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TD-SCDMA

HSDPA基本原理TD-SCDMA

HSDPA基本原理前言基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入網(wǎng)可以提供高達(dá)數(shù)百Kbps的傳輸速率，能夠支持WEB瀏覽、下載和視頻等中速PS業(yè)務(wù)但是這樣的峰值速率仍不能為用戶帶來明顯區(qū)別于2G、2.5G網(wǎng)絡(luò)的使用體驗(yàn)；同時(shí)，專用信道的資源占用方式，導(dǎo)致以突發(fā)為特點(diǎn)的PS域應(yīng)用對無線資源的利用效率不高引入TDD－HSDPA技術(shù)的目的，是提供更高的接入速率、更高的資源利用率前言基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入網(wǎng)可以提培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：闡明TDD－HSDPA的技術(shù)特點(diǎn)列出TDD－HSDPA采用的關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合HSDPA工作流程，描述TDD－HSDPA新增物理信道的功能了解HSDPA的終端能力等級培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)TDD－HSDPA關(guān)鍵技術(shù)TDD－HSDPA無線接口物理層目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)TDD－HSDPA關(guān)鍵技術(shù)TDD－HSDPA無線接口物理層目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)引入HSDPA的必要性基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入網(wǎng)系統(tǒng)容量受限于下行容量，主要體現(xiàn)在：系統(tǒng)單載波理論最大下行容量較?。?28Kbps/時(shí)隙×最多5個(gè)時(shí)隙＝640kbps/載波目前的信道配置方式，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)和低活動(dòng)性特征，使下行容量的實(shí)際利用率非常低，進(jìn)一步加劇了下行容量受限的矛盾引入HSDPA的必要性基于3GPPR4版本的TD-SCDMHSDPA技術(shù)特點(diǎn)HSDPA（HighSpeedDownlinkPacketAccess）通過一系列關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了下行的高速數(shù)據(jù)傳輸在物理層采用HARQ和AMC等鏈路自適應(yīng)技術(shù)引入高階調(diào)制（16QAM）提高頻譜利用率通過采用以上技術(shù)，單載波容量大大增加：理論最大下行容量達(dá)到560Kbps/時(shí)隙×最多5個(gè)時(shí)隙＝2.8Mbps/載波引入新的共享物理信道，多個(gè)用戶可以共享資源引入快速數(shù)據(jù)調(diào)度算法，每5ms可對用戶資源重新分配一次通過采用以上技術(shù)，極大地提高了用戶下行瞬時(shí)速率，提高小區(qū)整體吞吐率HSDPA技術(shù)特點(diǎn)HSDPA（HighSpeedDow目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)TDD－HSDPA關(guān)鍵技術(shù)TDD－HSDPA無線接口物理層目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)AMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼FastScheduling快速調(diào)度16QAM調(diào)制HARQ（HybridARQ）混合自動(dòng)重傳TD-SCDMAHSDPA關(guān)鍵技術(shù)AMCFastScheduling16QAM調(diào)制HARQAMC－自適應(yīng)調(diào)制和編碼引入AMC(AdaptiveModulationandCoding)的原因無線信道具有很強(qiáng)的時(shí)變性，對這種時(shí)變特性進(jìn)行自適應(yīng)跟蹤會給系統(tǒng)性能的改善帶來極大的好處引入更多編碼方式和調(diào)制方式，使系統(tǒng)能夠通過改變編碼方式和調(diào)制方式對鏈路變化進(jìn)行自適應(yīng)跟蹤系統(tǒng)仿真表明，采用AMC的系統(tǒng)可提高大約20％的平均吞吐率AMC－自適應(yīng)調(diào)制和編碼引入AMC(AdaptiveMoAMC原理AMC基于信道質(zhì)量的信息反饋，即ChannelQualityFeedback(CQI)UE測量信道質(zhì)量(SNR)報(bào)告(每5ms或更長周期)給Node-BNode-B基于CQI來選擇調(diào)制方案，數(shù)據(jù)塊大小和數(shù)據(jù)速率好的信道條件–減少冗余編碼，甚至不需要冗余編碼；16QAM壞的信道條件–增加更多冗余編碼；QPSKAMC原理AMC基于信道質(zhì)量的信息反饋，即ChannelQAMC技術(shù)實(shí)現(xiàn)AMC的優(yōu)點(diǎn)：處于有利位置的用戶可以得到更高的數(shù)據(jù)速率，提高小區(qū)平均吞吐率相對于改變發(fā)射功率進(jìn)行鏈路自適應(yīng)的方案，AMC的干擾更小，效果更好附加CRC分組數(shù)據(jù)尾比特Tubro編碼速率匹配交織M階QAMAMCDEMUXAMC技術(shù)實(shí)現(xiàn)AMC的優(yōu)點(diǎn)：附加分組數(shù)據(jù)尾Tubro速率交織AMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼FastScheduling快速調(diào)度16QAM調(diào)制HARQ（HybridARQ）混合自動(dòng)重傳TD-SCDMAHSDPA關(guān)鍵技術(shù)AMCFastScheduling16QAM調(diào)制HARQ16QAM－16正交幅度調(diào)制16QAM:4bits/相位QI0000000110011000101010111110111101001100110100100110011100110101QI00100111QPSK:2bits/相位16QAM－16正交幅度調(diào)制16QAM:4bits/相位編碼和調(diào)制對速率的影響－對于R4一個(gè)時(shí)隙含有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，共352×2＝704個(gè)chipsSF=1時(shí)，單時(shí)隙的符號數(shù)達(dá)到理論最大值：704個(gè)符號在QPSK調(diào)制方式下，單的時(shí)隙最大理論速率：704*2/5ms＝281.4kbps采用1/3Turbo編碼，經(jīng)過速率適配后，實(shí)際的單時(shí)隙速率為128kbps數(shù)據(jù)352chipsGP16數(shù)據(jù)352chips864chipsMidamble編碼和調(diào)制對速率的影響－對于R4一個(gè)時(shí)隙含有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，共3編碼和調(diào)制對速率的影響－對于HSDPA一個(gè)時(shí)隙含有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，共352×2＝704個(gè)chipsSF=1時(shí)，單時(shí)隙的符號數(shù)達(dá)到理論最大值：704個(gè)符號在16QAM調(diào)制方式下，單時(shí)隙最大理論速率704*4/5ms＝562.8kbps采用AMC技術(shù)后，信道條件好時(shí)不需要增加冗余編碼，單時(shí)隙速率可以達(dá)到562.8kbps上、下行時(shí)隙1:5配置時(shí)，最大理論速率：

