《3G无线网络规划与优化》课件任务5TD-HSPA技术.ppt

1、课程目录课程目录p3G无线网络规划p项目2 CDMA2000无线网络优化p项目3 WCDMA无线网络优化p项目4 TD-SCDMA无线网络优化任务任务2 TD-SCDMA2 TD-SCDMA网络接入问题优化网络接入问题优化 任务任务3 TD-SCDMA3 TD-SCDMA网络切换问题优化网络切换问题优化任务任务4 TD-SCDMA4 TD-SCDMA网络掉话问题优化网络掉话问题优化任务任务5 TD-HSPA5 TD-HSPA技术技术项目4 TD-SCDMA无线网络优化任务任务1 TD-SCDMA1 TD-SCDMA网络覆盖优化网络覆盖优化3【知识链接知识链接1 1】TD-HSPATD-HSPA

2、发展历程发展历程TD TD-HSDPA和和HSUPA合称为合称为TD-HSPA。3GPPR5引入引入HSDPA后，下行链路的传输速率和吞吐量后，下行链路的传输速率和吞吐量得到了很大提高。相比而言，上行链路速率和吞吐量偏低，得到了很大提高。相比而言，上行链路速率和吞吐量偏低，为满足要求更高的上行速率业务发展需要，为满足要求更高的上行速率业务发展需要，3GPP从从R6版本版本开始，开展了对上行链路增强或称为高速上行分组接入（开始，开展了对上行链路增强或称为高速上行分组接入（HSUPA）的研究和标准制定工作。如图）的研究和标准制定工作。如图4-35。图图4-35 TD-SCDMA 4-35 TD-S

3、CDMA 标准进展标准进展-3GPP-3GPP【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术1.技术特点技术特点TD-SCDMA HSPA有以下技术特点有以下技术特点:l 实现更高的峰值速率：单载波时隙比例为：实现更高的峰值速率：单载波时隙比例为：3:3时，下行时，下行速率：速率：1.7Mbps，上行速率：，上行速率：1.7Mbps。最高可达到。最高可达到2.8Mbps。l 信道可以被多个用户共享。信道可以被多个用户共享。l 速率调整快。速率调整快。l 每每5ms可对用户资源重新分配一次。可对用户资源重新分配一次。2.HSDPA2.HSDPA采用的关键技术采用的关键技术

4、1 1）共享信道）共享信道HSDPA新增了一种共享传输信道和三种共享物理信道新增了一种共享传输信道和三种共享物理信道:传输信道：传输信道：HS-DSCH,High Speed Downlink Shared Channel。物理信道：物理信道：HS-PDSCH，行信道，承载，行信道，承载HSDPA业务数据，业务数据，High Speed Physical Downlink Shared Channel。物理信道：物理信道：HS-SCCH，下行信道，下行信道，HSDPA专用的下行控制信道专用的下行控制信道，承载所有相关底层控制信息，承载所有相关底层控制信息，High Speed Shared C

5、ontrol Channel。物理信道：物理信道：HS-SICH，上行信道，用于反馈相关的上行信息，上行信道，用于反馈相关的上行信息，包括包括ACK/NACK和和CQI，High Speed Shared Indication Channel。1 1）共享信道）共享信道【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术2）调制技术）调制技术在在TD-SCDMA HSDPA系统中，使用了系统中，使用了QPSK和和16QAM两种技术自适应调制。两种技术自适应调制。【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术3）快速调度算法）快速调度算法通过将数据的调度

6、和重传移到通过将数据的调度和重传移到NodeB实现，可以更加快实现，可以更加快速的适应信道变化。基站根据速的适应信道变化。基站根据UE的反馈，依据一定的调度的反馈，依据一定的调度准则选择用户，或者调整准则选择用户，或者调整UE使用的调制方式编码速率，以使用的调制方式编码速率，以优化系统性能。同时，调度以及数据重传在优化系统性能。同时，调度以及数据重传在NodeB实现，可实现，可以减小数据传输的时延。以减小数据传输的时延。【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术HSDPA系统中有三种常用的调度算法：系统中有三种常用的调度算法：l Max C/I：最大载干比算法；：最

7、大载干比算法；l RR：轮寻算法；：轮寻算法；l PF：正比公平算法：正比公平算法从统计意义上来看，每个用户分配的资源是相同的，公从统计意义上来看，每个用户分配的资源是相同的，公平性与平性与RR相当，而系统容量高于相当，而系统容量高于RR，接近，接近Max C/I，较适，较适合实际系统使用。合实际系统使用。【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术4）AMC-自适应调制和编码自适应调制和编码 链路自适应方式主要采用两种方式：链路自适应方式主要采用两种方式：方式一：方式一：功率自适应方式，发送端改变发送数据的传输功率自适应方式，发送端改变发送数据的传输功率来适应信道条

