HSDPARF测试学习总结.doc

HSDPA RF 学习小结介绍学习小结介绍 版本 1 0 封页 2 目目 录录 1引言引言 3 1 11 1编写目的编写目的 3 3 2 2HSDPAHSDPA 基本原理及实现机制 熟悉该部分可以跳过 基本原理及实现机制 熟悉该部分可以跳过 4 2 12 1TD SCDMATD SCDMA 高速下行主要技术高速下行主要技术 4 4 2 22 2TD SCDMATD SCDMA HSDPAHSDPA 终端实现机制终端实现机制 4 4 2 32 3联芯科技联芯科技 A2000 A2000 与与 A2000HA2000H 方案的方案的 RFRF 差别差别 7 7 3 3HSDPAHSDPA 测试测试 RFRF 7 3 13 1具体测试项目分析具体测试项目分析 7 7 9 3 1 HS DSCH throughput for Fixed Reference Channels 7 7 9 3 2 HS DSCH throughput for Variable Reference Channels 1111 9 3 3 Reporting of HS DSCH Channel Quality Indicator 1212 9 3 4 HS SCCH Detection Performance 1313 版本 1 0 第 3 页 共 17 页 1引言引言 此文档作为本人学习 HSDPA 后的小结性文档 1 1编写目的编写目的 高速数据业务是第三代移动通信的重要服务 也是运营商的主要收入来源 TD SCDMA如果要让用户体验到其优越于2G的服务 必然要提供高速的数据业务 国产的3G标准TD SCDMA要在和其它3G标准的竞争中占有一席之地 实现高速数 据业务也具有相当重要的意义 人本在阅读相关文档和HSDPA测试协议ETSI TS 134 122 后对RF测试的看法及小结 版本 1 0 第 4 页 共 17 页 2 2HSDPAHSDPA 基本原理及实现机制 熟悉该部分可以跳过 基本原理及实现机制 熟悉该部分可以跳过 2 12 1TD SCDMATD SCDMA 高速下行主要技术高速下行主要技术 TD SCDMA 在 3GPP Release 5 版本的规范里引入了 HSDPA 技术 该技术能 够在不改变现有网络结构的情况下提高 TD SCDMA 系统下行传输数率 单载波理 论值为 2 8Mb s HSDPA 主要引入了 HARQ 混合自动重传 技术 AMC 自适应 调制编码 技术 快速调度和高阶调制技术 HARQ 混合自动重传 技术是将 FEC 前向纠错 同 ARQ 相结合的纠错方 法 利用 FEC 技术的纠错能力以提高系统的传输效率 并通过 ARQ 技术来提高 系统传输的可靠性 发端发送的码不仅能够检错 而且还具有一定的纠错能力 收端译码器收到码字后 首先检查错误情况 如果可以则自动纠错 如果错误 很多 解码失败的话 则保存接收到的数据 并要求发送方重传一定的数据 这种方式在一定程度上避免了 FEC 方式需要复杂的译码设备和 ARQ 方式信息连 贯性差的缺点 AMC 自适应调制编码 技术基本原理是网络侧根据信道的实际情况确定当 前信道的容量 根据容量来确定合适的调制编码方式 以便最大限度地发送信 息 实现较高地传输数率 而且 针对每一个用户的信道质量变化 AMC 都能 够提供相应变化的调制编码方案 从而获得较高的传输数率和频谱利用率 AMC 和 HARO 两者结合起来可以得到很好的效果 AMC 提供粗略的数据速率选择 而 HARQ 可以根据数据信道条件对数据速率进行较精细的调整 快速调度技术主要是指原来在 RNC Radio Network Controller 中实 现的分组调度功能转移到 Node B 来实现 从而大幅度的减少数据传输处理时延 2 22 2TD SCDMATD SCDMA HSDPAHSDPA 终端实现机制终端实现机制 为了在 TD SCDMA 系统中实现 HSDPA 功能 引入了一个新的传输信道 HS DSCH High Speed Downlink Shared Channel 和三个新的物理信道 HS PDSCH High Speed Physical Downlink Shared Channel HS SCCH Shared Control Channel for HS DSCH HS SICH Shared Information Channel for HS DSCH 同时引入了 MAC hs 实体 处理 MAC Medium Access Control 层 HS DSCH 的相关功能 包括 HARQ 协议处理 重排 拆分调度等 1 终端侧 MAC hs 实体结构如图 1 所示 版本 1 0 第 5 页 共 17 页 图 1 终端侧 MAC hs 实体结构 其中主要的是 HARQ 实体和重排实体 MAC hs 的详细配置信息是通过 MAC 控制接入节点从 RRC Radio Resource Control 层获得的 HARQ 实体负责处理 