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当前位置:首页 > 临时分类 > HSDPA技术原理和优化介绍 20090709
HSDPA技术原理与业务优化主讲人:胡才万TD网规网优部HSDPA系统原理HSDPA关键技术参数分析与优化创新的HSPAMX倍速技术Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有2提高峰值速率减少传输时延提高QOS控制提高频谱和码道的利用率降低高速业务成本,吸引潜在用户引入HSDPA的原因Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有3引入HSDPA后的架构变化RNCMAC-dMAC-shNode-BMAC-hsIubCQI,Ack/Nack,TPCCQI,Ack/Nack,TPCCQI,Ack/Nack,TPCHSDPA的分组调度从RNC移到了Node-BLet’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有4引入HSDPA后的架构变化Node-B的快速分组调度基于UE反馈的信道质量信息和当前的流量状态.在HS-SCCH\HS-SICH上传输UE2ChannelqualityChannelqualityDataDataUpdatedbasestationfunctions•HARQ•MCS•PacketdataschedulingUE1MCSLet’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有5HSDPA的平滑演进L2L1DSCHFPRLCL2L1DSCHFPIub/IurPHYMACPHYRLCUuMAC-dHS-DSCHFPHS-DSCHFPMAC-hsPHY(新增3个物理信道)RNC和NodeB:增加HS-DSCHFP协议处理,影响Iub/Iur口NodeB:新增MAC-hs子层,负责AMC、HARQ等功能NodeB:物理层新增3个物理信道HS-PDSCH、HS-SCCH、HS-SICHUE:增加MAC-hs,增加相关物理信道和处理功能,增加调制处理方式MAC(增加MAC-hs)PHY(新增处理功能)UEUTRANLet’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有6HSDPA信道R4信道HSDPA信道HS-SICHHS-PDSCHHS-SCCHUEDPCHDCCH(信令)+ULDTCH(PS业务)DLDTCH(PS业务)CNUTRANLet’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有7HS-DSCH的物理信道HS-PDSCHHS-SCCHHS-SICH承载用户数据下行信令,传输格式信息上行信令调制、编码QPSK/16QAM,Turb编码QPSK,1/3Turb编码QPSK,1/36、1/16重复、6/32RM编码扩频因子SF1或SF16SF16SF16其它多码道、多时隙;时分、码分复用6kbps/2*SF161*SF16,无CRC校验,有ACK/NACK偏移功率设置Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有8HS-SCCH信道名称长度(bit)含义StartCode4用来标识该用户的第一个码道的信息StopCode4用来标识该用户的最后一个码道的信息TS21标识该时隙是否有信息TS31标识该时隙是否有信息TS41标识该时隙是否有信息TS51标识该时隙是否有信息TS61标识该时隙是否有信息Modulation1标识调制方式是QPSK(0)还是16QAM(1)TransportBlockSize6传输块的大小HARQInfo7HARQ信息UEID10Ue标识物理层特征:SF固定为16,使用两个码道,1/3卷积码编码功控:RNC将为HS-SCCH配置一个最大发射功率,而HS-SCCH的初始发射功率将由NodeB自己决定。HS-SCCH可以进行闭环功控,NodeB会参考HS-SICH中的TCP标志来进行功率调整。HS-PDSCH在一个时隙内使用的是连续的一段码资源。HS-PDSCH如果同时使用多个时隙,那么多个时隙中使用的码是相同的。调制方式可以是QPSK和16QAM。每次的传输块大小是可变的。Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有9HS-SCCHTFRI(20bits)FieldCodingandMultiplexingTailBitAttachment43bits8(43+8)x3=153bitsConv.Coding1/3Rate172bits/5ms2ndInterleavingSlotFormatting(2xSF=16)HARQ(7bits)TFRI(20bits)HS-SCCHDataHARQ(7bits)UEId(10bits)UEId/CRC(16bits)172bitsRateMatchingField1(44bits)SS(2bits)TPC(2bits)Midamble(144chips)Field2(40bits)Field1(44bits)Midamble(144chips)Field2(44bits)Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有10HS-PDSCH信道DCH(PS64K)HS-DSCHTTI20ms(可配置)5ms(固定)TbSize336(可配置)可以随时调整TbNum最大为6(可配置)1(固定)信道编码TurBo(可配置)TurBo(固定)CRC大小16(可配置)24(固定)CRCattachmentCodeblocksegmentationChannelCodingPhCH#1PhCH#PBitScramblingaim1,aim2,aim3,...aimAbim1,bim2,bim3,...bimBoir1,oir2,oir3,...oirKs1,s2,s3,...sRv1,v2,v3,...vRw1,w2,w3,...wRHS-DSCHInterleavingPhysicalchannelmappingConstellationre-arrangementfor16QAMr1,r2,r3,...rRPhysicalLayerHybrid-ARQfunctionalityci1,ci2,ci3,...ciEwt,p,1,wt,p,2,…wt,p,UpHS-PDSCH的时隙总发射功率=该时隙的总发射功率,无功控HS-PDSCH可以根据具体的时隙配置来动态变化调制方式和数据块大小,不承载任何L1的控制信息(比如TPC/SS或TFCI)HS-PDSCH支持QPSK和16QAM两种调制方式,实际调制方式的选择和数据块大小的选择都是由Mac_hs层来确定Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有11TDHSDPA配置构成-HS-DSCH最大速率计算不同配置条件下的极限承载速率计算对于一个码道来说,极限承载能力如下图所示:由此可见,一个码道最多能够承载176比特信息。