HSDPA基本原理和相關(guān)物理信道

1、HSDP原本原理和相關(guān)物理信道來(lái)自HSDPA是為了解決R99PS業(yè)務(wù)下行速率過(guò)低而產(chǎn)生的新技術(shù)。用最簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言來(lái)描述 HSDPA 的原理的話，可以歸納成： HSDPA 就是利用多碼道共享（或者說(shuō)調(diào)度）實(shí)現(xiàn)高速下行分組接入。說(shuō)白了，關(guān)鍵就在多碼道共享上。當(dāng)然， HSDPA 能夠?qū)崿F(xiàn)較高的下行數(shù)傳速率，主要是運(yùn)用了如下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。1、多碼道資源共享2、基于信道質(zhì)量的自適應(yīng)編碼與調(diào)制3、混合自動(dòng)重傳4、高階調(diào)制5、采用2ms 短幀，部分調(diào)度由 NodeB 完成HSDPA 引入的物理信道較少，結(jié)合具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程來(lái)記憶非常方便，當(dāng)然也可以結(jié)合 HSDPA 關(guān)鍵技術(shù)來(lái)記憶。 HSDPA 引入了三條物理信道

2、，都以 HS 開(kāi)頭，分別是 HS-PDSCH、 HS-DPCCH 和 HS-SCCH ，對(duì)應(yīng)了前三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。首先是多碼道資源共享，這里的碼道指的就是HS-PDSCH ，高速物理下行共享信道。HSDPA usei#1HSDPA user#2HSDPA userAGHSDPA usei#42m 3一組HSDPA高速下行共享信道其次是基于信道質(zhì)量的自適應(yīng)編碼與調(diào)制， UTRAN怎么才能知道無(wú)線信道質(zhì) 量呢是由UE測(cè)量然后上報(bào)給NodeB的。那上報(bào)的CQI是通過(guò)哪條信道上報(bào)的呢就 是通過(guò)HS-DPCCH,高速專用物理控制信道上報(bào)的。最后是混合自動(dòng)重傳，HARQ需要的參數(shù)都是通過(guò) HS-SCCH高速共

3、享控制信 道來(lái)傳的。事實(shí)上，這些物理信道的作用不僅僅如此，下面結(jié)合HSDPA的主要過(guò)程來(lái)介紹，大家就會(huì)明白每條物理信道的具體作用了。要想啟動(dòng)HSDPA是要滿足很多條件的，首先 UTRAN有個(gè)門(mén)限，只有當(dāng)速率大于這個(gè)門(mén)限的時(shí)候，才能啟動(dòng) HSDPA。這個(gè)門(mén)限一般都是 384K。所以在無(wú)線環(huán)境比 較好，沒(méi)有什么擁塞的情況下，下載速率一般很容易超過(guò)這個(gè)值。 其次是開(kāi)戶速率, 開(kāi)戶速率太低的話，那也是不可能啟動(dòng) HSDPA的啦。最后，數(shù)據(jù)配得正確，基站正常工作，小區(qū)激活且開(kāi)啟了HSDPA功能萬(wàn)事俱備之后， UE 接入到小區(qū)里，想下載數(shù)據(jù)，如果sim 卡開(kāi)戶信息中的速率足夠大（國(guó)外一般都是） ，下載速率

4、也超過(guò)了 UTRAN 那個(gè)門(mén)限，這個(gè)時(shí)候就要啟動(dòng)HSDPA 了。場(chǎng)景 1 ：NodeB:小樣UE,想用HSDPA 了不是交錢(qián)就可以的，得滿足我的要求才可以哦。UE ：老大，這年頭光交錢(qián)都不行了啊有啥特殊要求??？NodeB ：我還得給RNC 有個(gè)交代呢。想用 HSDPA 可以，必須把CQI 報(bào)給我。UE ：咋報(bào)給你??？NodeB:我都計(jì)劃好了，你和我一起建一條專用控制物理信道來(lái)傳吧。不過(guò)為了區(qū)別 R99 的同名信道，起名叫 HS-DPCCH 吧，誰(shuí)叫你用的是HSDPA 呢。UE ：行，就按老大說(shuō)的辦吧。對(duì)了，老大，你要CQI 干啥嘛，就幾個(gè)數(shù)字而已。NodeB ：這你就不懂了吧。我可以根據(jù)CQI

