HSDPAHSUPA原理介紹

1、WWW.POTEVIO.COM中國(guó)普天信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司中國(guó)普天信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司Potevio Company LimitedPage2課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 HSDPA原理介紹原理介紹第二章第二章 HSUPA原理介紹原理介紹Page3本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) HSDPA概述概述 第二節(jié)第二節(jié) HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) HSDPA物理層物理層 第四節(jié)第四節(jié) HSDPA MAC層層Page4什么是什么是HSDPAHigh Speed Downlink Packet Access高速率高速率下行！下行！分組接入分組接入Page5HSDPA發(fā)展概述發(fā)展概述q HSD

2、PA是3GPP在R5協(xié)議中引入的能夠提高下行容量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的增強(qiáng)技術(shù)q 通過(guò)AMC和HARQ等鏈路自適應(yīng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)吞吐量、降低時(shí)延和提高峰值速率q 在 NodeB引入MAC-hs完成調(diào)度及HARQ相關(guān)操作q 物理層引入HS-PDSCH、HS-SCCH和HS-SICH三個(gè)信道q RRC和NBAP協(xié)議需要提供相應(yīng)的流程支持Page6HSDPA/HSUPA的演進(jìn)路線的演進(jìn)路線GPRS/EDGE 200kbpsGERAN 600kbpsWCDMA 384kbpsHSDPA 1.8/3.6MbpsHSDPA 14.4MbpsHSUPA1.45.8MbpsHSPA+ DL:40MbpsUL:1

3、0MbpsLTE FDD DL:100MbpsUL:50MbpsLTE+ 100M1GbpsTD-HSDPA 2.88.4MbpsTD -HSUPA 2.26.6MbpsTD-HSPA+ DL:25.2MbpsUL:19.2MbpsLTE TDD DL:100MbpsUL:50MbpsTDD LTE + 100M1GbpsMobile WiMAX Wave115MbpsMobile WiMAX Wave230Mbps16m100Mbps1GbpsCDMA20001 153.6kbpsEV-DO R0DL:2.4MbpsUL:153.6KbpsEV-DO RADL:3.1MbpsUL:1.8Mb

4、psDo RevB多載波DL:46.5MbpsUL:27MbpsUMBDL:100MbpsUL:50MbpsUMB+100M1GbpsITUIMT-Adv2001-2006年年2007年年2008年年2009年年2010年年P(guān)age7HSDPA基本原理基本原理qR5之前空口體系中，數(shù)據(jù)重傳方式是RNC負(fù)責(zé)，數(shù)據(jù)重傳要經(jīng)過(guò)Iub接口，NodeB根據(jù)RNC的指令完成物理層編碼和傳輸?shù)墓δ?，不具備?duì)物理資源的控制和調(diào)度能力。在HSDPA中，為了空口實(shí)現(xiàn)更大的吞吐能力，對(duì)NodeB功能進(jìn)行了增強(qiáng)，在NodeB層面進(jìn)行了物理層重傳和快速資源調(diào)度的概念，提高了重傳及對(duì)空中資源調(diào)度的效率q增加一個(gè)MAC-h

5、s實(shí)體，并放在基站實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到快速調(diào)度的目的Page8HSDPA中中NodeB新增功能新增功能RNC RLC MAC Node-B Layer 1 UE UE UE R99,R4RRMTransportTransportNode-B Layer 1 UE UE UE R5MAC-hs Transport需要支持需要支持Iub接口數(shù)接口數(shù)據(jù)的流量控制。據(jù)的流量控制。引入引入MAC-hs實(shí)體，實(shí)實(shí)體，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)HARQ和快速調(diào)度。和快速調(diào)度。引入引入16QAM調(diào)制方式，對(duì)調(diào)制方式，對(duì)射頻功放提出更高要求。射頻功放提出更高要求。新增新增HS-PDSCH、HS-SCCH和和HS-SICH信道。信道。Pag

6、e9本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) HSDPA概述概述 第二節(jié)第二節(jié) HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) HSDPA物理層物理層 第四節(jié)第四節(jié) HSDPA MAC層層Page10HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)AMC(Adaptive Modulation and Coding) 自適應(yīng)調(diào)制編碼HARQ（Hybrid Automatic Repeat Request ） 混合自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求快速調(diào)度16QAMPage11HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)AMCq自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC是一種鏈路自適應(yīng)技術(shù)，根據(jù)信道情況來(lái)確定合適的調(diào)制編碼方式，以最大限度的發(fā)送數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)高的傳輸速率Turbo：1/3,1/

7、2,3/41QPSK、16QAMq根據(jù)用戶信道質(zhì)量CQI的反饋，動(dòng)態(tài)地調(diào)整調(diào)制編碼方案，獲得較高的傳輸速率。 q條件好的UE獲得較高的速率，條件差的UE獲得較低的速率q采用AMC技術(shù)的主要好處是：a）合適位置的用戶可以得到較高的數(shù)據(jù)率，提高了小區(qū)系統(tǒng)的平均吞吐量，b）由于鏈路自適應(yīng)是基于調(diào)制/編碼方式的變化而不是基于發(fā)射功率的變化，因此降低了干擾的變化程度。Page12HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)HARQq HARQ是為了在復(fù)雜多變的無(wú)線環(huán)境中提高數(shù)據(jù)的正確接收率而提出的。q 混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求H-ARQ是一種前向糾錯(cuò)FEC和重傳相結(jié)合的技術(shù)。 HARQ是指接收方對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行自我檢錯(cuò)糾錯(cuò)，

