单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,中国移动通信研究院,TDSCDMA体制及标准培训会无线网HSDPA分册,TD体制及标准培训教材之五,1,内容提纲,TD-SCDMA系统HSDPA概述,标准演进情况,由R4向HSDPA演进情况,关键技术概述,TD-SCDMA企业标准：HSDPA分册内容介绍,总结,2,标准演进状况,3GPP在2001年下半年开始HSDPA的研究，在REL-5中完成了HDSPA的标准化工作,CCSA在2005年8月启动TD-SCDMA系统HSDPA的研究，其版本制定原那么是,空中接口与一版行标N频点后向兼容,基于3PGG R5 HSDPA标准，最小化改动,CCSA多载波HSDPA标准于2006年底完成制定,3,HS-DSCH,FP,HS-DSCH,FP,MAC-hs,PHY,(新增3个,物理信道),RNC和Node B：增加HS-DSCH FP协议处理，影响Iub接口,Node B：新增MAC-hs子层，负责AMC、HARQ等功能,Node B：物理层新增3个物理信道HS-PDSCH、HS-SCCH、HS-SICH,UE：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),UE,UTRAN,由R4向HSDPA的演进协议栈变化,4,由R4向HSDPA的演进新增HSDPA信道,新增3类物理信道,下行：HS-PDSCH,承载HS-DSCH，传输HSDPA用户数据,下行：HS-SCCH,包含HS-PDSCH数据格式信息,上行：HS-SICH,承载上行HS-DSCH发射的反响信息，包括CQI、ACK/NACK等,R4信道,HSDPA信道,HS-SICH,HS,-,PDSCH,H,S,-,S,C,C,H,DPCH,DCCH（信令）+UL DTCH（业务）,DL DTCH（业务）,UTRAN,UE,上下行伴随信道：A-DCH,下行：每个用户配置一条，用于承载高层信令和上行A-DCH同步、功控命令,上行：承载高层信令、PS数据和下行A-DCH功控命令。
上行A-DPCH的复用取决于对用户上行数据业务流量的合理估计,5,HSDPA关键技术概述,引入16QAM高阶调制，提供更高的调制效率,AMC可使数据传输很好的适应无线信道的变化,HARQ可以根据无线链路的状况快速调整信道速率，实现数据的纠错和重传,快速调度可以使无线资源在多用户间实现共享,共享信道技术使得接入用户不受码资源数量限制,在N频点技术根底上实现多载波的捆绑，提高系统最高接入速率,AMC自适应编码调制技术,快速调度技术,引入16QAM高阶调制,共享信道技术,HARQ技术,1,2,3,4,5,6,多载波捆绑技术,6,内容提纲,TD-SCDMA系统HSDPA技术概述,TD-SCDMA企业标准：HSDPA分册内容介绍,标准内容提纲,各局部内容详细介绍,总结,7,HSDPA分册内容提纲,RAB类型和业务要求,载波配置要求,物理层功能要求,调度&HARQ,性能与容量要求,无线资源管理要求,功率管理,码字管理,准入控制,拥塞控制,负载控制,移动性管理要求,终端状态转换,硬件处理能力及升级要求,多载波HSDPA,8,要求HSDPA支持的业务与承载类型,能承载交互类业务/背景类业务,PS域I/B类单PS业务：要求支持的上行速率从32kpbs到384kpbs,PS域I/B类单PS业务与AMR话音业务并发：要求支持的上行速率为64kpbs或384kpbs,支持两个PS域I/B类单PS业务，以支持用户同时使用两个不同APN业务的情况,支持支个PS域I/B类单PS业务与AMR话音业务并发,能够承载Streaming类业务,PS Streaming业务HSDPA与R4低速率I/B业务R4 DCH并发，要求支持的上行速率为16kbps到64kbps,PS