TDSCDMAHSPA+关键技术.pptx

td-scdma hspa+关键技术,目录,td hspa+标准状况 td hspa+关键技术及性能分析 td产业状况及xxxx产品路标规划 支持hspa+的设备升级成本分析 hspa+推进策略讨论,3,fdd hspa+ (rel-7) 研究项目介绍,4,td hspa+的增强考虑,最大化的重用fdd研究成果，加快td的hspa+进程： td在mac层与fdd相似，可以借鉴fdd在mac层的优化，最大化的重用fdd的增强技术，如cell_fach增强、l2增强，加快td hspa+研究进程； fdd cpc的研究目标可以被td所借鉴，td需要根据自身的特征进行进一步的优化，不仅关注用户数的提升，还应关注ue的功耗； 64qam技术方案明确，可以在短时间内完成标准化工作； mimo已经有较多的技术积累，为其标准化打下了很好的基础。,5,2007年8月ccsa tc5全会上，由xxxx牵头提交的“td-scdma高速分组接入增强技术研究立项申请”获得通过，该研究项目希望引入多种技术，如64qam、cell_fach增强、连续性连接cpc、l2增强、 mimo等技术，增强现有的hspa网络。国内td企业，包括大唐、鼎桥、普天、t3g、展讯、凯明等都是参与单位。 2007年9月，在3gpp ran#37全会上，xxxx联合电信研究院传输所递交“scope of future hspa evolution for 1.28mcps tdd”的si立项申请，获得通过。该si希望在现有的hspa技术基础上，研究下行64qam、cell_fach增强、连续性连接cpc、l2增强、mimo等技术在tdd网络中的需求及可行性。 ccsa的hspa+研究项目和3gpp的hspa+ si并行进行。ccsa作为一个讨论平台，对hspa+的各个方面进行了深入的讨论，其讨论结果输出到3gpp；相关单位的研究成果也独立输出到3gpp。,td hspa+标准及产业状况,6,64qam dl的标准化进展,2007年10月ran1#50bis、11月ran1#51上，xxxx提交的64qam的仿真结果证实64qam在td-scdma hsdpa网络中具有一定的应用场景；si阶段的工作顺利完成。 在2007年12月的ran#38全会上，xxxx牵头成立“new wi on 64qam for 1.28mcps tdd hspa”，获得通过。 在2008年1月的ran1#51bis、2月ran1#52上，xxxx牵头提交了64qam dl物理层各个方面的文稿共5篇，并提交多篇draft cr，获得原则性通过。wi阶段的工作完成，预计2008年3月份可以完成标准化。,7,cell_fach增强的标准化进展,2007年10月ran1#50bis、11月ran1#51上，xxxx提交了cell_fach增强的需求分析和实现考虑的文稿，其中认为cell_fach增强技术有利于信令及always on业务的传输增强，该需求分析被3gpp会议接受，si阶段的工作顺利完成。 在2007年12月的ran#38全会上，xxxx牵头成立“new wi on enhanced cell_fach state in 1.28mcps tdd hspa ”，获得通过。 2008年1月的ran1#51bis、ran2#60bis会议上，xxxx提交了cell_fach下行增强的实现考虑，涉及物理层设计、链路层设计等多个方面，所有proposal被会议采纳。其他公司也有不同方面的提案提交。目前wi阶段的工作还在进行中，预计2008年6月份完成标准化。,8,分组业务持续连接（cpc）的标准化进展,2007年10月ran1#50bis、11月ran1#51、2008年1月的ran1#51bis上，xxxx提交了cpc的需求分析和实现考虑的文稿，其中认为引入cpc可以有效增加cell_dch状态下的用户数、降低ue功耗、优化voip类业务的传输。 在1月的ran1#51bis上，ran1建议成立lcr tdd cpc相关的wi，预计2008年9月份完成标准化。,l2增强的标准化进展,在2007年11月的ran2#60会议上对lcr tdd的l2增强进行了分析，认为fdd的l2增强技术可以在一定程度上优化mac层的传输，减小开销，并建议在tdd中重用fdd的这一技术，该提议被采纳。这样，td l2增强的标准化工作已经完成。,mimo的标准化进展,自2007年10月起，lcr tdd厂家针对22 mimo方案进行了一系列的链路级和系统级仿真，充分显示出mimo对td室内覆盖场景的显著性能提升。3gpp下次全会上将对td mimo成立wi，预计2008年9月份完成标准化。