WCDMA網(wǎng)絡(luò)性能增強(qiáng)技術(shù)

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張濱海

  為了很好地解決WCDMA系統(tǒng)覆蓋與容量之間的矛盾,消除干擾,提升系統(tǒng)容量,滿足用戶業(yè)務(wù)需求,在WCDMA的后續(xù)發(fā)展中產(chǎn)生了許多新技術(shù)。其中最值得關(guān)注的就是高速下行分組接入(HSDPA)。HSDPA是3GPP在R5協(xié)議中為了滿足上/下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不對稱的需求而提出的一種調(diào)制解調(diào)算法,它可以在不改變已經(jīng)建設(shè)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下,把下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率提高到10Mbps。該技術(shù)是WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后期提高下行容量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的一種重要技術(shù)!幷




  HSDPA采用的關(guān)鍵技術(shù)是自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)和混合自動重復(fù)(HARQ)。AMC根據(jù)信道的質(zhì)量情況,選擇最合適的調(diào)制和編碼方式。信道編碼采用R991/3Turbo碼以及通過相應(yīng)碼率匹配后產(chǎn)生的其它速率的Turbo碼,調(diào)制方式可選擇QPSK、8PSK、16QAM等。通過編碼和調(diào)制方式的組合,產(chǎn)生不同的傳輸速率。而HARQ基于信道條件提供精確的編碼速率調(diào)節(jié),可自動適應(yīng)瞬時信道條件,且對延遲和誤差不敏感。




  HSDPA技術(shù)增加了高速下行共享信道(HS-DSCH),并依靠HARQ和AMC對信道變化進(jìn)行適應(yīng)。不同的用戶在時分和碼分上共享HS-DSCH信道。為了承載下行信令,還增加了共享控制信道(HS-SCCH),與HS-DSCH相關(guān)的上行采用DPCCH-HS信道,承載HARQ的ACK/NACK信息和信道質(zhì)量測量指示(CQI)。同時在NodeB增加了MAC-h(huán)s實體,該功能實體包含HARQ和HSDPA的調(diào)度功能以及對HS-DSCH的控制功能。




  HSDPA提高下行數(shù)據(jù)速率的一種方法是采用多天線發(fā)射和多天線接收(MIMO)技術(shù)。MIMO技術(shù)在基帶處理部分需要多信道選擇(MCS)功能來定義天線傳播模型,根據(jù)用戶業(yè)務(wù)請求等級不同和信道質(zhì)量情況配置不同的信道。如果NodeB有M個發(fā)射天線,用戶終端UE有N個接收天線,那么NodeB與UE之間的下行發(fā)射通道有M×N個。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間天線配置的不同組合,可以滿足數(shù)據(jù)速率從低到高的變化。MIMO技術(shù)需要UE和UTRAN都采用多個天線收發(fā)機(jī),對UE而言要求比較高。同時由于采用的具體算法相當(dāng)復(fù)雜,對處理機(jī)的處理能力和內(nèi)存也有很高要求。此外其他技術(shù)也對WCDMA網(wǎng)絡(luò)性能的提升提供幫助,比如智能天線SA和多用戶檢測MUD。前者能顯著提高系統(tǒng)的容量和覆蓋性能,提高頻譜利用率,從而降低運營商成本,后者通過對多個用戶信號進(jìn)行聯(lián)合檢測,從而盡可能地減小多址干擾來達(dá)到提高容量或覆蓋的目的。




  華為公司已經(jīng)成立專門的團(tuán)隊從事WCDMA增強(qiáng)技術(shù)的研究,目前已經(jīng)完成了對HSDPA、智能天線、MUD技術(shù)的仿真、預(yù)研、樣機(jī)開發(fā),并先后在華為上海WCDMA實驗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相關(guān)測試工作。華為公司現(xiàn)有WCDMA無線基站系統(tǒng),可以方便地升級支持多項增強(qiáng)功能。例如對于HSDPA技術(shù)的應(yīng)用,就只要在原有WCDMA無線基站架構(gòu)上升級基帶處理單元,就可以實現(xiàn)HSDPA技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用可以充分滿足運營商在3G網(wǎng)絡(luò)成熟期面臨容量需求特別大時進(jìn)行方便的實施。



