17.CNE040608020005 HSPA原理及配置

HSPA原理及配置 BSC6810V200R010 Page2 学习完此课程 您将会 了解HSPA的发展演进了解HSPA的相关原理掌握HSPA相关数据配置了解HSPA基本信令流程了解HSPA 和LTE基本情况 目标 Page3 参考资料 RAN10特性手册HSDPA开局指导书V2 0 RAN10 V2 01 rarHSUPA开局指导书 2 0 final rar Page4 缩略语 Page5 第1章HSDPA原理及配置介绍第2章HSUPA原理及配置介绍第3章HSPA LTE 内容介绍 Page6 第1章HSDPA原理及配置介绍 内容介绍 1 1HSDPA原理1 2HSDPA数据配置1 3HSDPA典型信令流程 Page7 引入HSDPA的驱动力是什么 数据速率 为满足多媒体服务需求 增加更高的数据速率吞吐量 每小区增加到M字节容量 依靠无线环境反馈 提升链路适配能力 R99可以提供数据业务的最大速率是多少 R99的网络数据业务是如何被网络承载的 Page8 HSDPA之前网络可以提供的下行最大速率 Page9 R99的网络承载数据业务的能力 HSDPA DCH DedicatedChannel 高速数据业务是被OVSF限制响应突发性数据业务的能力比较低外环功控对信道条件的响应较慢最大速率仅能到384K FACH CommonChannel 对突发数据的承载能力较好仅支持低速率业务不支持闭环功控 传输功率固定不支持软切换 Page10 HSDPA基本概念 HSDPA全称是高速下行分组接入 HighSpeedDownlinkPacketAccess 是3GPPR5版本的重要特性 通过一系列关键技术 实现了下行的高速数据传输 WCDMA系统容量受限于下行容量 主要体现在以下几个方面 从实际的业务需求来看 下行的吞吐量需求远大于上行的吞吐量需求 目前的信道配置方式 在数据业务的突发和低活动性特征 使下行容量的实际利用率非常低 进一步加剧了下行容量受限的矛盾 HSDPA极大提高用户下行瞬时速率 在相对小的时延情况下提高小区整体吞吐率 Page11 HSDPA的技术特点 HSDPA是WCDMA下行高速数据解决方案 HSDPA系统的主要特点包括 采用2ms的短帧 在物理层采用HARQ 混合自动重传 和AMC 自适应调制编码 等链路自适应技术 引入高阶调制提高频谱利用率 引入16QAM 通过码分和时分在各个UE之间灵活调度 通过采用这些技术 可以提高下行峰值数据速率 改善业务时延特性 提高下行吞吐量 有效的利用下行码资源和功率资源 提高下行容量 信道共享 Page12 HSDPA关键技术 MAC hs层实现 在NODEB设备内进行快速调度 自适应编码调制 AMC 混合自动重传 HARQ 共享信道的共享和调度 Schedule Page13 MAC hs实现 协议栈 NodeB增加MAC hs实体 RNC的MAC d将DTCH DCCH映射到HS DSCH发送到MAC hs 由它进行各MAC d数据流的流量控制 共享Iub传输 各用户的空口带宽共享 传输格式选择 物理信道映射等动作 Page14 MAC hs层实现 Page15 自适应编码调制 AMC 自适应编码调制的基本方法是对接收信道进行测量 根据信道测量的结果自适应的调整编码和调制方案 而不是调整功率 这样当UE位于信道条件较好的位置时可以得到较高的信号速率 目前信道编码采用的是TURBO码 调制方式包括QPSK和16QAM两种方案 AMC受到信道质量测量误差和时延的影响比较大 Page16 混合自动重传 HARQ 这是ForwardErrorCorrection FEC 和ARQ技术的混合使用 HARQ实例位于基站和手机内实现 使得重传的技术更加快速 HARQ支持两种编码合并方式 Page17 混合自动重传 HARQ HSDPA中HARQ技术主要是系统端对编码数据比特的选择重传以及终端对物理层重传数据合并 Page18 共享信道的共享和调度 schedule Page19 共享信道的共享和调度 schedule 调度可以有各种算法 目前较典型的包括最大C I 最大队列 roundrobin等等 