导读： 终端是运营商展开竞争的强力弹药，没有竞争力的终端，无论部署多先进的网络，无论网络规划／覆盖多么好，都无异于海市蜃楼，昙花一现。因此，HSPA的运营商在部署之初就意识到终端的重要性，吸取WCDMA商用初期受制于终端的教训，在先进技术的使用上
终端是运营商展开竞争的强力弹药，没有竞争力的终端，无论部署多先进的网络，无论网络规划／覆盖多么好，都无异于海市蜃楼，昙花一现。因此，HSPA的运营商在部署之初就意识到终端的重要性，吸取WCDMA商用初期受制于终端的教训，在先进技术的使用上变“被动接受”为“主动出击”，在网络部署前就积极投身终端的开发研究，并与设备商展开深入合作，让网络与终端协调发展。这将极大地鼓舞设备商的积极性和投入力度，加快HSPA产业链的完善，同时也会促进HSPA的繁荣。1 终端现状
HSPA是HSDPA及HSUPA自勺统称，一般对应于3GPPR5／R6，对于3GPPR7／R8的部分，我们一般称之为HSPA ，即HSPA的后向演进版本。从目前来看，全球运营的网络都是基于3GPPR5／R6的HSPA，而HSPA 还停留在标准层面。因此这里介绍的终端现状，都是有关HSPA的。
HSPA自2005年12月美国Cingular宣布商用一来，一路高歌猛进，不仅赶超了CDMAEV-DO，而且大有取而代之之势。韩国、澳大利亚等多个运营商都已逐步实现CDMA到WCDMA／HSPA的转移。在这个更新换代的过程中，HSPA终端的作用不可小觑，下面来详细看看。
截至2008年4月3日，HSDPA终端已发展到637款，其中HSUPA终端为66款。637款中共有303款手持机、103款PC卡、103款笔记本、60款无线路由器、60款USBmodem、7款个人媒体播放器、1款个人相机。此外有近100款融合了WLAN的功能，70款有GPS／定位的功能，190款支持3.6Mb／s的峰值速率，128款支持／可升级至7.2Mb/s的速率。在不到6个月里，HSDPA终端实现了100%的增长。
2 终端类别
这节将从3GPPR8的规范来列举HSPA的终端概况。实际上3GPP日7/R8已经是HSPA的演进版，一般称之为HSPA 。但是从信道的角度，下行还是HS-DSCH，上行还是E-DCH，只是采用了新的技术，以及一些优化方案。因此，这里直接采用HS-DSCH终端代表下行的终端类别，E-DCH终端代表上行的终端类别。
2.1 HS-DSCH终端类别
按照3GPP25.306V8200的定义，HSDPA(FDD)的终端共分为20类。如表1所示：
对任何类别U巨，除了表1的要求外，为了最后13个子帧的缓冲以及去接收3个平行的HARQ进程的13599个软信道bits，要求HS-SCCHless传输的需要分配24960原信道bits。
Categories1到4以及Category 11不支持HS-DSCH在Cell_FACH、Cell_PCH以及URA_PCH上接收。
Category 13仅当使用64QAM调制时，才能支持0.82的编码效率，当然只有信号质量最好，Ki(衡量信号质量的值，具体的计算见25.321)最大时。其它调制方式没有这一限制。
Category 15在同一TTI里接收两个传输块，且采用16QAM调制时，可达到0.82的编码效率(也是Ki达到最大值)；如果单TTI仅接收一个传输块或者采用其他调制，则无上述限制。
Category 13及以上的U巨，也支持E-DPDCH(即支持HSUPA，当然也支持MAC-ehs)，其他不支持。
Category 13，15，17或者19，当配置MAC-ehs时也支持Category 9。
Category14，16，18或者20，当配置MAC-ehs时也支持Category 10。
从表1可见，HSPA的终端发展一直延续到3GPPR8，下行峰值速率可达42Mb／s；据最新消息，3GPP还可能将下行双载波的方案引入HSPA，这样下行速率将达到84Mb／s。
此外，从这里定义的20种类别的终端不难发现，3GPPR5定义的HS-DSCH终端为Categoryl—12，3GPPR7定义的HS-DSCH终端为Category13—16，而R8定义的为Category17—20，因此HSPA的后续终端完全后向兼容，而且功能越来越强，速率越来越高。
2.2 E—DCH终端类别
按照3GPP 25.306 V820的定义，HSUPA(FDD)的终端共分为7类，如表2所示：
分析表2，可见HSPA 终端完全后向兼容HSUPA的终端，Category1-6即为HSUPA的终端定义。当然HSPA 终端的标准还在进一步修订中，也许还存在其他类别的终端。
3 终端的发展趋势
表格1、2详细地列出了不同类别的终端对应的峰值速率，以及影响峰值速率的各种因素。从这里可以看出今后终端发展的一些趋势。
3.1 高阶调制
HSPA 可采用QPSK、16QAM、64QAM三种调制方式。QPSK每一符号代表2bits，16QAM每符号代表4bits，而64QAM每符号代表6bits。随着调制方式的差异，每符号代表的信息量呈现差异。
从表1可见，Category1-10的峰值速率是在16QAM下计算出来的，它高于Category11-12的峰值速率，而后者只支持QPSK。而Category13-14采用64QAM后较前面的12类都要高。
从表2可见，Category7速率最高，它采用16QAM，而其他6类只采用了QPSK。
当然，其他Categoryl3—20是联合支持高阶调至或者MIMO，计算上与上述方法存在一定的差异。