,9,标准推进策略,ccsa和3gpp的hspa+研究项目中同时包含了多种技术的研究，目前采用的策略是，容易软件实现且增益明显的技术优先标准化，大致按以下顺序： 64qam增益显著、实现复杂度不高； cell_fach增强有较广的应用场景；它将hspa引入cell_fach状态，技术复杂度不高； cpc包含多个子项目，它需要改进现有的hspa技术，技术复杂度相对较高； mimo 技术的复杂度较高，并对终端的硬件提出了新的要求，方案性能评估及标准化进程需要较长时间,10,其他：多载波hsdpa和hsupa的标准化进展,ccsa于2005年下半年启动多载波hsdpa的研究，2007年底多载波hsdpa行标正式颁布； 3gpp于2006年3月成立1.28mcps tdd hsupa的wi，基于单频点网络，经过1年的努力，2007年3月该wi顺利完成；ccsa确定了多载波架构下的hsupa的方案（n频点hsupa），目前n频点hsupa方案正在推进到3gpp。,目录,td hspa+标准状况 td hspa+关键技术及性能分析 td产业状况及xxxx产品路标规划 支持hspa+的设备升级成本分析 hspa+推进策略讨论,12,hspa+大幅提升网络吞吐量,吞吐量提升,下行64qam,mimo,13,hspa+优化对数据业务支持,14,cpc - 高效同步保持,15,cpc - 上行dtx快速激活,当ue收到hs-scch-order/dtx激活指令后, 在一定子帧后命令生效, 并开始监控e-puch的发送; 如果连续一段时间内没有非调度数据传输, 则ue自动进入dtx状态, 并按照预定图样, 发送非调度e-puch. 降低ue发射功耗； 降低上行干扰； 上行专用资源可被其他用户共享.,16,cpc - 下行drx快速激活,如果nodeb 连续一段时间内没有下行数据传输时, nodeb主动发起hs-scch-order/drx激活指令; 如果nodeb收到hs-scch-order/drx的ack响应,则在一定时间之后, 仅在预定的图样上给该ue发送hs-scch，ue也仅在预定图样上监控hs-scch; 降低ue功耗;,17,cpc - 高效的voip业务,改进方向： voip业务由hsdpa/hsupa承载，借鉴先进的amc、harq等技术，提高链路性能和资源利用率； 取消首传的资源授权信道传输（hs-scch/e-agch）,降低90以上的控制信道开销； 支持dtx/drx, 语音静默期资源可为其他用户共享，提高voip的软容量。,18,增强cell_fach技术,提高cell_fach状态下的用户数和用户速率； 降低cell_fach、cell_pch和ura_pch状态下的用户和控制平面的时延； 降低从cell_fach、cell_pch和ura_pch状态转换到cell_dch状态的时延；,将fach信道承载迁移到hs-dsch信道,fach承载于sccpch,cell_fach状态下的用户容量受限； fach信道速率不高，传输时延较大； 从cell_fach、cell_pch和ura_pch状态转换到cell_dch状态需要较长时间；,19,增强cell_fach技术 - 仿真数据,增强的cell_fach相比普通的fach状态，吞吐量有较大的提升 有初始信道适配时，相比采用固定mcs，吞吐量也有较大的提升,20,层2增强技术,l2增强的主要目的 在hspa系统中，限制rlc层的峰值数据速率的主要因素有：rlc pdu的大小、rtt和rlc窗的大小； mac-d pdu不能与空口实际容量完全适配，也造成了无效开销。 l2增强的技术要点 rlc am模式支持rlc pdu size可变 polling状态包的引入 mac-d pdu的分段与重组 多优先级队列复用技术,21,层2增强 - 支持mac-d pdu的分段和重组,通过对mac-d pdu的分段和重组，减少无效填充，提升传输效率,22,层2增强-支持同一tti内调度多个优先级队列的数据,一个tti内调度多个优先级队列的数据避免空口资源浪费,23,层2增强 - 支持可变的rlc pdu size,可变长度pdu size有效减少了包头开销和无效填充,24,层2增强技术 仿真数据,大ip包，rlc利用率提高了7%左右 小ip包/状态包，rlc利用率提高达40%左右,25,随着无线技术的发展，采用高阶调制技术提高频谱利用效率成为一个必然的选择。经过理论分析可知，16qam调制的理论速率是qpsk的2倍，64qam调制的理论速率是16qam的1.5倍。 根据仿真分析，当ior/ioc抬升到15db以上时，支持64qam调制方式开始体现出吞吐量增益来。因此，在无线信道质量较好的场景中，特别是在室内场景，64qam更能体现出吞吐量的增益。 根据市场数据分析，数据业务在室内发生的比率可以占到所有数据业务的70%，因此64qam的引入对于整体网络性能的提升很有意义。