《hsdpa技术交流》PPT课件.ppt

,1,2019/8/4,HSDPA 技术介绍,无线网络部系统测试部,普天信息信息技术研究院,Potevio Institute of Technology,,,2,2019/8/4,技术背景1/2,HSDPA主要是为了提高在3G系统通信中下行链路的业务速率而引入的新技术，通过重新设计部分物理层、Layer2、layer3和接口的框架结构和功能来实现。 物理层的变化：为了支持AMC以及HARQ，TD-SCDMA的物理层配置了HS-DSCH用于传输下行分组， HS-SCCH用于配置下行物理和链路层信令，HS-SICH用于反馈CQI以及重传要求。,,3,2019/8/4,技术背景1/2,为了减小HARQ重传时延以及相关无线资源调度，UTRAN在Node B中引入了MAC-hs层,来实现H-ARQ和HSDPA快速调度等功能 HSDPA功能的主要目的是为了改善专用逻辑信道的传输，因此从MAC层以上，支持HSDPA的UTRAN系统与R99保持一致，即，PDCP与RLC层与R99一致。 围绕着这种MAC层和物理层结构的变更，引发了RRC以及Iub接口的相关更新。,,4,2019/8/4,HSDPA协议结构,在Node B上的MAC-hs位于CRNC的MAC-c/sh之下。HS-DSCH FP负责处理从SRNC到CRNC（如果存在Iur接口），CRNC与Node B之间的数据传输。,,5,2019/8/4,AMC,自适应调制和编码方式（AMC）是根据信道的质量情况选择最合适的调制和编码方式，属于链路自适应技术。通过改变调制方式和编码方案（MCS）以期同信道所发生的变化保持一致。所须的信道信息来至于接收机的反馈信息。信道编码采用1/3Turbo 码以及通过相应码率匹配后产生的其它速率的Turbo码调制方式可选择QPSK,16QAM等通过编码和调制方式的组合产生不同的传输速率。 采用AMC技术的主要好处是：a）合适位置的用户可以得到较高的数据率，提高了小区系统的平均吞吐量，b）由于链路自适应是基于调制/编码方式的变化而不是基于发射功率的变化，因此降低了干扰的变化程度。,,6,2019/8/4,HARQ,HARQ有两种主要的机制：Selective repeat(SR)和stop-and-wait(SAW)。 HSDPA中采用SAW。在SAW中，发端发送数据后开始等待，直到接收到对方的应答消息后才发送下一个数据包。这样机制简单可靠，但是往往会导致信道使用效率很低，因为在发端等待响应的这个时间段内是没有任何块被传送的。为了避免这种不利之处采用了双信道Dual channel HARQ。这种方案是发送端在信道上并行地运行两套不同的SAW ARQ 协议，利用彼此的发送间隙来交错地传递数据，以此来提高信道效率。 引入ARQ可自动适应瞬时信道条件变化而且对测量延迟和误差是不敏感的，将AMC和H-ARQ结合起来可以达到好的效果。先AMC 提供粗略的数据速率的选择，然后H-ARQ再基于信道条件提供精确的速率调节。,,7,2019/8/4,HS-DSCH传输信道,HS-DSCH是一种下行共享传输信道，由几个UE时分共享。HS-DSCH总是伴随着一个DPCH，一个或多个HS-SCCH。HS-DSCH被用于在整个小区内或小区的一部分区域内进行覆盖（如：使用波束赋形技术） 每个UE只有一条HS-DSCH，且只有一条处理HS-DSCH信道的CCTrCH。 HS-DSCH仅用于PS域业务。,,8,2019/8/4,HS-PDSCH物理信道 1/2,HS-DSCH传输信道可以映射到一个或多个HS-PDSCH物理信道，HS-PDSCH 不使用TFCI，其传输格式由HS-SCCH信道上指明；使用UE id（HS-RNTI，此信息承载在HS-SCCH）来区分HS-DSCH上承载的不同UE用户的数据。 HS-PDSCH可以使用QPSK和16QAM这两种调制方式 HS-PDSCH仅使用SF = 16或 SF=1的信道化码，二者不能同时使用 分配给HS-PDSCH所有时隙上的码资源必须是相同的。 每个TTI内，HS-DSCH 包只包含一个UE数据，即物理信道是分时复用，但在一个TTI内是一个UE独享。,,9,2019/8/4,HS-PDSCH物理信道 2/2,Time slot formats for the HS-PDSCH,,10,2019/8/4,HS-SCCH物理信道 1/2,对于1.28Mcps TDD而言，承载在HS-SCCH其上的信息是由两个单独的物理信道所承载（HS-SCCH1 和 HS-SCCH2）。HS-SCCH实质上是这些物理信道（HS-SCCH1 和 HS-SCCH2）的逻辑集合总称。 