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文档简介
1、WR_BT05_C1_1 挪动互联网时代数据业务竞争利器 HSDPA技术 TD&W&PCS 无线团队课程目的学习完此课程,您将会:掌握HSDPA根本原理掌握HSDPA网络规划和组网熟习中兴通讯HSDPA处理方案.课程内容HSDPA根本原理HSDPA网络规划和组网中兴通讯HSDPA处理方案R99在WCDMA体系中引入HSDPA技术 如今GPRS:9.05 -171.2kbit/s, 但是普通仅有30kbit/sCDMA2000 1X:153.6kbit/s, 普通仅有70kbit/s 3G时代cdma 1x EV-DO: 2.4Mbit/sWCDMA R99/R4:2Mbit/s中国挪动面临的竞
2、争压力HSDPA根本原理2002.6 构成较为完善的R5规范版本,并不断修正完善;2003.6曾经根本完成了HSDPAHigh Speed Downlink Packet Access 在R5中的内容。HSDPA是在WCDMA R99根底上的平滑演进,不对原有R99网络产生艰苦影响。物理层添加3个公用信道:HS-PDSCH,HS-SCCH和HS-DPCCH;添加MAC-hs层,实现自顺应调制和编码以及快速自动重传、调度。HSDPA最高下行速率14.4Mbit/sHS-PDSCH:高速下行共享数据信道 HS-SCCH:下行共享控制信道HS-DPCCH:上行公用物理控制信道 3G时代数据业务竞争利
3、器HSDPAHSDPA根本原理标准系统吞吐率(Mbps)支持的用户数WCDMA R99/R42.68831个PS64k用户、或15个PS128k用户、或7个PS384k用户; QPSK(SF=32、或SF=16、或SF=8)HSDPA14.464(平均每个用户117.7kbps, SF=16;R3/4;16QAM )CDMA2000 1x EV-DO2.459 (59个用户情况下平均速率只有几十kbps;SF=64,根据AT的申请等来分配时隙)HSDPA在提供高速数据效力的同时支持更多的用户!HSDPA的技术竞争优势HSDPA根本原理HS-DSCHFPHS-DSCHFPMAC-hsPHY(新增
4、3个物理信道)RNC和Node B:添加HS-DSCH FP协议处置,影响Iub/Iur口 Node B:新增MAC-hs子层,担任AMC、HARQ等功能 Node B:物理层新增3个物理信道HS-PDSCH、HS-SCCH、HS-DPCCHUE:添加MAC-hs,添加相关物理信道和处置功能,添加调制处置方式MAC(添加MAC-hs)PHY(新增处置功能)UEUTRAN由R99/R4向HSDPA的演进HSDPA根本原理 HS-PDSCH用来承载HS-DSCH,传输HSDPA用户数据下行 它是2ms的子帧,3个slot,扩频因子固定为16,允许多码。HS-PDSCH可以采用QPSK 和16QAM
5、两种调制方式 HS-SCCH承载有关HS-DSCH发射的信令下行 它是2ms的子帧,3个slot,扩频因子固定为128。HS-SCCH包含以下信息:调制方法,传输块大小,UE标识等 HS-DPCCH承载上行链路控制信令上行 Hybrid-ARQ Acknowledgement和Channel-Quality Indication (CQI),它是2ms的子帧,3个slot,扩频因子固定为256HSDPA新增物理信道引见HS-DPCCHHS-PDSCHHS-SCCHUEDL DTCH (PS业务)CNUTRANHSDPA根本原理Data to UE #1Data to UE #2Data to
6、UE #3CodeTimeHSDPA技术特性时分、码分复用用户共享下行码资源和功率资源,进展时分和复用。这种构造适用于突发性分组数据业务。HSDPA根本原理多个HSDPA终端共享带宽、共享功率HSDPA根本原理HSDPA根本原理HSDPA任务过程RNCNode B(AMC和HARQ)数据包ACK/NACK HS-DPCCH数据包+重传(假设需求(HS-DSCH)具有HSDPA才干的UECQIHS-DPCCHHS-DSCH参数HS-SCCH和数据HS-DSCH评价并确定HS-DSCH信道参数监测HS-SCCH信道,并根据情况在HS-DSCH信道上接纳数据3大关键技术AMCHARQ快速调度HSDP