8、如果錯(cuò)誤可以進(jìn)行自我糾正，就正確接收；否則保存本次接收的數(shù)據(jù)包，并請(qǐng)求發(fā)送方重傳。接收方將重傳的數(shù)據(jù)包和先前接收到的數(shù)據(jù)包在解碼前進(jìn)行合并，充分利用它們攜帶的相關(guān)信息，以提高正確譯碼的概率。 HARQ采用N信道停等機(jī)制重傳 HARQ合并方法分類：TypeI、TypeII、TypeIIIPage13HARQ的停等機(jī)制的停等機(jī)制EVEN DATAEVEN CONTROLEVEN DATAEVEN CONTROLEVEN DATAEVEN CONTROLODD DATAODD CONTROLODD DATAODD CONTROLODD DATAODD CONTROLEVEN DATAEVEN CON

9、TROLEVENACKODDACKEVENACKODDACKEVENACKODDACKODDACKDownlink ControlDownlink DataUplink AcknowledgementqSAW控制信令和反饋信息控制信令和反饋信息簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單UE所需的內(nèi)存較小所需的內(nèi)存較小需要負(fù)荷很小需要負(fù)荷很小碼道利用率低碼道利用率低qN通道SAW多個(gè)進(jìn)程同時(shí)工作，多個(gè)進(jìn)程同時(shí)工作，提高資源利用率提高資源利用率一個(gè)進(jìn)程反饋的一個(gè)進(jìn)程反饋的CQI可可被所有進(jìn)程共享被所有進(jìn)程共享碼道利用率高碼道利用率高Page14HARQ的合并方法的合并方法TypeI（ARQ）TypeII（FIR）TypeIII（P

10、IR）q錯(cuò)誤分組被丟棄q每次重傳相同的分組信息q不進(jìn)行合并，重傳分組獨(dú)立解碼q錯(cuò)誤分組不被丟棄，而是和重發(fā)的增量冗余信息合并后進(jìn)行譯碼q每次重傳包含不同的冗余信息q重傳分組無(wú)法自解碼q錯(cuò)誤分組不被丟棄，而是和重發(fā)的增量冗余信息合并后進(jìn)行譯碼q每次重傳都包含系統(tǒng)比特q重傳分組具有自解碼能力Page15HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)HARQqChase Combing（跟蹤合并）重傳數(shù)據(jù)與第一次發(fā)送的分組數(shù)據(jù)完全相同（包含系統(tǒng)比特和校驗(yàn)冗余位）只有一個(gè)冗余版本，可按Symbol進(jìn)行軟合并qPartial IR HARQ（PIR）每次重傳包含了相同的系統(tǒng)比特和不同的增量冗余校驗(yàn)位多個(gè)冗余版本HARQ T

11、YPE IIIPage16HSDPA關(guān)鍵技術(shù)快速調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)快速調(diào)度q HSDPA中將調(diào)度器的位置從RNC移到Node B，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)度?；赨E上報(bào)的CQI信息，MAC-hs中的調(diào)度器使用適當(dāng)?shù)恼{(diào)度算法決定將HS-DSCH TTI分配給哪個(gè)UE?？焖僬{(diào)度相當(dāng)于在多用戶之間進(jìn)行分集，盡管各個(gè)用戶的信道質(zhì)量千差萬(wàn)別，但調(diào)度器調(diào)度之后系統(tǒng)總是為處于有利信道條件（絕對(duì)或相對(duì)，根據(jù)不同的調(diào)度算法有所不同）的用戶服務(wù)，因而實(shí)現(xiàn)了高的吞吐量。Page17HSDPA關(guān)鍵技術(shù)快速調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)快速調(diào)度qHSDPA系統(tǒng)的快速分組調(diào)度是實(shí)現(xiàn)盡可能公平的對(duì)所有用戶進(jìn)行調(diào)度且保證整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量要求q基站側(cè)增加MAC-

12、hs實(shí)體qN通道 SAW HARQq5ms TTIPage18快速調(diào)度算法快速調(diào)度算法q 輪詢調(diào)度算法q 最大載干比調(diào)度算法q 正比公平調(diào)度算法Page19快速調(diào)度算法準(zhǔn)則快速調(diào)度算法準(zhǔn)則q Pi=p1*f1+p2*f2+p3*f3+p4*f4 f1：信道條件 f2: 等待服務(wù)時(shí)間 f3：數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí) f4：隊(duì)列數(shù)據(jù)長(zhǎng)度采用不同的加采用不同的加權(quán)因子權(quán)因子p1、p2、p3、p4可對(duì)應(yīng)可對(duì)應(yīng)不同的調(diào)度算不同的調(diào)度算法法Page20輪循調(diào)度算法輪循調(diào)度算法（RR）q 所有用戶優(yōu)先級(jí)占用的資源相同q 最小的小區(qū)數(shù)據(jù)吞吐率q 最公平Pi=p1*f1+p2*f2 +p3*f3+p4*f4p1=0; p2=

