在前两期杂志中，已分别为各位介绍了上下行实体频道架构，及传输时所涉及的调变、编码及资料速率等技术，这一期则是主要介绍HARQ(混合式自动重送请求)，另外还有MAC层的封包排程功能、HSDPA的测试模型与参考频道等，最后，展望Release6及Release7，点出HSDPA的下一步发展。
混合式自动重送请求(混合式ARQ，HARQ)是一种结合了前馈式错误修正(Feed-forward Error Correction，FEC)与ARQ方法的技术，可以由前一个失败的尝试中存下有用的资讯，供之后的解码使用。HARQ是一种隐含的连结调适技术，相对于AMC使用明确的C/I或类似的量测结果来设定调变与编码的格式，HARQ则是使用连结层的确认机制(ACK/NACK)来决定是否要重送。换个方式来说，AMC会提供粗略的资料速率选择，而HARQ则会依据频道的状况，提供较精细的资料速率调整(图1)。
HARQ重新传送
重新传送的时候，HARQ会使用与初次传送相同的传输区块集来进行，因此具有同样的资讯位元数，但是可能会使用不同的调变方法、频道码集(包括频道码集的大小)或发射功率。如此一来，重送时可以使用的频道位元数可能会与初次传送的不同(频道位元数就是实际在空中介面上传送的位元数)。此外，即使频道位元数不变，频道位元集(Channel-Bit Set)也可能会不相同。
为了将额外重送请求的次数降到最低，HARQ会使用两种「Soft-combining」方法的其中一种来确保讯息可以被顺利地解码：
‧Chase Combining(CC)：做法是送出一个与侦测出错误的封包完全相同的封包；解码器在解码之前会先将所有收到的封包合在一起。
‧递增冗余(IR)：做法是渐进地送出不同组的位元，以便与原始的那一组位元合在一起，如此一来就可以增加冗余的资料量，也就比较可能可以回復因无线传输所造成的错误。
使用递增冗余法
图15说明了IR方法是如何运作的，为了简化起见，这个例子中假设理论上的IR缓冲区大小为每个程序10个位元，且只有一个程序。CRC加进去之后，原始资料(4个位元)会对应到图中的资料区块，在第一个比率匹配阶段中，该资料会用1/3的比率进行编码，然后加以打孔，此时，输出位元数会与IR缓冲区的大小相匹配，在此例中为10个位元。
第二个比率匹配阶段(冗余版本的选择)会再将资料打孔一次，资料可被分成不同的资料集，每一个都会对应到不同的RV，此处是以深、中、浅3个灰阶来显示。在任何一次的传送动作中，只会送出这些资料集的其中一个。
5个深灰色的位元(RV=0)会透过空中介面(OTA)送出，得到4/5的有效编码比率，也就是说，就每个原始的资料位元而言，会由OTA送出1+1/4个位元。资料到达UE之后会被解调出来，并填补一些多余的位元(Dummy Bit)，然后塞入IR缓冲区中。接着该资料会被解码(可能会有一些错误)，得出如图2左上方所示的4个有条纹(原始资料)的位元。此区块会与CRC做比对检查，如果发现错误的话，会将该资料储存下来，并且送出一个NACK请求重送。
重新传送的时候，会採用不同的RV或打孔方法，并透过空中介面送出5个中灰色的位元。在UE端，中灰色的位元会与原始传送的深灰色位元重新组合起来，提供2/5的有效编码比率。现在，对每个资料位元来说，会有2+1/2个位元可用来解码，因此可以提高解码的成功率。但是，如果结果与CRC比对检查之后，该区块还是有错误存在的话，重送的程序就会再重来一次。
再次重送时会再使用另一个RV或打孔方法，现在是以浅灰色的位元来表示。这些位元也是以OTA的方式送出，然后在UE端与第一次和第二次传送的深灰色和中灰色位元重新组合起来。请注意，新的RV会提供额外的冗余资料，即使部分或全部编码过的位元与先前送出的编码位元有重复亦然。在第三次传送之后，有效的编码比率为4/15，也就是每个资料位元现在会变成3+3/4个位元。该资料最后终于能正确地解码出来，并送回一个ACK加以确认。如果不是这样的话(区块中还是有错误存在)，那么就会再送出一个NACK，然后又会送出更多的RV，一切端视一个区块所允许的最高传送次数而定。
如果是16QAM格式的话，不同的RV可能不只会对应到不同的打孔方法，而且也会对应到不同的星座图版本或重新安排方式。
Inter-TTI的间隔
HSDPA的传输时间间隔(TTI)固定为2ms，相当于一个子讯框的长度。nter-TTI的间隔指的是到同一个UE的两次传送间的TTI(或子讯框)数目，如图3所示。
UE必须支援的最小Inter-TTI间隔为1、2或3，该值取决于HS-DSCH的类别(接下来会定义)。Inter-TTI最小间隔为1的UE应该可以在每个子讯框中接收资料；间隔为2的UE则为每隔一个子讯框；间隔为3的UE则为每隔两个子讯框，因此，最有能力的UE是最小Inter-TTI间隔为1的UE。
HARQ的程序
