02-WCDMA RAN Basic Principle

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved

www.huawei.com

Internal

Principios Básicos de la RAN de WCDMA

ISSUE1.0


Capítulo 1 Ambiente de la Transmisión de RadioCapítulo 1 Ambiente de la Transmisión de Radio

Capítulo 2 Desarrollo y Ambiente de 3G Capítulo 2 Desarrollo y Ambiente de 3G

Capítulo 3 Fundamentos de CDMACapítulo 3 Fundamentos de CDMA

Capítulo 4 Características de WCDMA FDDCapítulo 4 Características de WCDMA FDD

Capítulo 5 Sinopsis de HSXPACapítulo 5 Sinopsis de HSXPA

Capítulo 6 Sinopsis de QoSCapítulo 6 Sinopsis de QoS

Capítulo 7 Sinopsis de MIMOCapítulo 7 Sinopsis de MIMO


Ambiente de Múltiples-Trayectorias

Tiempo

SeñalRecibida

Señal

Transmitida


Desvanecimiento

Distancia (m)

Potencia Recibida (dBm)

10 20 30

-20

-40

-60

Desvanecimientolento

Desvanecimientorápido



Capítulo 2 Desarrollo y Ambiente de 3GCapítulo 2 Desarrollo y Ambiente de 3G







Desarrollo de las Comunicaciones Móviles

1ra Generación 1980s (analógica)

2da Generación 1990s (digital)

3ra Generación actualmente (digital)

AMPS

De Analógico a DigitalTACS

NMT

OTROS

GSM

CDMA IS95

TDMA IS-136

PDC

UMTS WCDMA

CDMA 2000

TD-SCDMA

De Voz a Banda Ancha


Una Tercera Generación de Sistemas Móviles: Para qué?

Multi-Media• Voz Básica y servicios suplementarios• Soporte para multi-media• Acceso al mundo IP y aplicaciones• SMS• Uso simultáneo de servicios• Tazas de transmisión de hasta 2 Mbit/s ……

3G = Datos + Voz + Servicios + QoS + bajo cost + alta capacidad + ….

Eficiencia en la Implementación y en la Operación• Interfases abiertas• Reduce costos de operación• Herramientas de administración de la red y del suscriptor mejoradas……


Evolución de la Versión del Protocolo WCDMA

R4

R5

R99

Incluye todos los servicios y funciones de 2G ( GSM y GPRS )

CN esta compuesto del dominio CS y el dominio PS

Acceso WCDMA UTRAN

La interfase Iu que se encuentra entre el RAN y el CN esta basada en ATM

Incluye todo tipo de servicios y funciones de R99

Cambios en el dominio CS: El control es separado del tráfico, la función del MSC puede ser cumplida entre el MSC SERVER y el MGW

Soporta paquetes de voz por el dominio de conmutación de circuitos (CS), soportando ATM, IP, TDM

Incluye todos los servicios y funciones de R4

El dominio IMS es adoptado

IP mejorado, QoS, soportando servicios multimedia IP de inicio a fin (end to end)