13、1; P3=0;p4=0RRPage21最大載干比調(diào)度算法最大載干比調(diào)度算法（Max C/I）q C/I 最大的用戶優(yōu)先獲得資源傳輸數(shù)據(jù)q 可獲得最大的小區(qū)數(shù)據(jù)吞吐率q 最不公平Pi=p1*f1+p2*f2 +p3*f3+p4*f4p1=1; p2=0; P3=0;p4=0Max C/IPage22正比公平調(diào)度算法（正比公平調(diào)度算法（PF）q 根據(jù)每用戶過(guò)去獲得的平均速率與當(dāng)前請(qǐng)求的速率，來(lái)確定用戶優(yōu)先級(jí)q 兼顧小區(qū)吞吐率和公平性Pi=p1*f1+p2*f2 +p3*f3+p4*f4p1=0.4; p2=0.3; P3=0.2;p4=0.1PFPage23HSDPA快速調(diào)度流程快速調(diào)度流程N(yùn)o

14、deBNode BRNCUE5) ACK/NACK、CQI（ on HS-SICH）6) 數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包+重傳重傳(如果需要如果需要) （on HS-DSCH）數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包1) 調(diào)度并確定調(diào)度并確定HS-DSCH參數(shù)參數(shù)4) 發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（ on HS-PDSCH）2)發(fā)送發(fā)送HS-DSCH參數(shù)參數(shù)(on HS-SCCH）3) 檢測(cè)檢測(cè)HS-DSCH參數(shù)，如果有發(fā)送參數(shù)，如果有發(fā)送給自己的信息，則開(kāi)始接收，存儲(chǔ)給自己的信息，則開(kāi)始接收，存儲(chǔ)和解調(diào)數(shù)據(jù)和解調(diào)數(shù)據(jù)Page24HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)16QAM00011011調(diào)制方式調(diào)制方式編碼率編碼率吞吐率（吞吐率（5slotx12

15、codes）吞吐率（吞吐率（5slotx16codes）QPSK1/4264kbps352kbps2/4528kbps704kbps3/4792kbps1Mbps16QAM2/41Mbps1.4Mbps3/41.6Mbps2.1Mbps4/42Mbps2.8MbpsPage25本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) HSDPA概述概述 第二節(jié)第二節(jié) HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) HSDPA物理層物理層 第四節(jié)第四節(jié) HSDPA MAC層層Page26HSDPA引入的共享信道引入的共享信道q 物理信道 HS-PDSCH HS-SCCH HS-SICHq 傳輸信道 HS-DSCHPage27H

16、S-DSCHqHS-DSCH是下行共享傳輸信道，用于承載MAC-hs PDU;q多個(gè)UE通過(guò)時(shí)分、碼分共享該信道； q可以采用波束賦形;qTTI為5ms；q可映射到多個(gè)HS-PDSCH ；q總是與一個(gè)下行DPCH相關(guān)聯(lián)，以及一個(gè)或多個(gè)HS-SCCH相關(guān)聯(lián)；q不使用TFCI,可在多個(gè)載波上同時(shí)傳輸;q信道編碼：1/3Turbo碼；q調(diào)制：QPSK/16QAM自適應(yīng)；Page28HS-PDSCHqHigh Speed Physical Downlink Share Channelq用于承載HS-DSCH的數(shù)據(jù)， HS-DSCH傳輸信道可以映射到一個(gè)或多個(gè)HS-PDSCH物理信道q與HS-SCCH/

17、HS-SICH伴隨使用，其控制信息由HS-SCCH承載q伴隨有下行DPCHq擴(kuò)頻因子是16或1q無(wú)TFCI、TPC、SSq采用16QAMQPSK調(diào)制Page29HS-SCCHq下行共享物理控制信道，TTI為5msqHS-SCCH上的信息是由兩個(gè)單獨(dú)的物理信道所承載（HS-SCCH1 和 HS-SCCH2）q一個(gè)UE需要最多同時(shí)監(jiān)控4個(gè)HS-SCCH，在連續(xù)接收數(shù)據(jù)時(shí)，UE只需監(jiān)控同一個(gè)HS-SCCHq無(wú)TFCI，可以攜帶TPC和SS信息q調(diào)制方式是QPSKq占用SF=16的兩個(gè)碼道q可采用閉環(huán)功控和賦形Page30HS-SCCH攜帶信息攜帶信息TFRI時(shí)隙碼道分配（13bit）碼道分配必然是連