7、A根本原理关键技术:AMC一Adaptive Modulation and CodingAMC使得Node B可以根据UE反响的信道情况及时地调整不同的调制方式QPSK、16QAM和编码速率。从而使得数据传输能及时地跟上信道的变化情况。这是一种较好的链路自顺应技术。 对于长时延的分组数据,AMC可以在提高系统容量的同时不添加对邻区的干扰。标准AMC备注R99/R4-使用快速功率控制HSDPA使用可满足15dB的SIR动态范围HSDPA根本原理Node BCQI周期性上报UE调制方式(QPSK/16QAM)自顺应信道条件好:16QAM信道条件坏:QPSK编码方式(1/3编码、3/4编码等)自顺应
8、信道条件好:3/4编码信道条件坏:1/3编码充分利用信道条件有效发送用户数据信道条件好:高速率传送用户数据信道条件坏:低速率传送用户数据码道数目调整信道条件好:多码道信道条件坏:少码道关键技术:AMC二HSDPA根本原理WCDMA版本业务速率(kbps)SF信道符号率(ksps)调制方式信道比特率(kbps)编码R99/R43848480QPSK9601/3HSDPA7201624016QAM9603/4HSDPA单信道在SF两倍于R99/R4的情况下,经过调制方式和编码效率的不同,其承载业务的才干远远大于R99/R4同时由于运用较大的SF,使系统可以支持更多的用户 HSDPA、R99/R4信
9、道承载才干比较16QAM和更高的编码效率关键技术:AMC三HSDPA根本原理调制方式和编码选择Data rate (1个码道)Data ratee (5个码道)Data rate (10个码道)Data rate (15个码道)QPSK 1/4120kbps600kbps1.2Mbps1.8MbpsQPSK 1/2240kbps1.2Mbps2.4Mbps3.6MbpsQPSK 3/4360kbps1.8Mbps3.6Mbps5.4Mbps16QAM 1/2480kbps2.4Mbps4.8Mbps7.2Mbps16QAM 3/4720kbps3.6Mbps7.2Mbps10.8MbpsHSD
10、PA编码/调制方式与吞吐量关系HSDPA经过AMC技术和多码技术,可以使一个用户的业务速率最高到达10.8Mbps16QAM 3/4编码HSDPA在高速率条件下,对信道条件要求高HSDPA的多种速率关键技术:AMC四HSDPA根本原理关键技术:HARQ一Hybrid Automatic Repeat reQuestHARQ是一种前向纠错FEC和重传ARQ相结合的技术。HARQ与AMC配合运用,为HSDPA的HARQ进程提供精细的弹性速率调整。 标准HARQ备注R99/R4_FEC在物理层;ARQ在高层(RLC),信道反馈慢。HSDPA使用包括物理层HARQ和MAC-hs中的HARQ实体。HSD
11、PA根本原理传统方式重传控制机制位于RNC,R99阶段HARQ方式重传控制机制位于Node B,HSDPA阶段确认数据包A确认数据包A错误数据包A数据包A数据包A错误数据包A数据包A数据包A冗余信息数据包A冗余信息数据包A丢弃保管完全重传仅重传冗余信息软合并要求重传要求重传数据包B数据包B发送发送接纳接纳效率低时延伸效率高时延短优点:提高了传输的可靠性缺陷:信道条件好时,信道 利用率不高优点:误码率不好时作用明显缺陷:误码率高时,效率低FECARQHARQ结合FEC和ARQ,在发送的每个数据包中含有纠错和检错的校验比特关键技术:HARQ二HSDPA根本原理关键技术:基于调度的快速传输一快速信道
12、反响使得HSDPA传输能及时顺应信道情况,适时地调整传输格式编码速率、码道数、调制方式等。标准帧长(ms)信道反馈时延(ms)备注R9910100(至少)HSDPA25.67可连续反馈;R5仍支持R99的10ms帧HSDPA的信道反响时延是8.5时隙左右。快速信道反响HSDPA根本原理调度方式基于时间的轮循方式基于流量的轮循方式最大C/I方式部分公平方式Node BUE CUE AUE BHS-PDSCH时隙1时隙2时隙3基于时间的调度表示每个用户被顺序的效力,得到同样的平均分配时间,但每个用户由于所处环境的不同,得到的流量并不一致每个用户不论其所处环境的差别,按照一定的顺序进展效力,保证每个