总的思路是既要考虑系统的吞吐量 也要考虑各个用户的QOS要求和公平性 通过对这些因素进行折中得到合适的调度算法 Page20 HSDPA物理信道 HS PDSCH HighSpeedPhysicalDownlinkSharedChannel高速的下行共享信道 所有用户是通过对该信道的共享占用来进行传输的 这一过程可以通过码分实现 也可以通过时分来实现 这样比较适合数据业务流量 时延要求等变化范围大的特性 HS SCCH HighSpeedSharedControlChannel下行共享控制物理信道 HS SCCH上指示HS PDSCH上的用户信息 编码调制信息和传输格式等HS DPCCH HighSpeedDedicatedPhysicalControlChannel上行专用物理信道 用于传送两个物理层信号确认信息ACK NACK和信道质量指示CQI Page21 HSDPA物理信道 F DPCH Figure FramestructureforF DPCH 在RAN10版本 实现支持SRBoverHSDPA在SRBoverHSDPA情况下 由于下行没有专用信道 对于上行信道的功控 TPC 就无法发送 因此 引入了F DPCH 下面是F DPCH信道的结构 Page22 HSDPA物理信道 F DPCH 使用F DPCH 可以节省下行码资源在F DPCH信道上 每个UE占用一个256chip用于承载一个UE的功率控制字 一个frame可以给10个UE提供下行的功控 TPC Page23 HSDPA传输信道 HS DSCH HighSpeedDownlinkSharedChannelHSDPA的下行数据在IUB接口实际通过MACDFLOW流来传输给NODEB的MAC Hs 流通过FP数据帧传输 MACDFLOW流类似于传输信道 对于每个MACDFLOW流 上面又可以承载多个队列 队列间设置不同的优先级 从而可以实现多业务在MACDFLOW流上的复用 这点类似于专用信道的传输信道复用 Page24 HSDPA信道映射 F DPCH SRBoverHSDPA Page25 HSDPA理论最大速率 HSDPA下行最大物理层速率为14 4M计算公式 3 84M 4 15 16 14 4Mbps其中 3 84M为码片速率4为采用高阶调制16QAM后的提高倍数15为最多采用15个码字16为HS PDSCH的扩频因子固定为16 Page26 第1章HSDPA原理及配置介绍 内容介绍 1 1HSDPA原理1 2HSDPA数据配置1 3HSDPA典型信令流程 Page27 支持HSDPA的设备要求 需要LICENSE支持 RNC版本要求NodeB的要求对于BTS3812E 需要配置HBBI 如果没有 则需要配置HDLP单板对DBS3800基站 使用的都是HBBU基带处理单元 因此都支持HSDPA特性对于DBS3900及BTS3900类型基站支持HSDPA特性 Page28 支持HSDPA的设备要求 终端 手机或者数据卡 支持协议版本R5以上 Page29 支持HSDPA的设备要求 在HLR中的开户开户信息需要支持到用户希望的最大速率 如14 4MbpsSGSN GGSN支持SGSN GGSN均需要配置为支持最大速率的承载能力License支持 Page30 增加支持HSDPA业务的传输带宽 在IUB接口上 需要配置最少两条AAL2Path到HSDPA小区所在NodeB一条AAL2Path用于R99业务 另一条是专门给HSDPA业务下行用 HSDPA业务的上行DCH业务是占用那条R99业务的AAL2PATH的 HSDPA下行业务AAL2PATH带宽要配置比较大 能保证需要所有HSDPA业务用户的带宽 使用MML命令为 ADDAAL2PATH PAT HSDPA NRT ADDIPPATH TFT HSDPA NRT IU PS接口上 需要配置足够的带宽 Page31 调试HSDPA小区 确认R99的小区已经配置在该R99小区数据基础上 通过命令调试HSDPA小区使用MML命令为 ADDCELLHSDPA CELLID 0 HSPDSCHCODENUM 5 HSSCCHCODENUM 4 HSDPAPOWER 380 