摘自《人民郵電報》WCDMA網(wǎng)絡(luò)性能增強(qiáng)技術(shù)
張濱海

  為了很好地解決WCDMA系統(tǒng)覆蓋與容量之間的矛盾,消除干擾,提升系統(tǒng)容量,滿足用戶業(yè)務(wù)需求,在WCDMA的后續(xù)發(fā)展中產(chǎn)生了許多新技術(shù)。其中最值得關(guān)注的就是高速下行分組接入(HSDPA)。HSDPA是3GPP在R5協(xié)議中為了滿足上/下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不對稱的需求而提出的一種調(diào)制解調(diào)算法,它可以在不改變已經(jīng)建設(shè)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下,把下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率提高到10Mbps。該技術(shù)是WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后期提高下行容量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率的一種重要技術(shù)。———編者




  HSDPA采用的關(guān)鍵技術(shù)是自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)和混合自動重復(fù)(HARQ)。AMC根據(jù)信道的質(zhì)量情況,選擇最合適的調(diào)制和編碼方式。信道編碼采用R991/3Turbo碼以及通過相應(yīng)碼率匹配后產(chǎn)生的其它速率的Turbo碼,調(diào)制方式可選擇QPSK、8PSK、16QAM等。通過編碼和調(diào)制方式的組合,產(chǎn)生不同的傳輸速率。而HARQ基于信道條件提供精確的編碼速率調(diào)節(jié),可自動適應(yīng)瞬時信道條件,且對延遲和誤差不敏感。




  HSDPA技術(shù)增加了高速下行共享信道(HS-DSCH),并依靠HARQ和AMC對信道變化進(jìn)行適應(yīng)。不同的用戶在時分和碼分上共享HS-DSCH信道。為了承載下行信令,還增加了共享控制信道(HS-SCCH),與HS-DSCH相關(guān)的上行采用DPCCH-HS信道,承載HARQ的ACK/NACK信息和信道質(zhì)量測量指示(CQI)。同時在NodeB增加了MAC-h(huán)s實體,該功能實體包含HARQ和HSDPA的調(diào)度功能以及對HS-DSCH的控制功能。




  HSDPA提高下行數(shù)據(jù)速率的一種方法是采用多天線發(fā)射和多天線接收(MIMO)技術(shù)。MIMO技術(shù)在基帶處理部分需要多信道選擇(MCS)功能來定義天線傳播模型,根據(jù)用戶業(yè)務(wù)請求等級不同和信道質(zhì)量情況配置不同的信道。如果NodeB有M個發(fā)射天線,用戶終端UE有N個接收天線,那么NodeB與UE之間的下行發(fā)射通道有M×N個。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間天線配置的不同組合,可以滿足數(shù)據(jù)速率從低到高的變化。MIMO技術(shù)需要UE和UTRAN都采用多個天線收發(fā)機(jī),對UE而言要求比較高。同時由于采用的具體算法相當(dāng)復(fù)雜,對處理機(jī)的處理能力和內(nèi)存也有很高要求。此外其他技術(shù)也對WCDMA網(wǎng)絡(luò)性能的提升提供幫助,比如智能天線SA和多用戶檢測MUD。前者能顯著提高系統(tǒng)的容量和覆蓋性能,提高頻譜利用率,從而降低運營商成本,后者通過對多個用戶信號進(jìn)行聯(lián)合檢測,從而盡可能地減小多址干擾來達(dá)到提高容量或覆蓋的目的。




  華為公司已經(jīng)成立專門的團(tuán)隊從事WCDMA增強(qiáng)技術(shù)的研究,目前已經(jīng)完成了對HSDPA、智能天線、MUD技術(shù)的仿真、預(yù)研、樣機(jī)開發(fā),并先后在華為上海WCDMA實驗網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相關(guān)測試工作。華為公司現(xiàn)有WCDMA無線基站系統(tǒng),可以方便地升級支持多項增強(qiáng)功能。例如對于HSDPA技術(shù)的應(yīng)用,就只要在原有WCDMA無線基站架構(gòu)上升級基帶處理單元,就可以實現(xiàn)HSDPA技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用可以充分滿足運營商在3G網(wǎng)絡(luò)成熟期面臨容量需求特別大時進(jìn)行方便的實施。



摘自《人民郵電報》
   

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