一、HSDPA技术的产生动因
当时在3G的三大标准的角逐中，WCDMA商用在运营商的支持数量上取得了领先，但在其网络所支持的数据速率上却长期停留在理论上的384kbps水平。与此形成鲜明对照的是，在韩国、日本等国家实现商用的CDMA2000 1X EV-DO网络系统上，已经实现了2.4Mbps的峰值速率，其宽带接入服务能为客户提供300kbps~500kbps平均下载速率，这足以与有线宽带的速率相媲美。
比较而言，同为已经实现商用的3G网络系统，面对现有的3G业务，WCDMA已经稍显力不从心，在数据传输速率上的巨大落差，以及由此带来的业务能力上的弱势，自然使得WCDMA阵营不甘落后，必须寻找一种赶超CDMA2000 1X EV-DO的有力武器。
HSDPA（High Speed Downlink Packages Access，高速下行分组接入)技术是实现提高WCDMA网络高速下行数据传输速率最为重要的技术，是3GPP在R5协议中为了满足上下行数据业务不对称的需求提出来的，它可以在不改变已经建设的WCDMA系统网络结构的基础上，大大提高用户下行数据业务速率(理论最大值可达14.4Mbps)，该技术是WCDMA网络建设中提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。
二、HSDPA技术及其新特点
为改善WCDMA系统性能，HSDPA在无线接口上作出了大量变化，这主要影响到物理层和传输层，这些主要变化表现如下表2所示。HSDPA无线帧(在WCDMA结构中实际是子帧)长2ms，相当于当前定义的三个WCDMA时隙。一个10ms WCDMA帧中有五个HSDPA子帧。用户数据传输可以在更短的时长内分配给一条或多条物理信道。从而允许网络在时域及在码域中重新调节其资源配置。
表2：HSDPA对无线接口上作出的变化
1、下行传输信道编码
HS-DSCH从WCDMA R99引入的下行共享信道(DSCH)演变而来，允许在时间上复用不同的用户传输。为有效实现更高的数据速率和更高的频谱效率，DSCH中的快速功率控制和可变展宽系数，在R5中被代之以HS-DSCH上的短分组长度、多码操作和AMC以及HARQ等技术。
根据R99 1/3增强编码器，信道编码一直采用1/3速率。但是，根据两阶段HARQ速率匹配流程中应用的参数，有效的码速率会变化。
在这一过程中，信道编码器输出上的位数与HS-DSCH上映射的HS-PDSCH的总位数相匹配。HARQ功能通过冗余版本(RV)参数控制。输出上确切的位集取决于输入位数、输出位数和RV参数。在使用一个以上的HS-PDSCH时，物理信道分段功能在不同物理信道之间划分比特位。它对每条物理信道单独进行交织。
HSDPA采用正交相移键控调制(WCDMA中规定的技术)，在无线电条件良好时，采用16正交幅度调制(16QAM)。
2、下行物理信道结构
物理信道的第一个时隙承载HS-PDSCH接收的关键信息，如信道化代码集和调制方案。在收到第一个时隙后，UE只有一个时隙解码信息，准备接收HS-PDSCH。
映射到一个HS-DSCH上的HS-PDSCHs(或码信道)数量可能会在1~15之间明显变化。它使用正交可变展宽系数(OVSF)代码。多码数量和从给定HS-DSCH上映射的HS-PDSCH的相应偏置信息在HS-SCCH上传送。偏置(0)时的多码(P)分配如下：
Cch，16，0…Cch，16，O+P-1。第二个时隙和第三个时隙承载HS-DSCH信道编码信息，如传输码组长度、HARQ信息、RV和星座版本及新的数据指示符。使用16位UE标识涵盖三个时隙的数据。
3、自适应调制和编码
链路适配是HSDPA改善数据吞吐量的一种重要途径。采用的技术是自适应调制和编码(AMC)。在每个用户传输过程中，把系统的调制编码方案与平均信道条件相匹配。传输的信号功率在子帧周期期间保持不变，它改变调制和编码格式，以与当前收到的信号质量或信号条件相匹配。在这种情况下，BTS附近地区的用户一般会配置速率较高的高阶调制(例如，有效码速率为O.89的16QAM)，但随着距BTS的距离增大，调制阶和码速率将下降。如前所述，可以采用1/3码速增强编码，通过各种速率匹配参数获得不同的有效码速率。
4、混合ARQ
混合自动重复请求(HARQ)技术把前馈纠错(FEC)和ARQ方法结合在一起，保存以前尝试失败中的信息，用于未来解码中。HARQ是一种暗示链路适配技术。AMC采用明示的C/I或类似措施，设置调制和编码格式，而HARQ则采用链路层确认制定重传决策。从另一个角度讲，AMC提供了粗数据速率选择，而HARQ则根据信道条件提供数据速率微调功能。
5、分组调度功能
除信道编码及物理层和传输层变化外，HSDPA还实现了另一个变化，以支持快速传送分组。它把分组调试功能从网络控制器移到了Node-B(BTS)中的MAC层。分组调度算法考虑无线信道条件(根据涉及的所有UE的CQI)和传输到不同用户的数据数量。
三、关于HSPA技术演进
1、3GPP的技术演进过程
3 GPP对HSPA的演进确定了下述3个阶段：
第1阶段：基本HSDPA（R5）
HSDPA（R5）引进一些新的基础特性，包括：由控制信道支持的高速下行共享信道；自适应调制（QPSK与16QAM）和速率匹配；基站的共享媒体高速访问控制（MAC-hs）。下行峰值速率可达10Mb/s以上。
第2阶段：HSDPA+HSUPA（R6）
HSDPA+HSUPA(R6)将引入基于波束成形技术的智能天线和多输入多输出（MIMO）技术的天线阵列处理技术、增加了E-DCH信道，通过优化HSDPA使其峰值速率提高到30Mb/s，而高速上行分组接入（HSUPA，High Speed Uplink Packed Access）的峰值速率可达5.76Mb/s。HSUPA综合干扰情况和基站处理资源状态来调度上行UE的数据速率，提高上行专用传输信道性能；同时通过HARQ（Hybrid ARQ，混合自动重传请求）提高空中接口的茁壮性。HSUPA的引入将使网络在上、下行链路速率达到相对平衡，以利于开拓新业务。
第3阶段：HSOPA（R7）
3GPP利用OFDM技术和64QAM调制使HSOPA（HSOPA，High Speed OFDM Packed Access，基于OFDM的高速分组接入）的峰值速率达到50Mb/s以上。采用的技术包括：结合更高调制方案和阵列处理的正交频分复用（OFDM）物理层；具有快速调度算法的MAC-hs/OFDM，根据空中接口质量为每一个终端选择专用子载波，从而优化传输性能；利用作为控制实体的多标准MAC (Mx-MAC)，实现正交频分多址（OFDMA）和码分多址（CDMA）信道间的快速交换。
2、我国的标准化
我国结合3GPP对于WCDMA的HSPA技术（包括HSDPA和HSUPA）的分阶段研究成果，发布了相对于无线子系统设备技术要求的通信行业标准，直到第三阶段技术要求中引入了HSDPA技术的要求；到第四阶段引入了HSPA（即包括HSUPA技术）的要求；到第五阶段引入了增强型高速分组接入（HSPA+）的技术要求；目前已发布到第七阶段。
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