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HSPA+技術(shù)及系統(tǒng)分析
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HSPA+技術(shù)及系統(tǒng)分析  2012/3/1
圖3支持SH-PDSCH信道上進(jìn)行MIMO操作的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)2.分組數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸以分組為導(dǎo)向的HSDPA/HSUPA的技術(shù)能極大地提升用戶的傳輸速率,但潛在的傳輸間斷、頻繁的連接終止以及重連等不可保證的QoS機(jī)制也讓它失去了與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)(如DSL)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)。CPC(ContinuousConnectivityforPacketDataUsers)分組數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸正是基于此而提出的解決方案。該方案采取如下措施:下行,限制多用戶接入的是碼資源,每個(gè)用戶必須有一條(SF=2
圖3 支持SH-PDSCH信道上進(jìn)行MIMO操作的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)

2.分組數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸
以分組為導(dǎo)向的HSDPA/HSUPA的技術(shù)能極大地提升用戶的傳輸速率,但潛在的傳輸間斷、頻繁的連接終止以及重連等不可保證的QoS機(jī)制也讓它失去了與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)(如DSL)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)。CPC(ContinuousConnectivityforPacket Data Users)分組數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸正是基于此而提出的解決方案。該方案采取如下措施:

下行,限制多用戶接入的是碼資源,每個(gè)用戶必須有一條(SF=256)A-DCH;
上行,限制更多用戶接入的因素是干擾。

實(shí)際上在大量用戶接入的情況下,很多用戶在某一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有傳輸數(shù)據(jù)(如網(wǎng)頁(yè)瀏覽VoIP周期發(fā)送數(shù)據(jù)包)。因此產(chǎn)生干擾的因素是為了維持連接的控制信道而產(chǎn)生。此外,在非激活狀態(tài)下完全釋放專(zhuān)用信道導(dǎo)致重新激活的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

CPC的主要改進(jìn)內(nèi)容如下:引入F-DPCH(Fractional-DedicatedPhisicalChannel),它能較好地代替原有的A-DCH信道,實(shí)現(xiàn)碼資源的高效利用;上行DPCCH時(shí)隙格式進(jìn)行了新的優(yōu)化,優(yōu)化為4bitsTPC和6bits Pilot,以降低控制信令的開(kāi)銷(xiāo),提升了VoIP上行業(yè)務(wù)容量;增加了處于CELL_DCH狀態(tài)的分組數(shù)據(jù)用戶,降低了數(shù)據(jù)用戶從暫時(shí)的非激活態(tài)轉(zhuǎn)到激活態(tài)的切換時(shí)間;延長(zhǎng)了用戶處于CELL_DCH狀態(tài)的時(shí)間,延長(zhǎng)了手機(jī)電池的使用時(shí)間。

3.下行64QAM高階調(diào)制
WCDMAR99/R4下行采用了QPSK的調(diào)制方式,一個(gè)符號(hào)代表2bit,最高速率達(dá)到384kbit/s。R5HSDPA引入了16QAM高階調(diào)制,一個(gè)符號(hào)代表4bit,最高速率達(dá)到14.4Mbit/s。為進(jìn)一步提高速率,HSPA+在下行引入64QAM,一個(gè)符號(hào)代表6bit,同時(shí)它與MIMO的有效配合,將使下行峰值速率達(dá)到42Mbit/s。引入64QAM的方式也涉及到L1/L2/L3三層以及Iub/Iur接口規(guī)范的修訂。

4.上行16QAM高階調(diào)制

下行MIMO及64QAM的引入,在一定的環(huán)境下給提供用戶更高的速率,為了配合下行速率的增加,HSPA+在上行引入了16QAM的調(diào)制方案,使上行峰值速率從HSUPA時(shí)的5.76Mbit/s提升到28Mbit/s。同樣,它的引入也涉及到L1/L2/L3三層以及Iub/Iur接口規(guī)范的修訂。

5.增強(qiáng)的CELL_FACH
在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中,運(yùn)營(yíng)商的目標(biāo)是給用戶提供更高的QoS。QoS是業(yè)務(wù)性能的的綜合指標(biāo),它決定了用戶滿意度。隨著“always-on”(如Pushemail以及VPN連接)業(yè)務(wù)的出現(xiàn),CELL_FACH的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。但是伴隨著CPC方案的推進(jìn),更多的用戶占用CELL_DCH狀態(tài),又將出現(xiàn)CELL_FACH容量瓶頸。HSPA+引入增強(qiáng)型的CELL_FACH方案,主要改進(jìn)內(nèi)容如下:
(1)通過(guò)HSDPA的使用增加UE在CELL_FACH狀態(tài)下的峰值速率;
(2)通過(guò)增大高層數(shù)據(jù)速率,減小CELL_FACH、CELL_PCH及URA_PCH信道用戶面/控制面時(shí)延;
(3)減小CELL_FACH,CELL_PCH及URA_PCH狀態(tài)到CELL_DCH狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時(shí)延;
(4)通過(guò)DTX不連續(xù)傳輸減小CELL_FACH狀態(tài)下的UE功率消耗。

6.層二增強(qiáng)

層一新技術(shù)的引入極大地提高了下行的峰值速率,但是HSDPA在RLC層的峰值速率的確要受限于RLCPDU的大小、RTT以及RLC窗尺寸。

當(dāng)前的320bit和640bit兩種大小的RLCPDU并不能滿足引入MIMO和64QAM后的下行HSDPA的要求。此外,新技術(shù)的引入,使RLC層協(xié)議也不能滿足需求。因此層二技術(shù)的主要改動(dòng)如下:

(1)通過(guò)引入可變大小的RLCPDU模式、MAC-hs的復(fù)用和MAC-hs的分割增加對(duì)高速數(shù)據(jù)鏈路層的支持;
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