18、續(xù)的，且各個(gè)時(shí)隙分配的碼道是一樣的，start15 stop 0，表明SF=1,其余情況 startstop調(diào)制方式（1bit）0QPSK 116-QAM傳輸塊大小（6bits）索引值HARQ信息HARQ 進(jìn)程識(shí)別（3bit）取值范圍07，即一個(gè)傳輸信道上并行進(jìn)程最多為8個(gè)。增量冗余版本號(hào)(3bit) 指示r，s（是否有自解碼的能力），b（影響16-QAM的bit重排）新數(shù)據(jù)指示（1bit）指示是新數(shù)據(jù)還是重傳數(shù)據(jù)HCSN（3bit）功率控制過(guò)程中統(tǒng)計(jì)HS-SCCH 的BLER時(shí)需要。UE-ID（16bit）標(biāo)識(shí)控制信息的所屬UE SS上行同步控制字用于保持HS-SICH的上行同步TPC上行功

19、控控制字用于HS-SICH的閉環(huán)功控Page31HS-SICHq上行共享物理控制信道，TTI為5msq調(diào)制方式是QPSK，占用SF=16的一個(gè)碼道q無(wú)TFCI，可以攜帶TPC和SS信息q初始同步參考上行DPCH，通信過(guò)程中根據(jù)HS-SCCH上的SS進(jìn)行閉環(huán)同步控制qHS-SCCH與HS-SICH一一對(duì)應(yīng)，綁定關(guān)系由高層確定q攜帶信息：ACK/NACKCQI推薦的調(diào)制格式（RMF）推薦的傳輸塊大?。≧TBS）Page32HS-DSCH/HS-SCCH 定時(shí)關(guān)系定時(shí)關(guān)系qHS-SCCH應(yīng)當(dāng)與其所指向的HS-PDSCH在時(shí)間上應(yīng)當(dāng)保持到少3個(gè)時(shí)隙的間隔（注意：時(shí)隙是指正常時(shí)隙，并不包括DwPTS 和

20、UpPTS時(shí)隙），并且它們之間間隔不應(yīng)當(dāng)超過(guò)兩個(gè)子幀。HS-SCCH與HS-PDSCH最好在同一個(gè)子幀或兩個(gè)連續(xù)子幀的不同時(shí)隙上Page33HS-DSCH/HS-SICH 定時(shí)關(guān)系定時(shí)關(guān)系qHS-SICH信道應(yīng)當(dāng)與上一個(gè)所指向的HS-PDSCH信道至少保持9個(gè)時(shí)隙的間隔（注意：時(shí)隙是指正常時(shí)隙，并不包括DwPTS 和UpPTS時(shí)隙），因而，HS-SICH信道應(yīng)當(dāng)與上一個(gè)所指向的HS-PDSCH信道肯定是不在同一個(gè)子幀內(nèi)Page34共享信道的定時(shí)關(guān)系共享信道的定時(shí)關(guān)系TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6Su

21、bframe nSubframe n+1Subframe n+2HS-SCCHHS-PDSCHHS-SICHTS0TS1TS2Subframe n+3Page35物理層過(guò)程物理層過(guò)程-鏈路自適應(yīng)鏈路自適應(yīng) 對(duì)于HS-DSCH，調(diào)制格式和有效編碼速率的選擇由高層確定（由Node B中MAC-hs執(zhí)行）。這些參數(shù)的選擇基于UE報(bào)告的 CQI信息。q Node B 過(guò)程 Node B發(fā)射HS-SCCH信道，其中攜帶UE ID，指示當(dāng)前HS-DSCH TTI由哪個(gè)UE接收。如果連續(xù)多個(gè)HS-DSCH TTI都發(fā)往同一個(gè)UE，使用同一個(gè)HS-SCCH。 Node B使用HS-SCCH中指示的資源發(fā)射HS

22、-DSCH。 一旦接收到相應(yīng)UE的HS-SICH，狀態(tài)報(bào)告（ACK/NACK 和CQI） 送往高層。并由此決定是否進(jìn)行數(shù)據(jù)重發(fā)Page36物理層過(guò)程物理層過(guò)程-鏈路自適應(yīng)鏈路自適應(yīng)q UE過(guò)程 接到高層指示后，UE應(yīng)監(jiān)聽(tīng)高層配置的HS-SCCH集合內(nèi)的所有 HS-SCCH信道。 若 HS-SCCH 的CRC校驗(yàn)成功， UE應(yīng)讀取HS-SCCH指示的HS-PDSCH；若CRC校驗(yàn)失敗，UE應(yīng)丟棄此HS-SCCH上的數(shù)據(jù)，返回監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)。 讀取HS-PDSCH后，UE應(yīng)生成ACK/NACK信息，連同最近的CQI，在相應(yīng)的HS-SICH信道上發(fā)送給Node BPage37物理層過(guò)程物理層過(guò)程-信道質(zhì)量

