共享同一个码字的M个数据子串的充分统计量(向量)中的每个量(标量)包含了空间多址干扰,然而在平坦衰落信道下,因为在信道传送过程中码字的正交性得到了保持,作为一组(Group)的这些子串并不受到其它码字所产生子串的干扰。对M个编码子串中的每一组,采用多用户检测来消除MAI的影响。可采用的多用户检测方法包括最大似然检测和VerticalBLAST检测。最大似然检测方法可以通过充分统计向量的噪声方差直接推导出来,但是最大似然检测的复杂度是随M呈指数增长的,因此,次最优但复杂度较低的V-BLAST是较可行的方法。V-BLAST检测器包括两部分:一个线性变换和一个串行干扰抵消器,线性变换通过迫零算法或最小均方误差准则消除MAI,经过线性变换后,子流中的具有最高信噪比编码符号被检测出来,并抽取出充分统计量中的对应信号。使用修正过的充分统计量,线性变换和干扰抵消重复进行,直到所有的子串都被检测出来。经过MIMO检测器后,MN个子串恢复成高速数据流,解映射到比特,然后解交织、译码。
