作者：段红光 罗一静 申敏 郑建宏 编著
出版社：人民邮电出版社
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TD-HSPA技术揭秘试读：
前言
在第三代移动通信系统的发展过程中，TD-SCDMA越来越受到人们的关注，TD-SCDMA是我国提出的第一个国际性通信标准，将TD-SCDMA变成实际可运营的、稳定的商用网络，是每一个从事TD-SCDMA工作人员的责任。
随着10城市TD-SCDMA试验网络建设全面铺开，网络的各项测试性能基本达到了商用网络的标准。在2008年，中国的TD-SCDMA商用运营网络伴随奥运会一同闪亮登场。对于每个从事TD-SCDMA技术的工作人员来讲，这是一个艰巨而光荣的商业任务，也是一项严肃的政治任务。同时中国移动加快了对TD-SCDMA网络的投入，大大加快了TD-SCDMA商用进程。
在2008年中，中国移动再次宣布对目前TD-SCDMA网络进行扩容和扩建，增加28个城市的TD-SCDMA信号覆盖，并且将HSDPA信号覆盖作为重点考虑。与此同时，CCSA也加快了TD-HSUPA的标准制定进程，在2008年4月推出了HSUPA行标V3版本。在2008年国际通信展上，鼎桥和重邮信科的HSUPA联合演示，再次向外界宣布TD-SCDMA已经圆满解决了无线数据的上下行传输问题。
随着TD-HSPA技术的成熟，为方便广大读者对TD-HSPA的研究学习，本书重点将标准中关于TDD 1.28MHz HSPA技术的描述和讨论的文稿进行了有机的整理和分析，同时增加了作者的理解，期望读者在短时间内能够对TD-HSPA有一个全面的了解。
本书分7章，第1章主要介绍TD-HSPA的标准发展历程，包括TD-HSPA技术的发展路线。第2章主要介绍TD-HSPA技术中新增加的各种物理信道以及这些物理信道所承载的信息。第3章主要介绍TD-HSPA所涉及的高层协议，内容包括了协议架构以及MAC层的标准变化。第4章主要介绍TD-HSPA特有的物理层过程，重点介绍了TD-HSPA的定时同步和功率控制问题。第5章主要从整体业务的角度介绍TD-HSPA信令流程，包括了HSPA业务的建立以及释放等。第6章主要介绍TD-HSPA网络相关知识，包括TD-HSPA和R4版本不同的资源调度内容。第7章主要介绍了TD-HSPA技术演进TD-HSPA+和LTE相关内容。
感谢在编写过程中给我帮助的朋友和同事们，正是有了你们，这本书才得以顺利完成。
由于本人水平有限，书中难免有错误之处，欢迎广大读者批评指正。编者第1章3GPP标准化进程
TD-HSPA的发展过程和TD-HSPA标准的制定过程是息息相关、密不可分的。TD-HSPA标准的制定完成标志着TD-HSPA技术的成熟，为TD-HSPA网络和相关终端产品的开发奠定了基础。本章将介绍TD-HSPA标准制定的路线以及目前TD-HSPA标准进展的大致情况。1.1 TD-SCDMA发展进程
中国开始TD-SCDMA的标准和产品的开发可以追溯到1998年的TSM标准，TSM标准的物理层主要来自大唐信威SCDMA系统，高层协议则来自GSM标准，并对GSM的标准进行了一些适应性的修改。参与TSM相关产品开发的主要厂家有德国的西门子和我国的大唐，期间，重邮信科也参与大唐的合作进行TSM终端的开发。
TSM是一个基于GSM过渡到3G系统的过渡标准，是中国认可的标准，但是和3GPP还没有什么关系，其目的也不是将TSM发展为中国真正的3G标准，主要通过TSM研究确定一些技术路线是否切实可行。第一个TSM电话是在大唐实验室中实现的，第一个在外场的TSM电话是使用重邮信科的TSM终端实现的。
当时国内对3G的发展存在有很大的争论，一部分单位赞成将TSM继续发展和完善，准备投入商用。而另外一部分单位则借用TSM已经确定的技术，全面升级TSM向3GPP靠拢，满足国际移动通信发展的需求，达到和国际接轨的目的。最后TD-SCDMA技术以TDD 1.28MHz技术在3GPP的R4版本中体现，这种模式就是目前TD-SCDMA发展模式。
TD-SCDMA以TDD 1.28MHz方式纳入到3GPP标准之后，发展并不是一帆风顺的。在2001年，TD-SCDMA还不能够提供人们一些急需的通信功能，如果仅仅从话音业务和短信业务上看，GSM已经非常卓越，并且当时国家对TD-SCDMA政策也不是很明朗，更多的公司处于观望状态。TD-SCDMA技术虽然很好，但是市场不一定认可。
在R4版本的开发上，由于标准的变更也给开发和商用进度带来了影响，其中出现三次大的调整，分别是N频点、同频以及多载波技术。每次技术的变更并没有可升级性，这极大影响了TD-SCDMA的商用进程。
