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1、中国移动福建分公司HSUPA测试研究报告 中国移动集团福建分公司HSUPA测试研究报告中国移动通信集团福建有限公司 诺基亚西门子通信技术有限公司 目录1TD HSUPA技术31.1HSUPA介绍31.2HSUPA信道31.3基于NodeB的快速调度41.4HARQ52测试环境以及测试工具63测试分析人员74测试路线75测试时间76HSUPA测试结果以及分析76.1单小区单HSUPA用户覆盖能力测试76.2单用户吞吐率测试376.3多用户吞吐率测试(调度方式)396.4HSUPA 512kbps+HSDPA1Mbps+AMR语音416.5HSUPA 512kbps+HSDPA1Mbps+可视电话
2、VP436.6同一NodeB下不同小区间的切换457测试总结461 TD HSUPA技术1.1 HSUPA介绍随着TD HSDPA网络逐步广泛部署应用，用户对上行数据速率和反应速度会提出更高的要求，进而逐步出现了对HSUPA网络的部署需求。HSUPA全称High-Speed Uplink Packet Access，是一种高速上行分组接入技术，主要用于提高上行专用信道的性能，如提高容量，减少延迟等。TD-HSUPA是TD-SCDMA的下一步演进技术，采用TDD方式。作为后3G的HSUPA技术可以同时适用于WCDMA和TD-SCDMA两种不同制式，在这两种不同制式中其实现方式十分相似，基本原理和
3、关键技术都是大体相同的。与HSDPA相似，HSUPA将NodeB调度、高阶调制、HARQ等技术运用于上行方向上，并采用5ms静态TTI的短帧技术，提高了数据传输速率，缩短数据传输时延，提高了频率利用率。HSUPA技术的引入能有效解决当前TD-HSDPA技术在运用中遇到的上行带宽瓶颈问题，增强了TD-SCDMA系统对其他3G标准的竞争力。TD应用HSUPA上行增强技术的主要目的是改善上行性能，显著提高上行分组数据的峰值传输速率，以及提高上行分组数据的总体吞吐量，同时减少传输延迟。为了改善上行性能，高速上行分组接入（HSUPA）主要考虑的技术包括自适应调制编码（AMC）、混合自动重传（HARQ）、
4、NodeB快速调度，以及用户终端如何共享上行信道资源，同时包括增加增强的媒体访问控制（MACees）实体，对协议进行增强和优化。对上述技术的可行性进行研究和评估后，根据NSN试验室测试表明可以显著改善系统性能（包括峰值速率、吞吐量和时延）。1.2 HSUPA信道HSUPA信道包括一条传输信道E-DCH，三条上行物理信道和两条下行物理信道。三条上行物理信道分别为E-UCCH、E-PUCH和E-RUCCH，两条下行物理信道分别为E-HICH和E-AGCH。与HSDPA一样，HSUPA技术是一种物理层的性能增强技术，因此不涉及数据链路层的改动。因此，HSUPA中涉及到的信道局限在传输信道和物理信道中
5、。HSUPA作为一种上行性能增强的技术，其信道命名方法中，普遍采用了在最前面增加“E-”，以表示增强的意思。1.2.1 传输信道E-DCH（Enhanced Dedicated Channel）是HSUPA中新增的传输信道，该信道只用于承载上行业务，映射的物理信道为E-PUCH。1.2.2 物理信道 E-UCCHE-UCCH（E-DCH Uplink Control Channel）也就是上行控制信道，协助E-PUCH进行数据的传输。E_UCCH承载的内容主要有调制方式、传输块大小、重传序列号RSN等。 E-PUCHE-PUCH（E-DCH Physical Uplink Channel）为增
6、强上行物理信道，用于承载MAC-e PDU数据。调度传输中的E-PUCH的物理资源由NodeB实时分配，并通过E-AGCH通知UE。而非调度传输的物理资源由RNC分配，通过HSUPA的无线链路建立过程通知UE 。 E-RUCCHE-RUCCH（E-DCH Random Access Uplink Control Channel）是一种用于HSUPA的随机接入信道，是上行信道。当UE从空闲进入有数据需要发送时，由于需要向NodeB申请资源，此时用该信道来发送与资源调度相关的调度信息SI。该调度信息SI包含有服务小区以及相邻小区路径损耗SNPL，UE剩余可用功率UPH,以及最高优先级逻辑信道数据量
7、信息HLBS。 E-HICHE-HICH（E-DCH Hybrid ARQ Acknowledgement Indicator Channel）为E-DCH传输信道上HARQ确认指示信道，用来承载一个或者多个用户的ACK，是下行信道。 一个小区内E-HICH的数量由系统配置，调度用户和非调度用户的确认指示在不同的E-HICH上发送。对于调度用户，采用哪个E-HICH传送确认指示，由E-AGCH上的2bit EI参数来指示。 E-AGCHE-AGCH（E-DCH Absolute Grant Channels）也就是绝对许可信道，是一个共享下行信道，用于承载网络指派给终端的物理资源信息。这些物理
