华为TD-SCDMA-HSDPA-精英培训教程(适用各层次TD网优人才)

©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.TD-SCDMAHSDPA基本原理Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page1前言基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入网可以提供高达数百Kbps的传输速率，能够支持WEB浏览、下载和视频等中速PS业务但是这样的峰值速率仍不能为用户带来明显区别于2G、2.5G网络的使用体验；同时，专用信道的资源占用方式，导致以突发为特点的PS域应用对无线资源的利用效率不高引入TDD－HSDPA技术的目的，是提供更高的接入速率、更高的资源利用率Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page2培训目标学完本课程后，您应该能：阐明TDD－HSDPA的技术特点列出TDD－HSDPA采用的关键技术结合HSDPA工作流程，描述TDD－HSDPA新增物理信道的功能了解HSDPA的终端能力等级Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page3目录1.TDD－HSDPA技术特点2.TDD－HSDPA关键技术3.TDD－HSDPA无线接口物理层Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page4目录1.TDD－HSDPA技术特点2.TDD－HSDPA关键技术3.TDD－HSDPA无线接口物理层Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page5引入HSDPA的必要性基于3GPPR4版本的TD-SCDMA接入网系统容量受限于下行容量，主要体现在：系统单载波理论最大下行容量较小：128Kbps/时隙×最多5个时隙＝640kbps/载波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Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page6HSDPA技术特点HSDPA（HighSpeedDownlinkPacketAccess）通过一系列关键技术，实现了下行的高速数据传输在物理层采用HARQ和AMC等链路自适应技术引入高阶调制（16QAM）提高频谱利用率通过采用以上技术，单载波容量大大增加：理论最大下行容量达到560Kbps/时隙×最多5个时隙＝2.8Mbps/载波引入新的共享物理信道，多个用户可以共享资源引入快速数据调度算法，每5ms可对用户资源重新分配一次通过采用以上技术，极大地提高了用户下行瞬时速率，提高小区整体吞吐率Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page7目录1.TDD－HSDPA技术特点2.TDD－HSDPA关键技术3.TDD－HSDPA无线接口物理层Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page8AMC自适应调制和编码FastScheduling快速调度16QAM调制HARQ（HybridARQ）混合自动重传TD-SCDMAHSDPA关键技术Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page9AMC－自适应调制和编码引入AMC(AdaptiveModulationandCoding)的原因无线信道具有很强的时变性，对这种时变特性进行自适应跟踪会给系统性能的改善带来极大的好处引入更多编码方式和调制方式，使系统能够通过改变编码方式和调制方式对链路变化进行自适应跟踪系统仿真表明，采用AMC的系统可提高大约20％的平均吞吐率Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page10AMC原理AMC基于信道质量的信息反馈，即ChannelQualityFeedback(CQI)UE测量信道质量(SNR)报告(每5ms或更长周期)给Node-BNode-B基于CQI来选择调制方案，数据块大小和数据速率好的信道条件–减少冗余编码，甚至不需要冗余编码；16QAM坏的信道条件–增加更多冗余编码；QPSKCopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page11AMC技术实现AMC的优点：处于有利位置的用户可以得到更高的数据速率，提高小区平均吞吐率相对于改变发射功率进行链路自适应的方案，AMC的干扰更小，效果更好附加CRC分组数据尾比特Tubro编码速率匹配交织M阶QAMAMCDEMUXCopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page12AMC自适应调制和编码FastScheduling快速调度16QAM调制HARQ（HybridARQ）混合自动重传TD-SCDMAHSDPA关键技术Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page1316QAM－16正交幅度调制16QAM:4bits/相位QI0000000110011000101010111110111101001100110100100110011100110101QI00100111QPSK:2bits/相位Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