8、件的变化；功率来适应信道条件的变化；方式二：方式二：AMC方式，发送端通过改变数据的传输码率，方式，发送端通过改变数据的传输码率，进而适应信道变化。进而适应信道变化。AMC的原理就是在系统限制范围内，的原理就是在系统限制范围内，根据由大尺度衰落引起的瞬时无线链路信道质量的变化，灵根据由大尺度衰落引起的瞬时无线链路信道质量的变化，灵活地调整发送给每个用户的数据的活地调整发送给每个用户的数据的MCS（调制编码方式）（调制编码方式）【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术HSDPA在原有系统固定调制和编码方案的基础上，引入在原有系统固定调制和编码方案的基础上，引入更多编

9、码速率和更多编码速率和16QAM调制，使系统能够通过改变编码方调制，使系统能够通过改变编码方式和调制方式对链路变化进行自适应跟踪。式和调制方式对链路变化进行自适应跟踪。【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术5）HARQ混合自动重传混合自动重传 HARQ是自动重传请求（是自动重传请求（ARQ）和前向纠错）和前向纠错(FEC)技术技术相结合的一种纠错方法，通过发送附加冗余信息，改变编码相结合的一种纠错方法，通过发送附加冗余信息，改变编码速率来自适应信道条件，是一种基于链路层的隐含的链路自速率来自适应信道条件，是一种基于链路层的隐含的链路自适应技术。适应技术。【知识链

10、接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术通俗来讲，混合自动重发请求是一种差错控制技术，目通俗来讲，混合自动重发请求是一种差错控制技术，目的在于提高信号的传输质量，保证信息可靠性。的在于提高信号的传输质量，保证信息可靠性。HARQFECARQ：FEC：根据接收数据中冗余信息来进行纠错，特点是：根据接收数据中冗余信息来进行纠错，特点是“只纠不传只纠不传”；ARQ：依靠错码检测和重发请求来保证信号质量特点是：依靠错码检测和重发请求来保证信号质量特点是“只传不纠只传不纠”。HARQ技术综合了技术综合了FEC与与ARQ的优点。的优点。【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-H

11、SPA关键技术关键技术6）多载波）多载波HSDPATD-SCDMA多载波技术，是指在使用多载波技术，是指在使用HSDPA技术时，多技术时，多个载波上的信道资源可以为同一个用户服务，即该用户可以个载波上的信道资源可以为同一个用户服务，即该用户可以同时接收本扇区多个载波发送的信息。这样，如果采用同时接收本扇区多个载波发送的信息。这样，如果采用N个个载波同时为一个用户发送，理论上用户可以获得原来载波同时为一个用户发送，理论上用户可以获得原来N倍的倍的数据速率。同时，由于在数据速率。同时，由于在HSDPA技术中引入了多载波特性技术中引入了多载波特性，MAC-hs除了完成共享用户的调度，除了完成共享用户

12、的调度，AMC、HARQ等链路等链路自适应的功能，还增加了多载波分流、数据处理的功能。自适应的功能，还增加了多载波分流、数据处理的功能。【知识链接知识链接2 2】TD-HSPATD-HSPA关键技术关键技术具体体现：当一个用户的数据同时在多个载波上传输时具体体现：当一个用户的数据同时在多个载波上传输时，HS-DSCH所使用的物理资源包括载波、时隙和码道，由所使用的物理资源包括载波、时隙和码道，由MAC-hs统一调度和分配。统一调度和分配。当一个用户的数据在多个载波上同时传输时，由当一个用户的数据在多个载波上同时传输时，由MAC-hs对数据进行分流，即将数据流分配到不同的载波，各载波独对数据进行

13、分流，即将数据流分配到不同的载波，各载波独立进行编码映射、调制发送以及相应的信道质量反馈，对于立进行编码映射、调制发送以及相应的信道质量反馈，对于UE，则需要有同时接收多个载波数据的能力，各个载波独，则需要有同时接收多个载波数据的能力，各个载波独立进行译码处理后，由立进行译码处理后，由MAC-hs进行合并。进行合并。3.HSUPA3.HSUPA采用的关键技术采用的关键技术1）NodeB快速调度快速调度NodeB快速调度的主要好处在于减小传输时延和提高吞吐快速调度的主要好处在于减小传输时延和提高吞吐量，这是因为减少了量，这是因为减少了Iub接口上的传输过程以及对重传、接口上的传输过程以及对重传、