562.8k×5＝2.814Mbps編碼和調(diào)制對速率的影響－對于HSDPA一個(gè)時(shí)隙含有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊AMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼FastScheduling快速調(diào)度16QAM調(diào)制HARQ（HybridARQ）混合自動(dòng)重傳TD-SCDMAHSDPA關(guān)鍵技術(shù)AMCFastScheduling16QAM調(diào)制HARQHARQ－混合自動(dòng)重傳HAQR＝ARQ＋FECARQ(AutomaticRepeatreQuest)：依靠錯(cuò)碼檢測和重發(fā)請求來保證信號質(zhì)量，特點(diǎn)是“只傳不糾”FEC(ForwardErrorCorrection)：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”HARQ技術(shù)綜合了FEC與ARQ的優(yōu)點(diǎn)，避免了FEC需要復(fù)雜的譯碼設(shè)備和ARQ方式信息連貫性差的缺點(diǎn)在信道條件比較好的情況下，HARQ可以起到信道編碼同樣的作用，而且效率更高HARQ－混合自動(dòng)重傳HAQR＝ARQ＋FECHARQ的工作原理NodeBUEProcess1(data)Process2(data)Process1ACKProcess3(data)………Process2ACK5ms5ms5ms5msProcess1(data)接收端有一定的緩存器(Buffer)，用于保留接收到的數(shù)據(jù)，以便后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)合并這種方式有益于減少重傳時(shí)間，從而提高小區(qū)吞吐量HARQ的工作原理NodeBUEProcess1(datHARQ的類型I型HARQ－即傳統(tǒng)的ARQ接收端在糾錯(cuò)不成功后，將接收到的包完全丟棄，并要求發(fā)端重傳II型HARQ－IncrementalRedundancy遞增冗余接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包不會立即被丟棄，待重傳的數(shù)據(jù)包收到，和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包合并后再進(jìn)行譯碼II型HARQ缺點(diǎn)：重傳數(shù)據(jù)是冗余信息，不包括系統(tǒng)比特，當(dāng)?shù)谝淮蝹鬏數(shù)臄?shù)據(jù)包被嚴(yán)重破壞，將無法恢復(fù)系統(tǒng)比特III型HARQ－ChaseCombining（chase博士最早提出）對II型HARQ進(jìn)行了改進(jìn)，重傳的碼字具有自解碼的能力，并不依賴于第一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)TD-SCDMA系統(tǒng)中用到II&III型HARQ的類型I型HARQ－即傳統(tǒng)的ARQAMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼FastScheduling快速調(diào)度16QAM調(diào)制HARQ（HybridARQ）混合自動(dòng)重傳TD-SCDMAHSDPA關(guān)鍵技術(shù)AMCFastScheduling16QAM調(diào)制HARQFastScheduling－快速調(diào)度算法調(diào)度，就是確定應(yīng)該給哪些用戶、以多大速率發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)度基本原則在短期內(nèi)，以信道條件為主；在長期內(nèi)，應(yīng)兼顧到對所有用戶的吞吐量和公平性常用調(diào)度算法輪尋算法RoundRobin(RR)： “大鍋飯”最大載干比算法(MaxC/I)： “強(qiáng)者恒強(qiáng)”正比公平算法ProportionalFair(PF)：“和諧社會”FastScheduling－快速調(diào)度算法調(diào)度，就是確定應(yīng)輪詢算法RR小區(qū)內(nèi)的用戶按照某種確定的順序，循環(huán)占用無線資源來進(jìn)行通信優(yōu)點(diǎn)：不僅可以保證用戶間的長期公平性，還可以保證用戶的短期公平性，而且算法實(shí)現(xiàn)簡單缺點(diǎn)：由于沒有考慮到不同用戶無線信道的具體情況，因此系統(tǒng)吞吐量很低RR算法具有公平性的上界和算法性能的下界UE2UE2UE1UE1UE2UE2UE1UE1UE1UE2輪詢算法RR小區(qū)內(nèi)的用戶按照某種確定的順序，循環(huán)占用無線資源最大C/I算法對所有待服務(wù)移動(dòng)臺依據(jù)其接收信號C/I預(yù)測值進(jìn)行排序，并按照從大到小的順序進(jìn)行發(fā)送優(yōu)點(diǎn)：整體小區(qū)吞吐量最大，效率最高，特別適用于服務(wù)用戶集中在NodeB附近的場景缺點(diǎn)：處于小區(qū)邊緣的用戶的由于C/I較低，將得不到服務(wù)機(jī)會，甚至出現(xiàn)所謂“餓死現(xiàn)象”最大C/I算法所得到的系統(tǒng)吞吐量可以作為其它調(diào)度算法的上界UE2UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE2最大C/I算法對所有待服務(wù)移動(dòng)臺依據(jù)其接收信號C/I預(yù)測值進(jìn)正比公平算法PF根據(jù)用戶的信道條件和其平均吞吐量進(jìn)行優(yōu)先權(quán)設(shè)置，兼顧系統(tǒng)“效率”與用戶“公平”從統(tǒng)計(jì)意義上來看，每個(gè)用戶分配的資源是相同的，而系統(tǒng)容量高于RR，接近MaxC/I，適合于大部分應(yīng)用場景UE1UE2吞吐量公平性正比公平算法PF根據(jù)用戶的信道條件和其平均吞吐量進(jìn)行優(yōu)先權(quán)設(shè)目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)TDD－HSDPA關(guān)鍵技術(shù)TDD－HSDPA無線接口物理層目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)PHYMACRLCPHYL1L2DSCHFPL1L2DSCHFPMAC-c/shL1L2DSCHFPL1L2DSCHFPMAC-dRLCUuIubIurUENode-BCRNCSRNCMAC-hsHS-DSCHFPHS-DSCHFPHS-DSCHFPHS-DSCHFPPHY在Node-B上新增MAC-hs