23、指示信道質(zhì)量指示 （CQI）q UE解調(diào)HS-SCCH信道，獲知下一次HS-DSCH傳輸所采用的資源 q UE讀取相關(guān)的HS-DSCH信道，進(jìn)行必要的測(cè)量得到CQI，所基于的準(zhǔn)則：對(duì)于所分配的資源，能夠使單次傳輸吞吐量最大，同時(shí)誤幀率不超過(guò)10 % q 對(duì)于給定的HS-DSCH 傳輸，得到的CQI 報(bào)告應(yīng)在此次HS-DSCH傳輸之后此UE的下一個(gè)可用的HS-SICH信道中提交給Node B Page38本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) HSDPA概述概述 第二節(jié)第二節(jié) HSDPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) HSDPA物理層物理層 第四節(jié)第四節(jié) HSDPA MAC層層Page39協(xié)議框架協(xié)議框

24、架Page40MAC整體架構(gòu)整體架構(gòu)q 每個(gè)小區(qū)僅包含一個(gè)MAC-hs實(shí)體。q MAC-hs負(fù)責(zé)：處理HS-DSCH信道上的數(shù)據(jù)；管理HSDPA物理資源Page41UTRAN MAC-hs功能功能q流量控制這個(gè)功能是為了在限制網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，減小數(shù)據(jù)丟失以及由于HS-DSCH過(guò)度重傳而引起的擁塞。q調(diào)度/優(yōu)先級(jí)處理這個(gè)功能體根據(jù)HARQ實(shí)體和數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)來(lái)管理HS-DSCH的資源的。qHARQ一個(gè)HARQ實(shí)體處理一個(gè)用戶的HARQ功能。qTFRC 選擇 選擇合適的傳輸格式和碼資源。Page42UE MAC-hs功能功能qHARQ：負(fù)責(zé)管理UE的所有HARQ進(jìn)程，產(chǎn)生ACK或NACK，反饋給UTRA

25、N。q隊(duì)列分配： UE根據(jù)接收到的MAC-hs PDU中的queue ID將MAC-hs PDU分配到相應(yīng)的重排緩沖區(qū)q重排：在UE側(cè)，每個(gè)Queue ID都有一個(gè)相應(yīng)的重排模塊，負(fù)責(zé)將重排緩沖區(qū)中順序接收到的MAC-hs PDU發(fā)送到Disassembly實(shí)體。q拆包：負(fù)責(zé)去除MAC-hs PDU頭信息和可能存在的填充比特，并將包含在MAC-hs PDU中的MAC-d PDU發(fā)送到MAC-d實(shí)體Page43課程內(nèi)容課程內(nèi)容第一章第一章 HSDPA原理介紹原理介紹第二章第二章 HSUPA原理介紹原理介紹Page44本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) HSUPA概述概述 第二節(jié)第二節(jié) HSUPA關(guān)鍵

26、技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) HSUPA物理層物理層 第四節(jié)第四節(jié) HSUPA MAC層層Page45什么是什么是HSUPAHigh Speed Uplink Packet Access高速率高速率 上行！上行！分組接入分組接入Page46HSUPA發(fā)展概述發(fā)展概述q HSUPA在協(xié)議規(guī)范中稱之為增強(qiáng)上行鏈路（Enhanced Uplink），其主要目標(biāo)是提高上行鏈路的容量和頻譜的使用效率，增大小區(qū)吞吐量。q UTRAN系統(tǒng)引入HSUPA后，可以兼容R4、HSDPA和MBMS的所有業(yè)務(wù)，并且可以進(jìn)行后向兼容。支持低速、中速和高速的應(yīng)用場(chǎng)景；可以應(yīng)用在城市、郊區(qū)和農(nóng)村等環(huán)境，支持流業(yè)務(wù)、交互式和背

27、景類業(yè)務(wù)，滿足業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的要求。q HSUPA通過(guò)使用靈活的基于Node B 的上行鏈路分組快速調(diào)度、混合自動(dòng)重傳HARQ和高階調(diào)制編碼等技術(shù)，使單載波單時(shí)隙的TD-HSUPA技術(shù)上行的數(shù)據(jù)速率達(dá)到560Kbps，單載波最多配置5個(gè)HSUPA上行時(shí)隙Page47調(diào)度方式與非調(diào)度方式調(diào)度方式與非調(diào)度方式q 非調(diào)度方式： 類似于時(shí)分的DCH信道，在業(yè)務(wù)建立時(shí)給UE分配了固定的物理資源和發(fā)送周期和長(zhǎng)度，無(wú)論UE是否有數(shù)據(jù)，都會(huì)占用這段資源q 調(diào)度方式： 通過(guò)NodeB的調(diào)度完成物理資源的動(dòng)態(tài)分配Page48HSUPA技術(shù)與技術(shù)與HSDPA技術(shù)比較技術(shù)比較HSUPA技術(shù) ：多用戶共享上行信道；在No

28、deB中實(shí)現(xiàn)多用戶調(diào)度；從UE端得到待傳數(shù)據(jù)量、路徑損耗；NodeB調(diào)度結(jié)果發(fā)送到UE端的HARQ實(shí)體；E-UCCH信道包含數(shù)據(jù)塊信息，E-DCH信道包含數(shù)據(jù)，E-HICH信道反饋ACK/NACK；HSDPA技術(shù) ：多用戶共享下行信道；在NodeB中實(shí)現(xiàn)多用戶調(diào)度；從RNC端得到待傳數(shù)據(jù)量發(fā)送到NodeB；NodeB調(diào)度結(jié)果發(fā)送到NodeB端的HARQ實(shí)體；HS-SCCH信道包含數(shù)據(jù)塊信息，HS-DSCH信道包含數(shù)據(jù)，HS-SICH信道反饋ACK/NACK；Page49本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) HSUPA概述概述 第二節(jié)第二節(jié) HSUPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) HSUPA物理層物

