《3G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化》課件任務(wù)5 TD-HSPA技術(shù)

課程目錄3G無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃項(xiàng)目2CDMA2000無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化項(xiàng)目3WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化項(xiàng)目4TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化任務(wù)2TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)接入問題優(yōu)化任務(wù)3TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)切換問題優(yōu)化任務(wù)4TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)掉話問題優(yōu)化任務(wù)5TD-HSPA技術(shù)項(xiàng)目4TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化任務(wù)1TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化3工作任務(wù)內(nèi)容：1.TD-HSPA發(fā)展歷程2.TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)【知識(shí)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(wù)發(fā)展需要，3GPP從R6版本開始，開展了對(duì)上行鏈路增強(qiáng)或稱為高速上行分組接入（HSUPA）的研究和標(biāo)準(zhǔn)制定工作。如圖4-35。圖4-35TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展-3GPP【知識(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)1.技術(shù)特點(diǎn)TD-SCDMAHSPA有以下技術(shù)特點(diǎn):實(shí)現(xiàn)更高的峰值速率：?jiǎn)屋d波時(shí)隙比例為：3:3時(shí)，下行速率：1.7Mbps，上行速率：1.7Mbps。最高可達(dá)到2.8Mbps。信道可以被多個(gè)用戶共享。速率調(diào)整快。－每5ms可對(duì)用戶資源重新分配一次。2.HSDPA采用的關(guān)鍵技術(shù)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(wù)數(shù)據(jù)，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(guān)底層控制信息，HighSpeedSharedControlChannel。④物理信道：HS-SICH，上行信道，用于反饋相關(guān)的上行信息，包括ACK/NACK和CQI，HighSpeedSharedIndicationChannel。1）共享信道【知識(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)2）調(diào)制技術(shù)在TD-SCDMAHSDPA系統(tǒng)中，使用了QPSK和16QAM兩種技術(shù)自適應(yīng)調(diào)制?！局R(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)3）快速調(diào)度算法通過將數(shù)據(jù)的調(diào)度和重傳移到NodeB實(shí)現(xiàn)，可以更加快速的適應(yīng)信道變化。基站根據(jù)UE的反饋，依據(jù)一定的調(diào)度準(zhǔn)則選擇用戶，或者調(diào)整UE使用的調(diào)制方式編碼速率，以優(yōu)化系統(tǒng)性能。同時(shí)，調(diào)度以及數(shù)據(jù)重傳在NodeB實(shí)現(xiàn)，可以減小數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延?！局R(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)HSDPA系統(tǒng)中有三種常用的調(diào)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(jì)意義上來看，每個(gè)用戶分配的資源是相同的，公平性與RR相當(dāng)，而系統(tǒng)容量高于RR，接近MaxC/I，較適合實(shí)際系統(tǒng)使用。【知識(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)4）AMC-自適應(yīng)調(diào)制和編碼鏈路自適應(yīng)方式主要采用兩種方式：方式一：功率自適應(yīng)方式，發(fā)送端改變發(fā)送數(shù)據(jù)的傳輸功率來適應(yīng)信道條件的變化；方式二：AMC方式，發(fā)送端通過改變數(shù)據(jù)的傳輸碼率，進(jìn)而適應(yīng)信道變化。AMC的原理就是在系統(tǒng)限制范圍內(nèi)，根據(jù)由大尺度衰落引起的瞬時(shí)無線鏈路信道質(zhì)量的變化，靈活地調(diào)整發(fā)送給每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)的MCS（調(diào)制編碼方式）【知識(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)HSDPA在原有系統(tǒng)固定調(diào)制和編碼方案的基礎(chǔ)上，引入更多編碼速率和16QAM調(diào)制，使系統(tǒng)能夠通過改變編碼方式和調(diào)制方式對(duì)鏈路變化進(jìn)行自適應(yīng)跟蹤?！