5、 來(lái)選擇不同的調(diào)制和編碼方式， CQI 越大，無(wú)線信道質(zhì)量越好，我就可以對(duì)你使用高階調(diào)制和比較高的編碼速率。反之，我就選擇 QPSK 和低一點(diǎn)的編碼速率，降低誤碼，保證數(shù)據(jù)的正確性。UE ：哦，原來(lái)是這樣，還是老大聰明。NodeB:要不然能是老大么對(duì)了，別忘了等會(huì)傳數(shù)據(jù)的時(shí)候不管丟沒(méi)丟包，都告訴我一聲，也用這個(gè)信道傳。 ACK 表示沒(méi)錯(cuò)， NACK 表示出錯(cuò)，需要重傳。畫(huà)外音1:UE在HS-DPCCH上上報(bào)了 CQI之后，NodeB也選擇了調(diào)制和編碼方式，但是隨著CQI的不斷變化，NodeB也會(huì)選擇不同的調(diào)制和編碼方式。與此同時(shí)， NodeB還要 決定用多少資源來(lái)給 UE使用。HS-DPCCH

6、用于物理層的反饋信息和信道質(zhì)量的傳送。數(shù)據(jù)速率為15Kbps,SF=256,采用2ms的短幀，承載 HSDPA的兩種上行物理層信令：ACK/NACK 和CQIo CQI:信道質(zhì)量指示，ACK/NACK :指示數(shù)據(jù)是否正確，只有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才 發(fā)送。場(chǎng)景2:UE:終于要開(kāi)始傳數(shù)據(jù)了，等會(huì)就爽歪歪了。NodeB:那個(gè)，雖然老大我有很多資源了，但是不能都分給你一個(gè)人用，還有別的UE等著我調(diào)度呢。UE:我暈，用個(gè) HSDPA咋那么難呢？NodeB:抱怨啥RNC不松口，你哪用的上我會(huì)告訴你每個(gè)2ms的時(shí)間段里你可以用哪些資源。UE ：咋告訴我啊還用HS-DPCCH？NodeB ：見(jiàn)過(guò)笨的，沒(méi)見(jiàn)過(guò)這么笨的。

7、 HS-DPCCH 帶寬就那么一點(diǎn)，傳個(gè)CQI 和ACK/NACK 后，還能傳別的么新建一個(gè)別的信道，也用 HS 開(kāi)頭，表示是HSDPA專用的，就叫 HS-SCCH 。UE ：哦，老大，這信道上這么多亂七八糟的參數(shù)，我都看不懂啊。NodeB:不用不知道，一用嚇一跳。你不用這些參數(shù)，能懂它們是什么意思嘛？UE ： _畫(huà)外音 2 ：HS-SCCH 上承載的就是調(diào)度信息， 不僅僅包括UE 可以使用哪些資源， 還包括混合重傳的參數(shù)，告訴UE 哪些是重傳的數(shù)據(jù)需要合并等。每條HS-SCCH 在 2ms 內(nèi)只能調(diào)度一個(gè)UE， 而 UE 可以偵聽(tīng)最多 4 條 HS-SCCH。 HS-SCCH 映射用戶的數(shù)據(jù)

8、屬性信息有Xue、 Xccs、 Xms、 Xrv 、 Xtbs、 Xhap、 Xnd 。Xue 是 UEID ，用于確定該HS-SCCH 是發(fā)給哪個(gè)UE 的。Xccs 是信道碼集合信息，即 HS-PDSCH 使用了哪幾個(gè)信道碼。Xms是調(diào)制方案，是使用 QPSK還是16QAM。Xrv 是冗余版本， 用于控制速率匹配時(shí)的打孔方式、 16QAM 的星座圖以及接收端的重傳合并方式。Xtbs指明傳輸塊的大小Xhap指明本次傳輸使用的是哪個(gè) HARQ進(jìn)程Xnd指明本次數(shù)據(jù)傳輸是新數(shù)據(jù)還是重傳數(shù)據(jù)場(chǎng)景3:UE: NodeB老大，你共享的是哪些資源啊找半天沒(méi)找到啊。NodeB:我倒，你找哪去了？UE:不是D

