《3G無線網絡規(guī)劃與優(yōu)化》課件任務5 TD-HSPA技術

課程目錄3G無線網絡規(guī)劃項目2CDMA2000無線網絡優(yōu)化項目3WCDMA無線網絡優(yōu)化項目4TD-SCDMA無線網絡優(yōu)化任務2TD-SCDMA網絡接入問題優(yōu)化任務3TD-SCDMA網絡切換問題優(yōu)化任務4TD-SCDMA網絡掉話問題優(yōu)化任務5TD-HSPA技術項目4TD-SCDMA無線網絡優(yōu)化任務1TD-SCDMA網絡覆蓋優(yōu)化3工作任務內容：1.TD-HSPA發(fā)展歷程2.TD-HSPA關鍵技術【知識鏈接1】TD-HSPA發(fā)展歷程TDTD-HSDPA和HSUPA合稱為TD-HSPA。3GPPR5引入HSDPA后，下行鏈路的傳輸速率和吞吐量得到了很大提高。相比而言，上行鏈路速率和吞吐量偏低，為滿足要求更高的上行速率業(yè)務發(fā)展需要，3GPP從R6版本開始，開展了對上行鏈路增強或稱為高速上行分組接入（HSUPA）的研究和標準制定工作。如圖4-35。圖4-35TD-SCDMA標準進展-3GPP【知識鏈接2】TD-HSPA關鍵技術1.技術特點TD-SCDMAHSPA有以下技術特點:實現(xiàn)更高的峰值速率：單載波時隙比例為：3:3時，下行速率：1.7Mbps，上行速率：1.7Mbps。最高可達到2.8Mbps。信道可以被多個用戶共享。速率調整快。－每5ms可對用戶資源重新分配一次。2.HSDPA采用的關鍵技術1）共享信道HSDPA新增了一種共享傳輸信道和三種共享物理信道:①傳輸信道：HS-DSCH,HighSpeedDownlinkSharedChannel。②物理信道：HS-PDSCH，行信道，承載HSDPA業(yè)務數據，HighSpeedPhysicalDownlinkSharedChannel。③物理信道：HS-SCCH，下行信道，HSDPA專用的下行控制信道，承載所有相關底層控制信息，HighSpeedSharedControlChannel。④物理信道：HS-SICH，上行信道，用于反饋相關的上行信息，包括ACK/NACK和CQI，HighSpeedSharedIndicationChannel。1）共享信道【知識鏈接2】TD-HSPA關鍵技術2）調制技術在TD-SCDMAHSDPA系統(tǒng)中，使用了QPSK和16QAM兩種技術自適應調制?！局R鏈接2】TD-HSPA關鍵技術3）快速調度算法通過將數據的調度和重傳移到NodeB實現(xiàn)，可以更加快速的適應信道變化?；靖鶕E的反饋，依據一定的調度準則選擇用戶，或者調整UE使用的調制方式編碼速率，以優(yōu)化系統(tǒng)性能。同時，調度以及數據重傳在NodeB實現(xiàn)，可以減小數據傳輸的時延?！局R鏈接2】TD-HSPA關鍵技術HSDPA系統(tǒng)中有三種常用的調度算法：MaxC/I：最大載干比算法；RR：輪尋算法；PF：正比公平算法從統(tǒng)計意義上來看，每個用戶分配的資源是相同的，公平性與RR相當，而系統(tǒng)容量高于RR，接近MaxC/I，較適合實際系統(tǒng)使用。【知識鏈接2】TD-HSPA關鍵技術4）AMC-自適應調制和編碼鏈路自適應方式主要采用兩種方式：方式一：功率自適應方式，發(fā)送端改變發(fā)送數據的傳輸功率來適應信道條件的變化；方式二：AMC方式，發(fā)送端通過改變數據的傳輸碼率，進而適應信道變化。AMC的原理就是在系統(tǒng)限制范圍內，根據由大尺度衰落引起的瞬時無線鏈路信道質量的變化，靈活地調整發(fā)送給每個用戶的數據的MCS（調制編碼方式）【知識鏈接2】TD-HSPA關鍵技術HSDPA在原有系統(tǒng)固定調制和編碼方案的基礎上，引入更多編碼速率和16QAM調制，使系統(tǒng)能夠通過改變編碼方式和調制方式對鏈路變化進行自適應跟蹤。