HARQ 协议 在每个 TTI TD SCDMA HSDPA 系统的 TTI 5ms 里 终端有一个 HARQ 进程在运行 负责执行 HARQ 相关的所有任务 如处理 ACK NACK 等 HSDPA 的 HARQ 采取了最简单的 SAW Stop And Wait 机 制 SAW 机制虽然实现非常简单 但是由于下一个数据块的传送需要等到上一 个数据块的确认消息而使其效率比较低 为了提高资源利用率 可以根据网络 侧的配置 多个 HARQ 进程同时进行 这样 当一个 HARQ 进程处于确认消息等 待状态时 另外的 HARQ 进程可以进行数据的传送 重排实体根据接收到的 TSN 传输序列号 对数据块进行排序 并将顺序 的数据块依次传送给拆分实体 当接收到的数据块不连续时就会启动一个定时 器 T1 把收到的不连续数据块缓存在重排实体里 当定时器 T1 到时 将所 有正确接收到的数据块都传送给拆分实体 拆分实体主要是将 MAC hs PDU 的头解析后去除 并将可能的末尾填充比特 去除 由此得到 MAC d PDU 然后传送到 MAC d 实体进行处理 2 HS DSCH HS PDSCH HS SCCH 和 HS SICH 的实现 一个终端对应的只有一个 HS DSCH 不同的终端可以通过时分复用或者码 分复用来共享 HS DSCH 信道 在 HS DSCH 传输信道上每次只传送一个传输块 CRC 的长度固定为 24 比特 信道编码采用 1 3 Turbo 方式 HS DSCH 映射的物 理信道是 HS PDSCH 扩频因子可以使用 SF 1 或者 SF 16 调制方式可以采用 QPSK 或者 16QAM HS PDSCH 功率控制由网络侧根据编码调制方式和 HS SICH 上 的 TPC 综合决定 HS SCCH 是一个物理信道 是 HSDPA 专用的下行控制信道 它使用的扩频 因子为 SF 16 调制方式采用 QPSK HS SCCH 承载着所有 HSDPA 相关物理层的 版本 1 0 第 6 页 共 17 页 配置信息和控制信息 终端根据 HS SCCH 的配置信息接收 HSDPA 的下行数据 HS SCCH 信道上的配置信息主要包括 UE ID TFRI HARQ HS SICH 上行同步和 功控等相关信息 UE ID 用于表示当前配置信息所属的终端 TFRI 主要包括码 道 时隙的分配信息 传输块大小和调制方式信息 分别用于指示终端下一次 接收 HSDPA 数据所使用 HS PDSCH 的码道 时隙位置 传输块的大小和调制方式 是 QPSK 还是 16QAM HARQ 相关信息包括 HARQ 进程信息 新数据指示信息和冗 余版本信息 新数据指示信息表明此次数据是新数据还是重发数据 当前终端 收到 HS SCCH 信道信息时刻必须比为 HS PDSCH 配置的第一个时隙提前至少 3 个 时隙的时间 并且 TD SCDMA 的上 下行导频时隙不在计算之内 HS SCCH 的初 始发射功率由网络侧决定 HS SCCH 的闭环功率控制由 HS SICH 信道上的 TPC 传输功率控制 信息控制 HS SICH 是一个物理信道 是 TD SCDMA HSDPA 专用的上行控制信道 它使 用的扩频因子为 SF 16 调制方式采用 QPSK HS SICH 信道用于反馈相关上行 信息 主要包括 CQI 信道质量指示 和 ACK NACK 为了支持 HARQ 的反馈信息 终端在接收到 HSDPA 数据后需要向网络发送 ACK 或者 NACK 终端将 1 比特的反 馈信息通过重复的方式编码成 36 比特 以提高反馈信息传送的可靠性 终端根 据测量的结果选择 RTBS 推荐传输块大小 和 RMF 推荐调制方式 RTBS 采 用 R M 编码方式将 6 比特信息转换成 32 比特 RMF 则采用重复的方式将 1 比特 编码成 16 比特 RTBS 和 RMF 的组合就是 CQI 当前终端发送 HS SICH 信道信息 时刻必须比其对应的 HS PDSCH 配置的最后一个时隙滞后至少 9 个时隙的时间 并且 TD SCDMA 的上 下行导频时隙不在计算之内 HS SICH 的上行开环功控由 网络侧配置期望接收功率和终端测量路损得到 HS SICH 闭环功控由 HS SCCH 上的 TPC 传输功率控制 信息控制 HS SICH 初始上行同步根据相关 DPCH 以后的上行同步取决于 HS SCCH 上的 SS 控制字 3 HSDPA 数据传送典型过程 终端用户需要 HSDPA 相关服务时 首先发起 PDP 上下文激活的信令流程 在此信令过程中 网络侧给终端配置了与 HSDPA 相关的 HS SCCH HS SICH 信息 当需要在 HS PDSCH 传送 HSDPA 下行数据时 网络侧根据各个用户的信道条 件 各个用户在缓冲区内的剩余数据量 自从上次某个用户服务后所经过的时 间以及哪些用户的重传还没有执行等因素选择合适的用户 网络侧先在 HS SCCH 上发送用户标识信息 用来传送数据的 HS PDSCH 的配置信息 终端在收到 