Giới thiệu HSDPA

1www.huawei.com Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Giới thiệu HSDPA ISSUE 1.0 Page1Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Contents 1. Khái niệm về HSDPA 2. Công nghệ HSDPA 2Page2Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. WCDMA Evolution Page3Copyright © 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 3Page4Copyright © 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. Page5Copyright © 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 4Page6Copyright © 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 ) Page7Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)
Tổng hợp 5Page8Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Contents 1. Khái niệm về HSDPA 2. Công nghệ HSDPA Page9Copyright © 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 2Block 1 Block 1? Block 1Block 1? + 6Page10Copyright © 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 Page11Copyright © 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 7Page12Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. CQI mapping table for UE category 10 Out of rangeN/A0 016-QAM152555830 016-QAM152422229 016-QAM152337028 ………………………… 016-QAM5466418 016-QAM5418917 016-QAM5356516 0QPSK5331915 0QPSK4258314 0QPSK4227913 …… …………………… 0QPSK11732 0QPSK11371 Reference power adjustment ∆Modulation Number of HS-PDSCH Transport Block Size CQI value Page13Copyright © 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 8Page14Copyright © 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 Page15Copyright © 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 ) 9Page16Copyright © 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. Page17Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Hybrid Automatic Repeat reQuest ( HARQ )
Ví dụ về Chase Combining ( CC ) Scheme 10 Page18Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Hybrid Automatic Repeat reQuest ( HARQ )
Ví dụ về Incremental Redundancy ( IR ) Scheme Page19Copyright © 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 Page20Copyright © 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 Page21Copyright © 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 Page22Copyright © 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 Time Channelization code UE1 data UE2 data UE3 data Chia sẻ kênh truyền Page23Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Higher-Order Modulation 13 Page24Copyright © 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. HSDPA New Physical Channels Page25Copyright © 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 Page26Copyright © 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. Page27Copyright © 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