【知識鏈接2】TD-HSPA關鍵技術5）HARQ－混合自動重傳HARQ是自動重傳請求（ARQ）和前向糾錯(FEC)技術相結合的一種糾錯方法，通過發(fā)送附加冗余信息，改變編碼速率來自適應信道條件，是一種基于鏈路層的隱含的鏈路自適應技術。【知識鏈接2】TD-HSPA關鍵技術通俗來講，混合自動重發(fā)請求是一種差錯控制技術，目的在于提高信號的傳輸質量，保證信息可靠性。HARQ＝FEC＋ARQ：FEC：根據接收數據中冗余信息來進行糾錯，特點是“只糾不傳”；ARQ：依靠錯碼檢測和重發(fā)請求來保證信號質量特點是“只傳不糾”。HARQ技術綜合了FEC與ARQ的優(yōu)點?！局R鏈接2】TD-HSPA關鍵技術6）多載波HSDPATD-SCDMA多載波技術，是指在使用HSDPA技術時，多個載波上的信道資源可以為同一個用戶服務，即該用戶可以同時接收本扇區(qū)多個載波發(fā)送的信息。這樣，如果采用N個載波同時為一個用戶發(fā)送，理論上用戶可以獲得原來N倍的數據速率。同時，由于在HSDPA技術中引入了多載波特性，MAC-hs除了完成共享用戶的調度，AMC、HARQ等鏈路自適應的功能，還增加了多載波分流、數據處理的功能?！局R鏈接2】TD-HSPA關鍵技術具體體現(xiàn)：當一個用戶的數據同時在多個載波上傳輸時，HS-DSCH所使用的物理資源包括載波、時隙和碼道，由MAC-hs統(tǒng)一調度和分配。當一個用戶的數據在多個載波上同時傳輸時，由MAC-hs對數據進行分流，即將數據流分配到不同的載波，各載波獨立進行編碼映射、調制發(fā)送以及相應的信道質量反饋，對于UE，則需要有同時接收多個載波數據的能力，各個載波獨立進行譯碼處理后，由MAC-hs進行合并。3.HSUPA采用的關鍵技術1）NodeB快速調度NodeB快速調度的主要好處在于減小傳輸時延和提高吞吐量，這是因為減少了Iub接口上的傳輸過程以及對重傳、UE緩存測量的快速反饋。除了在時延和吞吐量方面的好處，TD-SCDMA上行增強采用基站調度在資源分配和干擾控制兩個方面也都帶來好處。由于TDD上行碼道資源受限，對物理資源采用共享形式，并由基站進行快速調度，可以緩解碼道資源受限以及快速適應無線環(huán)境變化。而且通過快速控制UE的速率，基站也可以更好地控制空中接口的干擾情況。3.HSUPA采用的關鍵技術2）AMC作為鏈路自適應技術的AMC，通過在信道質量好的情況下采用高階調制來提高系統(tǒng)容量。QPSK必需、16QAM可選，鏈路適配原則：按照功率最小原則選擇調制方式。3.HSUPA采用的關鍵技術3）HARQ類似HSDPA，HARQ可以對于錯誤數據進行快速重傳，并且減少無線鏈路控制(RLC)重傳以改善用戶體驗。因此在上行增強中對HARQ的考慮主要在于減少時延和提高用戶及系統(tǒng)的吞吐量。HARQ的采用對物理層和MAC層都將產生影響，在上行增強中引入HARQ，需要考慮NodeB、UE存儲空間的要求，帶來的信令負荷、復雜度、UE功率限制等因素。

3.HSUPA采用的關鍵技術4）E-DCH信道

為了支持HSUPA特性，TD-SCDMA系統(tǒng)上行新增加了增強上行鏈路專用信道(E-DCH)，這是一個傳輸信道，用于承載高速上行數據。其傳輸時間間隔(TTI)為5ms，支持高階調制，以及層1(L1)HARQ過程。其使用的資源，包括功率、時隙、碼道等，可由NodeB調度分配。3.HSUPA采用的關鍵技術在上行還定義了兩個控制信道上行增強控制信道(E-UCCH)和上行增強隨機接入信道(E-RUCCH)，用于傳輸上行增強相關的信令信息。E-UCCH通常和E-DCH復用在一起，傳遞當前E-DCHHARQ相關的信息。E-RUCCH映射在物理隨機接入資源上，主要用于上行增強業(yè)務的接入請求。E-DCH映射到增強上行物理信道(E-PUCH)上。E-PUCH信道資源分為調度的和非調度的兩類，其中非調度部分由無線網絡控制器(RNC)分配，