HSPDSCHMPOCONSTENUM 2 5DB 激活小区 ACTCELLHSDPA CellId 0 设置HSDPA门限速率 SETFRC 查询HSDPA小区的状态 DSPCELL Page32 调试HSDPA小区 打开流媒体业务在H承载的开关 SETCORRMALGOSWITCH HspaSwitch PS STREAMING ON HSDPA SWITCH 1 SRBoverHSDPA的配置 SETFRCCHLTYPEPARA SrbChlType HSDPASETFDPCHPARA Page33 调试HSDPA业务 首先WCDMA设备本身对HSDPA业务性能影响很大 需要确保各种配置和参数是最佳的除此外 其他可能的影响 TCPreceivewindow 建议配置为为65535字节 64KB 以太网最大段长度为1460字节建议使用工具 在FTP下载业务是 FTPServer本身的性能也对业务速率有影响 在必要时 可以考虑用其他的server提供业务下载 Page34 调试HSDPA业务 在调试HSDPA业务中 常用的测试和维护工具包括 RNCLMT连接性能监测 下行吞吐率和带宽 观察下行RLC吞吐率 该吞吐率包含了RLC重传的数据 连接性能监测 下行业务量 观察是否有足够的业务量供空口下发小区性能监测 小区下行载波发射功率 观察是否有H功率受限情况DUmeterDUMeter可以直观显示IP层的速率 所以测试时通过它来观察下行数传情况 Page35 调试HSDPA业务 在调试HSDPA业务中 常用的测试和维护工具包括 NodeBLMT实时监控 HSDPAMONITORINGTotalbandwidthforAAL2pathsBandwidthallocatedtotheR99serviceBandwidthavailabletotheHSDPAserviceBandwidthallocatedtotheHSDPAserviceBandwidthusedbytheHSDPAservice Page36 第1章HSDPA原理及配置介绍 内容介绍 1 1HSDPA原理1 2HSDPA数据配置1 3HSDPA典型信令流程 Page37 HSDPA小区建立 一 小区建立完成后 如果该NodeB能够支持HSDPA NODEB的审计响应消息里面信息 且CRNC决定在小区建立HS DSCH信道承载业务 CRNC会下发信令配置小区的HSDPA信道 CRNC需要发起PhysicalSharedCHANNELRECONFIGURATION过程 为NodeB配置HS DSCH相关信道预留资源 扰码 信道码资源和功率资源 配置完成后 就可以在该小区建立承载在HS DSCH上的无线链路 Page38 HSDPA业务接入 一 HSDPA业务基本流程与非HSDPA业务流程基本一致 区别主要是UU IUR IUB接口消息中带的传输信道和物理信道信息不同 主要区别是 HSDPA业务建立过程中 在RLRECFGPREP和RBSETUPREQ消息中能看到相关HSDSCH HSSCCH配置信息 由于HS PDSCH没有宏分集 而上行DCH是存在宏分集的 于是当用户进行软切换时 下行数据是只会存在在服务小区上的 所以 软切换过程只会配置上行的DCH宏分集 Page39 HSDPA业务接入 二 HSDPA业务过程中 会有RL参数更新过程 这是HSDPA独有过程 具体表现 当NODEB发现码资源情况需要调整 或功率资源不够 通过发送RLPARAUPDATEIND消息通知RNC需要调整的参数 RNC判决是否进行RL重配置调整HSDPA以上参数 如果RNC判决修改 则在RLRECFGPREP消息里面带GRANT信元 表示同意修改 只修改服务小区的RL Page40 第1章HSDPA原理及配置介绍第2章HSUPA原理及配置介绍第3章HSPA LTE 内容介绍 Page41 第2章HSUPA原理及配置介绍 内容介绍 2 1HSUPA原理2 2HSUPA数据配置2 3HSUPA典型信令流程 Page42 引入HSUPA的驱动力是什么 随着3GPPR5协议中引入了HSDPA技术 下行速率得到了很大提高 这样对上行速率也就提出了更高的要求多媒体业务数据传输需要更高的上行速率 