随着信息产业的飞速发展,无线移动通信带来的高收益和无线资源的有限性使无线移动通信技术的竞争日益加剧。各种标准纷纷出台,新的概念和结构不断涌现,而且每一种标准都在不断的完善和发展,以寻求在市场中的有力竞争地位。2000年3GPP(第三代伙伴项目)标准化组织提出的高速下行分组接入(High Speed Down Link Packet Access)的最初设想就是为了提高频带利用率、提高传输速率和系统容量来满足日益增长的多媒体服务的需要。经过几年的发展与完善,HSDPA已经成为3.5G标准中极具竞争力的技术,引起了业界的极大关注。 本文主要依托的理论背景是3GPP关于HSDPA的系列协议,通过仿真HSDPA的物理层基带链路,研究了HSDPA的部分关键技术,通过理论分析和算法仿真,系统地阐述了HSDPA物理层涉及的各种重要过程和算法原理,形成了相对完整的HSDPA物理层的理论体系。 首先介绍了HSDPA的研究背景,通过与3GPP Release 99相比,明确分析了HSDPA带来的一系列变化,如引入的新的物理信道和传输信道,帧的格式变化等。简单总结HSDPA的发展阶段,并对其中四种增强性关键技术:AMC、HARQ、FCS和MIMO进行了简明的讨论。 核心部分是对HSDPA物理层基带的仿真链路进行分析,提出了整个收发系统的仿真流程图,并对协议涉及的相关概念和基本模块的算法进行了整合性说明,为进一步研究HSDPA及其关键技术奠定了基础。其中着重讨论了Turbo编译码器和RAKE接收机,详细介绍了Turbo码的算法和实现方式,对SOVA的译码方案和性能做了相应的分析;从多径搜索、数据解调和信道估计三个方面对传统RAKE接收机进行了详细的讨论,引用了并行多径干扰抵消的算法并提出相应的RAKE接收机结构。此外,本文从时延扩展和多普勒频移两个方面介绍了多径衰落信道,对HSDPA仿真信道进行了建模。 在HSDPA增强性技术方面,主要对MIMO系统进行了详细的分析,讨论了3GPP建议的基于分层空时码的MIMO技术和基于空时发射分集的MIMO技术,均提出了相应的发射机和接收机的结构。从提高频谱的利用率和提供了二次分集两个方面,仿真验证了MIMO技术对HSDPA系统性能的影响。最后通过对全文主要工作的总结,指明有待于进一步深入研究的方向。