TD-SCDMA到了R5版本的时候，加快了发展的速度。在单载频的情况下，能够提供最高2.8Mbit/s的数据传输速率，这是GSM系统中无法达到的速率，同时也加大了人们对TD-SCDMA的期望。WCDMA HSDPA的成功商用，更加坚定了人们对TD-HSDPA的信心。
TD-SCDMA的R6版本主要是增加了MBMS业务，其中MBMS中有两种技术，一种是UTN方式，另一种是MBSFN。目前，各个系统厂家都支持UTN方式的MBMS，终端厂家也推出UTN方式的MBMS，但是各个系统厂家的MBMS产品的互通性存在很多问题，导致了MBMS业务的商用进程延迟。同时目前的CMMB技术，给TD-SCDMA的MBMS技术的发展雪上加霜。从实际角度来说，MBMS的发展不尽人意。仅仅从技术角度，作者还是认为MBMS要比CMMB好，目前各个厂家开发的MBMS仅仅根据MBMS行标的第一阶段开发，不能充分体现MBMS的技术的优势，例如MBMS的组播功能，这是CMMB无法实现的，这也是MBMS的技术精华所在。
TD-SCDMA的R7版本主要增加了HSUPA的功能，在单载波的情况下，将上行数据速率提高到2.2Mbit/s，目前TD-HSUPA还没有正式的商用产品，各个系统厂家都在开发，并且基本完成进入了测试阶段。从整个TD-SCDMA发展进程来看，TD-SCDMA发展到HSUPA阶段，是一个非常重要的阶段，只有通过HSUPA技术，第三代移动通信的数据传输问题才能得到基本解决，本书也将重点介绍HSPA的内容。
TD-SCDMA的R8版本增加了LTE和HSPA+的内容，LTE分成两种技术路线，即LTE-FDD和TD-LTE。目前LTE-FDD和TD-LTE都没有实际的商用产品，但是很多国际通信厂家都推出了DEMO系统。大家都预计2010年开始正式网络测试，2012年正式商用，作者很认同这个时间点。
在FDD模式的HSPA+基本成熟、TD-SCDMA的HSPA+还处于讨论阶段，作者预计到2009年中旬TD-HSPA+标准才能完善。TD-SCDMA的技术发展进程如图1-1所示。图1-1 TD-SCDMA技术发展进程1.2 TD-HSPA标准1.2.1 TD-HSPA在3GPP中的进展
TD-SCDMA的标准发展可以从两条线路来分析，一个是ITU-T的3GPP发展进程，另一个是中国通信标准化协会的TD-SCDMA标准制定进程，具体如图1-2所示。
1.R4版本
TD-SCDMA从R4版本开始才加入到3GPP中。在R4版本中，加入了TD-SCDMA系统架构以及TD-SCDMA的话音以及N频点技术。图1-2 TD-SCDMA标准化路线
2.HSDPA版本
在数据传输中，HSDPA的各种标准都已经成熟，主要写入在3GPP的R5版本中，3GPP的R5版本已经冻结，对于HSDPA的标准的相关修改主要增加到R6、R7和R8版本中。在R5版本中，不仅增加了HSDPA，而且还增加了多载波的内容。
3.HSUPA版本
TD-SCDMA的HSUPA的标准制定从2007年开始，主要写入3GPP的R7版本中，但是HSUPA的很多关键技术到了2008年4月才最终确定，包括关键的同步技术、功率控制技术以及相关的HSUPA的流程。在3GPP中，目前还没有关于TD-SCDMA的HSUPA测试用例描述。HSUPA行标中的一致性测试正在制订中。
4.HSPA＋版本
HSPA+主要研究HSPA的增强技术，主要包括增强CELL-FACH技术、连接性分组连接（CPC）两大技术和MIMO技术。目前，大唐、中兴和鼎桥围绕eCell-FACH、CPC的需求，都提出了各自的解决方案。鼎桥在MIMO技术上研究得要多一些（讨论MIMO的提案相对多一些）。
由于TD-HSPA+在国内各大系统厂家之间没有达成一致，所以也就推迟了TD-HSPA在3GPP的进展。
5.LTE版本
LTE的标准分成了两大部分，一部分是LTE-TDD，另外一部分是LTE-FDD，在2008年， LTE标准进展比较顺利，得到国际各大通信开发商以及运营商的大力支持。在2008年的第一季度，确定了LTE物理层所涉及的各种关键技术，包括物理帧的确定、无线调制方式、OFDMA/SC-FDMA多址技术、MIMO等。UMTS也明确在2008年9月将LTE的高层协议确定，为LTE样机的开发打下基础。2008年中所有关于LTE内容都将写到R8版本中。2009年对LTE仅仅进行维护和修改，以及增加一些关于LTE方面的测试。1.2.2 TD-HSPA在CCSA中的进展
CCSA已经发布和计划发布的行标总计有4个版本，即通常说的V1、V2、V3和V4版本，其中的V1和V2版本已经正式发布，V3版本正在讨论和发布过程中，V4版本还没正式启动，下面就介绍各个版本的情况。
1.V1版本
包括TD-SCDMA系统架构，N频点系列，相对3GPP中的R4版本的内容，主要解决电路域和分组数据域中的话音和数据传输。
2.V2版本
