TD-SCDMA 终端测试仪 HARQ 实体的设计

1、TD-SCDMA 终端测试仪 HARQ 实体的设计         08-07-21 08:44:00     作者：未知    编辑：Studa_hasgo122【摘要】HARQ 技术是 HSDPA 系统中的关键技术，它使得 HSDPA 系统获得更高的吞吐量 和更小的时延。本文介绍了 3GPP 建议的所有 HARQ 方案，并阐述了 TD-SCDMA 系统中采 用的 HARQ 方案及其特点。随后对 TD-SCDMA 终端测试仪中 HAR

2、Q 实体的各个功能进行 了分析，并提出了设计及实现方案。 关键词：TD-SCDMA；HSDPA；HARQ；无线链路控制 Abstract:HARQ technique is one of the key techniques in HSDPA system. It can improve the system to achieve high throughput and reduce delay. This paper introduces all the HARQ schemes advised by 3GPP, especially the scheme in TD-SCDMA syste

3、m. Then analyses the functions provided by HARQ entity in TD-SCDMA Communication Test Set, and presents the blue print of HARQ entity. Keywords: TD-SCDMA, HSDPA, HARQ, Medium Access Control1引言 我国自主开发的3G 标准TD-SCDMA 即将投入商用1 ，其产业链也逐步形成，其中 TD-SCDMA终端测试仪作为产业链上的一部分发挥s着重要作用。但随着技术的不断更新， 对TD-SCDMA终端测试仪的要求也不断

4、提高5，其中HSDPA技术就是一项新的挑战。 HSDPA 是 3GPP R5 中定义的一项增强型技术，用于进一步提高下行链路的数据吞吐 量3。HSDPA 适用于FDD（频分双工）和TDD（时分双工）两种双工模式，在TDD双工模 式下运行的HSDPA系统也称为TDD-HSDPA系统。 无线移动信道由于时变和多径导致衰落，常具有较高的误码率2。HARQ作为HSDPA中 关键技术，其基本原理是，通过前项纠错（FEC）和自动重传请求（ARQ）两种差错控制方 法以确保服务质量（QoS）。这种混合ARQ方案（HARQ），即可以减少了FEC产生的不必要 的开销，又可以保证了一定的通过量和时延，因此被3GPP

5、 HSDPA技术采用。 本文结合TDD-HSDPA系统特性，对该系统的HARQ方案进行了研究。根据TD-SCDMA 标准，对TD-SCDMA终端测试仪中的HARQ实体的各个功能进行了分析，并提出了相应的解 决方案。 2混合ARQ类型和标准ARQ协议的选择 3GPP 建议了 3 种基本的混合 ARQ 类型，I 型，II 型和 III 型。三个标准 ARQ 协议是 SAW 停等协议,GBN 回退 N 协议和 SR 选择性重传协议。3GPP 建议在 TDD-HSDPA 系统 中采用 SAW 重传协议，HARQ-II/III 型混合 ARQ。 2.1 混合 ARQ 类型的选择 三种类型的相同点是都进行

6、 FEC 编码和 CRC 效验，接受端进行 FEC 译码和 CRC 效验， 如果分组有错则请求重传；不同点是 HARQ-I 放弃错误分组，重传分组与已传分组相同，没 有组合译码。HARQ- II 错误分组不被丢弃，而与重传分组组合进行译码，重传分组和已传 分组的格式和内容可以不同。HARQ-III 因为采用 CPC 码(互补的打孔卷积码) ，每个已传 分组与重传分组都能进行自解码；每次重传可有不同的冗余产生(不同的比特打孔) ，也可 有相同的冗余产生(相同的 FEC) ，此时与 HARQ-I 的操作类似，但错误分组要被存储在收 端，以便与重传分组结合。 表 1 给出了三种混合 ARQ 类型的比

7、较。  从表 1 中可以看出 HARQ-III 型有更高的智能性，而且有更高的通过率，虽然对于 UE 端存储容量有一定的要求，但 3GPP 在 TDD-HSDPA 系统中还是选择了 HARQ-III 型。 2.2 标准 ARQ 协议的选择 三个标准 ARQ 协议是 SAW 停等协议，GBN 回退 N 协议和 SR 选择性重传协议，三 种协议的特点分别概括如下： SAW 停等协议：发送端发送一个数据分组后等待接收端确认，如果传输错误则重传， 直到成功传输才继续下一个数据分组的传输。 GBN 回退协议：发送端发送个数据分组后等待接收端确认，如果某个数据分组传 输错误，则其后个数据分组都会

8、重传。 选择性重传协议：发送端发送个数据分组后等待接收端确认，如果某个数据分组 传输错误，则只重传错误的分组。 三种 ARQ 基本机制中，SAW 停等协议最简单，也是对信头要求最少的协议。协议的 正确性由一比特(用来表示当前和下一个数据分组) 信息就可以表述。所以，它的控制头很 小，确认头也很小(因为无论是 ACK 或 NACK 都仅用 1 比特数据)。而且，因为一次只能传 送一个数据分组，所以对用户端存储容量的要求就很小。 所以 3GPP 的 HSDPA 信道采用 SAW 停等协议可以在减小信令总带宽和用户存储容量 方面得到明显的改观。但是，SAW 有一个很大的缺点：不能及时得到确认信息，发

9、端必须 在发送下一个数据分组前等待上一个数据分组的确认信息。在等待期间，信道闲置而且浪费 系统容量。这样，就希望能结合 SAW 最小复杂度和 SR 有效通过率的特点,于是有了 N 信 道停等协议，即通过设置并行停等协议的信道数 N 来提高通过率。它的特点是：一个连续 的传输流在时间上分为 N 个子信道，即 N 个进程（HARQ process），而每个进程独立地执行 停等重传协议。  图 1 N 信道停等协议示意图 Fig1 Sketch map of N channels SAW protocol 3HARQ实体的功能设计 在 UTRAN 侧每个 UE 有一个 HARQ 实体4。每个 HARQ 实体有 N 个 HA