13、用户得到的流量一样系统跟踪每个用户的无线信道衰落特征,根据无线信道C/I的大小顺序,确定给每个用户的优先权,保证每一时辰效力的用户获得的C/I都是最大的综合了以上几种调度方式,既照顾到大部分用户的称心度,也能从一定程度上保证比较高的系统吞吐量,是一种适用的调度方法关键技术:基于调度的快速传输二HSDPA根本原理挪动性管理HSDPA的挪动过程Mobility Procedures和软切换不同,UE只与一个小区坚持HS-DSCH衔接。在CELL_DCH形状下,UE从源小区Source HS-DSCH Cell到目的小区Target HS-DSCH Cell的挪动,可根据UE的丈量报告和网络侧的其它
14、信息来做出决议。HSDPA根本原理HSDPA终端种类和才干UE种类最大码道数最小TTI间隔最大传输块大小总的软信道比特数最大的业务速率(Mbps)调制方式Category 1-653 - 1729819200 - 672001.23.65QPSK、16QAMCategory 7101144111152007.2Category 8101144111344007.2Category 91512025117280010.12Category 101512795217280014.4Category 11-1252363014400 - 288001.8QPSK各类UE支持的码道数、最小传输时间间隔
15、、最大传输块大小、软信道比特、虚拟缓存等有所区别。接纳才干最差的UE为Category 11类型;最好的为Category 10类型。HSDPA终端HSDPA手机HSDPA数据卡HSDPA PDAHSDPA根本原理课程内容HSDPA概述HSDPA网络规划和组网中兴通讯HSDPA处理方案HSDPA与R99/R4的比较与优势比较项目R99/R4HSDPA系统容量(Mbps)2.66814.4系统切换异频硬切换同频软/更软切换(与GSM)系统间切换HS-PDSCH信道只有硬切换功率控制开环功控、闭环功控、快速功控、慢速功控HS-PDSCH信道使用慢速功控或不使用功控调制方式QPSKQPSK;16QA
16、M链路适应技术使用快速功控与软切换AMC、HARQ、短帧与快速信道反馈比特加解扰N/A仅HS-PDSCH使用MAC-hsN/A用来进行快速调度HSDPA是在保证功率下,根据信道条件改动速率恒功率,变速率R99/R4是保证业务速率,根据信道条件调整功率恒速率,变功率HSDPA网络规划和组网HSDPA覆盖与吞吐率相互平衡,随着覆盖间隔加大,吞吐量下降;HSDPA在小区边缘可以到达200多K,吞吐率小于R99的DCH; 引荐运用HSDPA和R99 DCH混合,在小区边缘等区域可以切换到DCH,可以最大限制发扬R99和HSDPA的优势。参考:CDMA 2000 1x EV-DO的小区半径配置普通为90
17、7.5m。HSDPA系统覆盖HSDPA网络规划和组网HSDPA引入战略分析 HSDPA引入策略优点缺点结论HSDPA单独建网规划简单成本开销巨大,不支持并发业务。此方案不现实HSDPA在WCDMA全网引入节约建网成本,支持多种业务并发。在偏远地区的引入会浪费资源,增加运营成本。没有必要在建网初期进行全网的HSDPA引入。HSDPA在重点区域引入同上不能保证HSDPA网络边缘连续覆盖。节约成本,升级方便,建设精品网络,可行性高HSDPA网络规划和组网-和不引入HSDPA的比较网元硬件软件投资(和R99相比)Node B增加Iub接口板增加HSDPA相应功能模块硬件:基本不变软件:增加40%50%
18、RNC由于数据流量的增加,增加相应资源升级RNC无线资源管理、控制面、用户面等模块硬件:增加相应资源软件:和升级为HSDPA的小区数目相关,每个小区增加40%50%CN由于数据流量的增加,增加相应资源不变硬件:增加相应资源软件:不变投资分析 初期引入HSDPAHSDPA网络规划和组网建立WCDMA网络应直接具备HSDPA才干,具备软件平滑晋级才干HSDPA不作为单独网络建立,HSDPA是WCDMA网络的性能吞吐率、用户数的加强技术网络建立和规划时R99和HSDPA一致思索“一次规划、分步实施HSDPA与R99共网,基站上直接具备HSDPA功能从频率资源和R99、HSDPA优势结合思索,引荐采用
