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1、HSPA原理及配置,BSC6810V200R010,Page 2,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,Page 3,参考资料,RAN10 特性手册 HSDPA开局指导书 V2.0(RAN 10)-(V2.01).rar HSUPA开局指导书_2.0(final).rar,Page 4,缩略语,Page 5,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,Page 6,第1章 HSDPA原理及配置介绍,内容介
2、绍,1.1 HSDPA原理 1.2 HSDPA数据配置 1.3 HSDPA典型信令流程,Page 7,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?,Page 8,HSDPA之前网络可以提供的下行最大速率,Page 9,R99的网络承载数据业务的能力,HSDPA,DCH (Dedicated Channel) 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
3、速率仅能到384K,FACH (Common Channel) 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,Page 10,HSDPA 基本概念,HSDPA全称是高速下行分组接入（ High Speed Downlink Packet Access），是3GPP R5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
4、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,Page 11,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）。,Page 12,HSDPA关键技术,MAC_hs 层实现（在
5、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）,Page 13,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。,Page 14,MAC_hs 层实现,Page 15,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
6、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。,Page 16,混合自动重传（HARQ）,这是 Forward Error Correction (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：,Page 17,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。,Page 18,共享信道的共享和调度（schedule）,Page 1
7、9,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。,Page 20,HSDPA物理信道,HS-PDSCH: High Speed Physical Downlink Shared Channel 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: High Speed S
8、hared Control Channel 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: High Speed Dedicated Physical Control Channel 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。,Page 21,HSDPA物理信道：F-DPCH,Figure : Frame structure for F-DPCH,在RAN10版本, 实现支持SRB over HSDPA 在SRB over HSDPA情况下,由于下行没有专用信道,对于上行信道的功
9、控(TPC)就无法发送。因此，引入了 F-DPCH。 下面是F-DPCH信道的结构,Page 22,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）,Page 23,HSDPA传输信道,HS-DSCH: High Speed Downlink Shared Channel HSDPA的下行数据在IUB接口实际通过MACD FLOW流来传输给NODEB的MAC-Hs，流通过FP数据帧传输，MACD FLOW流类似于传输信道。对于每个MAC
10、D FLOW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MACD FLOW流上的复用。这点类似于专用信道的传输信道复用。,Page 24,HSDPA信道映射,F-DPCH,SRB over HSDPA,Page 25,HSDPA理论最大速率,HSDPA下行最大物理层速率为14.4M 计算公式： 3.84M415/16 = 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,Page 26,第1章 HSDPA原理及配置介绍,内容介绍,1.1 HSDPA原理 1.2
11、HSDPA数据配置 1.3 HSDPA典型信令流程,Page 27,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,Page 28,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,Page 29,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14.4Mbps SGSN,GGSN支持
12、SGSN/GGSN均需要配置为支持最大速率的承载能力 License支持,Page 30,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AAL2 PATH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： ADD AAL2PATH: PAT=HSDPA_NRT; ADD IPPATH: TFT=HSDPA_NRT; IU-PS接口上，需要
13、配置足够的带宽。,Page 31,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：“ADD CELLHSDPA: CELLID = 0, HSPDSCHCODENUM = 5, HSSCCHCODENUM = 4, HSDPAPOWER = 380, HSPDSCHMPOCONSTENUM = 2.5DB;” 激活小区：ACT CELLHSDPA: CellId=0; 设置HSDPA门限速率：SET FRC:; 查询HSDPA小区的状态：DSP CELL:；,Page 32,调试HSDPA小区,打开流媒体业务在H承载的开关：
14、 SET CORRMALGOSWITCH: HspaSwitch=PS_STREAMING_ON_HSDPA_SWITCH-1; SRB over HSDPA的配置： SET FRCCHLTYPEPARA: SrbChlType=HSDPA SET FDPCHPARA:;,Page 33,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： TCP receive window，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，FTP Server本身的性能也
15、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。,Page 34,调试HSDPA业务,在调试HSDPA业务中，常用的测试和维护工具包括： RNC LMT 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 DU meter DU Meter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,Page 35,调试HSDPA业务,在调试HSDPA业务中，常用的测试和维护工具包括： NodeB LMT 实时监控/HSD
16、PA MONITORING Total bandwidth for AAL2 paths Bandwidth allocated to the R99 service Bandwidth available to the HSDPA service Bandwidth allocated to the HSDPA service Bandwidth used by the HSDPA service,Page 36,第1章 HSDPA原理及配置介绍,内容介绍,1.1 HSDPA原理 1.2 HSDPA数据配置 1.3 HSDPA典型信令流程,Page 37,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Physical Shared CHANNEL RECONFIGURATION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
