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HSPA+终端标准现状及其分析
2007年10月15日 10:43    通信世界网    评论()    阅读:
作 者:中国电信广州研究院 朱红梅 李宝荣

    2.5 最小TTI的间隔

    HSDPA采用资源共享的方式,帧长TTI为2ms,码分方式下,每个TTI可同时容纳4个用户。假如在资源分配许可的情况下,UE可以一直占用资源,而且每个TTI都有信息发送,那么可实现资源利用率的最大化;但是UE在占用TTI的情况下,却不能发送数据,就会浪费系统资源。例如最小TTI间隔为2或3的UE,与TTI间隔为1的相比,在传输同等的信息量的情况下,前者的速率是后者的1/2或1/3,因为它占用的时间比别人长2到3倍。因此最小TTI间隔也影响终端的性能。

    当最小TTI的间隔越小,代表可发送信息的机会越多,可实现的速率越大。性能低的手机在网时,即较高的Inter-TTI会造成网络侧基站频谱利用效率降低

    当然从目前的各芯片厂商的研发来看,开发最小TTI间隔较大的终端不太可能,如Category1,2,3,4类的终端。

    3 HSPA+关键技术

    上面列出了影响HSPA+终端的关键要素,但实际上如何保证这些要素,怎么实现各类别终端间的差异,关键还是由一系列的新技术决定。

    此外,从终端的角度,一直以来困扰终端的问题就是体积,耗电的问题。众所周知,3G终端耗电量略高于2G终端,这一方面和3G技术的复杂性相关。3G的CDMA技术复杂,基带数据处理量大,射频功率放大器的线形度要求很高,导致3G终端基带处理芯片和射频芯片组的耗电量相对增加。而且HSPA+提供了比HSPA更加复杂的基带及射频技术,动态的功率及码资源调整,16QAM/64QAM/MIMO的引入等导致HSPA+具有较HSPA更高的功耗。此外,速率越快,对手机天线的性能要求越高,所消耗的电量也越大。因此HSPA+终端从信令处理的角度充分考虑了节能省电相关的技术。

    此外,随着All-IP理念的强化,HSPA+将成为一个全IP,全业务的运营网络,因此它突破原有的HSPA纯粹支持BE业务的局限,将实现语音(VoIP)、视频(VT)、高速下载等多媒体业务的融合。

    综合上述两个要点,HSPA+终端采用的新技术如下:

    3.1 DPCCH 时隙的更改

    按照3GPP25.211的规范定义,原有的上行DPCCH共有6种时隙结构,每个时隙有导频比特、TFCI、TPC以及FBI四个比特域。导频比特用来在接收端进行信道估计,TFCI指示当前帧的传输速率,TPC传送进行下行链路功率控制需要的功率控制命令。下行链路使用闭环发射分集时需要FBI比特。

    但是采用HS-DSCH后,可实现盲解码,不需要TFCI的速率指示,此外,非闭环时不使用FBI,因此有效的比特就是TPC,Pilot。新增的时隙格式4将DPCCH的10bit分为6bit的Pilot,4bit的TPC,即保证有效比特单元,减少不必要的比特发送,实现资源的有效利用。

    3.2 UL-DTX

    对于WCDMA以前的版本,DPCH传输的时候,UL_DTX(UplinkDiscontinuousTransmission)只存在DPDCH数据信道,但是在R7中,引入了上行控制信道DPCCH下的UL_DTX功能,主要应用在以下场景:

    当HS-DPCCH没有HARQ-ACK/NACK消息发送时;

    当HS-DPCCH没有CQI消息发送时;

    在ULDPCCH上没有E-DCH的相关传输;

    当时隙处于ULDPCCHburst样式时;

    UL-DTX的应用一方面可减少终端的耗电量,此外还可以减少对上行的干扰。

    3.3 HS-SCCH less Transmissions

    在3GPPR5/R6版本中,HS-SCCH信道是下行物理共享信道,它的引入是为了承载HS-PDSCH信道所需的物理层信令。其扩频因子为128,每2ms对相应的终端下发相应的调度指令。但调度的情况要依据HS-SCCH的配置数目,当只配一条时,多用户只能通过时分复用的形式共享HS-PDSCH信道,在一个TTI内只能为一个用户服务,当然它最多可配置4条,即在单TTI内可调度4用户。

    因此,HS-SCCH的使用耗费很大的码字、功率资源,降低系统的使用效率,在R7版本中,引入HS-SCCHlessTransmissions模式,一方面将部分信令打包承载在HS-PDSCH高速信道上,此外,UE端采用盲解调的方式,极大节省了HS-SCCH的码字、功率资源,提高系统效率。

    3.4 增强的F-DPCH

    为了最优系统使用效率,R6引入了F-DPCH(FractionalDedicatedPhysicalChannel),它主要用来传输下行的功控指令TPC,它的最大好处是多用户(最多10个用户)可时分共享一条SF=256的码道。但它并不是替代A-DPCH(A-DPCH配置给每个使用HSDPA业务的用户),网络侧根据终端的支持情况,即可以选择F-DPCH,也可以选择A-DPCH。

    但是在R7中,对应任何一条RL,都对应相应的F-DPCH,同时原A-DPCH承载的信令转移到HS-DSCH上承载,由于HSDPA较R99速率高,因此SRB承载在HS-DSCH上能够降低业务建立的时延。

    3.5 增强的Cell_FACH

    考虑到数据承载的效率,引入了增强的Cell_FACH,Cell_PCH状态,它的传输信道不再是原有的DCH,而是高速的HS-DSCH,因此容量增加,时延降低。

    3.6 其他技术

    在其他版本中,考虑到终端的耗电量、处理复杂形,体积等问题,因此如MIMO,64QAM等只是在网络侧考虑,但是从提升终端性能,提高峰值速率的角度,这些网络侧的新技术也会在终端侧考虑。

    当然为配合应用这些层一技术的时候,层二相应的功能,如RLCPDU的大小也需要相应的进行调整。

    4 总结

    本文给出了HSPA+终端的类别,以及影响性能的关键要素,同时结合终端性能的提升以及HSPA+的业务目标给出HSPA+终端的新技术。当然HSPA+终端还在进一步发展中,还存在新终端类别出现的可能,相关新技术也需要进一步的完善,预计在今年底能够冻结。但是HSPA+终端是完全后向兼容HSPA终端,因此它会有效保护已部署HSPA的运营商的投资。

[1]  [2]  编 辑:颜溢辉
关键字搜索:HSDPA  HSUPA  终端  
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