前景展望：ＨＳＤＰＡ對３Ｇ手機設計的意義

3G WCDMA／UMTS剛開始在全球范圍部署，熱衷于新技術的人士就對這曾經一度熱門的新技術失去了熱情，轉而開始關注高速下行分組接入(HSDPA)技術的美好未來了。技術行業似乎總是如此的風云變幻。一旦我們確信部署某種技術是可行的，我們就會開始尋求下一個重大的創新突破，HSDPA正是如此。因此，在加入論戰之前，請允許我說明一點：問題并非在于HSDPA是否會對UMTS取而代之，而是HSDPA是否會順應一般趨勢發展成為一種容易部署的技術，并成為現有3G UMTS網絡的軟件增強版。

HSDPA正在走向商業化，目前已經有43條網絡投入使用，另有63條網絡規劃完畢并處于部署或者試驗階段。Cingular Wireless公司2005年末在北美部分市場開始推出商用HSDPA業務，并預計UMTS／HSDPA網絡會在今年年底之前完成在美國大部分主要市場的部署。其他主要運營商(包括NTT DoCoMo、Vodafone以及T-Mobile)在2006年也開始推出HSDPA業務。歐洲主要運營商正在進行試驗，預計會繼亞洲與北美之后在2006年進行部署，大多數WCDMA／UMTS運營商會升級到HSDPA。事實上，部分運營商干脆跳過UMTS而直接部署HSDPA技術(資料來源：3GAmericas，2006年7月)。

但是，在HSDPA網絡部署過程中很少有人提及這種協議對手機設計的意義。當然，在高效部署后，HSPDA無疑能夠提供3．5G性能與14．4Mbps的數據速率。

漸進發展

HSDPA的許多優勢是建立在以下事實基礎之上，即該協議基本上是對3GPP(3G合作伙伴項目)規范的擴展。它可以通過構建成熟的UMTS技術而提高比特率，并將主要處理任務從無線網控制器轉移到Node B(基站)，從而更靠近空中接口。因此，手機OEM廠商在開發HSDPA器件時能夠再利用大部分現有UMTS設計工作，只不過需要添加性能更高的信號處理組件。不過，值得注意的是，目前手機接收機的設計變化不大；WCDMA發送器基本保持不變。HSUPA(高速上行分組接入)隨后會姍姍而來。

仍需跨越的障礙

為了充分挖掘HSDPA下載速度的潛力，我們需要比早期解決方案中使用的CDMA耙式接收機更先進的接收機技術。這些更先進的接收機技術只是有所改進，但是遠遠不能提供預期的峰值潛力。而高級均衡器可以解決上述問題。

天線問題是另一個要素。雖然在擁有理想的空中接口條件情況下單天線系統適合部分應用并且能夠完全發揮數據速率能力，但是高性能手機與PDA卻只能選擇具有接收多樣性(re．ceiver diversity)的雙天線系統。因為增加一個接收機和天線使手機在大部分空中接口條件下都能夠實現更高的下載速度。

HSDPA會嚴重影響手機信號處理與系統控制，因此需要更復雜的硬件及軟件。這一點從以下事實顯而易見，即它支持16階正交調幅(16-QAM)、鏈路適配、物理層再傳輸與混合自動重傳(HARQ)的組合、信道條件的物理層反饋、以及允許多家用戶共享空中接口信道的新型傳輸信道，即高速下行共享信道(Hs－DSCH)。高階16－QAM調制需要更高的無線電性能，尤其是更高的線性度。另外，接收機還必須能夠檢測信道質量并且向基站提供反饋。采用最新65nm工藝的多核心半導體器件的問世為設計人員帶來了巨大幫助，使他們能夠滿足HSDPA更快的處理速度以及更高的存儲器需求，同時能夠滿足功耗與成本節約需求，這是當前UMTS系統所采用的130nm與90nm工藝的巨大進步。

盡管2套天線會采集相同的信號，但在手機中集成接收多樣性或自適應調制功能可以在雙接收機和雙天線系統的各種鏈路條件下創建最佳的接收狀況。這需要每套天線和接收機在它們各自獨立的信號傳輸通道中運行，同時要求系統能夠將這兩個輸入信號進行合成，以提供最佳單個信號，這顯然會帶來尺寸問題。

不過，雙天線、雙接收器配置的設計人員面臨的最大挑戰是必須以盡可能遠的距離放置天線，也就是說一個靠近話筒，另一個靠近聽筒，分別位于手機的兩端。這在翻蓋手機中會形成一個有趣的問題，因為信號必須通過鉸鏈。

最終道路

隨著UMTS市場日趨成熟，與EDGE在GPRS市場成熟后的部署情形相同，HSDPA的部署也在愈演愈烈。隨著Cingular以及NTTDoCoMo等公司部署HSDPA網絡，上述趨勢開始浮出水面。HSDPA手機的更高性能與更高的效率相得益彰，另外，由于處理器可以在更長的時間內斷電，電池使用壽命也得以延長。總之，HSDPA是一種頗具魅力的技術，但是手機設計挑戰容不得半點小覷。(本文最初刊登在西班牙Mundo Electronico雜志)

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