TO_BT06_C1_1 TD-HSDPA基本原理 46

TO_BT06_C1_1TD-HSDPA基本原理中兴通讯学院TD&W&PCS无线团队课程目标学习完本课程，您将能够：了解HSDPA的发展过程；掌握HSDPA的基本原理；掌握HSDPA的信道；课程内容HSDPA概述HSDPA基本原理HSDPA信道HSDPA是迈向全IP宽带融合网络的关键一环全IP宽带融合网络的实质在于高速率数据业务的全球无缝覆盖多数数据业务的上、下行链路具有非对称性，下行链路的业务量大于上行链路的业务量，而TD的HSDPA（HighSpeedDownlinkPacketAccess，高速下行分组接入）技术具有高速下行接入能力，非常适合非对称性数据业务HSDPA仅仅是TDR4网络的无缝升级，保护现有投资最大化，性能提升巨大，能够快速进入市场运行HSDPA为高速率数据增值业务提供完备支持，HSDPA针对移动IP多媒体宽带服务HSDPA是增强型的TD无线技术针对普罗大众的经济的全球无逢高速率数据业务覆盖移动IP多媒体宽带服务LTE和4GHSDPA和HSPA+EDGE和增强EDGE极速移动多媒体体验HSDPA概述低成本：降低数据业务单比特的成本！峰值速率真正体现了数据业务的特性：高速、低延时！在相同峰值速率下，支持更多的用户，提高带宽利用率！移动宽带多媒体解决方案需要更高的速率和更高的效率，而HSDPA是最佳之选！HSDPA单载波支持最高达2.8Mbps的速率继续向HSPA+和LTE演进HSDPA提高频谱效率，带来速率的成倍提升数据业务体验的关键：低成本、高速率！HSDPA具备降低数据业务成本的巨大优势HSDPA概述数据业务能促进用户ARPU值的提高，弥补语音ARPU值的下滑语音ARPU持续走低，语音业务对电信产业收入增长的贡献正逐步减弱Telecompetition预测，2010年之前全球话音业务的月ARPU值将从26美元下降到18美元数据业务成为移动运营商开展差异化业务，提高ARPU值的关键驱动力数据业务所占比重逐年上升，年均增长2％左右领先运营商的数据业务收入所占比重逐年升高HSDPA是提高ARPU值的有效途径引入HSDPA是提高ARPU值的需要HSDPA概述伴随数据业务的发展，电信产业竞争开始由传统的“资源型竞争”（能够拥有多少用户）向“业务型竞争”（能够提供怎样的价值服务）转变移动运营商单纯依靠网络规模扩张取胜的思路难以为继提供以客户为中心的个性化、多样化相统一的差异化服务是移动运营商今后的发展方向移动运营商借助互动游戏、视频点播等新兴增值业务来参与竞争为用户提供差异化服务特色化的数据业务－新的市场增长点互联星空联通无限移动梦网引入HSDPA是运营竞争的需要HSDPA是移动运营商开展大流量移动多媒体服务的首选技术网通宽带联盟HSDPA概述HSDPA数据卡HSDPAModemHSDPA固定接入终端。。。提供灵活快速的接入方式更高的业务速率更多的接入用户更丰富多彩的业务可以与GPRS/EGPRS等网络进行融合，最大程度发挥HSDPA的优势HSDPA手机HSDPAModemHSPDA数据卡HSDPAPDAR4覆盖区HSDPA覆盖区HSDPA全方位提升中国移动的运营优势HSDPA在中国移动的应用前景HSDPA概述高速浏览游戏互动音乐下载AGPS定位服务移动办公实时视频在线编辑彩信彩像HSDPA的应用展望HSDPA概述引入HSDPA的原因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HSDPA概述TD-HSDPA的基本思想分组数据业务特点：对时延不敏感，对差错敏感；数据突发性强，追求系统的数据吞吐量；分组接入技术：通过调整数据传输速率来适应信道条件的变化；TD-HSDPA的主要关键技术（3GPPRelease5）自适应调制编码AMC；混合自动重传请求HARQ；快速调度算法；TD-HSDPA主要指标5msTTI，单载波1.6MHz带宽上支持的理论峰值吞吐量为3.3Mbps频率效率2bit/s/Hz，优于3GFDDTD-SCDMAHSDPAHSDPA概述TD-HSDPA具有高数据吞吐量TD-HSDPA将数据吞吐量从R4的384Kbps提高到2.8Mbps（单载波下行峰值）！