（實(shí)現(xiàn)HARQ，AMC和調(diào)度等功能）Uu：新增3物理信道，即HS-PDSCH（下行數(shù)據(jù)），HS-SCCH（下行控制信令），HS-SICH（上行控制信令）Iub，Iur：HS-DSCHFP（下行數(shù)據(jù)）HSDPA協(xié)議棧的改變PHYMACRLCPHYL1L2DSCHL1L2DSCHFPMAC_hs層實(shí)現(xiàn)HS-DSCHAssociatedUplinkSignallingAssociatedDownlinkSignallingDCCHDTCHDTCHMACControlMACControlCCCHCTCHBCCHPCCHMACControlMAC-hs(Node-B)RRC(RNC)RLC(RNC)HS-PDSCHFACHS-CCPCHRACHPRACHDSCHPDSCHDCHDPCHUSCHPUSCHPCHS-CCPCHHS-SICHHS-SCCHMAC-c/sh(CRNC)DCHDPCHL1:ChannelCoding/Multiplexing(Node-B)R5L1(HSDPA)(Node-B)MAC-d(SRNC)FlowControlScheduling/PriorityHandlingHARQTFRCselectionMAC_hs層實(shí)現(xiàn)HS-DSCHAssociatedAssHSDPA傳輸信道－高速下行共享信道HS-DSCH高速下行共享信道（HS-DSCH）是下行傳輸信道，可以由一個(gè)或多個(gè)UE通過時(shí)分復(fù)用（TDM）和碼分復(fù)用（CDM）共享HS-DSCH在整個(gè)小區(qū)，或者在小區(qū)部分覆蓋區(qū)域賦形發(fā)送HSDPA傳輸信道－高速下行共享信道HS-DSCH高速下行共HSDPA物理信道1－高速物理下行共享信道HS-PDSCH承載傳輸信道HS-DSCH，用于發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，信道資源被所有HSDPA用戶共享擴(kuò)頻因子：通常SF＝16；當(dāng)整個(gè)時(shí)隙資源給一個(gè)用戶時(shí)，SF＝1調(diào)制方式：QPSK或者16QAM時(shí)隙格式：無TFCI、TPC、SS不支持動(dòng)態(tài)功率控制全小區(qū)發(fā)射，或者在小區(qū)部分區(qū)域賦型發(fā)射數(shù)據(jù)352chipsGP16數(shù)據(jù)352chips864chipsMidambleHSDPA物理信道1－高速物理下行共享信道HS-PDSCHHS-PDSCH信道的下行專用伴隨信道DPCH用于HSDPA用戶傳遞下行物理層控制信息（TPC和SS命令）每個(gè)HSDPA用戶需要配置一條伴隨DPCH擴(kuò)頻因子：SF16調(diào)制方式：QPSK時(shí)隙格式：有TFCI、TPC和SS，一般沒有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并發(fā)業(yè)務(wù)（HSDPA上網(wǎng)＋語音業(yè)務(wù)）時(shí)，也可以承載AMR語音業(yè)務(wù)GP16864chipsMidamble

SSTPCTFCITFCIHS-PDSCH信道的下行專用伴隨信道DPCH用于HSDPAHSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道HS-SCCH用于承載HS-DSCH高層控制信息，被所有HSDPA用戶共享UE-ID：用于標(biāo)識當(dāng)前控制信息的所屬UE在一個(gè)傳輸時(shí)間間隔（TTI）里，每個(gè)HS-SCCH只為一個(gè)UE承載HS-DSCH相關(guān)的下行控制信令UE監(jiān)視HS-SCCH信道（最多可監(jiān)視4個(gè)HS-SCCH），尋找屬于自己的控制信息；當(dāng)UE獲得此控制信息后，才能接收HS-PDSCH的數(shù)據(jù)TFRI：用于標(biāo)識碼和時(shí)隙的分配信息、調(diào)制方案、傳輸塊大小為了實(shí)現(xiàn)的方便，可用的信道化碼必須連續(xù)分配HARQ信息：HARQ進(jìn)程個(gè)數(shù)、冗余版本、新數(shù)據(jù)指示冗余版本信息指示HARQ類型：I型，II型或III型新數(shù)據(jù)指示信息指示此數(shù)據(jù)是新數(shù)據(jù)還是重發(fā)數(shù)據(jù)HSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道HS-SCCH用HSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道HS-SCCH(續(xù))一個(gè)HS-SCCH信道占用兩個(gè)碼道，定義為HS-SCCH1和HS-SCCH2擴(kuò)頻因子：SF16調(diào)制方式：QPSK時(shí)隙格式：無TFCI；有TPC和SS（HS-SCCH2沒有這兩部分）支持動(dòng)態(tài)功率控制全小區(qū)發(fā)射數(shù)據(jù)352chipsGP16數(shù)據(jù)320chips864chipsMidamble

SSTPCHSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道HS-SCCHHSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道HS-SICH用于反饋相關(guān)上行信息，主要包括應(yīng)答/非應(yīng)答(ACK/NACK)和信道質(zhì)量指示CQI，被所有HSDPA用戶共享ACK/NACK：指示數(shù)據(jù)是否正確；UE反饋NACK時(shí)需要重傳數(shù)據(jù)CQI：信道質(zhì)量指示，包括推薦調(diào)制格式(RMF)和推薦傳輸塊大小(RTBS)信道質(zhì)量估計(jì)在UE端完成，通過測量PCCPCH的信號質(zhì)量實(shí)現(xiàn)根據(jù)估計(jì)結(jié)果，UE按照協(xié)議確定的CQI映射表反饋CQI的值（1～30，詳細(xì)內(nèi)容可參考3GPPTS25.214協(xié)議“CQITables”的內(nèi)容）HSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道HS-SICH用HSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道HS-SICH(續(xù))HS-SICH一般配置到TS1，和HS-SCCH信道成對配置擴(kuò)頻因子：SF16調(diào)制方式：QPSK時(shí)隙格式：無TFCI；有TPC和SS，支持動(dòng)態(tài)功率控制HS-SICH也需要保持上行同步初始同步來于上行DPCH，同步的保持根據(jù)HS-SCCH或伴隨下行DPCH上的SS命令數(shù)據(jù)352chipsGP16數(shù)據(jù)320chips864chipsMidamble

SSTPCHSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道HS-SICHNodeBRNCUE5.ACK/NACK（onHS-SICH）6.數(shù)據(jù)包+重傳（如果需要）（onHS-PDSCH）數(shù)據(jù)包2.調(diào)度并確定HS-DSCH參數(shù)3.發(fā)送HS-DSCH參數(shù)（onHS-SCCH）和數(shù)據(jù)（onHS-PDSCH）4.檢測HS-DSCH參數(shù)，如果有發(fā)送給自己的信息，則開始接收、存儲和解調(diào)數(shù)據(jù)1.CQI（onHS-SICH）

HSDPA數(shù)據(jù)傳輸流程N(yùn)odeBRNCUE5.ACK/NACK（onHS-HSDPA物理信道配置原則HSDPA和語音業(yè)務(wù)可以同時(shí)配置在多個(gè)載頻上，也可以配置在不同載頻上時(shí)隙比例（UL:DL）CS資源（等效AMR）小區(qū)最大吞吐量（PS）適用場景3:3N×（0~22）N×（0~1.6M)數(shù)據(jù)需求較小地區(qū)2:4N×（0~14）N×（0~2.2M）數(shù)據(jù)需求較大業(yè)務(wù)1:5N×（0~6）N×（0~2.8M）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)繁忙地區(qū)N：小區(qū)載波數(shù)量HSDPA物理信道配置原則HSDPA和語音業(yè)務(wù)可以同時(shí)配置在HSDPA物理信道配置示例：1:5PCCPCHPCCPCHSCCPCHSCCPCHSCCPCHSCCPCHPICHFPACHTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6PICHPRACHHS-SICHHS-SICHHS-SCCHHS-SCCHHS-SCCHHS-SCCHHS-PDSCH2.24MbpsHSDPA物理信道配置示例：1:5PCCPCHPCCPCHSHSDPA各物理信道定時(shí)關(guān)系

HS-SICHHS-SCCHHS-PDSCH1...HS-PDSCHNTS0TS1TS2……TS6……子幀0#，5msTS0TS1TS2TS3…………子幀1#，5msTS0TS1TS2……TS6子幀2#，5ms…無線幀0#，10ms無線幀1#…1....2.3.間隔至少3個(gè)時(shí)隙間隔至少9個(gè)時(shí)隙...或者2....HSDPA各物理信道定時(shí)關(guān)系HS-SICHTS0TS1CategoryHS-PDSCH每時(shí)隙最大碼道數(shù)(SF16)支持的時(shí)隙數(shù)量HARQ緩存（單位：符號）調(diào)制方式最大峰值速率Category116211264QPSK560KbpsCategory216222528QPSK560KbpsCategory316233792QPSK560KbpsCategory416222528QPSK&16QAM1MbpsCategory516245056QPSK&16QAM1MbpsCategory616267584QPSK&16QAM1MbpsCategory716333792QPSK&16QAM1.6MbpsCategory816367584QPSK&16QAM1.6MbpsCategory9163101376QPSK&16QAM1.6MbpsCategory1016445056QPSK&16QAM2.2MbpsCategory1116490112QPSK&16QAM2.2MbpsCategory12164135168QPSK&16QAM2.2MbpsCategory1316556320QPSK&16QAM2.8MbpsCategorPSK&16QAM2.8MbpsCategorPSK&16QAM2.8MbpsHSDPA終端能力CategoryHS-PDSCH支持的HARQ緩存調(diào)制方式HSDPA對NodeB的影響HSDPA對Iub接口傳輸帶寬要求大大增加，可以采用IP傳輸，以便降低傳輸成本，提高傳輸效率基帶處理:L1NodeBFPNBAP,O&M傳輸信道:HS-DSCHHS-PDSCHHS-SCCHHS-DPCCHMAC-hsFP控制面 RF單元NodeB傳輸層:控制面(NBAP),用戶面(FP)HSDPA對NodeB的影響HSDPA對Iub接口傳輸帶寬要問題TD-SCDMAHSDPA單載波理論最大業(yè)務(wù)速率是多少？請列出HSDPA的主要關(guān)鍵技術(shù)（至少3個(gè)）。問題TD-SCDMAHSDPA單載波理論最大業(yè)務(wù)速率是問題HARQ與傳統(tǒng)的ARQ有什么區(qū)別？請說明HSDPA數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕玖鞒獭栴}HARQ與傳統(tǒng)的ARQ有什么區(qū)別？參考資料TD-SCDMAHSDPA(3GPPR5)規(guī)范物理層： 3GPP25.2xx層2和層3： 3GPP25.3xxUTRAN： 3GPP25.4xxUE一致性： 3GPP34.xxxRF性能： 3GPP25.1xx參考資料TD-SCDMAHSDPA(3GPPR5)規(guī)參考資料(續(xù))TD-SCDMAHSDPA(CCSA)規(guī)范2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）無線接入子系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）無線接入子系統(tǒng)設(shè)備測試方法2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）終端設(shè)備技術(shù)要求2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）終端設(shè)備測試方法2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）Uu接口物理層技術(shù)要求2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）Uu接口層2技術(shù)要求2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）Uu接口RRC層技術(shù)要求2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）Iub接口技術(shù)要求2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)高速下行分組接入（HSDPA）Iub接口測試方法參考資料(續(xù))TD-SCDMAHSDPA(CCSA)華為TD-SCDMA-HSDPA-精英培訓(xùn)教程(適用各層次TD網(wǎng)優(yōu)人才)演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！TD-SCDMA

