Giới thiệu HSDPA doc

1
www.huawei.com
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Giới thiệu HSDPA
ISSUE 1.0
Page1
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Contents
1.
1.
Kh
Kh
á
á
i
i
ni
ni
ệ
ệ
m
m
v
v
ề
ề
HSDPA
HSDPA
2. Công nghệ HSDPA
2
Page2

Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
WCDMA Evolution
Page3
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Phiên bản 99 Dữ liệu gói

Dữ liệu gói được xử lý thế nào trong phiên bản 99 (FDD)

DCH ( Kênh riêng )

Mã trải phổ được gán cho mỗi người dùng

Vòng điều khiển công suất kín

Chuyển giao mềm

FACH ( Kênh chung )

Mã trải phổ chung

Không có vòng điều khiển công suất kín

Không có chuyển giao mềm
3
Page4
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Release 99 Downlink Limitation

Các tính năng của kênh riêng (DCH)


Tốc độ tải xuống tối đa 384kbps

Giới hạn của mã OVSF đối với người dùng tốc độ cao

Tốc độ chuyển mạch phụ thuộc vào thông lượng burst chậm

Vòng điều khiển công suất phản ứng chậm với kênh

Các tính năng kênh chung ( FACH )

Tố cho các ứng dụng dữ liệu burst

Chỉ hỗ trợ dữ liệu tốc độ thấp

Công suất phát không thay đổi.
Page5
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)

Sự khách nhau giữa HSDPA và R99

Tập hợp các kênh dữ liệu tốc độ cao

Các kênh được chia sẻ bởi nhiều người dùng

Mỗi người dùng được gán tất cả hay một phần tài nguyên sau mỗi
2ms
Node B
HS-PDSCH
4

Page6
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)

HSDPA sẽ chỉ ra các giới hạn của R99 thế nào:

Mã hóa và điều chế phù hợp

Nhanh chóng nhận biết điều kiện của kênh

Điều chế QPSK & QAM

Tốc độ mã hóa từ 1/3 đến 1

Vận hành đa mã

Nhiều mã được dùng cho mỗi người dùng

Hệ số trải phổ cố định

NodeB nhanh chóng được lập

Lớp vật lý HARQ ( Hybrid Automatic Repeat reQuest )
Page7
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)

Tổng hợp
5
Page8

Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Contents
1. Khái niệm về HSDPA
2. Công nghệ HSDPA
Page9
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Công nghệ HSDPA
AMC (Adaptive Modulation & Coding)
Data rate adapted to radio condition on 2ms
Fast Scheduling based on
CQI and fairness
Scheduling of user on 2ms
HARQ Hybrid automatic repeat
request with Soft combing
Reduce round trip time
16QAM
16QAM in complement to QPSK
for higher peak bit rates
SF16, 2ms and CDM/TDM
Dynamic shared in Time and code domain
3 New Physical Channels
Block 1 Block 2
Block 1
Block 1?
Block 1
Block 1?
+
6
Page10
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

Adaptive Modulation and Coding ( AMC )

AMC ( Adaptive Modulation and Coding ) dựa trên CQI ( Chỉ số
chất lượng kênh - Channel Quality Indicator )

Điều chỉnh tốc độ dữ liệu để bù cho điều kiện của kênh truyền

Điều kiện kênh tốt: Tốc độ cao hơn

Điều kiện kênh xấu: tốc độ thấp hơn

Điều chỉnh tốc độ mã hóa kênh để bù cho điều kiện của kênh truyền

Điều kiện kênh tốt: Tốc độ mã hóa cao hơn, ví dụ 3/4

Điều kiện kênh xấu: tốc độ thấp hơn ví dụ 1/3

Điều chỉnh mẫu điều chế để bù cho điều kiện của kênh truyền

Điều kiện kênh tốt: Áp dụng mẫu điều chế Tốc độ cao. VD: 16QAM

Điều kiện kênh xấu: Áp dụng mẫu điều chế Tốc độ thấp. VD: QPSK
Page11
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Adaptive Modulation and Coding ( AMC )

AMC ( Adaptive Modulation and Coding ) dựa trên CQI
( Channel Quality Indicator )

CQI ( Chỉ số chất lượng kênh )


UE đo chất lượng kênh và báo cáo về NodeB sau mỗi 2ms

NodeB chọn mẫu điều chế, kích cỡ khối dữ liệu dựa trên CQI
Bad channel condition
More power
Node B
Node B
Power Control Rate Adaptation
Good channel condition
Bad channel condition
Good channel condition
less power
low data rate
high data rate
7
Page12
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
CQI mapping table for UE category 10
Out of range
Out of range
N/A
N/A
0
0
0
0
16
16
-

-
QAM
QAM
15
15
25558
25558
30
30
0
0
16
16
-
-
QAM
QAM
15
15
24222
24222
29
29
0
0
16
16
-
-
QAM

QAM
15
15
23370
23370
28
28
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
0
0
16
16
-
-
QAM
QAM
5
5
4664
4664
18

18
0
0
16
16
-
-
QAM
QAM
5
5
4189
4189
17
17
0
0
16
16
-
-
QAM
QAM
5
5
3565
3565
16
16
0

0
QPSK
QPSK
5
5
3319
3319
15
15
0
0
QPSK
QPSK
4
4
2583
2583
14
14
0
0
QPSK
QPSK
4
4
2279
2279
13
13
……

……
……
……
……
……
……
……
……
……
0
0
QPSK
QPSK
1
1
173
173
2
2
0
0
QPSK
QPSK
1
1
137
137
1
1
Reference power

Reference power
adjustment
adjustment
∆
∆∆
∆
∆
∆∆
∆
Modulation
Modulation
Number of
Number of
HS
HS
-
-
PDSCH
PDSCH
Transport
Transport
Block Size
Block Size
CQI value
CQI value
Page13
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
HSDPA UE Categories
28800363015Category 12
14400363025Category 11