HS SCCH 后 根据上面携带的用户标识来判断此 HSDPA 数据是 否属于自己 如果属于自己 则根据 HS SCCH 所指示的 HS PDSCH 的配置情况进 行数据接收 终端根据接收到的数据和测量结果在 HS SICH 上向网络反馈结果 用以指示数据传输的是否成功 并且指示网络侧在下一次的数据传输中采用那 种 CQI 网络侧在收到终端 HS SICH 上的信息后 进行后续数据的传输或者当前数 据的重传 版本 1 0 第 7 页 共 17 页 用户希望结束 HSDPA 数据服务时 终端发起 PDP 上下文去激活的信令 流程 在此信令过程中 网络侧将释放所有的 HSDPA 相关的配置 2 32 3联芯科技联芯科技 A2000 A2000 与与 A2000HA2000H 方案的方案的 RFRF 差别差别 联芯科技 HSDPA 方案 A2000H 的射频是以AD6541 AD6547 AD6546为芯 片组组构成 支持 GSM GSM850 DCS PCS EDGE A2000 产品 GSM RF 有 AD6549 不支持 8PSK 调制 所以不支持 8PSK EDGE A2000h RF 芯片 AD6546 支持 8PSK 调制 支持 8PSK EDGE A2000H 支持 HSDPA 和 A2000 不支持 HSDPA 的方案的 RF 芯片组是一 样的 DBB 芯片升级为 AD6905 ABB 都一样为 AD6857 A2000H 支持 QPSK 及 16QAM 调制 3 3HSDPAHSDPA 测试测试 RFRF 参考协议文档 ETSI TS 134 122 就可以发现传统的 HSDPA 测试项目 TD TX 部分没有 如频谱 PCDE 调制性能的测试都没有 主要是 HSDPA 没有 HSUPA 主要是下行的功能测试和上行 HS SICH 的功能测试 由于 HSDPA 主要增 加了三个新的物理信道 HS PDSCH High Speed Physical Downlink Shared Channel HS SCCH Shared Control Channel for HS DSCH HS SICH Shared Information Channel for HS DSCH HSDPA 功能的实现也是 有这三个信道配合起来实现 增加的射频测试项目也与这三个信道相关 根据 协议列出测试的项目如下 Performance requirements HSDPA HS DSCH throughput for fixed reference channels Category 1 0 5Mbps UE class Category 4 1 1Mbps UE class Category 7 1 6Mbps UE class Category 10 2 2Mbps UE class Category 13 2 8Mbps UE class HS DSCH throughput for Variable Reference Channels Category 1 0 5Mbps UE class Category 4 1 1Mbps UE class Category 7 1 6Mbps UE class Category 10 2 2 Mbps UE class Category 13 2 8 Mbps UE class Reporting of Channel Quality Indicator 1 4Mbps UE class Maximum BLER for median reported CQI 10 HS SCCH Detection Performance P Em 0 01 版本 1 0 第 8 页 共 17 页 3 13 1 具体测试项目分析具体测试项目分析 具体章节参照 ETSI TS 134 122 9 3 1 HS DSCH throughput for Fixed Reference Channels HS DSCH 对于固定配置的数据吞吐量的测试 其实就是终端对正确接收网络 下发的 BLOCK 数据的统计 该项目的测试是在终端最大接收能力的配置下进行的 配置信息直接通过HS SCCH下发给UE UE 支持最大下行速率分为 0 5 MbpsUE class QPSK 1 1 MbpsUE classQAM 1 6 MbpsUE class 2 2 MbpsUE class 2 8 MbpsUE class 该文档 V7 4 0 2008 04 对TDD 的HSDPA的下行只定义的以上的速率 对ACK NACK DTX 的编码格式 ACK NACK BIT重复的次数都做了详细规定 如下表 对所有RF测试HSDPA setup 过程 TS 34 108 里面也有详细定义如下 版本 1 0 第 9 页 共 17 页 版本 1 0 第 10 页 共 17 页 测试参数配置表 这里就用测试参数配置表 这里就用 2 2Mbps2 2Mbps UEUE 来说明来说明 用了4个SLOT 同时可以支持4个 