HS-SCCH仅使用扩频因子SF = 16； HS-SCCH使用正常的突发格式和训练序列； HS-SCCH1应当使用时隙格式#5和HS-SCCH2应当使用时隙格式#0，且在时隙格式中应当存在TPC和SS，但是不存在TFCI。,,11,2019/8/4,HS-SCCH物理信道 2/2,Time slot formats for the SCCH,,12,2019/8/4,HS-SICH物理信道 1/2,HS-SICH是上行物理信道，用于承载所对应的HS-DSCH信道的高层控制信息和信道质量指示CQI信息(包括RTBS（建议传输块）和RMF(建议调制格式)值）。 HS-SICH仅使用扩频因子SF = 16 HS-SICH使用正常的突发格式和训练序列； HS-SICH应当使用时隙格式#5，且在时隙格式中应当存在TPC和SS，但是不存在TFCI。,,13,2019/8/4,HS-SICH物理信道 2/2,Time slot formats for the HS-SICH,,14,2019/8/4,HS-DSCH与HS-SCCH关联和时序 1/2,HS-DSCH总是与一条下行的DPCH和至少一条HS-SCCH信道相伴随。对于一个UE用户而言，可用的HS-SCCH信道的个数为1到4。所有的层一的控制信息是由HS-SCCH所承载，而HS-PDSCH是不承载层一的控制信息 HS-SCCH应当与其所指向的HS-PDSCH在时间上应当保持到少3个时隙的间隔（注意：时隙是指正常时隙，并不包括DwPTS 和UpPTS时隙），并且它们之间间隔不应当超过两个子帧。HS-SCCH与HS-PDSCH最好在同一个子帧或两个连续子帧的不同时隙上。,,15,2019/8/4,HS-DSCH与HS-SCCH关联和时序 2/2,Timing for HS-SCCH and HS-DSCH for different radio frame configurations for a given UE,,16,2019/8/4,HS-DSCH与HS-SICH关联和时序 1/2,下行的HS-SCCH信道总是伴随着上行的HS-SICH信道（被用来承载ACK/NACK和CQI信道质量信息）。它们之间的对应关系是由高层所决定的，并且是针对所有UE用户的。 HS-SICH信道应当与上一个所指向的HS-PDSCH信道至少保持9个时隙的间隔（注意：时隙是指正常时隙，并不包括DwPTS 和UpPTS时隙），因而，HS-SICH信道应当与上一个所指向的HS-PDSCH信道肯定是不在同一个子帧内。,,17,2019/8/4,HS-DSCH与HS-SICH关联和时序 2/2,Timing for HS-DSCH and HS-SICH for different radio frame configurations for a given UE,,18,2019/8/4,HS-DSCH物理模型（下行）1/2,,19,2019/8/4,HS-DSCH物理模型（下行） 2/2,下行信令是基于DCH:DPCH和HS-SCCH信道承载的。UE要使用的HS-SCCH信息获得，是通过DCH:DPCH信道通知UE的。当UE进行HSDPA业务传输时，是通过HS-SCCH信道获得当前使用的Timeslot和Code信息。 一个小区可以存在多个HS-SCCH Set，每个HS-SCCH Set包含一条或多条（最多4条）HS-SCCH。 当网络给UE分配了相应的一条HS-SCCH Set后，UE将连续监视HS-SCCH Set中的每一条HS-SCCH，当UE检测到HS-SCCH Set中的某一条含有本UE的信息，在接下来的TTI内，UE只监视此条HS-SCCH，不再监视HS-SCCH Set中的其它所有HS-SCCH。 DPCH信道携带有TFCI、TPC、SS信息 HS-SCCH中携带有TFRI、HARQ Info、TPC、SS信息、HS-SCCH Cyclic Sequence Number (HCSN)。,,20,2019/8/4,HS-DSCH物理模型（上行） 1/2,,21,2019/8/4,HS-DSCH物理模型（上行） 2/2,在上行方向，UE使用HS-SICH信道与网络侧通信。 DPCH信道携带有TFCI、TPC信息。 HS-SICH中携带有ACK/NACK、CQI、TPC信息。 HS-SCCH和HS-SICH之间的对应关系是预先定义的，并不是在HS-SCCH中动态通知UE。,,22,2019/8/4,1.28 Mcps TDD HS-DSCH物理层能力,,23,2019/8/4,1.28 Mcps TDD HS-DSCH物理层能力,,24,2019/8/4,UTRAN侧Mac-hs结构 1/3,,25,2019/8/4,UTRAN侧Mac-hs结构 2/3,一个小区一个MAC-hs实体。 