29、理層 第四節(jié)第四節(jié) HSUPA MAC層層Page50HSUPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)HSUPAAMCHARQ快速調(diào)度16QAM HSUPA技術(shù)的核心是多用戶共享物理資源 Page51HSUPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)AMCq自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC是一種鏈路自適應(yīng)技術(shù)，根據(jù)信道情況來(lái)確定合適的調(diào)制編碼方式，以最大限度的發(fā)送數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)高的傳輸速率q條件好的UE獲得較高的速率，條件差的UE獲得較低的速率q采用AMC技術(shù)的主要好處是：a）合適位置的用戶可以得到較高的數(shù)據(jù)率，提高了小區(qū)系統(tǒng)的平均吞吐量，b）由于鏈路自適應(yīng)是基于調(diào)制/編碼方式的變化而不是基于發(fā)射功率的變化，因此降低了干擾的變化程度。Page52HS

30、UPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)HARQq HARQ功能允許NodeB對(duì)接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)快速請(qǐng)求重傳，HARQ功能在NodeB中實(shí)現(xiàn)?？焖貶ARQ的重傳時(shí)延遠(yuǎn)低于RLC重傳時(shí)延，大大降低了TCP/IP和時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的時(shí)延抖動(dòng)。在解碼之前，NodeB將重傳信息與原信息合并，即通常所說(shuō)的軟合并Page53HSUPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)HARQPage54HSUPA關(guān)鍵技術(shù)快速調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)快速調(diào)度q 基于NodeB的快速分組調(diào)度是對(duì)各UE可用的最大上行資源和傳輸時(shí)間進(jìn)行控制，從而在滿足每個(gè)用戶QoS(Quality of Service )需求的基礎(chǔ)上使系統(tǒng)資源利用率最大化Page55HSUPA基本原理基本調(diào)度流

31、程基本原理基本調(diào)度流程Page56HSUPA基本原理基本調(diào)度流程基本原理基本調(diào)度流程q 網(wǎng)絡(luò)通過(guò)BCCH信道廣播用于ERUCCH接入的UpPTS碼字。q UE選擇UpPTS碼字進(jìn)行上行同步。q NodeB通過(guò)FPACH信道反饋同步調(diào)整和功控值，同時(shí)分配了可用于接入的E-RUCCH信道，q UE在E-RUCCH物理信道上發(fā)送ERUCCH控制信道信息。整個(gè)接入過(guò)程與UE的隨機(jī)接入過(guò)程類似。q NodeB通過(guò)EAGCH信道發(fā)送UE的調(diào)度信息。q 被調(diào)度的UE把EUCCH信道和EDCH信道影射到EPUCH信道上，發(fā)送到NodeB。q NodeB把接收的數(shù)據(jù)塊發(fā)送到RNC；同時(shí)NodeB通過(guò)EHICH信

32、道返回ACK/NACK信息Page57基于基于RNC和基于和基于NodeB的調(diào)度流程比較的調(diào)度流程比較 q 基于Node B調(diào)度有效縮短調(diào)度周期q 測(cè)量時(shí)延大大縮短，NodeB能夠?qū)ω?fù)載變化做出更快的反應(yīng)，對(duì)上行鏈路的空口容量進(jìn)行更精確的動(dòng)態(tài)控制Page58HSUPA關(guān)鍵技術(shù)快速調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)快速調(diào)度q UE在三種情況下向NodeB發(fā)送調(diào)度請(qǐng)求 UE有數(shù)據(jù)要發(fā)送，但未獲得E-DCH授權(quán)信息時(shí)，將通過(guò)E-RUCCH向NodeB發(fā)送E-RNTI和調(diào)度請(qǐng)求 UE已獲得E-DCH授權(quán)信息，且有數(shù)據(jù)要繼續(xù)發(fā)送時(shí)，將通過(guò)MAC-e PDU攜帶調(diào)度請(qǐng)求 UE受到調(diào)度，在NodeB配置的資源持續(xù)時(shí)間結(jié)束后，若仍

33、有數(shù)據(jù)要發(fā)，UE將啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。當(dāng)計(jì)時(shí)器超時(shí)，UE將再次通過(guò)E-RUCCH發(fā)送E-RNTI和調(diào)度請(qǐng)求 Page59本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) HSUPA概述概述 第二節(jié)第二節(jié) HSUPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) HSUPA物理層物理層 第四節(jié)第四節(jié) HSUPA MAC層層Page60HSUPA物理層新增傳輸信道和物理信道物理層新增傳輸信道和物理信道物理信道物理信道傳輸信道傳輸信道承載信息承載信息E-PUCHE-DCHE-UCCH承載數(shù)據(jù)內(nèi)容E-DCH控制信息E-RUCCH-承載UE標(biāo)識(shí)和UE的調(diào)度信息（映射在PRACH的物理資源）E-AGCH-下行信道，承載物理資源絕對(duì)分配及功率控制信