Hybrid ARQ 过程 QPSK用了十个码道 每个信占 总有用功率的十分之一 16QAM用了12个码道 每个信占总有用功率的12分 之一 干扰信号总功率为 60dBm 测试要求如下表测试要求如下表 分了 8 步 传输条件 PA3 PB3 模拟人行走 3 公里 小时 不同多的径效果 VA30 VA120 为在车载中以 30 公里 小时 120 公里 小时的多径效果 总有用功率总有用功率比干扰功率干扰功率的值为 10DB 15 DB 两种状态 测试结果要求 UE 在 HS PDSCH 的接收数据量大于等于左边栏中结果 以接收的 ACK 数量 及传输 BLOCK 的大小决定 SS 在测试过程中保留他们的值并计 算得到 所有的测试项目对SS在HS PDSCH上下发的BLOCK中的数据也做了要求 十个之 内不容许重复 参考ITU R O 153Ref 26 版本 1 0 第 11 页 共 17 页 9 3 2 HS DSCH throughput for Variable Reference Channels TD CDMA同SLOT中有码分 是自干扰系统 UE根据HS PDSCH的接收状 况 通过HS SICH信道发送ACK NACK RTBS 推荐传输块大小 和 RMF 推荐调制方式 消息给SS 综合起来形成CQI 可以要求网络增加或减 小承载的配置 网络 NODE B 通过接收到UE的HS SICH根据内容 及系统内用户状况 其它用户对承载的要求 总体考虑 测试条件情况比较简单 在N SLOT 后 N有系统配置 通过HS SCCH信道通知UE 相关 UE ID TFRI HARQ HS SICH上行同步和功控等相关信息容 UE在下一 HS SCCH周期做相应调整 该项目就是在可变参考信道配置下 对HS PDSCH吞吐量的测试 如下测试参数配置表 这里就用 2 2Mbps UE 来说明 版本 1 0 第 12 页 共 17 页 HS PDSCH Modulation and TBS 调制和块大小调制和块大小有上次UE 在HS SICH上的 CQI确定 4SLOT Number of DPCHo 0没有干扰信道 用了10个码道 个占总功率 1 10 干扰信号的功率为 60dBm CQI 为0 说明UE 建议参数不变 测试要求如下表测试要求如下表 版本 1 0 第 13 页 共 17 页 有3步 信道模拟发生器分别设置为PA3 PB3 VA30 总有用功率总有用功率比干扰功率干扰功率的值为 15dB 测试结果要求UE在HS PDSCH 的接收数据量大于等于左边栏中结果 以接收的 ACK数量 及传输BLOCK的大小决定 SS 在测试过程中保留他们的值并计算 得到 要求的R R Throughput Throughput 比固定模式下在多径环境复杂条件差别比较大 可以看出多径环境复杂时 UE 上报ACK 的数量要明显减少的趋势 9 3 3 Reporting of HS DSCH Channel Quality Indicator 顾名思义这个测试项目就是UE 对SS下发的HS PDSCH 信道质量评估的测试 其实对信道质量的测试 主要靠UE上报的信息 从系统角度考虑 是UE和网 络测试都可以互动的评估信道好坏 如闭换控制和内闭换控制 通过BER的判 断 来调整上下行的功率 HSDPA的HS PDSCH信道质量有UE 来完成 通过 CQI来决定 如何对UE 上报的CQI 好坏给出如何评估 引进了Median CQI 概念 可以理解为期望的CQI 值 要比平均CQI 好 期望的CQI值定义为在一 定的系统条件和传输条件下平均RTBS 0 63 值 RTBS 为推荐传输块大小 从概率的观点就是在一定条件下的出现几率在50 概率的RTBS值 正如标准的正 态分布 以Y轴对称 X 0就是Median值 就是EXPECT 值 所以这个测试项 目有着明显的概率的观点 如下测试参数配置表 这里就用如下测试参数配置表 这里就用 1 6Mbps1 6Mbps UEUE 来说明来说明 2 2 2 2 2 82 8 MM 该版本没有定该版本没有定 义判据义判据 版本 1 0 第 14 页 共 17 页 Number of TS 3SLOT Number of HSPDSCH codes per TS 每SLOT 用了10码道 HSPDSCHi Ec Ior 每码道平均 HS PDSCH Channelization Codes 16码道中的码道号的定义 Number of DPCHo 干扰码道为零 Number of HARQ Process HARQ的数量 Number of transmission 一个UE用户 总有用功率总有用功率比干扰功率干扰功率的值为 1 dB及8 dB两中情况 测试要求如下表测试要求如下表 BLER小于等于10 也就是说BLER大于10 不记数 90 CQI 必须在 平平 版本 1 0 第 15 页 共 17 页 均均RTBSRTBS 0 63 2之间 测试步骤 1 建立连接 开始 CQI 2 计算平均平均