14、UE缓存测量的快速反馈。缓存测量的快速反馈。除了在时延和吞吐量方面的好处，除了在时延和吞吐量方面的好处，TD-SCDMA上行增强采上行增强采用基站调度在资源分配和干扰控制两个方面也都带来好处。用基站调度在资源分配和干扰控制两个方面也都带来好处。由于由于TDD上行码道资源受限，对物理资源采用共享形式，上行码道资源受限，对物理资源采用共享形式，并由基站进行快速调度，可以缓解码道资源受限以及快速适并由基站进行快速调度，可以缓解码道资源受限以及快速适应无线环境变化。而且通过快速控制应无线环境变化。而且通过快速控制UE的速率，基站也可以的速率，基站也可以更好地控制空中接口的干扰情况。更好地控制空中接口的

15、干扰情况。3.HSUPA3.HSUPA采用的关键技术采用的关键技术2）AMC作为链路自适应技术的作为链路自适应技术的AMC，通过在信道质量好的情况，通过在信道质量好的情况下采用高阶调制来提高系统容量。下采用高阶调制来提高系统容量。QPSK必需、必需、16QAM可选，链路适配原则：按照功率最可选，链路适配原则：按照功率最小原则选择调制方式。小原则选择调制方式。3.HSUPA3.HSUPA采用的关键技术采用的关键技术3）HARQ类似类似HSDPA，HARQ可以对于错误数据进行快速重传，可以对于错误数据进行快速重传，并且减少无线链路控制并且减少无线链路控制(RLC)重传以改善用户体验。因此在重传以改

16、善用户体验。因此在上行增强中对上行增强中对HARQ的考虑主要在于减少时延和提高用户及的考虑主要在于减少时延和提高用户及系统的吞吐量。系统的吞吐量。HARQ的采用对物理层和的采用对物理层和MAC层都将产生层都将产生影响，在上行增强中引入影响，在上行增强中引入HARQ，需要考虑，需要考虑NodeB、UE存存储空间的要求，带来的信令负荷、复杂度、储空间的要求，带来的信令负荷、复杂度、UE功率限制等功率限制等因素。因素。3.HSUPA3.HSUPA采用的关键技术采用的关键技术4）E-DCH信道信道 为了支持为了支持HSUPA特性，特性，TD-SCDMA系统上行新增加了系统上行新增加了增强上行链路专用信

17、道增强上行链路专用信道(E-DCH)，这是一个传输信道，用于，这是一个传输信道，用于承载高速上行数据。其传输时间间隔承载高速上行数据。其传输时间间隔(TTI)为为5 ms，支持高，支持高阶调制，以及层阶调制，以及层1(L1)HARQ过程。其使用的资源，包括功过程。其使用的资源，包括功率、时隙、码道等，可由率、时隙、码道等，可由NodeB调度分配。调度分配。3.HSUPA3.HSUPA采用的关键技术采用的关键技术在上行还定义了两个控制信道上行增强控制信道在上行还定义了两个控制信道上行增强控制信道(E-UCCH)和上行增强随机接入信道和上行增强随机接入信道(E-RUCCH)，用于传输上，用于传输上

18、行增强相关的信令信息。行增强相关的信令信息。E-UCCH通常和通常和E-DCH复用在一起，传递当前复用在一起，传递当前E-DCH HARQ相关的信息。相关的信息。E-RUCCH映射在物理随机接入资源上，主要用于上行增映射在物理随机接入资源上，主要用于上行增强业务的接入请求。强业务的接入请求。E-DCH映射到增强上行物理信道映射到增强上行物理信道(E-PUCH)上。上。E-PUCH信道资源分为调度的和非调度的两类，信道资源分为调度的和非调度的两类，其中非调度部分由无线网络控制器其中非调度部分由无线网络控制器(RNC)分配，而调度部分分配，而调度部分则由则由NodeB MAC-e实体进行调度分配。实体进行调度分配。3.HSUPA3.HSUPA采用的关键技术采用的关键技术 在下行方向，为了支持基站调度，增加了增强上行绝对在下行方向，为了支持基站调度，增加了增强上行绝对接入允许信道接入允许信道(E-AGCH)传输基站调度信息，以及增强上行传输基站调度信息，以及增强上行HARQ应答指示信道应答指示信道(E-HICH)来支持来支持HARQ过程的传输应过程的传输应答信息答信息(如如ACK/NACK)。谢谢各位！谢谢各位！长沙通信职业技术学院长沙通信职业技术学院 移动通信系移动通信系