Streaming业务HSDPA与AMR语音业务并发,网络能够给UE提供HSDPA效劳区域指示,用以向用户指示当前HSDPA的效劳是否可用,9,HSDPA载波配置方式,方式1：与R4共载波共时隙配置,HSDPA和DCH同时配置在一个载波上,某一个下行时隙上码道分别配置给R4和HSDPA,方式2：与R4共载波分时隙配置,HSDPA和DCH同时配置在一个载波上,同一时隙上码道全部配置给HSDPA,方式3：HSDPA单独载频配置,除下行A-DCH之外，HSDPA时隙单独占用全部下行时隙,是方式2的特殊情况,10,几种载波配置之间的比较,在N频点小区内：,HSDPA与R4共载波,与R4共载波分时隙配置,与R4共载波共时隙配置,HSDPA独立载波,主要问题：,R4,与,HSDPA,只能按照分时隙的方式进行配置，无线资源的分配方式不是最灵活,主要问题：,HSDPA,较大的下行功率会对相同时隙的,R4,业务造成较大干扰,单时隙内码子、功率资源共享较复杂，且,HSDPA,和,R4,容量有相关性,主要问题,如果均采用3:3组网，R5载频的上行利用缺乏,如果均采用2:4组网，R4载频的下行利用缺乏,如果相邻小区采用不同的上下行时隙分配方案，如3:3和2:4，那么2:4的第一个下行时隙会干扰3:3的第三个上行时隙,11,对载波配置的技术要求,N频点系统中，HSDPA既可以配置在主载波也可以配置在辅载波上,支持在一个小区内的多个载波上支持HSDPA,支持HSDPA单独配置在一个载波上,支持HSDPA和R4配置在同一载波上不同时隙混合的配置,支持HSDPA和R4配置在同一载波上相同时隙上不同码道的混合配置可选功能,支持HSDPA独立载波配置。
上述两种方法可配置,12,物理层技术HSDPA信道时序关系,发送到同一个UE的HS-SCCH与HS-DSCH的发送间隔至少为3个时隙,根据HS-SCCH所在时隙位置，其指示的HS-PDSCH信息在本子帧或下一子帧出现，一个HS-SCCH不能指示连续两个子帧的HS-PDSCH资源，小区内HS-SCCH的个数决定了同一时刻能够被调度的UE个数,UE收到HS-PDSCH后，需要选择UE间隔9时隙不包括DwPTS和UpPTS的第一个可用HS-SICH进行上行反响,13,物理层技术AMC自适应编码调制,调制方式自适应,信道条件好：,16QAM,信道条件坏：,QPSK,编码效率自适应,信道条件好：,3/4,编码率,信道条件坏：,1/3,编码率,码道数目自适应,信道条件好：多码道,信道条件坏：少码道,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,AMC采用多组合配置手段,调制方式,编码方式,码道数目,传输块大小,有数千种配置选择，使得AMC技术更加高效、灵活,14,物理层功能要求,HS-DSCH信道支持5ms TTI,HS-SCCH信道支持5ms TTI,支持QPSK调制方式,支持16QAM调制方式,时隙配置：支持一个无线子帧中，HS-DSCH至少能够捆绑3个下行连续时隙,码字：每个时隙，HS-DSCH最大支持16个码字。
时隙上不同码道的混合配置下，每个时隙的HS-PDSCH码字占用比例可单独配置,能够采用时分方式调度不同的用户,能够采用时分码分方式调度不同的用户,每个HSDPA载波能够至少配置2个HS-SCCH,每个HSDPA载波能够单独配置HS-SCCH信道数目,系统能够基于CQI的信息进行AMC调整,16 codes,TTI 1,TS1,5ms,TTI 1,TS2,TTI 2,TS1,TTI 2,TS2,CDM,5ms,基于时间和码道的调度示意,15,快速调度原理,调度原那么,公平调度算法 Round Robin(RR),最大C/I调度算法(Max C/I),局部公平调度算法(PF),UE C,Node B,UE A,UE B,HS-PDSCH,TTI1,TTI2,TTI3,TTI1,TTI2,TTI3,16 codes,TTI 1,TS1,5ms,TTI 1,TS2,TTI 2,TS1,TTI 2,TS2,CDM,5ms,基于时间和码道的调度示意,16,常用调度算法介绍,公平调度算法,保证小区内的用户按照某种确定的顺序循环占无线资源，证所有用户占用等量的时间进行通信,轮循算法不仅可以保证用户间的长期和短期的公平性，还可以保证用户的短期公平性,缺点：该算法由于没有考虑到不同用户无线信道的具体情况，系统吞吐量是难以保证的,最大C/I算法,只选择最大载干比C/I的用户，即让信道条件最好的用户占用资源传输数据，当该用户信道变差后，再选择其他信道最好的用户。