2000 2001 2002 functionally frozen time


Arquitectura de la Red WCDMA R99

GSM /GPRS BSS

BTS

BSC

NodeB

RNC

PCU

UMTS UTRAN

SS7

SCPSMS

SCE

PSTNISDN

Internet,Intranet

MSC/VLR GMSC

HLR/AUC

SGSN

CG BG

GGSN

GPRS Core Network

Other PLMN



GSM /GPRS BSS

BTS

BSC

NodeB

RNC

PCU

UMTS UTRAN

SS7

SCPSMS

SCE

PSTNISDN

Internet,Intranet

HLR/AUC

SGSN

CG BG

GGSN

GPRS Core Network

Other PLMN

MGWMGW MGWMGW

VMSC Server GMSC Server

IP/ATM Backbone


Diferencias entre R99 y R4

Nota: La estructura del dominio PS se mantiene sin cambios

MSC

SCP HLR

MSC

RAN RAN RAN

TDMMSC Server

SCP HLR

RAN RAN RAN

TDM/ATM/IPCS-MGW CS-MGW

MSC ServerTUP/ISUP/BICC

TUP/ISUP

R99 R4

H.248 H.248

MAP Over TDM MAP Over TDM/IPCAP Over TDM CAP Over TDM/IP

Evolución del Dominio CS



GSM /GPRS BSS

BTS

BSC

NodeB

RNC

PCU

UTRAN

SS7

SCPSMS

SCE

PSTN/PLMN

Internet,Intranet

HLR/AUC/HSS

SGSN

CG BG

GGSN

IP backbone

MGWMGW MGWMGW

VMSC Server GMSC Server

IP/ATM BackboneCS domain

PS domain

Iu-CS

Iu-PS

IP backbone

MRFPMRFP

IMS domain

MGWMGW

P-CSCF S-CSCF

MGCF

MRFC



3.1 Tecnología de Acceso Múltiple y Tecnología Duplex 3.1 Tecnología de Acceso Múltiple y Tecnología Duplex

3.2 Principios de CDMA y del Receptor RAKE Receiver3.2 Principios de CDMA y del Receptor RAKE Receiver


Tecnología de Acceso Múltiple y Tecnología Duplex

Tecnología Duplex

División de Tiempo Dúplex (TDD)

División de Frecuencia Dúplex (FDD)

Tecnología de Acceso Múltiple

Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA)

Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA)

Acceso Múltiple por División de Códigos (CDMA)


Canales de Tráfico: diferentes usuarios son asignados a un único código y transmitido sobre la misma banda de frecuencia, por ejemplo: WCDMA y CDMA2000.

Canales de Tráfico: diferentes bandas de frecuencia son asignadas a diferentes usuarios, por ejemplo, AMPS y TACS.

Canales de Tráfico: diferentes ranuras de tiempo son asignados a diferentes usuarios, por ejemplo: DAMPS y GSM.

FrequencyTime

Power

FrequencyTime

Power

FrequencyTime

Power

FDMA

TDMA

CDMA

User

User

User User

User User

Tecnologías de Acceso Múltiple


Características del Sistema CDMA

Eficiencia Espectral Alta

El coeficiente de multiplexaje en frecuencia es 1

Capacidad Soft

Calidad

Cobertura

Capacidad

Interferencia

Sistema de auto-interferencia

La potencia de transmisión de un UE es interferencia para otro UE



3.1 Tecnología de Acceso Múltiple y Tecnología Duplex 3.1 Tecnología de Acceso Múltiple y Tecnología Duplex

3.2 Principios de CDMA y del Receptor RAKE Receiver3.2 Principios de CDMA y del Receptor RAKE Receiver


Codificaciónde la Fuente

Codificación del Canal Expansión Modulación

Decodificación de la Fuente

Decodificacióndel Canal Des-expansión De-modulación

Canal de RadioCanal de Radio

Procedimiento del Procesamiento de un Sistema CDMA


Expansión

Des-expansión

Chip

Símbolo

Datos

Código de Expansión

Señal Expandida=Datos×codígo

Datos=Expansión×código

1

-1

1

-1

1

-1

1

-1

1

-1


Expansión y Des-expansión (DS-CDMA)


Auto-correlación

La auto-correlación esta relacionada a la característica de interferencia por múltiples trayectorias.

Tiempo de Retrazo Secuencia Correlación 0 -1 -1 -1 1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1/7 2 -1 1 1 -1 1 -1 -1 -1/7 3 1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1/7 4 1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1/7 5 -1 1 -1 -1 -1 1 1 -1/7 6 1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1/7Tiempo de retrazo (chip)

Correlación

1

Ejemplo: -1 -1 -1 1 1 -1 1Ejemplo: -1 -1 -1 1 1 -1 1


Configuración del Generador de la Secuencia Gold

La secuencia Gold es usada como código La secuencia Gold es usada como código scrambling en WCDMAscrambling en WCDMA

clong,1,n

clong,2,n

MSB LSB


Correlación-Cruzada La correlación-cruzada es una medida de la similitud de entre cualquiera de dos

secuencias de códigos

La correlación-cruzada esta relacionada la característica de interferencia de acceso múltiple