因此要实现高的速率，必须能够支持高阶的调制。16QAM已在HSDPA终端中得到应用，64QAM的引入已提上日程。
3.2 智能天线
3GPP日6及以前的版本都采用传统的收发天线，HSPA 采用全新的MIMO(2X2)配置，利用天线间的不相关性极大系统效率，特别是在信号环境好的情况下，每根天线可传输不同的信息，实现峰值速率的翻倍。
从表1可见，配置了MIMO的终端中，以Category15-16峰值速率最大，计算过程如下：
Categoryl5在单TTI(2ms)内的可传输的最大传输块为23370bits，因此它的峰值速率为：23370bits／2ms×2=23.4Mb／s；
Catsgoryl6在单T刊(2ms)内的可传输的最大传输块为27952bits，因此它的峰值速率为：27952bits／2ms×2=28Mb／s；
这里要说的是上面两个计算公式中后面乘上的2，是代表2根发MIMO天线承载不同的信息，因此峰值速率翻倍。其他Categoryl7—20依次类推计算速率。
3.3 多模终端
随着通信业的快速发展，技术更新换代加剧，技术制式越来越多。同时随着运营成本的加剧以及业务市场的多样化，对于新技术运营商来说，都是采取分步实施的方案。如HSDPA，一开始只会部署在大城市、商务写字楼等数据业务高发区域，然后逐渐延伸至全国。因此在某一阶段，就存在多制式并存的局面。
网络上的空洞就必须由终端来解决。从WCDMA的发展来看，目前的HSPA终端，向下兼容GSM／FDGEANCDMA，在没有HSPA覆盖的区域，自动接入到WCDMA；没有WCDMA的区域，自动接入GSM／EDGE。
3.4 多频终端
由于多制式的存在，必然导致多频段的存在，其实在单GSM制式的情况下，就存在850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz四种。当然每个国家稍有不同，如美国GSM 850MHz／1900MHz；欧洲地区GSM 900MH2／1800MHz；韩国CDMA800MHz／1900MHz；澳洲GSM 900MHz/1800MHz；东南亚地区GSM 900MHz/1800MHz。出于全球漫游的考虑，我们国家的GSM用户(GSM900MHz／1800MHz)要到美国，则必须额外支持一个频段，即3频段手机，即900MHz、1800MHz、1900MHz。当然4频手机也大量存在。目前的3G／WCDMA由ITU分配了新的频段，如1920MHz-1980MHz，2110MHz-2170MHz。此外，1900MHz也大量应用在3G上，850MHz主要集中在美国／澳洲，因此目前的WCDMA／HSPA终端主要是1900MHz／2100MHz。从目前公布的637款HSPA终端来看，其中有145款3频终端，即850MHz／1900MHz／2100MHz。
3.5 单芯片终端
网络技术的更新换代以及多制式的并存，导致多模终端的普遍存在，同一分支下的标准演进／产品开发要充分考虑到多模的重要性、必要性。在新制式诞生之初就要考虑到多模终端，给外界以平滑演进的“真相”。实际上，除了IS-95向CDMA20001×的演进算是平滑，其他任何技术的演进，GSM—WCDMA—HSPA，CDMA20001X—CDMA20001×EV-DO都不是平滑演进。只是终端的设计——单芯片的产生免除了很多不必要的问题，如体积、功耗等。
目前的主流分支3GPP——GSM／EDGE／WCDMA／HSPA都是集成在一张芯片上；3GPP2的CDMA20001X／EV-DO也是集成在一张芯片上，包括运营2网的联通也是将GSM／CDMAIX合成在一张芯片上。
但是对于3GPP／3GPP2来说，目前还没有单芯片的终端。韩国的运营商曾经开展双网运营WCDMA CDMA2000，但都采用的是双芯片的WCDMA CDMA2000模式，导致终端体积大、耗电高、质量大等缺点，从而导致双网运营失败。运营商最终选择直接运营WCDMA／HSPA的策略，逐步实现CDMA用户的转移。
因此要想多模终端的推广并取得一定的规模／经济效应，一定是基于单芯片的终端，而不是简单地将多个制式的芯片叠加组成。从目前看，HSPA跟3GPP下分支的都是基于单芯片来设计的。
3.6 融合WLAN
出于运营成本的考虑，开始阶段HSPA的部署只可能是局部的。那么如何解决网络空洞?此外，即使在数据业务的高发区域，由于受频点的限制，也可能存在容量不足的现状，该如何解决?WLAN具有广泛部署的特点，主要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方。因此作为高速数据业务的后进入者，如果能兼容已有的WLAN功能，将是终端的一大卖点，为运营商合理调配资源提供途径，同时提升自己的竞争力。
4 总结
本文介绍了HSPA终端的现状，给出了HSPA 的终端类别，分析了他们之间的关系，以及HSPA终端今后的发展方向。由于HSPA 目前只停留在标准层面，而且ITE的呼声越来越高，因此HSPA 是否会走进运营商的视野还不确定，相关发展我们拭目以待。
作者简介：朱红梅：毕业于华南理工大学通信与信息系统，工学硕士。现任职于中国电信股份有限公司广州研究院，目前主要从事3G及其新技术的研究。李宝荣：工学硕士，现为中国电信股份有限公司广州研究院移动通信研究部部长，长期从事3G移动通信网络、业务及终端的研究。
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