随着无线移动网络对数据业务需求的增长,TD-SCDMA 2Mbps的峰值速率已经无法适应一些新的业务。高速下行分组接入技术(High Speed Downlink Packet Access, HSDPA)便应运而生,主要解决不对称下行分组业务的大流量要求,如手机Internet业务(WWW, FTP等),手机视频等新兴业务。HSDPA在3GPP Release5标准中引入,同时适用于WCDMA FDD、UTRA TDD和TD-SCDMA系统,并且在不同系统中的实现方式是十分相似的,本文主要讨论在TD-SCDMA系统中的实现。HSDPA是一系列无线增强技术的集合。从技术角度来看,主要是通过引入HS-DSCH增强空中接口,并在UTRAN中增加相应的功能实体来完成的。从底层来看,主要是引入AMC和HARQ技术来增加数据吞吐量。快速分组调度算法是实现HSDPA最关键的技术之一。论文研究了TD-SCDMA HSDPA系统3GPP协议模型,详细分析了HS-DSCH传输信道编码流程,并重点分析了HARQ处理过程和软比特解调过程。同时,给出了基于蒙特卡罗的链路级仿真程序实现。论文建立了TD-SCDMA HSDPA链路模型。以发送端编码比特和接收端解速率匹配后软比特之间的互信息作为接口,采用QPSK比特信噪比合并、16QAM信噪比等效等建模方法,自然地考虑了系统速率匹配、HARQ合并、16QAM星座重排等因素的影响;同时,模块化的模型结构具有很好的扩展性。与传统链路模型相比,本模型只需要少量的仿真数据,便可以准确地给出HSDPA系统中大量可能的码率、信道、调制方式、码块长度等不同条件下的BLER。理论误差分析和仿真结果验证了此模型的精度。论文分析了UMTS四个级别的业务QoS,给出了TD-SCDMA HSDPA分组调度算法的一般模型,包括算法输入/输出,接着给出调度算法性能评价的方法和指标,包括吞吐量、公平性等,最后给出了典型实时/非实时调度算法介绍。论文提出了基于牛顿法的调度算法和二维效用函数调度算法,这两个算法都是基于效用函数导出。牛顿法调度算法应用于非实时背景业务,适应于系统短TTI和快速链路自适应等动态特点,提高系统总效用;二维效用函数法同时考虑了传输速率和HOL时延,适应于系统多业务多QoS需求。仿真结果表明,对于背景业务,牛顿法扩展PF算法在系统总效用方面有8%左右的提高;对于混合业务应用,二维效用函数算法比最大吞吐量,PF和DSDFQ算法等有更低的丢包率,牺牲少量背景业务效用值保证实时业务的吞吐量。在最后部分,总结了全文,展望了未来的研究方向。