page14编码和调制对速率的影响－对于R4一个时隙含有两个数据块，共352×2＝704个chipsSF=1时，单时隙的符号数达到理论最大值：704个符号在QPSK调制方式下，单的时隙最大理论速率：704*2/5ms＝281.4kbps采用1/3Turbo编码，经过速率适配后，实际的单时隙速率为128kbps数据352chipsGP16数据352chips864chipsMidambleCopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page15编码和调制对速率的影响－对于HSDPA一个时隙含有两个数据块，共352×2＝704个chipsSF=1时，单时隙的符号数达到理论最大值：704个符号在16QAM调制方式下，单时隙最大理论速率704*4/5ms＝562.8kbps采用AMC技术后，信道条件好时不需要增加冗余编码，单时隙速率可以达到562.8kbps上、下行时隙1:5配置时，最大理论速率：562.8k×5＝2.814MbpsCopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page16AMC自适应调制和编码FastScheduling快速调度16QAM调制HARQ（HybridARQ）混合自动重传TD-SCDMAHSDPA关键技术Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page17HARQ－混合自动重传HAQR＝ARQ＋FECARQ(AutomaticRepeatreQuest)：依靠错码检测和重发请求来保证信号质量，特点是“只传不纠”FEC(ForwardErrorCorrection)：根据接收数据中冗余信息来进行纠错，特点是“只纠不传”HARQ技术综合了FEC与ARQ的优点，避免了FEC需要复杂的译码设备和ARQ方式信息连贯性差的缺点在信道条件比较好的情况下，HARQ可以起到信道编码同样的作用，而且效率更高Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page18HARQ的工作原理NodeBUE………5ms5ms5ms5ms接收端有一定的缓存器(Buffer)，用于保留接收到的数据，以便后续进行数据合并这种方式有益于减少重传时间，从而提高小区吞吐量Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page19HARQ的类型I型HARQ－即传统的ARQ接收端在纠错不成功后，将接收到的包完全丢弃，并要求发端重传II型HARQ－IncrementalRedundancy递增冗余接收到的错误数据包不会立即被丢弃，待重传的数据包收到，和错误的数据包合并后再进行译码II型HARQ缺点：重传数据是冗余信息，不包括系统比特，当第一次传输的数据包被严重破坏，将无法恢复系统比特III型HARQ－ChaseCombining（chase博士最早提出）对II型HARQ进行了改进，重传的码字具有自解码的能力，并不依赖于第一次传输的数据TD-SCDMA系统中用到II&III型Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page20AMC自适应调制和编码FastScheduling快速调度16QAM调制HARQ（HybridARQ）混合自动重传TD-SCDMAHSDPA关键技术Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page21FastScheduling－快速调度算法调度，就是确定应该给哪些用户、以多大速率发送数据调度基本原则在短期内，以信道条件为主；在长期内，应兼顾到对所有用户的吞吐量和公平性常用调度算法轮寻算法RoundRobin(RR)：“大锅饭”最大载干比算法(MaxC/I)：“强者恒强”正比公平算法ProportionalFair(PF)：“和谐社会”Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page22轮询算法RR小区内的用户按照某种确定的顺序，循环占用无线资源来进行通信优点：不仅可以保证用户间的长期公平性，还可以保证用户的短期公平性，而且算法实现简单缺点：由于没有考虑到不同用户无线信道的具体情况，因此系统吞吐量很低RR算法具有公平性的上界和算法性能的下界UE2UE2UE1UE1UE2UE2UE1UE1UE1UE2Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page23最大C/I算法对所有待服务移动台依据其接收信号C/I预测值进行排序，并按照从大到小的顺序进行发送优点：整体小区吞吐量最大，效率最高，特别适用于服务用户集中在NodeB附近的场景缺点：处于小区边缘的用户的由于C/I较低，将得不到服务机会，甚至出现所谓“饿死现象”最大C/I算法所得到的系统吞吐量可以作为其它调度算法的上界UE2UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE1UE2Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page24正比公平算法PF根据用户的信道条件和其平均吞吐量进行优先权设置，兼顾系统“效率”与用户“公平”从统计意义上来看，每个用户分配的资源是相同的，而系统容量高于RR，接近MaxC/I，适合于大部分应用场景UE1UE2吞吐量公平性Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Lt