V2版本行标已经完成，V2版本包括了系统和终端的总体技术规范以及相关测试规范，相对于3GPP中的R5版本，已经进入到标准的报批阶段。
3.V3版本
CCSA V3主要包括HSUPA和MBMS UTN&SFN功能。它基于2007年12月的3GPP版本，并包含之后的相关CR（主要是修改和改进性的CR）。在空中接口上，使用的ASN.1应包含CCSA（V1+V2）+3GPP R7，并且尽量兼容CCSA V2和3GPP R7版本，考虑到CCSA V2终端的兼容性问题，当3GPP R7与CCSA V2无法同时兼容时，以兼容CCSA V2和与3GPP的定义对齐为原则。
参与CCSA V3版本制定的厂家主要有大唐、中兴、鼎桥、普天，没有终端厂家的参与，到2008年7月底，CCSA的V3版本的初稿都已经完成，相当于3GPP中的R7版本。
4.V4版本
V4版本仅仅是一个预计的版本，现在还没有启动。V4版本主要解决的是HSPA+&MBMS SFN的标准问题，相当于3GPP中的R8版本。第2章TD-HSPA物理层
在无线通信中，新技术的使用主要体现在物理层上，从 GSM 到 WCDMA 和TD-SCDMA，再到目前的TD-HSPA系统，核心网和终端非接入层基本没有发生改变，甚至到了接入层的PDCP、RLC也得到很好的延续。主要变化体现在Uu接口的物理层上，本章不对原有TD-SCDMA相关的物理层知识进行介绍，而主要描述TD-HSPA所涉及的新内容，包括TD-HSPA新增加的各种物理信道，这些物理信道所承载的信息，以及各个物理信道所采用的编码方法。2.1 TD-HSPA物理信道
在TD-SCDMA系统中，信道的类型有3种，即逻辑信道、传输信道和物理信道。逻辑信道是根据为MAC层提供不同类型的数据传输业务而定义的，强调的是传输内容的不同。逻辑信道通常可以分为两类：控制信道和业务信道。控制信道用于传输控制平面信息，它们包括广播控制信道（BCCH）、寻呼控制信道（PCCH）、专用控制信道（DCCH）以及公共控制信道（CCCH），而业务信道用于传输用户平面信息，它们包括专用业务信道（DTCH）和公共业务信道（CTCH）。
传输信道定义了在空中接口上数据传输的方式和特性，强调的是空口上的传输方法，一般分为专用信道和公共信道。专用信道只有一种，即专用传输信道（DCH）；公共信道则有广播信道（BCH）、前向接入信道（FACH）、寻呼信道（PCH）、随机接入信道（RACH）、公共分组信道（CPCH）以及下行共享信道（DSCH）。
物理信道定义了一个特定的载频、扰码、信道化码（可选的）、有开始和结束时间的物理资源，强调的是实际传输中所占有的物理资源（载波频点、信道扩频码、扰码等）。物理信道通常可以分为专用物理信道和公共物理信道。终端和网络之间可以存在一条或是多条专用物理信道（DPCH），主要用于承载专用传输信道上的数据。公共物理信道则有主公共控制物理信道（P-CCPCH）、辅公共控制物理信道（S-CCPCH）、快速接入物理信道（FPACH）、物理随机接入信道（PRACH）、物理上行共享信道（PUSCH）、物理下行共享信道（PDSCH）和寻呼指示信道（PICH）。
本书不准备对上述信道以及这些信道之间的映射关系进行详细的介绍，具体内容可以参考TD-SCDMA系统R4版本的相关书籍，这里仅仅介绍和TD-HSPA相关的各种物理信道，即下面的E-RUCCH、E-AGCH、E-HICH、E-PUCH/E-UCCH、HS-PDSCH、HS-SCCH和HS-SICH。2.1.1 UpPCH
根据TD-SCDMA系统的物理帧结构，我们可以知道，TD-SCDMA物理帧由7个常规时隙和3个特殊时隙组成，7个常规时隙是TS0～TS6，3个特殊时隙是UpPTS、GAP和DwPTS。UpPTS时隙对应的物理信道就是UpPCH。
UpPCH根据不同的ASC可以分成不同的子信道，即可以将UpPCH物理信道分成1、2、4、8个不同的子信道，终端只能根据自己的ASC等级在特定的UpPCH信道上发起SYNC-UL过程。系统如何进行UpPCH分组如图2-1所示。图2-1 UpPCH子信道示意图
图2-1为将UpPCH分成4个UpPCH子信道的说明图，系统帧号模4等于几，就是第几个UpPCH子信道。终端可以在哪些UpPCH上发起SYNC-UL过程也是根据网络配置而确定的。
终端在空闲的时候根据DwPTS物理信道进行终端的下行同步控制，而UpPTS时隙是用于进行终端上行初始同步建立而使用的，也就是开环上行同步控制。在空闲状态下，终端虽然保持和小区之间的下行同步，可以正确进行小区系统消息的解读以及进行相关的测量，但是在终端和网络之间的上行方向上是处于非同步状态的，即终端不知道自己和网络之间的距离，终端也不知道在上行方向上需要提前多少时间发送数据，网络才能够正确解析这些数据。这就存在一个问题，如果终端提前时间太早在UpPCH上发送数据，会导致对小区导频信号DwPTS的干扰，如果太迟发送，则会引起对TS1时隙的干扰，并且网络没有办法解析终端的上发数据，所以终端在UpPCH信道上初始发送SYNC-UL的时间提前量有一定的要求，具体如图2-2所示。图2-2 在UpPCH信道上发送SYNC-UL时间提前量