单载波最多支持16个HSDPA用户！012峰值吞吐量R4(1:5)HSDPA(2:4)HSDPA(1:5)2.8MbpsHSDPA概述TD-SCDMAHSDPA的特点最大程度地发挥HSDPA技术特点实现高性能最大程度地保证3GPP的继承性最大程度地保证系统的兼容性和可扩展性必要的灵活性以保证系统获得高的资源利用率仅需软件升级即可由R4平滑演进到HSDPAHSDPA概述HSDPA－高效和低时延技术为保证数据的正确、可靠传输，需要对错误数据进行重传，有不同层次的数据重传。在TCP/IP协议中，数据的重传是在第三层进行的。在RLC协议中，数据的重传是第二层进行的。而HSDPA是在第一层，即物理层进行数据重传和用户调度的。由于是在最底层实现数据重传和调度，HSDPA提供的数据业务时延小、效率高！！HSDPA概述HSDPA的平滑演进考虑到从3GPPR4到HSDPA的平滑演进，HSDPA技术对3GPPR4结构仅做了较小的修改，HSDPA在3GPPR4上进行的改进如下图所示。MAC-hs子层新增MAC-hs层实现快速自动重传、快速调度及自适应调制和编码。HS-DSCHFP协议实现MAC-d与MAC-hs实体间的数据交互与流控。新增物理信道在物理层新增3个专用信道，HS-PDSCH、HS-SCCH和HS-SICH。HSDPA概述HSDPA新增子层、物理信道和协议HSDPA概述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-B引入HSDPA后的架构变化HSDPA概述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.UE2ChannelqualityChannelqualityDataDataUpdatedbasestationfunctions•HARQ•MCS•PacketdataschedulingUE1MCS引入HSDPA后的架构变化HSDPA概述HSDPA的信道结构：新增信道介绍HS-PDSCH用于承载输HSDPA用户的业务数据(下行)HS-SCCH用于承载HS-DSCH的下行控制信息(下行),HS-SICH用于承载HS-DSCH的上行控制信息(上行)HS-SICHHS-PDSCHHS-SCCHUEDPCHCNUTRANHSDPA技术优势介绍1HSDPA概述AMC自适应调制编码NodeBCQI（周期性上报）调制方式(QPSK/16QAM)自适应信道条件好：16QAM信道条件坏：QPSK编码方式(1/3编码、3/4编码等)自适应信道条件好：3/4编码信道条件坏：1/3编码充分利用信道条件有效发送用户数据信道条件好：高速率传送用户数据信道条件坏：低速率传送用户数据码道数目调整信道条件好：多码道信道条件坏：少码道HSDPA技术优势介绍2HSDPA概述AMC自适应调制编码AdaptiveModulationandCoding（AMC）使得NodeB能够根据UE反馈的信道状况及时地调整不同的调制方式（QPSK、16QAM）和编码速率。从而使得数据传输能及时地跟上信道的变化状况。这是一种较好的链路自适应技术。对于长时延的分组数据，AMC可以在提高系统容量的同时不增加对邻区的干扰。链路自适应R99/R4PCHSDPAAMCHSDPA技术优势介绍2HSDPA概述HARQ混合自动重发请求HybridAutomaticRepeatreQuest（HARQ）是一种前向纠错FEC和重传ARQ相结合的技术。HARQ与AMC配合使用，为HSDPA的HARQ进程提供精细的弹性速率调整。