引言
为了增强对于数据业务的支持，TD-SCDMA在3GPP Rel-5和Rel-7中分别引入了HSDPA（高速下行包接入）技术和HSUPA（高速上行包接入）技术（合称HSPA）。而TD-SCDMA在3GPP Rel-8中启动了一个新的研究项目HSPA+，对HSPA进行了进一步的演进和增强。本文介绍了TD-SCDMA HSPA+的目标，关键技术和标准进展。
1 TD-SCDMA HSPA+的目标
为了进一步提升HSPA系统的性能，TD-SCDMA在3GPP Rel-8中启动了HSPA+项目，目标包括：
1) 提高频谱效率和峰值速率；
2) 增大系统容量和支持的用户数；
3) 保持和TD-SCDMA HSPA系统/R4系统的后向兼容性；
4) 降低用户面时延和控制面时延；
5) 降低终端功耗。
2 TD-SCDMA HSPA+的关键技术
2.1 Multiple Input / Multiple Output (MIMO)
智能天线和MIMO是多天线系统的两个不同分支。智能天线利用信道的相关性以达到波束赋形的目的,能提高系统覆盖；而MIMO技术则利用信道的独立性以达到多数据流并行传输的目的，能提高系统的容量。
如果将智能天线与MIMO技术相结合，系统能同时获得空间分集和空间复用增益。这种新的天馈系统不但能提供智能天线所带来覆盖增益，还能通过MIMO技术获得M（M为发端或收端的最小天线数）倍的容量增益。按照复用方法的不同，TD-SCDMA HSPA+中的智能天线系统可以采用以下两种MIMO演进方案。
以下是TD-SCDMA HSPA+中MIMO技术包括的一些方案。
1) PSRC（Per Stream Rate Control）方案
TD-SCDMA HSPA+的MIMO技术中采用PSRC方案。Node B根据UE上行发送的参考符号进行上行信道估计，获得上行2×8的信道矩阵；应用本征值分解或SVD分解方法得到两个最大本征值对应的本征向量，作为下行双数据流的加权因子。两个数据流经单独的编码、调制和智能天线赋形加权后，并行从不同的虚拟天线端口发送。
2) MIMO信道估计码的分配方案
准确的信道估计是MIMO数据正确解调的前提，为此采用PSRC的每个MIMO数据流需伴随传输单独的信道估计码。在TD-SCDMA中使用Midamble作为信道估计码。以下是鼎桥公司的一种MIMO信道估计码的分配方法：假设虚拟天线端口数为n，每虚拟天线端口各有16个walsh码，根据高层配置的K值，得到以
表1. 虚拟天线端口数为2，K=4时的midamble shifts分配
3) 单/双流选择方案
FDD中的MIMO在每个天线上发送一个公共信道估计码，UE通过各天线上的公共信道估计码进行2*2信道测量，来进行单/双流的选择。
对于使用智能天线的TDD系统，由于Node B端天线数目较大（6或8根），Node B不可能在每个天线上发送一个公共信道估计码，因此也就无法象FDD那样通过公共信道估计码在UE端进行单/双流的选择。
但由于上下行干扰的不对称，利用上行信道估计信息进行下行单/双流选择不如UE直接根据下行信道信息进行下行MIMO单/双流选择准确。鼎桥公司的方案建议无论下行数据域单流或双流发送，均在两虚拟天线端口上发送参考符号，以辅助UE进行单/双流的选择，从而提高MIMO单/双流选择的准确性。
2.2 分组用户的连续连接(Continuous Connectivity for Packet Data Users) (CPC)
对于分组用户来说，HSPA技术能极大地提升用户的传输速率。但是也存在着传输间断（例如网页浏览），频繁的连接终止以及重连等问题。CPC技术解决问题的思路是让CELL_DCH状态的用户尽可能保持连接。这又带来了必须增加同时支持的用户数的要求。TD-SCDMA HSPA+在CPC技术中作出了以下改进：
1) 去掉伴随专用物理信道。