HSDPA系统不会重送一个资料区块，除非收到了该资料的ACK或NACK。BTS大约要花5个子讯框的时间长度，才能收到指出UE是否有正确地收到BTS送出之资料的相关ACK/NACK回应，因此，对单一个HARQ程序来说，Inter-TTI的间隔最少为6。
为了避免送出资料区块到收到ACK/NACK回应之间(也就是延迟期间)的时间浪费(它会降低资料流通率)，可以同时执行多个独立的HARQ程序，这样就可以提高传送到特定UE的资料速率了。
图4是两个HARQ程序且Inter-TTI的间隔为3，每一个HARQ程序都会指定一个识别码(图中的P=0或1)，以便让发射器和接收器上的HARQ程序能够相互辨认。新的资料指示器(NDI)能用来区分不同的资料区块，HS-SCCH会在同一个程序中，透过切换NDI的值为0或1来指示是否有新的资料被送出。在这个范例中，程序1收到了一个NACK，因此会重送该封包，NDI的值会保持在0。
如果Inter-TTI的间隔等于2，且使用3个HARQ程序(图5)的话，其资料流通率会是Inter-TTI间隔为3且使用两个HARQ程序(图4)的1.5倍。
最小的Inter-TTI间隔为3的UE必须要能支援2个HARQ程序，最小的Inter-TTI间隔为2的UE必须要能支援3个HARQ程序，而最小的Inter-TTI间隔为1的UE则必须要能支援6个HARQ程序，这也是可以同时传送的最大程序数目。软记忆区(Soft Memory)会分割给不同的HARQ程序使用，BTS可以选择任一个程序数目，最多只能到该UE类别所能处理的最大程序数。
至于一个UE所能支援的最小间隔值为何，会取决于HS-DSCH的类别(表1)。请注意，类别11和12的UE只能支援QPSK。
MAC层的封包排程功能
除了频道编码与实体层和传输层的改变之外，HSDPA还做了另一项改变以支援快速的封包传送，那就是将封包排程功能由网路控制器改到Node-B(BTS)的MAC层来执行。
封包排程演算法会将无线频道的状况(依据所有相关UE送来的CQI值)，以及需要传送给不同使用者的资料量等因素列入考虑。服务无线频道状况最佳的UE固然可以将资料流通率提到最高，但显然地在排程时也需要顾及某种程度的公平性。此外，还有一些因素也是排程演算法需要加以考虑的，例如服务的品质。实际的资料流通率主要还是取决于所使用的封包排程演算法。
HSDPA的排程、调变和编码调适，以及HARQ重送等皆很快速，因为这些会在尽可能靠近空中介面的地方进行，而且会使用长度短的讯框。有快速的排程功能才有可能追踪快速频道的变动。
HSDPA的测试模型与参考频道
符合性规格中已经加入一个新的BTS传输测试模型－Test Model 5，可用来测试支援HSDPA与16QAM调变之BTS的误差向量值(EVM)，它包含8、4或2个HS-PDSCH频道，视BTS的能力而定(参考3GPP TS 25.141 6.1.1.4A)。
就测试UE接收器与效能的要求而言，HSDPA的Release5中定义了5组的固定参考频道(FRC)，类似于Release99中定义的参考量测频道(RMC)(参考3GPP TS 25.101 9)。Release6中又加入了第6组的FRC，不同的UE类别需使用不同组的HSDPA FRC：
‧FRC H-Set1适用于HS-DSCH类别1和2的UE
‧FRC H-Set2适用于HS-DSCH类别3和4的UE
‧FRC H-Set3适用于HS-DSCH类别5和6的UE
‧FRC H-Set4适用于HS-DSCH类别11的UE
‧FRC H-Set5适用于HS-DSCH类别12的UE
‧FRC H-Set6适用于HS-DSCH类别7和8的UE
表2出自于HSDPA的规格，说明的是FRC H-Set3。图6则列出了对应的编码。
W-CDMA不断更新
W-CDMA Release5中加入了HSDPA技术，以提高下行数据传输的资料流通率及系统效率。HSDPA带来的主要改变包括增加新的高速数据频道、结合分时多工与分码多工技术、使用适应性调变与编码及混合式ARQ技术，以及将MAC层的排程功能改到Node-B执行等。若能充分瞭解这些改变，设计和测试工程师就可以开始着手将HSDPA成功地实作到基地台和UE中了。
展望Release6，虽然其内容还在最后定案的阶段，但针对无线介面所设计的最重要功能就是增强上行网路的专用频道(Enhanced Uplink for Dedicated Cannel，EUDCH)，或是较为人熟知的高速上行封包存取(High Speed Uplink Packet Access，HSUPA)技术。这项技术与HSDPA类似，只是改为提高上行网路的覆盖率和资料流通率，以及缩短其延迟间隔。Release7很可能会包含多重输入、多重输出(MIMO)的天线，以支援更高的资料速率，可被视为HSDPA的增强版。
(本文作者任职于安捷伦)