HSDPA基本原理TD-SCDMA

HSDPA基本原理前言基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入網(wǎng)可以提供高達(dá)數(shù)百Kbps的傳輸速率，能夠支持WEB瀏覽、下載和視頻等中速PS業(yè)務(wù)但是這樣的峰值速率仍不能為用戶帶來明顯區(qū)別于2G、2.5G網(wǎng)絡(luò)的使用體驗(yàn)；同時(shí)，專用信道的資源占用方式，導(dǎo)致以突發(fā)為特點(diǎn)的PS域應(yīng)用對無線資源的利用效率不高引入TDD－HSDPA技術(shù)的目的，是提供更高的接入速率、更高的資源利用率前言基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入網(wǎng)可以提培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：闡明TDD－HSDPA的技術(shù)特點(diǎn)列出TDD－HSDPA采用的關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合HSDPA工作流程，描述TDD－HSDPA新增物理信道的功能了解HSDPA的終端能力等級培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)TDD－HSDPA關(guān)鍵技術(shù)TDD－HSDPA無線接口物理層目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)TDD－HSDPA關(guān)鍵技術(shù)TDD－HSDPA無線接口物理層目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)引入HSDPA的必要性基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入網(wǎng)系統(tǒng)容量受限于下行容量，主要體現(xiàn)在：系統(tǒng)單載波理論最大下行容量較?。?28Kbps/時(shí)隙×最多5個(gè)時(shí)隙＝640kbps/載波目前的信道配置方式，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)和低活動(dòng)性特征，使下行容量的實(shí)際利用率非常低，進(jìn)一步加劇了下行容量受限的矛盾引入HSDPA的必要性基于3GPPR4版本的TD-SCDMHSDPA技術(shù)特點(diǎn)HSDPA（HighSpeedDownlinkPacketAccess）通過一系列關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了下行的高速數(shù)據(jù)傳輸在物理層采用HARQ和AMC等鏈路自適應(yīng)技術(shù)引入高階調(diào)制（16QAM）提高頻譜利用率通過采用以上技術(shù)，單載波容量大大增加：理論最大下行容量達(dá)到560Kbps/時(shí)隙×最多5個(gè)時(shí)隙＝2.8Mbps/載波引入新的共享物理信道，多個(gè)用戶可以共享資源引入快速數(shù)據(jù)調(diào)度算法，每5ms可對用戶資源重新分配一次通過采用以上技術(shù)，極大地提高了用戶下行瞬時(shí)速率，提高小區(qū)整體吞吐率HSDPA技術(shù)特點(diǎn)HSDPA（HighSpeedDow目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)TDD－HSDPA關(guān)鍵技術(shù)TDD－HSDPA無線接口物理層目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)AMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼FastScheduling快速調(diào)度16QAM調(diào)制HARQ（HybridARQ）混合自動(dòng)重傳TD-SCDMAHSDPA關(guān)鍵技術(shù)AMCFastScheduling16QAM調(diào)制HARQAMC－自適應(yīng)調(diào)制和編碼引入AMC(AdaptiveModulationandCoding)的原因無線信道具有很強(qiáng)的時(shí)變性，對這種時(shí)變特性進(jìn)行自適應(yīng)跟蹤會給系統(tǒng)性能的改善帶來極大的好處引入更多編碼方式和調(diào)制方式，使系統(tǒng)能夠通過改變編碼方式和調(diào)制方式對鏈路變化進(jìn)行自適應(yīng)跟蹤系統(tǒng)仿真表明，采用AMC的系統(tǒng)可提高大約20％的平均吞吐率AMC－自適應(yīng)調(diào)制和編碼引入AMC(AdaptiveMoAMC原理AMC基于信道質(zhì)量的信息反饋，即ChannelQualityFeedback(CQI)UE測量信道質(zhì)量(SNR)報(bào)告(每5ms或更長周期)給Node-BNode-B基于CQI來選擇調(diào)制方案，數(shù)據(jù)塊大小和數(shù)據(jù)速率好的信道條件–減少冗余編碼，甚至不需要冗余編碼；16QAM壞的信道條件–增加更多冗余編碼；QPSKAMC原理AMC基于信道質(zhì)量的信息反饋，即ChannelQAMC技術(shù)實(shí)現(xiàn)AMC的優(yōu)點(diǎn)：處于有利位置的用戶可以得到更高的數(shù)據(jù)速率，提高小區(qū)平均吞吐率相對于改變發(fā)射功率進(jìn)行鏈路自適應(yīng)的方案，AMC的干擾更小，效果更好附加CRC分組數(shù)據(jù)尾比特Tubro編碼速率匹配交織M階QAMAMCDEMUXAMC技術(shù)實(shí)現(xiàn)AMC的優(yōu)點(diǎn)：附加分組數(shù)據(jù)尾Tubro速率交織AMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼FastScheduling快速調(diào)度16QAM調(diào)制HARQ（HybridARQ）混合自動(dòng)重傳TD-SCDMAHSDPA關(guān)鍵技術(shù)AMCFastScheduling16QAM調(diào)制HARQ16QAM－16正交幅度調(diào)制16QAM:4bits/相位QI0000000110011000101010111110111101001100110100100110011100110101QI00100111QPSK:2bits/相位16QAM－16正交幅度調(diào)制16QAM:4bits/相位編碼和調(diào)制對速率的影響－對于R4一個(gè)時(shí)隙含有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，共352×2＝704個(gè)chipsSF=1時(shí)，單時(shí)隙的符號數(shù)達(dá)到理論最大值：704個(gè)符號在QPSK調(diào)制方式下，單的時(shí)隙最大理論速率：704*2/5ms＝281.4kbps采用1/3Turbo編碼，經(jīng)過速率適配后，實(shí)際的單時(shí)隙速率為128kbps數(shù)據(jù)352chipsGP16數(shù)據(jù)352chips864chipsMidamble編碼和調(diào)制對速率的影響－對于R4一個(gè)時(shí)隙含有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，共3編碼和調(diào)制對速率的影響－對于HSDPA一個(gè)時(shí)隙含有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，共352×2＝704個(gè)chipsSF=1時(shí)，單時(shí)隙的符號數(shù)達(dá)到理論最大值：704個(gè)符號在16QAM調(diào)制方式下，單時(shí)隙最大理論速率704*4/5ms＝562.8kbps采用AMC技術(shù)后，信道條件好時(shí)不需要增加冗余編碼，單時(shí)隙速率可以達(dá)到562.8kbps上、下行時(shí)隙1:5配置時(shí)，最大理論速率：