EJEMPLO:

-1 1 -1 1 1 1 1 1 -1 1 -1 1 Cero correlación Señales ortogonales

-1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 1 1 correlación Señales idénticas

+1 0-1+1 0-1

+1 0-1

+1 0-1


Código OVSF

Creando las secuencias de Creando las secuencias de códigos ortogonalescódigos ortogonales

SF = 1 SF = 2 SF = 4

Cch,1,0 = (1)

Cch,2,0 = (1,1)

Cch,2,1 = (1,-1)

Cch,4,0 =(1,1,1,1)

Cch,4,1 = (1,1,-1,-1)

Cch,4,2 = (1,-1,1,-1)

Cch,4,3 = (1,-1,-1,1)


Expansión

Des-expansión

Chip

Símbolo

Datos


Señal Expandida=Datos×codígo

Datos=Expansión×código

1

-1

1

-1

1

-1

1

-1

1

-1




Señal deseada

La señal de otro usuario

Señal expandida deseada


Datos después de la Des-expansión

Otra señal expandida

Otra señal despuésde la integración

1

-1

1

-1

1

-18

-8

1-18-8

Datos despúes dela integración

Otra señal despúes de la des-expansión



Estructura del Receptor RAKE

∑ Q

∑ I

Combinador

I

Filtro demacheo

Rotador De fase

Estimador Del Canal

Ecualizador de retrazo

I

Q

Trayectoria 1

Trayectoria 2

Trayectoria 3

Señal de Entrada

Correlacionador

Generadores de Código Q


Características de WCDMA FDD

Ancho de Banda del Canal: 5MHz

Taza de transmisión de Chips: 3.84Mcps

Longitud de la Trama: 10ms

Codificación de Voz: AMR (codificación de Tazas Múltiples Adaptativas) incluye 8 diferentes tipos de tazas de transmisión de voz desde 4.75Kbps hasta 12.2Kbps

Esquemas de modulación Uplink y downlink: QPSK/QPSK (solamente en R99 y R4 )

Soporta diferentes algoritmos de de control de potencia rápido incluye el control de potencia de bucle abierto, el control de potencia de bucle interno (1500 Hz) y el control de potencia de bucle externo (10-100 Hz)

Handover: soft/hard handover

Soporta el modo de diversidad de transmisión de bucle abierto y de bucle cerrado


Qué es HSDPA?

•HSDPA es una nueva tecnología introducida en 3GPP R5

El objetivo principal atrás de HSDPA es para el establecimiento de un servicio rentable, con un ancho de banda en el downlink amplio y orientado a paquetes con poco retrazo dentro de UMTS

•HSDPA introduce una modificación menor para la arquitectura de R99 HSDPA es una mejora directa de la arquitectura de R99/R4, con

• una repetición adicional / entidad calendarizada, MAC-hs dentro del

• Nodo-B que reside debajo de la capa de control de acceso al medio

• (MAC) de R99/R4

•


Técnicas Principales de HSDPA - Sinopsis

AMC Fast SchedulingHARQ （ Hybrid ARQ）

16QAMSF16, 2ms and CDM/TDM 3 New Physical Channels


AMC (Adaptive Modulation & Coding – Codificación y Modulación Adaptativa) basada en la Retroalimentación de la Calidad del Canal

Ajusta la taza de transmisión de datos para compensar las condiciones del canal

− Buena condición del canal – Altas tazas de transmisión

− Mala condición del canal – Bajas tazas de transmisión

− Ajusta la taza de codificación para compensar las condiciones del canal

− Buena condición del canal – 3/4

− Mala condición del canal – 1/3

Ajusta el esquema de modulación para compensar las condiciones del canal

− Buena condición del canal – 16QAM

− Mala condición del canal – QPSK

Retroalimentación de la Calidad del Canal (Channel Quality Feedback - CQI)

El UE mide el indicador de calidad del canal (channel quality indicator - CQI) y lo reporta (cada 2ms o más ciclos) al Nodo-B

El Nodo-B selecciona la modulación y el tamaño del bloque, la taza de transmisión de datos se basa principalmente en el CQI