MAC-hs负责：处理HS-DSCH信道上的数据；管理HSDPA物理资源。 MAC-hs由四个功能实体组成，如下：,,26,2019/8/4,UTRAN侧Mac-hs结构 1/3,Flow Control：用于MAC-d和MAC-hs的流量控制，从而降低层二的传输延迟，减少由于HS-DSCH拥塞引起的数据丢弃和重传。对每一个MAC-d flow进行独立的流控。 Scheduling/Priority Handling：根据优先级管理HARQ实体和数据流的HS-DSCH资源。根据相关的上行状态报告（ACK，NACK），来决定传输新的PDU，或重传PDU。对于每个新的PDU，确定Queue ID，TSN，HCSN。 HARQ：一个HARQ实体处理一个用户的HARQ功能。一个HARQ实体支持多个HARQ process。（stop and wait HARQ protocol）， 每个TTI时间内只有一个HARQ process。 TFRI selection：选择合适的TF和码资源,,27,2019/8/4,NBAP消息的变化,NBAP协议中修改的消息包括： Audit Response Resource Status Indication Radio Link Setup Request/Response Radio Link Reconfiguration Request/Response Radio Link Reconfiguration Prepare/Ready Dedicated Measurement Initiation Request/Response/Report Physical Shared Channel Reconfiguration Request 增加的消息包括： Radio Link Parameter Update,,28,2019/8/4,Iub接口用户面的变化 1/3,在用户平面，Iub接口有两个控制帧用于作流量控制，有一个业务帧用于把HS-DSCH FP包从RNC送到NodeB。,,29,2019/8/4,Iub接口用户面的变化 2/3,CRNC在HS-DSCH CAPACITY REQUEST控制帧中向Node B指示给定优先级的用户数据缓冲大小。 如果没有收到Node B回应的CAPACITY ALLOCATION ，CRNC将会重发HS-DSCH CAPACITY REQUEST。,,30,2019/8/4,Iub接口用户面的变化 3/3,当Node B接收到CRNC的CAPACITY REQUEST控制帧时，将会回应CAPACITY ALLOCATION控制帧。此外Node B可以在任何有需要的时候发送HS-DSCH CAPACITY ALLOCATION控制帧给CRNC，用来通知CRNC修改其HS-DSCH能力集，而且不用向CRNC报告用户数据缓存状态。,,31,2019/8/4,RRC消息的变化,RRC信令流程没有发生变化，但是消息中IE有相应增加和修改： RRC协议层没有新增加消息， RRC协议层有修改的消息，包括： RB SETUP RB RELEASE RB RECONFIGURATION TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION CELL UPDATE CONFIRM 修改的消息共性是： 1、增加可选IE New H-RNTI 2、增加可选IE Downlink HS-PDSCH Information,,32,2019/8/4,小区建立 1/2,,33,2019/8/4,小区建立 2/2,对RRC无影响。 对NBAP： 增加PHYSICAL SHARED CHANNEL RECONFIGURATION REQUEST/RESPONSE过程， 通知Node B建立HS-PDSCH和HS-SCCH Resource Pool（最多32个HS-SCCH）。,,34,2019/8/4,RB建立在HS-DSCH上 1/2,,35,2019/8/4,RB建立在HS-DSCH上 2/2,步骤5：RB SETUP 分配H-RNTI 建立RB，并将RB mapping到HS-DSCH。 包含Downlink transport channels Added or Reconfigured TrCH information list，指定传输信道类型为HS-DSCH，并配置相关信息。 包含Downlink HS-PDSCH InformationHS-SCCH Info，配置HS-SCCH和对应的HS-SICH集合。 分配HS-DSCH参数和HS-SCCH集参数时，需要考虑UE上报的UE radio access capability。,,36,2019/8/4,NodeB内服务HS