在实际工程中以及3GPP标准中都给出了一种估算时间提前量的方法，即根据网络下行信道路损进行估计。在空闲模式下，终端将周期性地对服务小区P-CCPCH进行测量，并且小区的P-CCPCH的发送功率将在系统消息中广播发送，所以终端很容易计算出无线信号在空中的路损，再根据路损量估算出终端和网络之间的距离。
影响无线信号在实际空中传输的衰耗的原因非常复杂，在3GPP标准中没有给出具体的估算时间提前量的实现方法，在终端实现中各个厂家的方法也不尽相同。2.1.2 E-RUCCH
E-RUCCH又称为随机上行控制信道，相当于在R4版本中的RACH传输信道功能。终端主要利用E-RUCCH进行调度信息SI的上报。从另外一个角度讲，由于终端发起的E-RUCCH过程包括了SYNC-UL过程，所以利用E-RUCCH信道进行SI上报的过程同时也是一个终端和网络之间的上行同步过程，这点在HSPA+中非常重要。
表2-1列出了E-RUCCH信道承载调度信息SI的具体内容，这些内容主要包括了终端当前的无线质量情况以及逻辑信道的缓存占用情况，以便于网络给终端分配合理的无线资源。下面分别介绍E-RUCCH承载各项单元的具体内容。表2-1 E-RUCCH承载的SI信息
1.SNPL参数
SNPL（Serving and Neighbour Cell PathLoss）参数表示服务小区和邻小区的路损信息，这里邻近小区仅仅包括所有的同频邻近小区，不包括异频的邻近小区。其中SNPL的计算方法有两种，由 RRC 消息中的“snpl_ReportType”表示， snpl_ReportType 定义在“ul_EDCH_Information”的RRC消息成员中给出。下面大概介绍SNPL的两种计算方法。
SNPL上报类型1：计算式（2.1），表示服务小区和所有同频邻近小区路损的关系。从公式中可以看出，参与计算的同频邻近小区个数的不同，肯定会影响到SNPL的计算结果，也就是说如果网络配置了N个同频邻近小区，则终端一定要用这N个同频邻近小区的路损进行SNPL计算。那么在实际的设计中将存在一种情况，如果在上报调度信息的时候，某些小区的路损不知道，或是终端不能确定当前服务小区的同频列表，例如切换刚刚发生之后，终端需要立即进行调度信息上报，SNPL怎么计算？为了统一或是规避这种情况，在TS 25.224中明确规定了终端上报的SNPL只能是无效值或是默认值。
SNPL上报类型2：计算公式为式（2.2），表示的是最小路损的同频邻近小区的路损和服务小区的路损之比。这个参数表明的是在终端地点，同频邻近小区信号对服务小区信号的干扰程度，如图2-3所示。图2-3 SNPL上报类型2
2.UPH参数
UPH（Ue Power Headroom）参数表示最大UE发射功率与相应的P和服务小区路径损耗码字功率之和的比值。具体的UPH计算e-base公式如式（2.3）所示。
其中， P= min {Maximum allowed UL TX Power, P}， max,txmaxMaximum allowed UL TX Power来自系统消息广播，表示在网络限定终端的最大发送功率，P表示终端根据自己能力等级所能够发送max的最大功率。，具体参见E-PUCH的功率控制章节（4.4.4节）的描述，L表Path_loss示服务小区的路损。
在式（2.3）中，UPH的计算公式仅仅是一个原理性的表示式，根据对公式的各项分析， P的单位是dBm，P的单位也是max,txe-basedBm，而L的单位是dB，所以UPH的单位是dB，并且计算公式path_loss为：UPH(dB)=P−P−L。max,txe−basePath_loss
3.TEBS参数
TEBS（Total E-DCH Buffer Status）参数表示所有逻辑信道上待传的数据总量（单位byte），这里应该指所有映射到E-DCH传输信道上的逻辑信道的数据总量，不应包括其他逻辑信道的数据量。
4.HLBS参数
HLBS（Highest priority Logical channel Buffer Status）参数表示最高优先级的逻辑信道HLID上的数据待传总量和TEBS的比值。如果所有的逻辑信道的优先级都相同，那么将使用待传数据量最大的数据量来表示最高优先级逻辑信道的待传数据总量。
5.HLID参数
HLID（Highest priority Logical Channel）参数表示最高优先级逻辑信道的信道号。根据HLBS参数和HLID参数，网络就可以清楚知道什么优先级的逻辑信道，有多少待传数据滞留在终端，便于网络进行合理的调度决策。