,64qam调制技术,26,64qam调制技术 - 室外仿真,pa 3km环境，16qam能带来50%的用户峰值吞吐量提升 va 30km环境，64qam仍然带来了25的用户峰值吞吐量抬升,pa3信道下的吞吐量曲线,va30信道下的吞吐量曲线,27,室内系统单用户瞬时吞吐量cdf对比曲线,室内系统小区吞吐量cdf对比曲线,64qam调制技术 - 室内仿真,单用户的瞬时吞吐量能提高50%，小区平均吞吐量能提高11%,28,mimo技术,td-scdma mimo演进方案及标准化的基本前提 td mimo必须继承现有td室外宏蜂窝的智能天线架构（如8天线均匀线阵、44双极化阵列），并尽量保持原有波束赋形增益； td mimo应充分利用tdd上下行信道互易性的特征，避免类似fdd反馈预编码索引方案带来的额外空口信令开销、过多训练序列开销、信道估计损失、终端处理复杂度显著增大以及量化噪声导致性能下降等众多问题，同时避开fdd的众多ipr； td mimo系统侧天线架构形式以及实际阵元数不需要标准化，但最小阵元数为2是支持mimo的必要条件； td mimo协议应该设计的更宽泛，尽量包容各种mimo实现方案； 自适应单双流转换机制（rank adaptation）应该得到体现； td mimo终端应至少支持上行双天线分时（交替）发射，以便系统侧获取完整的空间信道特征信息； td mimo系统需要兼容非mimo终端的正常使用；,29,mimo技术,各种系统天线架构及可能的mimo方案,30,mimo技术,8天线均匀线阵自适应预编码mimo方案示例,31,mimo技术,4+4双极化阵列自适应分组parc mimo方案示例,32,mimo技术,mimo演进室内覆盖架构调整示例,33,mimo技术,8天线均匀线阵链路仿真结果,34,mimo技术,4+4双极化阵列链路仿真结果,35,mimo技术,各种天线架构及mimo方案的链路性能比较,36,mimo技术,各种天线架构下ue单天线接收（单流）的链路性能比较,37,mimo技术,结论 在15度角度扩展的典型城区环境，信道条件较好的小区内部用户可以获得2倍的吞吐量，即从单载波单时隙550k增大到接近1.1m 自适应单双流技术（rank adaptation）在中低信噪比区间带来了明显的性能增益 在较高信噪比区间，自适应预编码方案性能好于自适应分组prac 室内环境是典型的22 mimo应用环境，信道条件较好，mimo带来的巨大增益已被业界充分验证,目录,td hspa+标准状况 td hspa+关键技术及性能分析 td产业状况及xxxx产品路标规划 支持hspa+的设备升级成本分析 hspa+推进策略讨论,39,产业链状况,系统厂商在2009年可以完成全部hspa+技术产业化工作 终端技术进展时间差距不大，不会成为网络布署的瓶颈,40,hspa+终端软件升级举例分析,td终端芯片可以支持hspa p1功能软件升级，而支持mimo需要改变芯片处理框图,dspceva-teak 16bit dsp 核,160mhz mcuarm926ej , 32-bit risc processor. dsp data ram 64k-word dsp program rom/ram 4m-word external memory interface supports both sdram and flash/sram for mcu td-scdma engine for signal conditioning, joint detection, viterbi decoding and turbo decoding.,41,xxxx td产品路标规划,xxxx的hspa+规划分两个阶段，第一阶段支持除mimo之外的所有hspa+ feature，第二阶段支持mimo,目录,td hspa+标准状况 td hspa+ 关键技术及性能分析 td产业状况及xxxx产品路标规划 支持hspa+的设备升级成本分析 hspa+推进策略讨论,43,hspa+引入成本分析（一）,44,hspa+引入成本分析（二）,目录,td hspa+标准状况 td hspa+ 关键技术及性能分析 td产业状况及xxxx产品路标规划 支持hspa+的设备升级成本分析 hspa+推进策略讨论,46,td近期演进技术引入的总体原则,xxxx认为td近期演进技术的总体原则应该是 “整体规划，分步引入” 即在规划初期就考虑对td近期演进不同技术的资源进行整体规划，分阶段在不同地区引入。,47,中国移动整体引入策略建议,从时间角度： 奥运会前：重点规划引入hsdpa、mbms,并适当考虑hsupa 奥运会后：重点规划同步引入hsdpa、hspupa、mbms、hspa（phase1）,并适当考虑hspa（phase2） 从覆盖区域考虑： 城市热点区域：建网初期重点规划同步引入hsdpa、hspupa、mbms、hspa（phase1），并适当考