在前兩期雜誌中，已分別為各位介紹了上下行實體頻道架構，及傳輸時所涉及的調變、編碼及資料速率等技術，這一期則是主要介紹HARQ(混合式自動重送請求)，另外還有MAC層的封包排程功能...
在前兩期雜誌中，已分別為各位介紹了上下行實體頻道架構，及傳輸時所涉及的調變、編碼及資料速率等技術，這一期則是主要介紹HARQ(混合式自動重送請求)，另外還有MAC層的封包排程功能、HSDPA的測試模型與參考頻道等，最後，展望Release6及Release7，點出HSDPA的下一步發展。
混合式自動重送請求(混合式ARQ，HARQ)是一種結合了前饋式錯誤修正(Feed-forward Error Correction，FEC)與ARQ方法的技術，可以由前一個失敗的嘗試中存下有用的資訊，供之後的解碼使用。HARQ是一種隱含的連結調適技術，相對於AMC使用明確的C/I或類似的量測結果來設定調變與編碼的格式，HARQ則是使用連結層的確認機制(ACK/NACK)來決定是否要重送。換個方式來說，AMC會提供粗略的資料速率選擇，而HARQ則會依據頻道的狀況，提供較精細的資料速率調整(圖1)。
重新傳送的時候，HARQ會使用與初次傳送相同的傳輸區塊集來進行，因此具有同樣的資訊位元數，但是可能會使用不同的調變方法、頻道碼集(包括頻道碼集的大小)或發射功率。如此一來，重送時可以使用的頻道位元數可能會與初次傳送的不同(頻道位元數就是實際在空中介面上傳送的位元數)。此外，即使頻道位元數不變，頻道位元集(Channel-Bit Set)也可能會不相同。
為了將額外重送請求的次數降到最低，HARQ會使用兩種「Soft-combining」方法的其中一種來確保訊息可以被順利地解碼：
‧Chase Combining(CC)：做法是送出一個與偵測出錯誤的封包完全相同的封包；解碼器在解碼之前會先將所有收到的封包合在一起。
‧遞增冗餘(IR)：做法是漸進地送出不同組的位元，以便與原始的那一組位元合在一起，如此一來就可以增加冗餘的資料量，也就比較可能可以回復因無線傳輸所造成的錯誤。
圖15說明了IR方法是如何運作的，為了簡化起見，這個例子中假設理論上的IR緩衝區大小為每個程序10個位元，且只有一個程序。CRC加進去之後，原始資料(4個位元)會對應到圖中的資料區塊，在第一個比率匹配階段中，該資料會用1/3的比率進行編碼，然後加以打孔，此時，輸出位元數會與IR緩衝區的大小相匹配，在此例中為10個位元。
第二個比率匹配階段(冗餘版本的選擇)會再將資料打孔一次，資料可被分成不同的資料集，每一個都會對應到不同的RV，此處是以深、中、淺3個灰階來顯示。在任何一次的傳送動作中，只會送出這些資料集的其中一個。
5個深灰色的位元(RV=0)會透過空中介面(OTA)送出，得到4/5的有效編碼比率，也就是說，就每個原始的資料位元而言，會由OTA送出1+1/4個位元。資料到達UE之後會被解調出來，並填補一些多餘的位元(Dummy Bit)，然後塞入IR緩衝區中。接著該資料會被解碼(可能會有一些錯誤)，得出如圖2左上方所示的4個有條紋(原始資料)的位元。此區塊會與CRC做比對檢查，如果發現錯誤的話，會將該資料儲存下來，並且送出一個NACK請求重送。
重新傳送的時候，會採用不同的RV或打孔方法，並透過空中介面送出5個中灰色的位元。在UE端，中灰色的位元會與原始傳送的深灰色位元重新組合起來，提供2/5的有效編碼比率。現在，對每個資料位元來說，會有2+1/2個位元可用來解碼，因此可以提高解碼的成功率。但是，如果結果與CRC比對檢查之後，該區塊還是有錯誤存在的話，重送的程序就會再重來一次。
再次重送時會再使用另一個RV或打孔方法，現在是以淺灰色的位元來表示。這些位元也是以OTA的方式送出，然後在UE端與第一次和第二次傳送的深灰色和中灰色位元重新組合起來。請注意，新的RV會提供額外的冗餘資料，即使部分或全部編碼過的位元與先前送出的編碼位元有重複亦然。在第三次傳送之後，有效的編碼比率為4/15，也就是每個資料位元現在會變成3+3/4個位元。該資料最後終於能正確地解碼出來，並送回一個ACK加以確認。如果不是這樣的話(區塊中還是有錯誤存在)，那麼就會再送出一個NACK，然後又會送出更多的RV，一切端視一個區塊所允許的最高傳送次數而定。
如果是16QAM格式的話，不同的RV可能不只會對應到不同的打孔方法，而且也會對應到不同的星座圖版本或重新安排方式。
HSDPA的傳輸時間間隔(TTI)固定為2ms，相當於一個子訊框的長度。nter-TTI的間隔指的是到同一個UE的兩次傳送間的TTI(或子訊框)數目，如圖3所示。
UE必須支援的最小Inter-TTI間隔為1、2或3，該值取決於HS-DSCH的類別(接下來會定義)。Inter-TTI最小間隔為1的UE應該可以在每個子訊框中接收資料；間隔為2的UE則為每隔一個子訊框；間隔為3的UE則為每隔兩個子訊框，因此，最有能力的UE是最小Inter-TTI間隔為1的UE。