17280027952115Category 10
17280020251115Category 9
13440014411110Category 8
11520014411110Category 7
67200729815Category 6
57600729815Category 5
38400729825Category 4
28800729825Category 3
28800729835Category 2
19200729835Category 1
Total Number of Soft
Channel Bits
Maximum Number of Bits of an
HS-DSCH Transport Block
Received Within an HS-DSCH
TTI
Minimum Inter-
TTI Interval
Maximum
Number of HS-
DSCH Codes
Received
UE Category
8
Page14
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Hybrid Automatic Repeat reQuest
( HARQ ) - Yêu cầu lặp tự động lai

ARQ thông thường


Trong mẫu ARQ thông thường, các khối dữ liệu nhận được mà
không thể giải mã đúng sẽ bị loại bỏ và được gửi lại riêng để
mã hóa

ARQ Lai

Trong trường hợp HARD với kết hợp mềm, các dữ liệu nhận được mà
không thể giải mã đúng sẽ không bị loại bỏ. Thay vào đó, các dữ liệu
tương ứng nhận được sẽ được lưu vào bộ đệm và kết hợp mềm với
các dữ liệu được truyền lại sau đó. Việc mã hóa sẽ được thực hiện với
tín hiệu kết hợp
Page15
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

Ví dụ về HARQ

So với ARQ thông thường, việc dùng HARQ với kết hợp mềm tăng
hiệu quả của Eb/Ip cho mỗi lần truyền lại và tăng xác suất sửa lỗi
mã hóa.
Hybrid Automatic Repeat reQuest
( HARQ )
9
Page16
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Hybrid Automatic Repeat reQuest
( HARQ )

Có nhiều mẫu khác nhau cho HARQ với kết hợp mềm


Các mẫu khác nhau trong cấu trúc việc truyền lại và trong
các kết hợp mềm được thực hiện tại phía thu

Trong trường hợp kết hợp kiểu Chase (CC), mỗi lân truyền là 1
lần sao chép lại thông tin truyền ban đầu

Trong trường hợp tăng độ dự phòng (Incremental Redundancy
- IR ) mỗi lân truyền sẽ thêm 1 lần dự phòng.
Page17
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Hybrid Automatic Repeat reQuest
( HARQ )

Ví dụ về Chase Combining ( CC ) Scheme
10
Page18
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Hybrid Automatic Repeat reQuest
( HARQ )

Ví dụ về Incremental Redundancy ( IR ) Scheme
Page19
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Fast Scheduling

Fast scheduling là nói về việc quyết định đầu cuối nào chia sẻ trên
kênh truyền sẽ được kết nối trực tiếp tại thời điểm được gán
11
Page20
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

TTI Ngắn (2ms)

TTI ngắn hơn ( Transmission Time Interval ) để giảm RTT RTT
( round trip time )

TTI ngắn hơn là cần thiết để đem lại hiệu qua cho các chức năng
như AMC, kết hoạch thuật giải và HARQ
Page21
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

Trong HSDPA, một kênh truyền đường xuống được biết đến
như 1 cuộc gọi HS-DSCH. Ở đây, chỉ 1 phần trong tổng số
tài nguyên mã là được chia sẻ động giữa các người dùng
HSDPA.
Chia sẻ kênh truyền
12
Page22
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.

Các mã được gán cho người dùng HSDPA chỉ khi họ thực
sự được dùng trên kênh truyền, điều này dẫn đến hiệu quả
sử dụng mã và công suất
All
channelization
codes available
for HSDPA
Tim e
Channelization
code
UE1 data UE2 data

UE3 data
Chia sẻ kênh truyền
Page23
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Higher-Order Modulation
13
Page24
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
HSDPA New Physical Channels
Page25
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
HSDPA Physical Layer Channels

Các kênh HSDPA mới

Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao -High Speed Downlink shared Channel
( HS-DSCH )

Kênh truyền đường xuống

Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao - High Speed Shared Control Channel
( HS-SCCH )

Kênh điều khiển đường xuống

Kênh được chia sẻ đường xuống vật lý tốc độ cao- High Speed Physical
Downlink Shared Channel ( HS-PDSCH )

Kênh vật lý đường xuống


Kênh điều khiển vật lý riêng tốc độ cao - High Speed Dedicated Physical
Control Channel ( HS-DPCCH )

Kênh điều khiển đường lên
14
Page26
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Tốc độ tối đa của HSDPA

Về lý thuyết, tốc độ tối đa HSDPA hiện nay là 14.4 Mbps

Làm sao để đạt được tốc độ 14.4 Mbps

Truyền đa mã

NodeB phải có tất cả 15 mã OVSF (SF=16) cho 1 UE

Gán liên tiếp sử dụng quá trính đa HARD

NodeB phải dành tất các các khe thời gian cho 1UE

UE phải giải mã kênh truyền chính xác ngay trong lần đầu.

Tăng ích kênh mã hóa thấp

Tốc độ mã hóa hiệu quả =1

Yêu cầu điều kiện kênh thật tốt để giải mã

16QAM


Yêu cầu điều kiện kênh truyền rất tốt.
Page27
Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
Implementation of MAC-hs
HS-DPCCH
demodulation and
decode
SRNC(MAC-d)
power monitor
CQI adjustment
Scheduler
Queues/flow
control
HARQ
TFRC
Power
management
Coding
and
modulation
OM
parameters
Power limitation
Power for HSDPA
CQI Value
Stat. Of ACK/NACK
ACK/NACK
Waiting time
Queue filling info

Queue priority
CQI Value
Code
allocation
Code available
Data flow
Control signal
15
Thank You
Thank You