1 TD-SCDMA TD-SCDMA 新技术与系统演进 HXQK 北京华信乾坤2 TD-SCDMA 目录 HSDPA介绍 HSUPA介绍 HSPA+介绍 MBMS介绍 LTE系统介绍3 TD-SCDMA HSDPA介绍 HSDPA标准概述 HSDPA关键技术 HSDPA组网策略4 TD-SCDMA HSDPA 技术概述 MAC-d MAC-sh RNC MAC-hs Node B Iub HSDPA – High Speed Download Packet Access3GPP Rel5引入，以支持更高的峰值速 率和小区数据吞吐率支持不同的QoS业务增加了新的信道以及功能实体根据UE能力划分为15个等级TD-SCDMA下行峰值速率为2.8Mbps HS-SCCH HS-PDSCH HS-SICH New channels5 TD-SCDMA HSDPA 关键技术 AMC（Adaptive Modulation and Coding）：根据链路 质量自适应地调整数据的调制和编码方式，补偿衰落 影响，从而提高信号的信噪比性能 HARQ：即ARQ和FEC混合使用大大提高的数据传 输速率 包含CC和IR两种。
快速调度（Fast Scheduling）：HSDPA主要是通过快 速地自适应调度所发送的数据量以适应用户信道变 化，从而提高用户的平均数据传输速率 16QAM 高阶调制（16QAM）：在引入16QAM调制方式，以 提高峰值数据速率和频谱效率 6 TD-SCDMA TD-HSDPA技术与优势 HSDPA 快速调度 HARQ 高阶调制 AMC TD-HSDPA业务特性 版本 典型最大速率 理论最大速率 R4 384Kbps 2.0Mbps 单载波HSDPA 2.0Mbps 2.8Mbps 3载波HSDPA 6.0Mbps 8.4Mbps7 TD-SCDMA TD与WCDMA能力比较 2.8 14.4 TD-SCDMA 单载波 UL/DL 1.6MHz WCDMA 单载波 UL 5MHz/DL 5MHz 峰值速率（Mbps） TD-SCDMA 多载波 NX2.88 TD-SCDMA HSDPA新增实体与功能 在NodeB增加 MAC_hs9 TD-SCDMA HSDPA新增信道传输信道：HS-DSCH物理信道 – HS-PDSCH （下行物理信道，承载HSDPA 业务数据） – HS-SCCH （下行物理信道，HSDPA 专用的下行控制信道，用于承载所有相关底层控制信息 ） – HS-SICH （上行物理信道，用于反馈相关的上行信息，主要包括ACK/NACK 和信道质量指示CQI ） Time Power density (CDMA codes) 1.6 MHz 0 : 15 TS0 2. Carrier (optional) 3. Carrier (optional) TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 5 ms DL HS-SICH HS-SCCH HS-PDSCH DPCH10 TD-SCDMA HSDPA提高吞吐率原理 #UE1 #UE3 #UE2 #UE1 T #UE2 #UE3 #UE2 #UE1 #UE2 Low Power High Power High Data Rate Low Data Rate R99 HSDPA AMC增益 多用户快速调度分集增益11 TD-SCDMA AMC CQI CQI 上报 上报 UE UE Node B Node B 调制方式(QPSK/16QAM)自适应信道条件好：16QAM信道条件差：QPSK 编码方式(1/3 编码、3/4编码等) 自适应信道条件好：3/4编码信道条件差：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差：低速率传送用户数据 码道数目调整 信道条件好：多码道 信道条件差：少码道 “AMC” ，选择更多、效率更高12 TD-SCDMA AMC 设置调制和编码方式、传输块信息 PDU AMC 算法 PDU 反馈CQI、建议下次的调制编码方 式和传输块大小 设置调制和编码方式、传输块信息 NodeB UE 调制方式可以是QPSK 、16QAM； 不同的CQI对应不同的调制编 码方式和传输块大小。