在之前的TD-SCDMA HSPA中，每个用户都有伴随专用物理信道，用来作为无线链路保持和下行波束赋形所需的激励信号。但是，伴随专用物理信道占用了宝贵的码道资源，限制了用户数量。所以TD-SCDMA HSPA+不再使用伴随专用物理信道。
2) 使用特定的midamble作为上行参考信号。
由于TD-SCDMA HSPA+不再使用伴随专用物理信道，鼎桥公司建议使用“空闲”midamble资源作为上行参考信号，提供无线链路保持和下行波束赋形所需的激励信号。这里“空闲”的含义是：考虑到用户调度的公平性和系统效率的最大化的折衷，不会出现很小的资源单位，即单个时隙中只有部分midamble shift是有效的，部分是空闲的。
3) 引入SCCH-less和AGCH-less技术。
HS-SCCH和E-AGCH分别是HSDPA和HSUPA的物理控制信道。当用户业务的数据块大小和发送周期较为固定（例如VoIP业务）时，首传数据块可以使用预定义资源，而不再使用HS-SCCH和E-AGCH调度资源。这样可以减少控制信道的开销，进一步增加系统容量。
2.3 更高阶调制64 QAM (Downlink Higher Order Modulation using 64 QAM for HSDPA)
TD-SCDMA HSPA在上、下行使用QPSK 和16QAM。为进一步提高速率，TD-SCDMA HSPA+在下行引入64QAM。通过文献[1]中的仿真可以得出以下结论：在仿真的室外场景中引入64QAM对小区吞吐量没有十分明显的改善；在室内场景中，用户接收的信噪比较高，选择64QAM调制方式的机会增多，因此引入64QAM能够对小区吞吐量有一定的提高。
2.4 层2增强 (Layer 2 Enhancements)
MIMO和高阶调制等技术的引入提高了TD-SCDMA HSPA+的上下行数据传输速率。但是RLC PDU 的大小等参数却限制了HSPA 中RLC层的峰值速率。对此，HSPA+层2增强技术引入以下优化：
1) 引入灵活的的RLC PDU大小；
2) 支持MAC分段；
3) 在一个PDU中支持多个逻辑信道的复用；
4) 保证向后兼容性。
2.5 增强CELL_FACH 状态 (Enhanced CELL_FACH State)
增强CELL_FACH状态技术主要针对速率较低，在线时间长的业务（例如“永远在线业务”）进行了优化。其目的是：降低终端功耗，提高系统容量和增加支持的用户数。增强CELL_FACH状态技术主要包括了以下改进：
1) 在CELL_FACH状态和CELL_PCH状态下支持HSDPA和HSUPA技术以提高峰值速率；
2) 通过提高数据速率，减小CELL_FACH，CELL_PCH和URA_PCH状态下的信道用户平面和控制平面时延；
3) 减小CELL_FACH，CELL_PCH和URA_PCH状态到CELL_DCH状态的转换时延；
4) 通过不连续传输来减小CELL_FACH状态下的UE功率消耗。
3 TD-SCDMA HSPA+的标准进展
TD-SCDMA HSPA+在2007年9月成立了SI（study item）来进行可行性研究。之后对其中的各个技术点成立了WI（work item）来进行进一步的研究和标准化工作，详见下表：
表2. TD-SCDMA HSPA+各个WI标准进展
从上表可以看出，TD-SCDMA HSPA+整体在2008年底基本完成标准化工作，从时间上能够保证TD-SCDMA的平滑演进。
结束语
目前，我国的TD-SCDMA网络已经具备了相当的规模，已经支持HSDPA技术，预计在2009年可以支持HSUPA技术。采用TD-SCDMA HSPA+技术可以在已有的TD-SCDMA网络上以较小的成本来进一步提高系统性能。另外，TD-SCDMA HSPA+技术的
开发难度和成本较低。。。随着TD-SCDMA的不断发展，HSPA+等新技术的研究也将不断深入。
参考文献
[1] 3GPP TR25.824 V
[2] 3GPP TR 25.999 V