34、息E-HICH-下行，對(duì)PUCH上接收的E-DCH數(shù)據(jù)的應(yīng)答（ACK/NACK）Page61E-DCHq E-DCH增強(qiáng)的專用信道(Enhanced Dedicated Channel) 由UE發(fā)送到NodeB，承載需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和UE需要調(diào)度的信息 E-DCH 和DCH 分別采用不同的CCTrCH 一個(gè)TTI 內(nèi)只允許一個(gè)傳輸塊（即MAC-e PDU）。 E-DCH映射到增強(qiáng)上行物理信道(E-PUCH) E-DCH支持5ms的TTI 采用24位CRC； Turbo編碼（1/3） 支持QPSK 和16QAMPage62E-UCCHq E-UCCHE-DCH上行控制信道(E-DCH Uplink

35、 Control Channel)q 由UE發(fā)送到NodeB，用于承載上行專用控制信令。E-UCCH與E-DCH一同映射到E-PUCH的數(shù)據(jù)塊部分。q 調(diào)制方式QPSK q EUCCH信道傳輸?shù)男畔?表示傳輸塊大小的E-TFC6bits 重傳序列號(hào)RSN2Bits 。 HARQ進(jìn)程ID2bits；調(diào)度方式或者非調(diào)度方式下最大HARQ進(jìn)程個(gè)數(shù)分別為4個(gè)Page63E-PUCHq E-PUCH增強(qiáng)的上行物理信道q 專用物理信道，承載用戶的E-DCH上行數(shù)據(jù)，同時(shí)也可承載E-UCCH的控制信令，以及用于支持下行E-AGCH功率控制的TPC指令。q 可采用SF=16，8，4，2，1，EPUCH使用在調(diào)

36、度方式下，SF由EAGCH信道的CRRI指定；在非調(diào)度方式下，SF由RNC通過(guò)RRC消息分配。q 調(diào)制方式為QPSK 或16QAM，q 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RNC分配，周期性保留一部分時(shí)隙和信道化碼以支持非調(diào)度傳輸業(yè)務(wù)，而調(diào)度部分則由NodeB的調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度分配。Page64E-PUCH物理信道物理信道q EUCCH信道和EDCH信道的數(shù)據(jù)都映射到EPUCH 物理信道上傳輸。 q 根據(jù)上層的配置，EPUCH物理信道可以包含一個(gè)或多 個(gè)EUCCH和TPC，也可以不包含。如果EPUCH包括 EUCCH，就需要包含TPC；如果EPUCH不包括E UCCH，

37、就不包含TPCPage65E-AGCHq E-AGCHE-DCH絕對(duì)確認(rèn)控制信道q 由NodeB發(fā)送到UE，承載調(diào)度UE的信息，如時(shí)隙、碼字、調(diào)度時(shí)間長(zhǎng)度等 q EAGCH信道承載下列信息 絕對(duì)授權(quán)功率值（PRRI） 5 bits 指示基站允許移動(dòng)臺(tái)E-PUCH 信道每個(gè)資源單元（RU）的 最大發(fā)送功率，用于在相互競(jìng)爭(zhēng)的用戶之間分配可用的干擾資源。該功率值最小間隔為1dB。如果基站為E-PUCH 信道分配了子幀內(nèi)多個(gè)時(shí)隙，則各個(gè)時(shí)隙采用相同的PRRI。 碼字相關(guān)信息（CRRI） Nc=5 bits 指示基站為E-PUCH 分配的擴(kuò)頻因子和信道化碼。為了降 低復(fù)雜度，多時(shí)隙傳輸時(shí)各時(shí)隙采用相同的

38、信道化碼Page66E-AGCHq EAGCH信道承載下列信息 時(shí)隙相關(guān)信息（TRRI） nTRRI =5bits 指示基站為E-PUCH 分配的時(shí)隙資源，用5bits分別代表TS1TS5 的占用情況。 EAGCH的循環(huán)序列號(hào)（ECSN） (3 bits) 資源持續(xù)指示RDI :(3 bits) 在業(yè)務(wù)建立時(shí)（RB Setup、RB重配等）將會(huì)指示EAGCH信道是否會(huì)攜帶這個(gè)RDI值。為了減少調(diào)度指令的發(fā)送頻率，通過(guò)RDI支持可變長(zhǎng)度的絕對(duì)指令，指示以上的功率、碼、時(shí)隙資源分配的有效時(shí)間（以TTI 為單位）。 EI指示 (2 bits)用于指示被調(diào)度的UE在哪一個(gè)EHICH信道承載ACK/NA