(采用SF=16的扩频因子)(SCCH采用QPSK方式,而不是16QAM,所以,实际只能承载88比特。)根据前面给出的时隙配置,可以计算出该配置下所能够承载的极限速率。计算过程:极限速率=176*时隙个数*一个时隙内分配的码道个数/5ms子帧长度例如:2上4下3时隙HS业务配置图C所对应的极限速率为:MaxDataRate=176*3*16/0.005=1.689Mbps352ChipData352ChipData144chipMidamble22Symbol=352/16chip22Symbol=352/16chip44Symbol—16QAM—176Bit一个64QAM星座点能同时承载6bit信息,16QAM则是4bit,QPSK则是2bit的Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有12HS-SICHACK/NAK(36bits)FieldCodingandMultiplexing84bits/5ms2ndInterleaving84bitsTPC/SSSS(2bits)TPC(2bits)Field1(44bits)SlotFormatting(SF=16)SS(2bits)TPC(2bits)Midamble(144chips)Field2(40bits)TBSS(32bits)ACK/NAK(1bit)HS-SICHDataTBSS(6bits)MF(1bit)MF(16bits)Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有13HS-SICH信道ACK/NAK(36bits)FieldCodingandMultiplexing84bits/5ms2ndInterleaving84bitsTPC/SSSS(2bits)TPC(2bits)Field1(44bits)SlotFormatting(SF=16)SS(2bits)TPC(2bits)Midamble(144chips)Field2(40bits)TBSS(32bits)ACK/NAK(1bit)HS-SICHDataTBSS(6bits)MF(1bit)MF(16bits)名称长度(bit)含义RecommendedTransportBlockSize6推荐的传输块大小RecommendedModulationFormat1推荐的调制模式ACK/NACK1是否正确收到数据包物理层特性:SF=16,使用一个码道,采用特殊的编码方式开环功控,计算初始发射功率:PHS-SICH=PRXHS-SICH+LPCCPCH闭环功控:UE侧响应NodeB下发HS-SCCH中功控命令字TPC,调整功率HS-SICH信道上承载了CQI(信道质量)、ACK/NACK(HS-PDSCH是否正确接收)、RMF(推荐的调制方式)3个信息CQI包括两个域:推荐传输块大小(RTBS)和推荐调制方式(RMF),UE采用的这两个域的映射表和NodeB侧在HS-SCCH采用的一致,可以见3GPP25.321Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有14新增物理信道时序Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有15伴随DPCH物理层作用:下行伴随DPCH(仅SRB):无承载数据,主要传递快速控制信息,比如TPC、SS。1)承载高层信令、功控命令字;2)用于上行伴随DPCH同步;调整上行A-DPCH的TA3)支持信道复用上行伴随Dpch:(包含RB、SRB):承载Rlc层的确认包、控制包和应用层的数据包,如果上行伴随DPCH出现问题,则会造成应用层或Rlc层无法下发数据,导致NodeB无数据可发,从而影响系统吞吐量。1)承载高层信令、功控命令字和PS数据;2)根据信令流量需求配置伴随DPCH;3)伴随DPCH可根据需要进行重配。4)支持信道复用传输信息:上、下行成对配置伴随DPCH信道,主要用于承载高层信令及辅助同步、功控信息。伴随DPCH信道可以多个用户复用,复用率可以为1、2、4。Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有16MAC-hs帧结构Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有17控制信道配置R4控制信道配置P-CCPCH占用2个SF=16码道,配置在TS0时隙。S-CCPCH(FACH)占用2个SF=16码道,配置在TS0时隙。FPACH占用1个SF=16码道,配置在TS0时隙。PRACH占用2个SF=16码道,配置在TS1时隙或其它业务时隙。HSDPA控制信道配置HS-SCCH/HS-SICH和伴随DPCH随HS-PDSCH一起,在配置HSDPA的载波上配置。HS-SCCH/HS-SICHHS-SCCH、HS-SICH各2对,上下行各4个SF=16码道,支持一个TTI同时调度2个用户。伴随DPCH上行伴随DPCH按照2倍复用、下行伴随DPCH按照不复用进行配置,一对伴随DPCH支持2个HS在线用户。Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有18码道配置举例TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6伴随DPCH/R4语音数据业务HS-PDSCH(HS-SICH(2)/HS-SCCH(2))×2主载波P-CCPCH(2)+S-CCPCH(2)+FPACH(1)PRACH(2)Let’s3GwithZTE!中兴通讯版权所有19TD-HSDPA与R4对比HSDPA系统原理HSDPA关键技术参数
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