19、HSDPA与R99共载频网络3G网络开展稳定期,数据业务量急速上升, 可以思索运用第三个载频专门提供数据业务。HSDPA组网原那么HSDPA网络规划和组网HSDPA与R99异载频优点:HSDPA单独组成另外一层网络,与R99网络互不影响;缺陷:HSDPA需求单独分配一个载波,高本钱;需求处理CS、PS并发业务问题;载频间业务共享和分担程度低,网络整体性能下降。引荐采用HSDPA与R99共用一个载波的组网方式!HSDPA与R99异载频HSDPA网络规划和组网HSDPA与R99共载频对于热点地域HSDPA的引入方式根本上有下述两种:R99宏小区+兼容HSDPA的微小区兼容HSDPA的宏小区+HSD
20、PA微小区 HSDPA网络规划和组网HSDPA无线资源分配原那么无线资源配置根本方法静态配置:RNS为HSDPA用户预留部分无线资源,比如:功率、信道化码等 动态配置:系统根据负荷情况在R99业务和HSDPA业务之间实时调整资源功率和信道化码的分配静态配置方法比较简单,稳定性和可靠性较高;动态配置方法比较复杂,但是能提升系统资源利用率 HSDPA和R99共用载频:假设采用静态配置,需求根据对业务模型的预测来分配HSDPA和R99业务各自运用的无线资源;假设采用动态配置,那么无需进展准确的业务模型预测;共载频方式下,建议选择动态配置方法 HSDPA独立载频载频足够运用的情况下:不再支持CS业务,
21、仅用作数据卡支持PS业务静态或者动态配置HSDPA网络规划和组网精品区域覆盖地区名称城区面积(km2)爱尔兰容量密集城区91.53527一般城区179.784873郊区3000.52100总计3271.7810500精品区域面积不到10%精品区域话务量占80%城域传输网精品区域进展HSDPA全覆盖!HSDPA网络规划和组网 采用宏蜂窝覆盖室内存在的问题覆盖:城市中建筑物内无线信号微弱或盲区;城市中超高建筑物的顶部由于基站天线高度有限,不能被完善覆盖容量:有些建筑物内无线覆盖好,但话务量高,用户经常不能上线质量:建筑物内无线信号杂乱,易发生乒乓切换,影响用户通话质量甚至掉话 室内区域包括以下区域
22、无线信号弱区或盲区覆盖差:地下停车场、高层建筑顶部、地铁、隧道、电梯等话务量高的区域容量差:商场、购物中心、体育馆、会展中心、车站频繁切换或掉话区域质量差多种室内覆盖处理方案传输设备Pico设备B01CRRUB03R功分器双绞线传输光纤传输馈缆 宏基站室内分布系统 宏基站/基带池RRU室内分布系统 微基站室内分布系统 Pico 设备覆盖 处理方案支持RRU的宏基站或基带池HSDPA网络规划和组网HSDPA室内覆盖处理方案特点室内分布系统信号源性能HSDPA室内覆盖,建议不运用直放站室内覆盖运用的其它类型信号源与R99一样室内分布系统构造和R99一样室内分布系统运用器件和R99一样,如:功分器、
23、耦合器等HSDPA室内覆盖可以提供更丰富的业务,支持更大的吞吐量;HSDPA网络规划和组网室内覆盖器件性能目的项目指标频率范围1700MHz2200MHz幅度平衡度0.3dB相位平衡度5插入损耗(含分配损耗)3.4dB驻波1.4隔离度20dB产品名称三功分器特性阻抗50使用频率范围800MHz2200MHz驻波比(2GHz)1.3功率分配损耗4.8 dB插入损耗0.5 dB最大输入功率50 W接 头N-K型阴头 33dBm 5dBm输出功率小于10 dBm小于-10 dBm输入功率60MHz任务频率带宽2110-2170MHz1920-1980MHz频率范围下 行上 行指 标 要 求技术参数产
24、品名称6耦合器特性阻抗50使用频率范围800MHz2200MHz驻波比(2GHz)1.3插入损耗0.5 dB最大输入功率50 W接 头N-K型阴头干线放大器3dB电桥 功分器耦合器HSDPA网络规划和组网课程内容HSDPA概述中兴通讯HSDPA网络规划和组网中兴通讯HSDPA处理方案B09:室内型宏基站,最大支持3C3S,同时支持6载扇射频拉远基带处置才干;B09A:室外型一体化宏基站,最大支持3C3S本地配置和6载扇射频拉远;B06C:室内外型微基站,最大支持2C3S;B06R/B03R:室内外型射频拉远产品,最大分别支持2C3S和3C1SB15B:室内外型基带池,最大支持15载扇基带处置才
25、干B01C悄然蜂窝产品1C1S配置。B09B15BB06CB03C/B03RB09AB01C中兴通讯系列化基站全部支持HSDPA中兴通讯HSDPA处理方案控制HSDPA处置DL 编码DL基带HSDPA 处置UL 解码UL基带中频HSDPA 晋级后HSDPA 晋级前透传HSDPA 晋级后HSDPA 晋级前透传Iub接口特点前瞻的设计,硬件已内置HSDPA功能;软件晋级即支持HSDPA功能;无需添加硬件 ;系列化基站支持HSDPA灵敏晋级中兴通讯HSDPA处理方案中兴通讯系列化基站硬件曾经内置HSDPA功能,采用的基带处置芯片支持16QAM调制,Node B仅需软件晋级即可支持HSDPA强大的基带
