TD-SCDMA-HSPA 关键技术PPT课件.pptx

TD SCDMAHSPA 关键技术 2020 3 18 1 目录 TDHSPA 标准状况TDHSPA 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 2020 3 18 2 3 FDDHSPA Rel 7 研究项目介绍 2020 3 18 4 TDHSPA 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TDHSPA 研究进程 FDDCPC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 2020 3 18 5 2007年8月CCSATC5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3GPPRAN 37全会上 XXXX联合电信研究院传输所递交 ScopeoffutureHSPAEvolutionfor1 28McpsTDD 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 TDHSPA 标准及产业状况 2020 3 18 6 64QAMDL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 SCDMAHSDPA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 newWIon64QAMfor1 28McpsTDDHSPA 获得通过 在2008年1月的RAN1 51bis 2月RAN1 52上 XXXX牵头提交了64QAMDL物理层各个方面的文稿共5篇 并提交多篇draftCR 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 2020 3 18 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AlwaysOn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 newWIonEnhancedCELL FACHstatein1 28McpsTDDHSPA 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 2020 3 18 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LCRTDDCPC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LCRTDD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 TDL2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 LCRTDD厂家针对2 2MIMO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TDMIMO成立WI 预计2008年9月份完成标准化 2020 3 18 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 2020 3 18 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 28McpsTDDHSUPA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 2020 3 18 目录 TDHSPA 标准状况TDHSPA 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 2020 3 18 11 12 HSPA 大幅提升网络吞吐量 吞吐量提升 下行64QAM MIMO 2020 3 18 13 HSPA 优化对数据业务支持 2020 3 18 14 CPC 高效同步保持 2020 3 18 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 2020 3 18 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 2020 3 18 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 2020 3 18 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 2020 3 18 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 RLCPDU的大小 RTT和RLC窗的大小 MAC dPDU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RLCAM模式支持RLCPDUSIZE可变POLLING状态包的引入MAC dPDU的分段与重组多优先级队列复用技术 2020 3 18 21 层2增强 支持MAC dPDU的分段和重组 通过对MAC dPDU的分段和重组 减少无效填充 提升传输效率 2020 3 18 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 2020 3 18 23 层2增强 支持可变的RLCPDUsize 可变长度PDUSIZE有效减少了包头开销和无效填充 2020 3 18 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 2020 3 18 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 2020 3 18 26 64QAM调制技术 室外仿真 PA3km环境 16QAM能带来50 的用户峰值吞吐量提升VA30km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 2020 3 18 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 2020 3 18 28 MIMO技术 TD SCDMAMIMO演进方案及标准化的基本前提TDMIMO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 4 4双极化阵列 并尽量保持原有波束赋形增益 TDMIMO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 TDMIMO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 TDMIMO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 RankAdaptation 应该得到体现 TDMIMO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 TDMIMO系统需要兼容非MIMO终端的正常使用 2020 3 18 29 MIMO技术 各种系统天线架构及可能的MIMO方案 2020 3 18 30 MIMO技术 8天线均匀线阵自适应预编码MIMO方案示例 2020 3 18 31 MIMO技术 4 4双极化阵列自适应分组PARCMIMO方案示例 2020 3 18 32 MIMO技术 MIMO演进室内覆盖架构调整示例 2020 3 18 33 MIMO技术 8天线均匀线阵链路仿真结果 2020 3 18 34 MIMO技术 4 4双极化阵列链路仿真结果 2020 3 18 35 MIMO技术 各种天线架构及MIMO方案的链路性能比较 2020 3 18 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 2020 3 18 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 RankAdaptation 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2 2MIMO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 2020 3 18 目录 TDHSPA 标准状况TDHSPA 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 2020 3 18 38 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 DSP CEVA Teak16bitDSP核 160MHzMCU ARM926EJ 32 bitRISCprocessor DSPDataRAM 64K wordDSPProgramROM RAM 4M wordExternalmemoryinterfacesupportsbothSDRAMandFlash SRAMforMCUTD SCDMAengineforsignalconditioning jointdetection ViterbidecodingandTurbodecoding 2020 3 18 41 XXXXTD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 2020 3 18 目录 TDHSPA 标准状况TDHSPA 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 2020 3 18 42 43 HSPA 引入成本分析 一 44 HSPA 引入成本分析 二 目录 TDHSPA 标准状况TDHSPA 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 2020 3 18 45 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 2020 3 18 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 并适当考虑