8、资源包括功率PRRI、信道化码CRRI、时隙TRRI、资源持续时间RDI以及扩频因子SF等。NodeB对这些物理资源以一定速率对UE进行调度，并分配给UE。1.3 基于NodeB的快速调度HSUPA中的调度主要由NodeB中新增的MAC-e功能实体完成。HSUPA调度的核心思想是避免过多的UE接入过高的速率，从而给系统带来干扰，即尽可能抑制上行干扰，同时服务小区对调度起主要作用。E-DCH信道支持调度及非调度两种模式。非调度主要是在小区负载轻，上行用户数据量不大的情况下使用。非调度模式的传输类似于R99/R4的DCH信道，信息中止与RNC，这种方式有利于低数据量及时延敏感的业务。图1 HSUP
9、A NodeB快速调度基本工作流程基于NodeB的上行调度有两个关键因素，即调度请求和调度准许。调度请求即当UE希望用更高的数据速率发送时，移动终端向基站发送请求信号，也包括UE向基站反馈的调度信息Happybit，该信息告诉基站，UE对当前的调度是否满意，以便基站下一次调整相应的调度策略。调度准许由基站下发，主要限制UE的E-DCH信道可用的最大功率以及可用的最大E-TFC。每个UE有自己的服务准许（ServingGrant），它影响E-TFC的选择。服务准许包括两方面的内容：绝对准许及相对准许。绝对准许的内容为小区信息，E-DCH的绝对功率偏置（相对DPCCH）以及UE可用的E-RNTI。
10、1.4 HARQ 快速HARQ允许Node B对接收到的错误数据快速请求重传，HARQ功能在媒体接入控制高速（MAC-hs）层实现，该层在Node B处终止。这样，快速HARQ的重传时延远低于RLC（无线链路控制子层）的重传时延，大大降低了TCP/IP和时延敏感业务的时延抖动。在解码之前， Node B将之后重传的信息与原来传输信息合并，这就是通常所说的软合并。软合并可以增大容量和特定数据速率的覆盖率。2 测试环境以及测试工具由于福州TD现网即将进行三方测试，为近可能较少HSUPA对于TD现网的影响，本次测试只进行单站测试，HSUPA区域测试有待以后测试研究。测试站点选择为福州市塔头路福州锅炉
11、厂，站点的具体位置以及配置性息如下：图2 HSUPA 测试站点位置信息现网CIRNC行政区域站名扰码主频点 方向角高度57071RNC8晋安福州锅炉厂8510112402957072RNC8晋安福州锅炉厂3101202002957073RNC8晋安福州锅炉厂1171010428029测试环境中所使用的网络设备版本信息如下：网络设备版本厂商 RNC RNC820V004R001C01SPC410 诺基亚西门子NSN NodeBBBP530V004R001C02 诺基亚西门子NSN UELC8142.1.00.01_A 联芯科技 HSUPA测试终端以及前台、后台路测软件为：测试设备厂商和型号单位数
12、量HSUPA测试终端LC8142台2前台路测软件大唐SPAN Outum 5.5套1后台分析软件大唐SPAN Analyse 5.5套1 对于HSUPA测试终端LC8142, 支持 QPSK和16QAM调制。该测试终端属于HSUPA Category 5，最大上行速率可达到2.2 Mbps。同时属于HSDPA Category 15,最大下行数率可达到2.8 Mbps3 测试分析人员 中国移动：福建移动福州分公司 数据处理和分析：李小平 RNC工程师：祁新，何君玲，卞天东 NodeB工程师: 杨成才 路测工程师：钱德旺 4 测试路线 对于覆盖测试，测试线路从福州锅炉厂出发，沿塔头路从西向东行驶
13、，在进入东大路由东向西行驶，直至业务覆盖边缘。5 测试时间 2009年12月21日-2009年12月31日6 HSUPA测试结果以及分析6.1 单小区单HSUPA用户覆盖能力测试测试项目： HSUPA覆盖测试编号：5.1分项目：单用户HSUPA业务覆盖能力测试测试目的：1. 考察分别以512kbps、1Mbps HSUPA业务上传文件时最大覆盖半径；2. 考察HSUPA覆盖受限方式：上行、下行、业务信道或控制信道覆盖受限；3. 与R4、HSDPA覆盖受限方式进行比较；。测试仪器：1. GPS接收设备及相应的路测系统、电子地图等，可用于UE的定位；2. 导频信号接收机；4. 一辆测试车，1部支持
14、R5测试终端，1部支持R7测试终端、1部R4测试终端，3部便携；测试车内1到2名测试人员。测试说明：1. 支持HSUPA的小区成功建立，时隙配比分别采用2：4, 参数配置请参见1.6节表3，且此小区不配置邻小区；2. 设置终端最大发射功率为24dbm，尽量保证上行不受限；3. 关闭小区内E-DCH 和 DCH 之间的切换；4. 下行采用普通DCH承载；5. HSUPA测试终端配置采用Category 3或以上、HSDPA测试终端采用Category 7或以上。测试步骤：1. 选择城区密集环境，系统正常工作在 5Mhz N频点，其中一个载波配置为 HSUPA、一载波配置为HSDPA，其余载波配置为R4； 2. 激活HSUPA资源，HSUPA测试终端发起背景类业务UL512kbps/DL64kbps业务，使用调度资源，上行建立在HSUPA载波的E-DCH上，下行建立在普通DCH；HSDPA测试终端发起UL64kbps/DL512kbps业务，上行建立在HSDPA载波的DCH，下行建立在HS-PDSCH