6.E-RNTI参数
E-RNTI（E-DCH Radio Network Temporary Identifier）参数表示无线网络临时标识。在无线链路建立或是小区发生改变的时候，网络都会通知终端。实际上调度信息仅仅只有23bit， 16bit的E-RNTI并不占用实际的传输比特空间，而是在物理层和调度信息的CRC进行异或隐式携带。2.1.3 E-AGCH
E-AGCH信道也就是绝对许可信道，该信道主要用于承载网络指派终端的物理资源信息，所以终端在配置了调度资源的情况下，需要实时监视E-AGCH信道。E-AGCH承载的具体内容如表2-2所示。表2-2 E-AGCH物理信道承载的信息
1.PRRI参数
PRRI（Power Resource Related Information）参数指定了UE可用的最大允许E-PUCH功率与参考值P的比值。在TDD模式下，e-base所有分配给UE的时隙都有相同的Power Grant。通过Power Grant参数，UE能监测到每一个E-TFCI的状态是处于支持状态还是阻塞状态。这个参数主要用在E-TFC选择过程，即，公式中的将直接确定终端选定传输块（TbSize）的大小。
注：PRRI特指SF=16，即一个时隙的授权功率，如果网络分配了两个时隙，则TbSize需要乘2。
2.CRRI参数
CRRI（Code Resource Related Information）参数总计5bit，网络指定终端可以使用的码字只能在给定的32种中取一种，其中的任何一种都有确定的扩频因子和具体的码道。CRRI具体的数值和码字的对应关系如表2-3所示。表2-3CRRI数值对应的扩频因子和码道关系
在HSUPA中，每时隙E-AGCH信道上的CRRI参数只有一个，所以在多时隙的情况下，所有时隙都使用相同的码道。这点虽然提高了网络对终端的调度能力，但是也大大限制了网络对无线资源的灵活使用。
3.TRRI参数
TRRI（TimeSlot Resource Related Information）参数，总计5bit(x, x,…, x)，对应5个时隙，即TS1～TS5，如果该比特为t,1t,2t,nTRRI1，表示使用对应的时隙，如果为0，则不使用对应的时隙。其中TRRI的最低比特x对应的是TS1时隙，最高比特x对应的是t,1t,nTRRITS5时隙。需要说明的是在HSUPA中，网络分配的时隙可以不连续。
4.RDI参数
RDI（Resource Duration Indicator）参数为资源持续时间指示，是可选项，引入RDI是为了降低调度频率。是否使用RDI参数由高层协议栈控制。如果配置使用该参数，RDI参数有效，否则系统默认为1个TTI，即RDI为0的情况。所以在实际的配置中，E-AGCH的实际承载的比特数是可变的，为23bit或是26bit，这取决于网络高层配置。
根据3GPP规范，RDI总计3bit，枚举了几种使用方法，如表2-4所示。TTI allocated表示的是在一个E-AGCH承载中网络指派TTI的个数，而TTI Spacing表示的是网络指派两个TTI之间的TTI个数。表2-4 RDI参数的具体定义表
但是仅仅根据上面的描述会存在一系列的问题，例如RDI=5的时候，网络分配了4个TTI，有两个空闲的TTI。但是还没有最后确定网络分布TTI的情况，两个空闲TTI在4个已分配的TTI中怎么分布。为了说明这种情况，使用表2-5加以说明。表2-5 RDI参数的示意图
5.ECSN参数
ECSN（E-AGCH Cyclic Sequence Number）参数即是E-AGCH循环序列号，用于计算E-AGCH的误块率。E-AGCH是一个公用的物理信道，不是每一帧中的E-AGCH信息都是本终端的调度信息，并且由于终端采用E-RNTI和CRC进行异或的方法来判定E-AGCH是否是本终端，那么就存在终端无法判定是否存在丢失E-AGCH的情况，所以在3GPP中增加了ECSN参数指示当前E-AGCH调度的序号。
6.EI参数
EI（E-HICH Indicator）参数表明在接下来的调度周期中利用哪个E-HICH信道传输确认信息。在HSUPA的链路建立过程中，网络首先配置了调度资源相关的参数组，包括了调度资源时隙、E-AGCH、E-HICH信道组，其中E-HICH最多可以配置4组参数。在E-AGCH中的EI参数，就是指定在本次调度传输中，网络将在哪个E-HICH物理信道上进行数据传输确认。
7.ENI参数
ENI（E-UCCH Number Indicator）参数表示具体E-UCCH的个数。终端在上传数据过程中，E-PUCH承载的是高层数据，而E-UCCH信道承载的是E-PUCH相关的信令信息，需要注意的是ENI为0的时候表示只有一个E-UCCH，依次类推，系统最多有8个E-UCCH。E-UCCH不能独立存在，只能依附在E-PUCH上。2.1.4 E-UCCH