26、处置功能,假设是将原有的R99小区晋级为R99/HSDPA混合小区,Node B不需求添加基带处置板HSDPA、R99/R4动态资源池:同一基带板同时支持HSDPA和R99/R4对RNC、CN,HSDPA的引入仅仅表现为数据流量的添加,硬件上添加相应的接口资源即可。中兴通讯的基站采用世界上最先进的HSDPA设计,真正确保不改换单板,即可由R99晋级到HSDPA,确保同一基带板可以支持HSDPA与R99异频或者同频组网,独一无二!世界上最先进的基带处置中兴通讯基站设备硬件支持HSDPA中兴通讯HSDPA处理方案控制框资源框资源框交换框控制框资源框资源框资源框控制框资源框资源框资源框控制框资源框资
27、源框资源框控制框资源框资源框资源框主机架副机架副机架副机架副机架单资源框(双向):120Mbps单机架(双向):360Mbps最大配置(双向):1.68Gbps单资源框支持的流量可达 120 Mbps,单机架可支持22.5万用户3个资源框流量超越单资源框处置才干时,可以经过添加资源框方式平滑扩容,最多支持14个资源框5个机架,满配置支持100万用户中兴通讯RNC数据流量可达1.68Gbps,业界首屈一指,为未来HSDPA的开展奠定坚实根底RNC HSDPA 处理方案中兴通讯HSDPA处理方案控制框资源框交换框控制框资源框资源框资源框控制框资源框SGSN机架图GGSN机架图控制框资源框SGSN性
28、能目的 最大附着数 100万 最大存储的PDP上下文 500万 最大激活PDP上下文数 200万 最大数据包处置才干PPS 1.7Mpps 最大数据流量 2GbpsGGSN性能目的 系统容量 100万 同时激活最大PDP上下文 200万 最大包转发才干PPS 1.7M PPS Gn接口最大吞吐量 2Gbps Gi接口最大吞吐量 2Gbps 支持最大APN数量 5000 支持最大IPSec隧道数 6000 支持最大L2TP用户数 10万中兴通讯3G一致平台中心网处理方案中兴通讯HSDPA处理方案控制面RAN的变化基带物理层处置射频处置MAC-hs HS-PDSCHHS-SCCHHS-DPCCHH
29、S-DSCHRRM算法晋级接口协议栈变卦传输接口资源添加添加相关处置RNCNode B普通来说,RNC仅需软件晋级各个厂家实现不一致,软件需求更改和晋级,有些厂家需求硬件更改HSDPA带来的系统变化中兴通讯HSDPA处理方案软件晋级支持HSDPANode B软件模块需求添加HSDPA MAC 功能模块HSDPA FP 功能模块HSDPA 控制功能模块HSDPA 下行链路处置模块HSDPA 上行链路处置模块RNC软件模块不需求添加,仅需晋级HSDPA无线资源管理相应模块HSDPA控制面处置模块HSDPA用户面处置模块中兴通讯HSDPA处理方案Iub接口传输资源规划传输资源的预留与R99同载频或异
30、载频的情况没有关系HSDPA对传输资源需求的添加,是由于引入HSDPA后Node B容量添加以及用户话务模型的变化导致的 从Node B容量思索R99小区峰值速率:7384Kbps=2.688Mbps HSDPA小区峰值速率:15960Kbps3/4 = 10.8 Mbps 引入HSDPA后,小区的峰值吞吐量会增至原来的四倍3载扇基站HSDPA峰值流量:10.831.380% 32M中兴通讯HSDPA处理方案Iub接口传输资源预留二从话务模型角度思索:根据小区内的放号数、Node B的小区数、话务模型进展计算一种简单的Iub接口传输带宽计算方法:Iub接口带宽单向NcellNuserEvVvRNuserEcsVcsNuserVps1Q/1/Y引入HSDPA后,小区的峰值吞吐量会增至原来的四倍,平均吞吐量会增至原来的两倍。思索峰值速率和话务模型,实践Iub传输资源取值在两者之间,前期最好预留四倍左右的传输资源,至少应预留两倍以上的传输资源中兴通讯HSDPA处理方案V2.0V3.02004/4Q2005/3QTimeVersion2003/2QV4.0V4.52006
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