基站始终为该传输时刻信道条件最好的用户效劳最大C/I算法必然照顾了离基站近、信道好的用户，而其他离基站较远的用户那么无法得到效劳,保障了信道条件好的用户的吞吐率，但对于覆盖边缘的用户QoS无法保证,正比公平算法：,该算法是在维持用户长期传输数据吞吐量大致公平的根底上，同时考虑利用短期信道变化情况增大传输效率它是系统获取最大吞吐率和公平性的一种折衷,17,快速调度的设备标准要求,根本调度算法：,支持Round Robin调度算法,支持Proportional Fair调度算法,支持调度算法的后台配置来实现调度公平性和小区吞吐量之间的平衡,当有多种调度算法时，要求调度算法对运营者可配置,调度颗粒度要求：,在不同的TTI能够调度不同的用户,能够在1个TTI中给每个用户最多分配16个码字,调度器考虑的其他因素：,在调度时应考虑接入的业务种类interactive/background/streaming，对于streaming业务给予更多的调度以保证业务的QoS,支持每个UE最少两个优先级队列，从而保证streaming业务的QoS要求,支持每个UE最少两个Mac-d flow，使调度器可以独立对多个RAB进行调度，来支持不同的QoS要求,支持承载在HSDPA上的I/B类业务的GBR配置,18,HARQ的优势,传统的,ARQ,对收到的传输块进行解码,检测解码后的块是否有,CRC,错误,如果错误,抛弃错误的块,请求重传,Hybrid ARQ,对收到的传输块进行解码,检测解码后的块是否有CRC错误,如果错误,存储错误的块不抛弃,请求重传,对新收到的重传块和早先的块进行合并,“HARQ，纠错能力更强、效率更高,19,几种不同的HARQ算法,跟踪合并方式Chase Combining,数据在重传时，与初次发射时数据相同,递增冗余方式Incremental Redundancy,重传时的数据与前次发射的数据有所不同,二者比较：,IR性能要优于CC，但在接收端需要更大的内存。
一般终端的缺省内存容量是根据终端所能支持的最大数据速率和CC方式设计的，因而在最大数据速率时，只可能使用CC方式；而在使用较低的数据速率传输数据时，两种方式都可以使用,20,初始BLER和剩余BLER的控制,初始BLER控制:,描述:Node B根据信道的质量,以一个可预见的错误概率(Init BLER),选择一个较高的传输速率;,分析:Init BLER选择越大,那么重传的可能性越大,数据传输时延较大;Init BLER选择越小,那么没有充分利用重传合并增益,吞吐量较低;理论分析说明Init BLER在10%-30%间时,系统可以到达最正确平衡.,结论:针对不同业务的QoS要求,为用户选择适宜的Init BLER,剩余BLER控制:,描述:Node B根据业务类型,控制用户传输的剩余BLER,在确保时延要求前提下,最大化传输速率;,结论:控制剩余BLER的方法,是选择适宜的最大重传次数或降低初始BLER的数值,21,调度&HARQ,在HARQ过程中支持Chase Combining合并算法,在HARQ过程中通过RV参数的调整支持Chase Combining和Incremental Redundancy两种合并算法，能够对RV参数进行调整,最大重传次数至少为4和Initial BLER，Residual BLER对运营者可配,22,各时隙配比下的载波/用户最大吞吐。