13 TD-SCDMA AMC示例14 TD-SCDMA TD系统AMC特征 00 01 10 11 调制方 式 编码 率 吞吐率 （5slotx12codes） 吞吐率 （5slotx16codes） 1/4 264kbps 352kbps 2/4 528kbps 704kbps 3/4 792kbps 1Mbps 2/4 1Mbps 1.4Mbps 3/4 1.6Mbps 2.1Mbps 4/4 2Mbps 2.8Mbps 16QAM QPSK15 TD-SCDMA HARQ 传统的ARQ对收到的传输块进行解码检测解码后的块是否有CRC 错误如果错误 • 抛弃错误的块 • 请求重传 Hybrid ARQ对收到的传输块进行解码检测解码后的块是否有CRC 错误如果错误 • 存储错误的块（不抛弃） • 请求重传 • 对新收到的重传块和早先的块进行合并 “HARQ”，纠错能力更强、效率更高16 TD-SCDMA 快速调度 Data to UE #1 Data to UE #2 Data to UE #3 Code Code Time 以5 个码道为例 调度示意图 HSDPA主要是通过快速地自适应调度 所发送的数据量以适应用户信道变 化，从而提高用户的平均下行数据传 输速率。
调度算法控制着共享资源的 分配，对于每一个发送时隙，它决定 了被服务的用户，在很大程度上决定 了这个系统的性能 三种调度算法循环调度算法 Round Robin (RR) 最大载干比 (Max C/I)正比公平 (PF) ”快速调度”,平衡网络效率与用户公平17 TD-SCDMA 快速调度－轮询算法小区内的用户按照某种确定的顺序循环占用等时间的无线资源来 进行通信每个用户对应一个队列以存放待传数据，在调度时非 空的队列以轮循的方式接受服务以传送数据 RR算法循环调度算法是 最公平的算法，算法的 资源利用率高 ，但吞吐 量比较低18 TD-SCDMA 快速调度－最大载干比最大C/I算法在选择传输用户时，只选择最大载干比C/I的用 户，即让信道条件最好的用户占用资源传输数据，当该用户 信道变差后，再选择其他信道最好的用户 采用最大载干比算法的系 统，系统吞吐量最大，信道 条件最好的用户可以得到更 多的资源19 TD-SCDMA 快速调度－正比公平正比公平算法：该算法是在维持用户长期传输数据吞吐量大致公平的基础上，同 时考虑利用短期信道变化情况增大传输效率它是系统获取最大吞吐率和公平性 的一种折衷。
吞吐量 公平性 追求平衡20 TD-SCDMA 快速调度增益 • 基站侧增加MAC-hs实体 • N-Channel SAW HARQ • 5ms TTI21 TD-SCDMA HSDPA调度算法设计轮循调度算法（RR）最大载干比调度算法（MAX C/I） ☺ 正比公平调度算法（PF） Pi＝p1*f1+p2*f2+p3*f3+p4*f4 采用不同的加权 因子p1，p2、 p3、p4可对应 不同的调度算 法 采用不同的加权 因子p1，p2、 p3、p4可对应 不同的调度算 法 •f 1 ：信道条件 •f 2 ：等待服务时间 •f 3 ：数据优先级 •f 4 ：队列数据长度22 TD-SCDMA HSDPA网络规划 建网中后期 建网初期 • 小区边缘连续覆盖速率： – 不同的配置会产生不同速率 – 室外宏蜂窝小区边缘速率不低于64k(单时隙) • 需要关注小区平均吞吐率 重点室内覆盖 HSDPA与 R4共载波 HSDPA 独立载波 多载波 HSDPA R4小区 HSDPA小区23 TD-SCDMA