局R(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)5）HARQ－混合自動(dòng)重傳HARQ是自動(dòng)重傳請(qǐng)求（ARQ）和前向糾錯(cuò)(FEC)技術(shù)相結(jié)合的一種糾錯(cuò)方法，通過發(fā)送附加冗余信息，改變編碼速率來自適應(yīng)信道條件，是一種基于鏈路層的隱含的鏈路自適應(yīng)技術(shù)?！局R(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)通俗來講，混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求是一種差錯(cuò)控制技術(shù)，目的在于提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量，保證信息可靠性。HARQ＝FEC＋ARQ：FEC：根據(jù)接收數(shù)據(jù)中冗余信息來進(jìn)行糾錯(cuò)，特點(diǎn)是“只糾不傳”；ARQ：依靠錯(cuò)碼檢測(cè)和重發(fā)請(qǐng)求來保證信號(hào)質(zhì)量特點(diǎn)是“只傳不糾”。HARQ技術(shù)綜合了FEC與ARQ的優(yōu)點(diǎn)。【知識(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)6）多載波HSDPATD-SCDMA多載波技術(shù)，是指在使用HSDPA技術(shù)時(shí)，多個(gè)載波上的信道資源可以為同一個(gè)用戶服務(wù)，即該用戶可以同時(shí)接收本扇區(qū)多個(gè)載波發(fā)送的信息。這樣，如果采用N個(gè)載波同時(shí)為一個(gè)用戶發(fā)送，理論上用戶可以獲得原來N倍的數(shù)據(jù)速率。同時(shí)，由于在HSDPA技術(shù)中引入了多載波特性，MAC-hs除了完成共享用戶的調(diào)度，AMC、HARQ等鏈路自適應(yīng)的功能，還增加了多載波分流、數(shù)據(jù)處理的功能?！局R(shí)鏈接2】TD-HSPA關(guān)鍵技術(shù)具體體現(xiàn)：當(dāng)一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)同時(shí)在多個(gè)載波上傳輸時(shí)，HS-DSCH所使用的物理資源包括載波、時(shí)隙和碼道，由MAC-hs統(tǒng)一調(diào)度和分配。當(dāng)一個(gè)用戶的數(shù)據(jù)在多個(gè)載波上同時(shí)傳輸時(shí)，由MAC-hs對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分流，即將數(shù)據(jù)流分配到不同的載波，各載波獨(dú)立進(jìn)行編碼映射、調(diào)制發(fā)送以及相應(yīng)的信道質(zhì)量反饋，對(duì)于UE，則需要有同時(shí)接收多個(gè)載波數(shù)據(jù)的能力，各個(gè)載波獨(dú)立進(jìn)行譯碼處理后，由MAC-hs進(jìn)行合并。3.HSUPA采用的關(guān)鍵技術(shù)1）NodeB快速調(diào)度NodeB快速調(diào)度的主要好處在于減小傳輸時(shí)延和提高吞吐量，這是因?yàn)闇p少了Iub接口上的傳輸過程以及對(duì)重傳、UE緩存測(cè)量的快速反饋。除了在時(shí)延和吞吐量方面的好處，TD-SCDMA上行增強(qiáng)采用基站調(diào)度在資源分配和干擾控制兩個(gè)方面也都帶來好處。由于TDD上行碼道資源受限，對(duì)物理資源采用共享形式，并由基站進(jìn)行快速調(diào)度，可以緩解碼道資源受限以及快速適應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)2）AMC作為鏈路自適應(yīng)技術(shù)的AMC，通過在信道質(zhì)量好的情況下采用高階調(diào)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(diào)制方式。3.HSUPA采用的關(guān)鍵技術(shù)3）HARQ類似HSDPA，HARQ可以對(duì)于錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)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(yàn)。因此在上行增強(qiáng)中對(duì)HARQ的考慮主要在于減少時(shí)延和提高用戶及系統(tǒng)的吞吐量。HARQ的采用對(duì)物理層和MAC層都將產(chǎn)生影響，在上行增強(qiáng)中引入HARQ，需要考慮NodeB、UE存儲(chǔ)空間的要求，帶來的信令負(fù)荷、復(fù)雜度、UE功率限制等因素。

3.HSUPA采用的關(guān)鍵技術(shù)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(qiáng)上行鏈路專用信道(E-DCH)，這是一個(gè)傳輸信道，用于承載高速上行數(shù)據(jù)。其傳輸時(shí)間間隔(TTI)為5ms，支持高階調(diào)制，以及層1(L1)HARQ過程。其使用的資源，包括功率、時(shí)隙、碼道等，可由NodeB調(diào)度分配。3.HSUPA采用的關(guān)鍵技術(shù)在上行還定義了兩個(gè)控制信道上行增強(qiáng)控制信道(E-UCCH)和上行增強(qiáng)隨機(jī)接入信道(E-RUCCH)，用于傳輸上行增強(qiáng)相關(guān)的信令信息。E-UCCH通常和E-DCH復(fù)用在一起，傳遞當(dāng)前E-DCHHARQ相關(guān)的信息。E-RUCCH映射在物理隨機(jī)接入資源上，主要用于上行增強(qiáng)業(yè)務(wù)的接入請(qǐng)求。E-DCH映射到增強(qiáng)上行物理信道(E-PUCH)上。E-PUCH信道資源分為調(diào)度的和非調(diào)度的兩類，其中非調(diào)度部分由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)分配，