562.8k×5＝2.814Mbps編碼和調(diào)制對速率的影響－對于HSDPA一個(gè)時(shí)隙含有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊AMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼FastScheduling快速調(diào)度16QAM調(diào)制HARQ（HybridARQ）混合自動(dòng)重傳TD-SCDMAHSDPA關(guān)鍵技術(shù)AMCFastScheduling16QAM調(diào)制HARQHARQ－混合自動(dòng)重傳HAQR＝ARQ＋FECARQ(AutomaticRepeatreQuest)：依靠錯(cuò)碼檢測和重發(fā)請求來保證信號質(zhì)量，特點(diǎn)是“只傳不糾”FEC(ForwardErrorCorrection)：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”HARQ技術(shù)綜合了FEC與ARQ的優(yōu)點(diǎn)，避免了FEC需要復(fù)雜的譯碼設(shè)備和ARQ方式信息連貫性差的缺點(diǎn)在信道條件比較好的情況下，HARQ可以起到信道編碼同樣的作用，而且效率更高HARQ－混合自動(dòng)重傳HAQR＝ARQ＋FECHARQ的工作原理NodeBUEProcess1(data)Process2(data)Process1ACKProcess3(data)………Process2ACK5ms5ms5ms5msProcess1(data)接收端有一定的緩存器(Buffer)，用于保留接收到的數(shù)據(jù)，以便后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)合并這種方式有益于減少重傳時(shí)間，從而提高小區(qū)吞吐量HARQ的工作原理NodeBUEProcess1(datHARQ的類型I型HARQ－即傳統(tǒng)的ARQ接收端在糾錯(cuò)不成功后，將接收到的包完全丟棄，并要求發(fā)端重傳II型HARQ－IncrementalRedundancy遞增冗余接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包不會立即被丟棄，待重傳的數(shù)據(jù)包收到，和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包合并后再進(jìn)行譯碼II型HARQ缺點(diǎn)：重傳數(shù)據(jù)是冗余信息，不包括系統(tǒng)比特，當(dāng)?shù)谝淮蝹鬏數(shù)臄?shù)據(jù)包被嚴(yán)重破壞，將無法恢復(fù)系統(tǒng)比特III型HARQ－ChaseCombining（chase博士最早提出）對II型HARQ進(jìn)行了改進(jìn)，重傳的碼字具有自解碼的能力，并不依賴于第一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)TD-SCDMA系統(tǒng)中用到II&III型HARQ的類型I型HARQ－即傳統(tǒng)的ARQAMC自適應(yīng)調(diào)制和編碼FastScheduling快速調(diào)度16QAM調(diào)制HARQ（HybridARQ）混合自動(dòng)重傳TD-SCDMAHSDPA關(guān)鍵技術(shù)AMCFastScheduling16QAM調(diào)制HARQFastScheduling－快速調(diào)度算法調(diào)度，就是確定應(yīng)該給哪些用戶、以多大速率發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)度基本原則在短期內(nèi)，以信道條件為主；在長期內(nèi)，應(yīng)兼顧到對所有用戶的吞吐量和公平性常用調(diào)度算法輪尋算法RoundRobin(RR)： “大鍋飯”最大載干比算法(MaxC/I)： “強(qiáng)者恒強(qiáng)”正比公平算法ProportionalFair(PF)：“和諧社會”FastScheduling－快速調(diào)度算法調(diào)度，就是確定應(yīng)輪詢算法RR小區(qū)內(nèi)的用戶按照某種確定的順序，循環(huán)占用無線資源來進(jìn)行通信優(yōu)點(diǎn)：不僅可以保證用戶間的長期公平性，還可以保證用戶的短期公平性，而且算法實(shí)現(xiàn)簡單缺點(diǎn)：由于沒有考慮到不同用戶無線信道的具體情況，因此系統(tǒng)吞吐量很低RR算法具有公平性的上界和算法性能的下界UE2UE2UE1UE1UE2UE2UE1UE1UE1UE2輪詢算法RR小區(qū)內(nèi)的用戶按照某種確定的順序，循環(huán)占用無線資源最大C/I算法對所有待服務(wù)移動(dòng)臺依據(jù)其接收信號C/I預(yù)測值進(jìn)行排序，并按照從大到小的順序進(jìn)行發(fā)送優(yōu)點(diǎn)：整體小區(qū)吞吐量最大，效率最高，特別適用于服務(wù)用戶集中在NodeB附近的場景缺點(diǎn)：處于小區(qū)邊緣的用戶的由于C/I較低，將得不到服務(wù)機(jī)會，甚至出現(xiàn)所謂“餓死現(xiàn)象”最大C/I算法所得到的系統(tǒng)吞吐量可以作為其它調(diào)度算法的上界UE2UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE2最大C/I算法對所有待服務(wù)移動(dòng)臺依據(jù)其接收信號C/I預(yù)測值進(jìn)正比公平算法PF根據(jù)用戶的信道條件和其平均吞吐量進(jìn)行優(yōu)先權(quán)設(shè)置，兼顧系統(tǒng)“效率”與用戶“公平”從統(tǒng)計(jì)意義上來看，每個(gè)用戶分配的資源是相同的，而系統(tǒng)容量高于RR，接近MaxC/I，適合于大部分應(yīng)用場景UE1UE2吞吐量公平性正比公平算法PF根據(jù)用戶的信道條件和其平均吞吐量進(jìn)行優(yōu)先權(quán)設(shè)目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)TDD－HSDPA關(guān)鍵技術(shù)TDD－HSDPA無線接口物理層目錄TDD－HSDPA技術(shù)特點(diǎn)PHYMACRLCPHYL1L2DSCHFPL1L2DSCHFPMAC-c/shL1L2DSCHFPL1L2DSCHFPMAC-dRLCUuIubIurUENode-BCRNCSRNCMAC-hsHS-DSCHFPHS-DSCHFPHS-DSCHFPHS-DSCHFPPHY在Node-B上新增MAC-hs