例如E MAIL 多媒体文件传输 交互式游戏等业务因此 在3GPPR6 HSUPA应运而生HSUPA物理层理论速率最高可以达到5 76Mbps Page43 HSUPA关键技术 MAC E调度物理层快速HARQ HybridAutomaticRepeatRequest 重传更短的传输时间间隔 Page44 MAC e层实现 协议结构 Page45 MAC E调度 采用NodeB的MAC E调度策略 可以根据当前UE的信道条件好坏和小区负载情况 以更快的速率对用户的发射功率进行调度 Page46 MAC E调度 NodeB的快速调度 UE发送速率请求 SI 给服务NodeB 服务NodeB送回AG的值 UE可传输最大功率NodeB可最快按照2ms时间发送RG给UE告知调整量NodeB通过快速调度可以快速控制上行噪声的抬升和R99 R4的DCH相比 NodeB可以工作在较高的负载水平 使得网络规划的负载余量预留可以大大的减小 提高了系统上行的容量 Page47 更短的传输时间间隔 2MS短帧减小了传输时延 提高了快速调度响应时间 可以更好的利用资源 获得更高系统容量 R6协议定义E DCHTTI10ms必选 2ms可选 两种TTI之间的交换由UTRAN通过L3信令来完成 HuaweiRAN6 0只支持10msTTI Page48 HSUPA物理信道 HSUPA相关的上行物理信道E DPDCH 用于承载HUSPA上行的传输数据 最大支持2个SF 4同时组合2个SF 2的多码传输 峰值速率可达到5 76Mbps BPSK调制 码片速率 物理层数据数率 调制阶数 扩频因子 3 84Mbps 2 1 4 2 1 2 1 5 76MbpsE DPCCH 用于承载解调E DPDCH的伴随信息 共10bit E TFCI 7bit RSN 2bit 重传序列号 happybit 1bit 扩频因子256 Page49 HSUPA物理信道 HSUPA相关的下行物理信道E AGCH E DCH绝对授信信道 是公共下行物理信道 用来指示下一个传输中UE允许使用的上行最大功率 固定速率 SF 256 E RGCH 相对授信信道 是一种专用下行物理信道 用来快速调整UE的上行可用功率 固定速率 SF 128 E HICH HARQ指示信道 是一种专用下行物理信道 反馈用户接受进程数据是否正确的ACK NACK信息 固定速率 SF 128 Page50 HSUPA的L2映射 UTRAN侧 SRBoverHSUPA Page51 第2章HSUPA原理及配置介绍 内容介绍 2 1HSUPA原理2 2HSUPA数据配置2 3HSUPA典型信令流程 Page52 HSUPA业务设备硬件和版本要求 RNC Page53 HSUPA业务设备硬件和版本要求 NodeB Page54 HSUPA业务设备硬件和版本要求 UE或数据卡支持协议版本R6 Page55 HSUPA业务设备硬件和版本要求 在HLR中的开户开户信息需要支持到用户希望的最大速率 如5 76MbpsSGSN GGSN支持SGSN GGSN均需要配置为支持最大速率的承载能力License支持 Page56 增加支持HSUPA业务的传输带宽 在IUB接口上 需要配置HSPA类型的AAL2Path到HSUPA小区所在NodeB使用MML命令为 ADDAAL2PATH PT HSUPA NRT IU PS接口上 需要配置足够的带宽 Page57 调试HSUPA小区 在已经存在的小区上创建HSUPA小区并激活ADDCELLHSUPAACTCELLHSUPA设置HSUPA速率门限SETFRC UlBeTraffThsOnHsupa 768 SETCORRMALGOSWITCH HspaSwitch PS STREAMING ON E DCH SWITCH 1 SETFRC UlStrThsOnHsupa 256NodeB的配置打开开关 SETBRDHSUPA SRN 0 SN 0 HSUPA ENABLE DBS3800时使用 设置相关参数 SETMACEPARA Page58 调试HSUPA业务 在调试HSDPA业务中 常用的测试和维护工具包括 RNCLMT连接性能监测 上行