HSDPA组网策略（1） 时隙分配策略热点地区用HSDPA 进行覆盖，并保持 对R4业务的良好承 载需要考虑交叉时隙 干扰，可采用闭锁 时隙、DCA调整或 其他优化算法 3:3 2:4 HSDPA R4 2:4 2:4 HSDPA R4 TD-SCDMA HSDPA组网特点24 TD-SCDMA HSDPA组网策略（2） 时隙分配策略 2:4 1:5 HSDPA R4高速优质数据业务 普及，对热点地区 增加单独HSDPA容 量需要考虑交叉时隙 干扰，可采用闭锁 时隙、DCA调整或 其他优化算法 TD-SCDMA HSDPA组网特点25 TD-SCDMA TS0 TS1 ↑ TS2 ↑ TS3 ↓ TS4 ↓ TS5 ↓ TS6 ↓ HS-SICH1 HS-SICH2 FPACH DPCH HS-PDSCH SCCPCH HS-SCCH2 HS-PDSCH C1 PCCPCH PRACH DPCH DPCH HS-PDSCH HS-SCCH1 现阶段室内外HSDPA的资源配置 现网室内外的典型配置方式为：室内O3/室外S333现网中基本支持配置1~2个HSDPA载波时隙 2:4 配置每个HSDPA载波配置3个HS-PDSCH时隙2个HSDPA载波的理论最大吞吐量3.2Mbps26 TD-SCDMA 长期室内外HSDPA的资源配置 载波 TS0 TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 1 ↓ ↑↑↓ ↓↓↓ 2 ↓ ↑↑↓ ↓↓↓ ┆ ┆ ┆ ┆ ┆ ┆ ┆ ┆ N-1 ↓ ↑↑↓ ↓↓↓ N ↓ ↑↑↓ ↓↓↓ B频段3载波+A频段12载波配置最多配置14个HSDPA载波时隙 2:4 配置每载波3个HS-PDSCH时隙 N载波 配置 室内 B频段6载波配置最多配置5个HSDPA载波时隙 2:4 配置每载波3个HS-PDSCH时隙 室外 HSDPA业务 共享时隙资源 其他资源27 TD-SCDMA 数据卡用户的状态 UE CELL_DCH状态占用伴随信道占用共享时隙 2 Idle状态不占用伴随信道不占用共享时隙 1 CELL_FACH状态占用公共资源不占用伴随信道不占用共享时隙 3 CELL_PCH/URA_ PCH状态不占用伴随信道不占用共享时隙 428 TD-SCDMA 数据卡用户的状态跃迁 CELL_DCH CELL_DCH CELL_PCH/ CELL_PCH/ URA_PCH URA_PCH CELL_FACH CELL_FACH Idle Idle两码道配置时FACH承载的吞吐量约为11.2kbps，每小区可以承载23个信 令用户。
当承载业务时支持的用户数更少因此网络中可以将用户直接从 CELL_DCH状态跃迁到CELL_PCH状态，以节省FACH资源用户处于CELL_PCH状态时与Idle类似，支持的用户数与TD的寻呼能力 相关，目前每小区可支持的寻呼数为62次/秒29 TD-SCDMA HSDPA业务模型 HSDPA数据卡每用户忙 时数据流量为 36Mbit@BH （10kbps），上下行数 据量比例为1:9 业务模型 根据现网统计室内室外站吸收HSDPA数据量比例为1:9 室内分布系统下的小区实际平均吞吐量与理论值比值约60% 室外宏蜂窝小区的实际平均吞吐量与理论值比值约为50%30 TD-SCDMA 数据卡用户数计算方法 注册 注册 用户数 用户数 每用户忙时数据流量 每种配置支持的实际速率 N kbps 理论速率*百分比 用户数 用户数 处于各种连接状态的用户数总和，包括： CELL_PCH/CELL_FACH/CELL_DCH 业务 业务 用户数 用户数 处于业务状态的用户数，即仅包括CELL_DCH状态的 用户数31 TD-SCDMA 室外各种配置下最大支持的数据卡用户数 时隙比2:4 每小区预留1个R4载波 HSDPA用户数与HSDPA业务用户数基本呈一定倍数关系。