标准HARQ备注R99/R4_FEC在物理层；ARQ在高层（RLC），信道反馈慢。HSDPA使用包括物理层HARQ和MAC-hs中的HARQ实体。L1HARQHARQMAC-hsTFRCL1L2HSDPA技术优势介绍3HSDPA概述优点：提高了传输的可靠性缺点：信道条件好时，信道利用率不高优点：误码率不高时作用明显缺点：误码率高时，效率低FECARQHARQ结合FEC和ARQ，在发送的每个数据包中含有纠错和检错的校验比特接收错误数据包A数据包A数据包A冗余信息数据包A冗余信息保留仅重传冗余信息软合并数据包B发送接收效率高时延短错误数据包A数据包A数据包A数据包A丢弃数据包B发送效率低时延长HARQIHARQII/IIIHSDPA技术优势介绍3HSDPA概述FS快速调度基于时间的轮循方式基于流量的轮循方式最大C/I方式部分公平方式每个用户被顺序的服务，得到同样的平均分配时间，但每个用户由于所处环境的不同，得到的流量并不一致每个用户不管其所处环境的差异，按照一定的顺序进行服务，保证每个用户得到的流量相同系统跟踪每个用户的无线信道衰落特征，依据无线信道C/I的大小顺序，确定给每个用户的优先权，保证每一时刻服务的用户获得的C/I都是最大的综合了以上几种调度方式，既照顾到大部分用户的满意度，也能从一定程度上保证比较高的系统吞吐量，是一种实用的调度方法HSDPA技术优势介绍4HSDPA概述MC-HSDPA介绍HSDPA优势介绍5HSDPA概述MC-HSDPA介绍HSDPA优势介绍5HSDPA概述TD-HSDPA与R4对比HSDPA概述HSDPA应用优势运营商角度：HSDPA大大提高了无线网络的效率和数据传输速率，显著降低了传输时延和每比特传输成本，提供更高的网络可用性。HSDPA技术允许比以往更多地用户同时享受高速数据服务，这意味着现有的频段得到更好的利用，因此移动运营商从而可以通过增加网络流量的手段提高利润率。用户角度：HSDPA意味着更好的服务质量，获得更高的单用户速率，从而为用户带来更好的用户感知度体验。产业竞争角度：在已经开通或即将开通的国外3G商用网络中，普遍提出了对HSDPA的迫切要求，没有HSDPA的3G网络不具有竞争能力。传统2G网络到EDGE和HDR的升级,对3G网络的HSDPA也提出迫切需求.HSDPA概述课程内容HSDPA概述HSDPA基本原理HSDPA信道HSDPA基本原理当UE接入到HSDPA无线网络，UE周期性地向NodeB上报信道质量指示CQI。NodeB接收到UE上报的数据后，根据QoS和UE上报的CQI，选择合适的调制方式，QPSK或16QAM。UE接收到NodeB的下行数据包后，通过HSDPA专用信道HS-SICH，向NodeB发送确认信息ACK/NACK。通过UE上报的确认信息ACK/NACK，NodeB可以确定重发数据的时间和方式。通过UE上报的CQI，快速分组调度器可优化用户间的数据传输。HSDPA基本原理HSDPA的基本原理以及相关信道HSDPA基本原理R4与HSDPA比较比较项目R4HSDPA下行理论峰值速率2.30Mbps(384kbps*6)16.8Mbps（10M带宽、1：5时隙）码资源分配DPCHHS-PDSCH：SF=16、SF=1；HS-SCCH：SF=16；HS-SICH：SF=16。系统切换硬切换、接力切换；硬切换、接力切换功率控制开环功控、闭环功控；（慢速功控、快速功控）HS-PDSCH慢速功控调制方式QPSKQPSK/16QAM链路适应技术使用快速功控AMC、HARQMAC-hs无用来进行快速调度HSDPA基本原理HSDPA承载的业务类型HSDPA的高速下行链路共享信道HS-DSCH可以承载流类（S类）、交互类（I类）、背景类（B类）高速分组业务。S类业务为IPTV、视频点播等流媒体业务；I类业务为网络教育、手机银行、在线游戏、位置服务等，为用户请求—服