HSDPA系統不會重送一個資料區塊，除非收到了該資料的ACK或NACK。BTS大約要花5個子訊框的時間長度，才能收到指出UE是否有正確地收到BTS送出之資料的相關ACK/NACK回應，因此，對單一個HARQ程序來說，Inter-TTI的間隔最少為6。
為了避免送出資料區塊到收到ACK/NACK回應之間(也就是延遲期間)的時間浪費(它會降低資料流通率)，可以同時執行多個獨立的HARQ程序，這樣就可以提高傳送到特定UE的資料速率了。
圖4是兩個HARQ程序且Inter-TTI的間隔為3，每一個HARQ程序都會指定一個識別碼(圖中的P=0或1)，以便讓發射器和接收器上的HARQ程序能夠相互辨認。新的資料指示器(NDI)能用來區分不同的資料區塊，HS-SCCH會在同一個程序中，透過切換NDI的值為0或1來指示是否有新的資料被送出。在這個範例中，程序1收到了一個NACK，因此會重送該封包，NDI的值會保持在0。
如果Inter-TTI的間隔等於2，且使用3個HARQ程序(圖5)的話，其資料流通率會是Inter-TTI間隔為3且使用兩個HARQ程序(圖4)的1.5倍。
最小的Inter-TTI間隔為3的UE必須要能支援2個HARQ程序，最小的Inter-TTI間隔為2的UE必須要能支援3個HARQ程序，而最小的Inter-TTI間隔為1的UE則必須要能支援6個HARQ程序，這也是可以同時傳送的最大程序數目。軟記憶區(Soft Memory)會分割給不同的HARQ程序使用，BTS可以選擇任一個程序數目，最多只能到該UE類別所能處理的最大程序數。
至於一個UE所能支援的最小間隔值為何，會取決於HS-DSCH的類別(表1)。請注意，類別11和12的UE只能支援QPSK。
除了頻道編碼與實體層和傳輸層的改變之外，HSDPA還做了另一項改變以支援快速的封包傳送，那就是將封包排程功能由網路控制器改到Node-B(BTS)的MAC層來執行。
封包排程演算法會將無線頻道的狀況(依據所有相關UE送來的CQI值)，以及需要傳送給不同使用者的資料量等因素列入考慮。服務無線頻道狀況最佳的UE固然可以將資料流通率提到最高，但顯然地在排程時也需要顧及某種程度的公平性。此外，還有一些因素也是排程演算法需要加以考慮的，例如服務的品質。實際的資料流通率主要還是取決於所使用的封包排程演算法。
HSDPA的排程、調變和編碼調適，以及HARQ重送等皆很快速，因為這些會在儘可能靠近空中介面的地方進行，而且會使用長度短的訊框。有快速的排程功能才有可能追蹤快速頻道的變動。
符合性規格中已經加入一個新的BTS傳輸測試模型－Test Model 5，可用來測試支援HSDPA與16QAM調變之BTS的誤差向量值(EVM)，它包含8、4或2個HS-PDSCH頻道，視BTS的能力而定(參考3GPP TS 25.141 6.1.1.4A)。
就測試UE接收器與效能的要求而言，HSDPA的Release5中定義了5組的固定參考頻道(FRC)，類似於Release99中定義的參考量測頻道(RMC)(參考3GPP TS 25.101 9)。Release6中又加入了第6組的FRC，不同的UE類別需使用不同組的HSDPA FRC：
‧FRC H-Set1適用於HS-DSCH類別1和2的UE
‧FRC H-Set2適用於HS-DSCH類別3和4的UE
‧FRC H-Set3適用於HS-DSCH類別5和6的UE
‧FRC H-Set4適用於HS-DSCH類別11的UE
‧FRC H-Set5適用於HS-DSCH類別12的UE
‧FRC H-Set6適用於HS-DSCH類別7和8的UE
表2出自於HSDPA的規格，說明的是FRC H-Set3。圖6則列出了對應的編碼。
W-CDMA Release5中加入了HSDPA技術，以提高下行數據傳輸的資料流通率及系統效率。HSDPA帶來的主要改變包括增加新的高速數據頻道、結合分時多工與分碼多工技術、使用適應性調變與編碼及混合式ARQ技術，以及將MAC層的排程功能改到Node-B執行等。若能充分瞭解這些改變，設計和測試工程師就可以開始著手將HSDPA成功地實作到基地台和UE中了。
展望Release6，雖然其內容還在最後定案的階段，但針對無線介面所設計的最重要功能就是增強上行網路的專用頻道(Enhanced Uplink for Dedicated Cannel，EUDCH)，或是較為人熟知的高速上行封包存取(High Speed Uplink Packet Access，HSUPA)技術。這項技術與HSDPA類似，只是改為提高上行網路的覆蓋率和資料流通率，以及縮短其延遲間隔。Release7很可能會包含多重輸入、多重輸出(MIMO)的天線，以支援更高的資料速率，可被視為HSDPA的增強版。