E-UCCH也就是上行控制信道，主要是协助E-PUCH进行数据的传输。无论是调度传输还是非调度传输的E-PUCH物理信道都至少携带一个E-UCCH，E-PUCH上携带的E-UCCH数目和携带的TPC数目相同。E-UCCH可以承载的内容如表2-6所示。表2-6 E-UCCH可承载的内容
1.调制类型
在HSDPA中，HS-PDSCH使用的调制方式是由网络根据终端上报的CQI以及传输需求确定，而在HSUPA中，终端在E-PUCH上采用的调制方式，则是根据网络分配的PRRI参数、终端待传数据量以及传输码率来确定，即在终端进行E-TFC选择过程中确定。在HSUPA中，终端必须支持QPSK和16QAM两种调制方式，目前64QAM已经正式纳入到标准中。
2.传输块大小
E-UCCH中的传输块大小使用6bit表示，是一个具体的索引值，表示一个MAC-e PDU可以承载的比特数，或是表示为终端在一个TTI中传输数据块的大小。
传输块的大小索引值为0是数据传输过程中一种特殊的情况，即网络分配了调度传输资源，但是终端没有数据传输，此时终端将用于上报调度信息SI，大小为23bit，并且固定采用QPSK调制方式。
3.RSN参数
RSN（Retransmission Sequence Number）参数表示数据重传的序号，需要注意的是终端在不同的重传情况下，使用的编码方式不同。在E-UCCH中的RSN指明了E-PUCH承载的数据的编码方式。表2-7 RSN参数的使用方法
在表2-7中，RSN的具体取值为0、1、2、3，在实际的数据传输过程中有可能是0、1、2、3、2、3、…的情况，最多可以进行的重传将在MAC-d流的配置参数中给出。
根据不同的调制方式和编码速率，RSN将确定不同的冗余版本RV参数，表2-8表示QPSK下的RSN和RV之间的关系，表2-9表示16QAM下的RSN和RV之间的关系。表2-8 QPSK调制情况下的RSN和E-DCH RV索引的关系表2-9 16QAM 调制情况下的RSN 和E-DCH RV 索引的关系
最后根据E-DCH RV的索引值确定和HARQ传输编码相关的s/r参数，具体如表2-10所示。表2-10 E-DCH RV索引值和速率匹配中的s/r参数关系
RSN参数同时也和星座重排参数有关系，具体如表2-11所示。表2-11 RSN和用作码道的b参数之间的映射关系
4.HARQ ID参数
HARQ ID（HARQ Identifier）参数指明E-PUCH承载的数据是在哪个HARQ进程的数据。无论在HSUPA还是HSDPA的HARQ数据传输过程中，都采用停等协议来实现，也就是一个HARQ进程发送出一个数据分组之后，需要等待确认之后才能继续使用这个HARQ进程再次进行数据传输，而从发送数据分组到确认的时刻之间有一段时间，如果仅仅存在一个HARQ进程，那么终端在这段时间内将不能进行其他的数据传输，所以在3GPP中引入了多个HARQ进程同时运行的概念。
在HSUPA中，由于存在调度传输和非调度传输，所以也将HARQ分成了两个大类，即HSUPA中HARQ实体包括8个HARQ进程，其中4个（0～3）HARQ进程用于调度传输， 4个（4～7）HARQ进程用于非调度传输，所以在HSUPA中8个HARQ进程的HARQ ID仅仅使用2bit来表示。2.1.5 E-HICH
E-HICH（E-DCH HARQ Acknowledgement Indicator Channel）为E-DCH传输信道上HARQ确认指示信道。一个小区内E-HICH的数量由系统配置，调度用户和非调度用户的确认指示在不同的E-HICH上发送。一个调度用户的调度传输最多能够配置4条E-HICH。采用哪个E-HICH传送确认指示，由E-AGCH上的2bit E-HICH标识，即EI参数来指示。对于非调度用户则由高层通知，非调度用户的E-HICH不仅承载确认指示而且承载TPC/SS命令。非调度用户的TPC/SS命令通过选择不同的正交序列来表示。一条E-HICH可以承载由Node B决定的一个或多个HARQ确认指示。
E-HICH信道是多个用户共享的一个物理信道，网络可以一次对多个用户上传的E-PUCH数据进行确认处理，在调度传输中，最多可以对80个用户的数据进行确认，而在非调度传输中最多可以对20个用户同时进行确认。2.1.6 E-PUCH/E-UCCH
E-PUCH（Enhanced Uplink Physical Channel）为增强上行物理信道，E-PUCH用于承载MAC-e PDU和E-UCCH数据。调度传输中的E-PUCH的物理资源由E-AGCH中的参数确定，而非调度传输的物理资源在HSUPA的无线链路建立过程中确定。