9、PDCH么？NodeB:那是 R99版本陳芝麻爛谷子的事了，早就不用了。我共享的資源是HS-PDSCH。用于HSDPA業(yè)務(wù)的物理信道都是 HS開(kāi)頭的，以后不要再搞混了畫(huà)外音3:HS-PDSCH就是可以共享的資源，UE在某個(gè)時(shí)間內(nèi)可以使用的 HS-PDSCH越多，下載速率就會(huì)越大。OVSF碼固定為16,可以多條信道并行傳輸，支持 QPSK和 16QAM調(diào)制方式（HSPA+支持64QAM ），根據(jù)UE的能力和無(wú)線環(huán)境的情況，UTRAN可以動(dòng)態(tài)的為 UE分配多條 HS-PDSCH,以支持多碼傳輸，最多可以有15條HS-PDSCHDNdtui hi54)檢測(cè)HS-SCCH蓼數(shù)-如果有發(fā)2)調(diào)度并確定H

10、4PDSCH參數(shù)送舒自光的言 療帝和解遽薇據(jù)%開(kāi)始播收,5) ACK7NACK on HS-DPCCHUE斗 4PDSCH小數(shù)據(jù)包+重傳加杲需要(on1JCQI ：。口 H8DPCCH：.3發(fā)送HS口SCH叁敷 Sn HS- SCCH?和數(shù)據(jù)(onHS-PDSCH：1 數(shù)九包Node BRNC(1)根據(jù)UE上報(bào)的CQI, NodeB內(nèi)的調(diào)度模塊對(duì)不同的用戶進(jìn)行評(píng)估，考慮他們的信道條件、每個(gè)用戶的緩 沖區(qū)的數(shù)據(jù)量以及最近一次的服務(wù)時(shí)間等因素。 決定好服務(wù)的用戶后，NodeB確定HS-PDSCH勺參數(shù)。NodeB在發(fā)射HS-PDSCH前，先發(fā)射 HS-SCCHS知UE一些必要的參數(shù)。(4)UE監(jiān)測(cè)

11、HS-SCCH監(jiān)測(cè)是否有發(fā)給自己的信息，如果有的話，UE開(kāi)始接收HS-PDSCH并進(jìn)行緩存。根據(jù)HS-SCCHLh的信息，終端可以判斷在HS-PDSCH接收至ij的數(shù)據(jù)是否需要和softbuffer 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并。(6)UE對(duì)在HS-PDSCHk接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并根據(jù)CRC結(jié)果在上行 HS-DPCCH:發(fā)送響應(yīng) ACK/NACK如ACK消息或達(dá)至|J最大重傳次數(shù)o果NodeB收至ij了 NACK會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的重發(fā)，直到收到終端的FQA：相關(guān)問(wèn)題HS-PDSCHJ OVS網(wǎng)是固定的16位，所以最多應(yīng)該16條這樣的共享信道。但是對(duì) 于基站來(lái)說(shuō)，除了 HS-PDSCH還有其他物理信道，所以不能把所有的碼字都分給 HS-PDSC來(lái)用，所以最多可以拿出15個(gè)16位的OVS網(wǎng)來(lái)給HSDP蝴，但是這樣的后果是小區(qū)沒(méi)有多余碼字分給 DChffl,其他業(yè)務(wù)如AMR,V喈業(yè)務(wù)都不能發(fā)起。一般情況是可以分5-10個(gè)碼給HSDPA,主要看網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃了。2. 速率問(wèn)題極限速率是跟HS-PDSCHt道數(shù)，調(diào)制和編碼方式有關(guān)的。首先，一條HS-PDSCHJ速率是固定的，即16=240Kbps,這個(gè)是所有HSDP時(shí)算極限速率的基礎(chǔ)?？紤]不同 場(chǎng)合，就是乘以不同倍數(shù)而已。如果無(wú)線信道環(huán)境很好，那采用16QAMM制方式，編碼效率是 1,系統(tǒng)配置15個(gè)HS-PDSCH