39、CK信息。 EUCCH數(shù)目ENI (3 bits) E-DCH 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)（E-RNTI），16bitPage67E-RUCCHq E-RUCCHE-DCH 隨機(jī)接入上行控制信道(E-DCH Random Access Uplink Control Channel) q 映射在物理隨機(jī)接入資源上，負(fù)責(zé)為沒(méi)有獲得E-DCH資源的UE發(fā)送E-DCH接入請(qǐng)求。接入請(qǐng)求包括UE標(biāo)識(shí)和UE的調(diào)度信息SIq SF取16或8，實(shí)際使用的SF與分配的PRACH的SF一致。 q ERUCCH信道支持5ms TTI和10ms TTI q 采用長(zhǎng)度為16的CRC，采用1/3的卷積編碼 Page68q SI調(diào)度

40、信息包含： 緩存信息，包括 最高優(yōu)先級(jí)邏輯信道ID（HLID），長(zhǎng)度為4bit。不同ID表征不同優(yōu)先級(jí)。 整個(gè)EDCH緩存狀態(tài)（TEBS），長(zhǎng)度為5bit?？侲-DCH buffer狀態(tài)。映射為不同的緩存大小等級(jí)。 UE功率剩余（UPH）：表示UE最大發(fā)送功率減去計(jì)算得到的UE發(fā)送功率后，剩余的功率。長(zhǎng)度為5bit。 服務(wù)小區(qū)和鄰小區(qū)路損（SNPL）：NodeB用來(lái)估計(jì)UE發(fā)送導(dǎo)致的小區(qū)間干擾。長(zhǎng)度為5bit ERNTI。用戶臨時(shí)標(biāo)識(shí)。長(zhǎng)度為16bitE-RUCCHPage69E-HICHq E-HICHE-DCH HARQ指示信道q E-HICH 是共享的下行信道。在調(diào)度方式下，傳輸ACK/

41、NACK確認(rèn)反饋消息，非調(diào)度傳輸?shù)腅-HICH除傳輸ACK/NACK外，還包括E-PUCH信道的TPC和SS指令。q 擴(kuò)頻因子SF=16，調(diào)制方式為QPSK。q 調(diào)度傳輸業(yè)務(wù)和非調(diào)度傳輸業(yè)務(wù)分別使用不同的E-HICH。調(diào)度傳輸所用的E-HICH由E-AGCH攜帶的EI進(jìn)行指示。q 非調(diào)度傳輸所用的E-HICH由高層配置。Page70q 當(dāng)前3GPP中nE-AGCH 7。q 這樣如果E-AGCH在子幀n，對(duì)應(yīng)的EPUCH保證在子 幀n+2;HSUPA物理信道時(shí)序關(guān)系物理信道時(shí)序關(guān)系Page71HSUPA物理信道時(shí)序關(guān)系物理信道時(shí)序關(guān)系q nE-HICH 取值范圍為415個(gè)時(shí)隙 ，由RNC配置給U

42、EPage72調(diào)度方式下調(diào)度方式下HSUPA物理層流程物理層流程Page73非調(diào)度方式下非調(diào)度方式下HSUPA物理層流程物理層流程Page74ERUCCH的隨機(jī)接入過(guò)程的隨機(jī)接入過(guò)程 q 一個(gè)小區(qū)可用的8個(gè)SYNC_UL分為2個(gè)子集，一個(gè)用于RACH的接入，另一個(gè)用于ERUCCH的接入。這樣可以保證RACH接入和ERUCCH的隨機(jī)接入不會(huì)出現(xiàn)沖突。q ERUCCH的隨機(jī)接入過(guò)程與RACH的隨機(jī)接入過(guò)程非常類似，只是增加了如下的定義： LiE: 子幀中與FPACHi 相關(guān)的ERUCCH消息的長(zhǎng)度。 NRACHi:與第i個(gè)FPACH相關(guān)的PRACH的數(shù)目 NE-RUCCHi :與第i個(gè)FPACH相

43、關(guān)的ERUCCH的數(shù)目。 NE-RUCCHi: 與第i個(gè)FPACH相關(guān)的ERUCCH的編號(hào)。Page75ERUCCH的隨機(jī)接入過(guò)程的隨機(jī)接入過(guò)程 q 如果PRACH的SF16，LiE 2，否則LiE 1。q 如果PRACH的SF4，ERUCCH的SF8，這時(shí)候PRACH碼資源可以分為兩個(gè)SF8的碼字（i、I+1），ERUCCH選擇第i個(gè)SF8的碼字。q 如果PRACH的SF8或16，ERUCCH選擇與PRACH同樣的碼字。q 如果一個(gè)PRACH同時(shí)被RACH和ERUCCH使用，需要采取一些措施避免PRACH分配上的沖突，方法如下： 如果NodeB在子幀K發(fā)送用于RACH接入的FPACH，NodeB不能在K+LiE前發(fā)送用于ERUCCH的FPACH。 如果NodeB在子幀K發(fā)送用于ERUCCH接入的FPACH，NodeB不能在K+LiE前發(fā)送用于RACH的FPACH。Page76本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) HSUPA概述概述 第二節(jié)第二節(jié) HSUPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 第三節(jié)第三節(jié) HSUPA物理層物理層 第四節(jié)第四節(jié) HSUPA MAC層層Page77MAC簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 q 為了支持HS