E-PUCH以TTI为单位进行使用，一个TTI的长度可以包括多个时隙，但是在TD-HSUPA中的TTI长度规定为5ms，也就是一个无线子帧。在一个TTI期间，终端只能上传一个MAC-e PDU数据分组，这个数据分组可以是调度传输的MAC-e PDU，也可以是非调度传输的MAC-e PDU数据分组，目前存在一种情况，在一个时隙既处于调度传输TTI内又处于非调度传输的TTI内，则终端在该无线子帧内只能上报非调度传输的MAC-e PDU数据。
由于E-PUCH分配的码道的扩频因子可以是1、2、4、8、16、32，那么就存在这种情况，在扩频因子不为1的时候，其他码道是否可以用于其他物理信道？在3GPP中已经明确规定在一个终端中这些码道可以用于其他物理信道，例如HSUPA和HSDPA同时存在时的HS-SICH信道。
E-PUCH至少携带一个E-UCCH，并且在非调度传输的时候，还需要携带SS和TPC的同步和功率控制内容。2.1.7 HS-PDSCH
HS-PDSCH（High Speed Physical Downlink Shared Channel）为高速物理下行共享信道，用于承载MAC-ehs PDU数据分组，HS-PDSCH物理资源也是以TTI长度为单位使用，和HSUPA不同的是HSDPA中没有RDI的概念，也就是每次HS-SCCH进行的资源指派只能是一个TTI的资源，TTI的长度规定为一个无线子帧5ms。2.1.8 HS-SCCH
HS-SCCH（Shared Control Channel for HS-DSCH）为HS-DSCH的共享控制信道，用于网络调度终端的下行传输。HS-SCCH可以承载的内容如表2-12所示。表2-12 HS-SCCH承载的信息
续表
网络配置的HS-SCCH集被划分为4个HS-SCCH子集，每个HS-SCCH子集所对应的HS-PDSCH频点信息相同。为了获取HS-PDSCH的配置信息， UE需要连续监测所有的HS-SCCH。当在某个子集中搜索到符合UE本身标识的HS-SCCH，则UE停止对该子集内其他HS-SCCH的搜索，并在下个TTI可以仅监测该HS-SCCH。UE将所有搜索到符合自身标识的HS-SCCH都归入HS-SCCH有效集，而将所有没有搜索到的符合自身标识的HS-SCCH子集都归入HS-SCCH备用集。
如图2-4所示，在HSDPA业务建立阶段，在SFN′=N的位置，终端不确定具体监视哪条HS-SCCH ，所以终端将搜索所有配置的HS-SCCH。如果在N帧终端监视到本终端的HS-SCCH，则终端在N+1帧位置接收HS-SCCH指定HS-PDSH上的数据，并且解析在N帧时，监视到的本终端的HS-SCCH物理信道。如果终端在N+1帧时没有监视到本终端的HS-SCCH，那么终端在N+2帧开始又要搜索所有的配置的HS-SCCH。图2-4 网络使用HS-SCCH的原则
1.传输块资源参数
HS-SCCH承载的传输块资源参数，就是HS-PDSCH物理信道上承载数据块的具体参数，终端只有使用传输块资源参数才能正确解读HS-PDSCH上的数据。传输块资源参数可以分成物理资源码道、时隙、调制方式以及传输块的大小。
在HS-SCCH中使用8个比特表示码道分配，即低4bit表示码道的开始，而高4bit表示码道的结束，码道的扩频因子固定为16。时隙5bit，分别表示TS1～TS5，比特值为1表示该时隙有效，比特值为0表示该时隙没有分配该终端。
这里需要说明的是调制方式，使用1个比特表示，比特值为0表示QPSK调制，比特值为1表示16QAM调制，但是在HSDPA中，还新增加了一种调制方式—64QAM，并且已经正式写入到标准中，所以目前调制方式中比特值为0，即表示了QPSK同时还表示了64QAM两种调制方式。具体的使用方式是这样的，终端收到HS-SCCH之后，如果调制方式为0，则终端将根据网络分配的码道和时隙，以及指定的传输块大小来确定采用QPSK还是64QAM调制技术，如果传输块大小采用QPSK调制方式可以承载到指定的码道和时隙上，则可以确定网络采用QPSK调制，否则采用的是64QAM调制方式。
传输块大小索引，使用6个比特表示，总计有64种大小的传输块，具体可以参考3GPP的TS 25.321文档的相关描述。
2.HARQ信息
在HSDPA中，由于每个HARQ进程采用停等方式进行数据传输，所以为了提高传输效率，网络可以最多配置8个HARQ进程，这8个HARQ进程可以独立地进行数据传输和确认过程。
在HS-SCCH中的HARQ信息用于指明终端在HS-PDSCH上接收的数据所来自的具体的HARQ进程标识，同时指明在HS-PDSCH上传输的数据是新数据还是重传数据，便于终端进行数据的解读。在HARQ信息中的RV参数和HSUPA中的E-UCCH的RV参数相似，这里不再介绍。