（實(shí)現(xiàn)HARQ，AMC和調(diào)度等功能）Uu：新增3物理信道，即HS-PDSCH（下行數(shù)據(jù)），HS-SCCH（下行控制信令），HS-SICH（上行控制信令）Iub，Iur：HS-DSCHFP（下行數(shù)據(jù)）HSDPA協(xié)議棧的改變PHYMACRLCPHYL1L2DSCHL1L2DSCHFPMAC_hs層實(shí)現(xiàn)HS-DSCHAssociatedUplinkSignallingAssociatedDownlinkSignallingDCCHDTCHDTCHMACControlMACControlCCCHCTCHBCCHPCCHMACControlMAC-hs(Node-B)RRC(RNC)RLC(RNC)HS-PDSCHFACHS-CCPCHRACHPRACHDSCHPDSCHDCHDPCHUSCHPUSCHPCHS-CCPCHHS-SICHHS-SCCHMAC-c/sh(CRNC)DCHDPCHL1:ChannelCoding/Multiplexing(Node-B)R5L1(HSDPA)(Node-B)MAC-d(SRNC)FlowControlScheduling/PriorityHandlingHARQTFRCselectionMAC_hs層實(shí)現(xiàn)HS-DSCHAssociatedAssHSDPA傳輸信道－高速下行共享信道HS-DSCH高速下行共享信道（HS-DSCH）是下行傳輸信道，可以由一個(gè)或多個(gè)UE通過時(shí)分復(fù)用（TDM）和碼分復(fù)用（CDM）共享HS-DSCH在整個(gè)小區(qū)，或者在小區(qū)部分覆蓋區(qū)域賦形發(fā)送HSDPA傳輸信道－高速下行共享信道HS-DSCH高速下行共HSDPA物理信道1－高速物理下行共享信道HS-PDSCH承載傳輸信道HS-DSCH，用于發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，信道資源被所有HSDPA用戶共享擴(kuò)頻因子：通常SF＝16；當(dāng)整個(gè)時(shí)隙資源給一個(gè)用戶時(shí)，SF＝1調(diào)制方式：QPSK或者16QAM時(shí)隙格式：無TFCI、TPC、SS不支持動(dòng)態(tài)功率控制全小區(qū)發(fā)射，或者在小區(qū)部分區(qū)域賦型發(fā)射數(shù)據(jù)352chipsGP16數(shù)據(jù)352chips864chipsMidambleHSDPA物理信道1－高速物理下行共享信道HS-PDSCHHS-PDSCH信道的下行專用伴隨信道DPCH用于HSDPA用戶傳遞下行物理層控制信息（TPC和SS命令）每個(gè)HSDPA用戶需要配置一條伴隨DPCH擴(kuò)頻因子：SF16調(diào)制方式：QPSK時(shí)隙格式：有TFCI、TPC和SS，一般沒有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并發(fā)業(yè)務(wù)（HSDPA上網(wǎng)＋語音業(yè)務(wù)）時(shí)，也可以承載AMR語音業(yè)務(wù)GP16864chipsMidamble