3.HCSN
HCSN（HS-SCCH Cyclic Sequence Number）为HS-SCCH循环序列号，用于记录网络对终端的调度序号。HS-SCCH是一个公用的物理信道，如果终端检测到CRC错误，则认为该HS-SCCH调度不是本终端的调度，但是存在两种情况，一种是该HS-SCCH调度不是本终端的，还有一种情况就是HS-SCCH在空中传输出现误码，所以为了方便终端评估是否漏收HS-SCCH调度，因此采用HCSN来判定，如果终端在一次调度中HCSN为N，而在下一次调度为N+2，则终端可以明确知道已经漏收了HCSN为N+1的HS-SCCH调度，具体过程如图2-5所示。图2-5 终端漏收HS-SCCH的说明图
4.UE-ID
在HSDPA中，采用H-RNTI作为终端的唯一标识。H-RNTI将和HS-SCCH数据的CRC进行异或来替换原来的CRC数据，所以终端接收到HS-SCCH数据之后，首先将CRC和本终端的H-RNTI进行异或计算，得到该HS-SCCH调度的CRC数据，然后再对HS-SCCH数据进行CRC计算，如果两个CRC数据相同，则此次HS-SCCH调度就是本终端的调度，具体如图2-6所示。
在HSUPA系统中，终端对E-AGCH中的判定也采用同样的方法。图2-6 HS-SCCH是否是本终端的调度判定原则
5.SS和TPC
网络使用下行HS-SCCH中的SS来控制HS-SICH发送信号时间提前量，即网络使用HS-SCCH中的SS来保持HS-SCCH和HS-SICH之间的闭环同步关系。在无线传输系统的同步关系中，网络侧下行信号中SS可以控制终端上报信号的时间提前量，即系统要求终端信号在同一个时刻到达网络，但是网络下行的定时关系则由网络之间的同步关系确定，不受终端控制。
在HS-SCCH携带的TPC则用于网络控制终端发送HS-SICH信号的功率，网络将根据接收到终端的HS-SICH的信号质量来确定和调整终端发送HS-SICH的功率，具体如图2-7所示。图2-7 HS-SCCH中的SS和TPC2.1.9 HS-SICH
HS-SICH（Shared Information Channel for HS-DSCH）为HS-DSCH的共享信息信道，该物理信道主要用于上报网络侧终端是否正确解读下行HS-PDSCH数据分组，即完成HSDPA中HARQ的ACK/NACK指示功能。由于终端上报HS-SICH的时候是没有携带HARQ ID信息，网络如何确定该HS-SICH是哪个HARQ进程呢？这里就需要说明一个问题，在HSDPA中，网络通过HS-SCCH调度终端采取的是异步方式，所以在HS-SCCH中必须携带HARQ ID信息，但是终端上报HS-SICH信息采用的是同步方式，也就是终端收到HS-SCCH之后，终端必须在确定多少帧之后回复HS-SICH，HS-SCCH和HS-SICH之间间隔的无线帧数由网络配置，所以HS-SCCH确定的HARQ ID信息也就是终端上报HS-SICH的HARQ ID信息。HS-SICH所承载的信息如表2-13所示。表2-13 HS-SICH携带的信息
1.确认信息
终端在解读HS-DSCH数据分组的时候，如果解读正确（CRC校验正确），则终端上报ACK，否则上报NACK，这个比特主要用于指示终端是否正确解读HS-PDSCH上的数据。由于终端上报HS-SICH采用的是同步方式，所以如果终端在指定的帧上没有办法正确解读HS-SICH的信息，则网络默认为终端回复NACK信息。
2.信道质量指示
在进行HSDPA的数据传输过程中，网络没有办法实时监视终端的无线质量以及终端的干扰情况，所以需要终端及时上报网络信道质量参数，网络将根据终端上报的信道质量参数进行无线资源的指派以及调制方式的选择。信号质量好的时候，则选择高阶调制进行数据传输，信号质量差的时候，则选择低阶调制方式进行数据传输，降低数据的重传概率。
在3GPP的标准中没有给出终端CQI的具体计算方法，在实际的工程设计中，不同的终端厂家也会采用不同的方法确定CQI参数，但是无论是什么样的方法，网络收到来自终端的CQI参数之后，是否采用以及如何采用将取决于网络的最后确定，也就是在HS-SCCH中的传输块资源参数。
3.TPC
HS-SICH中的TPC将用于控制HS-SCCH的发送功率。终端通过HS-SICH可以实时调整网络发送HS-SCCH的功率。2.2 TD-HSPA信道编解码
在上面的章节中主要介绍了TD-SCDMA系统中HSPA各种物理信道的含义、承载的内容以及对应的功能。在本节中将主要介绍各种物理信道的编码方式，以及具体的信息比特如何承载到物理信道上。2.2.1 物理层通用编解码技术
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