SSTPCTFCITFCIHS-PDSCH信道的下行專用伴隨信道DPCH用于HSDPAHSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道HS-SCCH用于承載HS-DSCH高層控制信息，被所有HSDPA用戶共享UE-ID：用于標(biāo)識當(dāng)前控制信息的所屬UE在一個(gè)傳輸時(shí)間間隔（TTI）里，每個(gè)HS-SCCH只為一個(gè)UE承載HS-DSCH相關(guān)的下行控制信令UE監(jiān)視HS-SCCH信道（最多可監(jiān)視4個(gè)HS-SCCH），尋找屬于自己的控制信息；當(dāng)UE獲得此控制信息后，才能接收HS-PDSCH的數(shù)據(jù)TFRI：用于標(biāo)識碼和時(shí)隙的分配信息、調(diào)制方案、傳輸塊大小為了實(shí)現(xiàn)的方便，可用的信道化碼必須連續(xù)分配HARQ信息：HARQ進(jìn)程個(gè)數(shù)、冗余版本、新數(shù)據(jù)指示冗余版本信息指示HARQ類型：I型，II型或III型新數(shù)據(jù)指示信息指示此數(shù)據(jù)是新數(shù)據(jù)還是重發(fā)數(shù)據(jù)HSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道HS-SCCH用HSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道HS-SCCH(續(xù))一個(gè)HS-SCCH信道占用兩個(gè)碼道，定義為HS-SCCH1和HS-SCCH2擴(kuò)頻因子：SF16調(diào)制方式：QPSK時(shí)隙格式：無TFCI；有TPC和SS（HS-SCCH2沒有這兩部分）支持動(dòng)態(tài)功率控制全小區(qū)發(fā)射數(shù)據(jù)352chipsGP16數(shù)據(jù)320chips864chipsMidamble

SSTPCHSDPA物理信道2－下行高速共享控制信道HS-SCCHHSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道HS-SICH用于反饋相關(guān)上行信息，主要包括應(yīng)答/非應(yīng)答(ACK/NACK)和信道質(zhì)量指示CQI，被所有HSDPA用戶共享ACK/NACK：指示數(shù)據(jù)是否正確；UE反饋NACK時(shí)需要重傳數(shù)據(jù)CQI：信道質(zhì)量指示，包括推薦調(diào)制格式(RMF)和推薦傳輸塊大小(RTBS)信道質(zhì)量估計(jì)在UE端完成，通過測量PCCPCH的信號質(zhì)量實(shí)現(xiàn)根據(jù)估計(jì)結(jié)果，UE按照協(xié)議確定的CQI映射表反饋CQI的值（1～30，詳細(xì)內(nèi)容可參考3GPPTS25.214協(xié)議“CQITables”的內(nèi)容）HSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道HS-SICH用HSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道HS-SICH(續(xù))HS-SICH一般配置到TS1，和HS-SCCH信道成對配置擴(kuò)頻因子：SF16調(diào)制方式：QPSK時(shí)隙格式：無TFCI；有TPC和SS，支持動(dòng)態(tài)功率控制HS-SICH也需要保持上行同步初始同步來于上行DPCH，同步的保持根據(jù)HS-SCCH或伴隨下行DPCH上的SS命令數(shù)據(jù)352chipsGP16數(shù)據(jù)320chips864chipsMidamble

SSTPCHSDPA物理信道3－上行高速共享信息信道HS-SICHNodeBRNCUE5.ACK/NACK（onHS-SICH）6.數(shù)據(jù)包+重傳（如果需要）（onHS-PDSCH）數(shù)據(jù)包2.調(diào)度并確定HS-DSCH參數(shù)3.發(fā)送HS-DSCH參數(shù)（onHS-SCCH）和數(shù)據(jù)（onHS-PDSCH）4.檢測HS-DSCH參數(shù)，如果有發(fā)送給自己的信息，則開始接收、存儲和解調(diào)數(shù)據(jù)1.CQI（onHS-SICH）

HSDPA數(shù)據(jù)傳輸流程N(yùn)odeBRNCUE5.ACK/NACK（onHS-HSDPA物理信道配置原則HSDPA和語音業(yè)務(wù)可以同時(shí)配置在多個(gè)載頻上，也可以配置在不同載頻上時(shí)隙比例（UL:DL）CS資源（等效AMR）小區(qū)最大吞吐量（PS）適用場景3:3N×（0~22）N×（0~1.6M)數(shù)據(jù)需求較小地區(qū)2:4N×（0~14）N×（0~2.2M）數(shù)據(jù)需求較大業(yè)務(wù)1:5N×（0~6）N×（0~2.8M）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)繁忙地區(qū)N：小區(qū)載波數(shù)量HSDPA物理信道配置原則HSDPA和語音業(yè)務(wù)可以同時(shí)配置在HSDPA物理信道配置示例：1:5PCCPCHPCCPCHSCCPCHSCCPCHSCCPCHSCCPCHPICHFPACHTS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6PICHPRACHHS-SICHHS-SICHHS-SCCHHS-SCCHHS-SCCHHS-SCCHHS-PDSCH2.24MbpsHSDPA物理信道配置示例：1:5PCCPCHPCCPCHSHSDPA各物理信道定時(shí)關(guān)系

HS-SICHHS-SCCHHS-PDSCH1...HS-PDSCHNTS0TS1TS2……TS6……子幀