Técnicas Principales de HSDPA - AMC

High data rate

Low data rate


Técnicas Principales de HSDPA - HARQARQ Convencional–Los bloques recibidos/transmitidos son codificados–Verifica errores CRC en los bloques decodificados–Si hay errores

•Descarta los bloques con errores•Solicita al transmisor la retransmisión

ARQ Híbrido–Los bloques recibidos/transmitidos son decodificados–Verifica errores CRC en los bloques decodificados–Si hay errores

•Almacena los bloques erroneos sin descartarlos•Solicita al transmisor la retransmisión•Combina la retransmisión recibida con la transmisión recibida previamente

HARQ con combinación Soft

Nodo-B

UE Paquete 1? N

Paquete 1 Paquete 1

Paquete 1

Paquete 1?+

A

Paquete 2

Transmisor

Receptor


Técnicas Principales de HSDPA – Calendarización Rápida

La calendarización puede estar basada en CDM, TDM

La condición del canal (CQI)

La cantidad de datos que esperan en la fila (retrazo)

La justicia (los usuarios satisfechos)

En la capacidad de procesamiento de la celda, etc

La calendarización determina cual usuario

deberá transmitir.


Técnicas Principales de HSDPA – CDM y TDM

Códigos de canalización asignados Para la transmisión HS-DSCH

8 códigos (ejemplo)SF=16

SF=8

SF=4

SF=2

SF=1

User #1 User #2 User #3 User #4

TTI

Códigos de canalización compartidos

10 ms20 ms40 ms80 ms

Versiones anteriores

2 msRel 5 (HS-DSCH)

“sub-frames” (2560 chips)


Técnicas Principales de HSDPA – 16QAM

Modulación HSDPA

QPKS

16QAM


Primer performance completo de la red HSDPA , comercialmente lanzado en Q1, 2006

Abundante experiencia en pruebas de performance HSDPA - Pruebas de campo con Vodafone (Q1, 2006), CMCC (Q4, 2005)

- Prueba IOT con los principales vendedores de terminales

Performance Completo de un día 1- Basado en la solución de ASIC SOC chipset ,

- 14.4Mbps, 15 códigos, 12 categorias UE

Large capacity RNC & productos PS para HSDPA - RNC conmutación de paquetes de datos: 960Mbps

- SGSN throughput de paquetes de datos : 10Gbps

Terminales HSDPA comercialmente disponibles - E620 (1.8Mbps), E630 (3.6Mbps), E220(3.6Mbps USB Modem)

Solución Comercial HSDPA E2E


Performance completo HSDPA para una mejor experiencia del usuario

15 Códigos Vs. 5 CódigosThroughput increasing 280%

3. 24

9. 398. 40

6. 1054. 2%72. 4%

90. 8%93. 2%

02468

10

5 10 13 15Number of HS-PDSCH Code Al l ocated

Thro

ughp

ut (

Mbps

)

Cel l Average Throughput i n PHY(Mbps) DL Tx Power (%)

1. 6

4. 5

1. 32. 4

012345

5 15Num of Codes al l ocated

Cell

thr

ough

put(

Mbps

)

I ndoor coverage Outdoor macro coverageresultado de pruebas de campo en CMCC

Resultados de pruebas de laboratorio

15 Código s Vs. 5 CódigosIndoor throughput increasi 280%

Outdoor throughput increasing 128%

Using 6 CAT12 UEs

Usando 3 CAT6 UEs


Solución Huawei HSDPA– Alto desempeño Chipset

Auto-diseño de alta integración del chipset Max 15 HS-PDSCH códigos/celdas Soporta 12 categorías de UE 45 HSDPA canales o 384 12.2K canales soportados

por chip 0.13um Tecnología Un chip puede soportar 3 celdas

RNC

Servicios soportados

14.4M 3M 384K

Moving videoWWW, FTP etc

NodeBs

Chipset Huawei HSDPA

Toda la tasa de datos


Mejora de utilización de recursos -Asignación de recursos dinámicamente

Para HSDPA

SF=16SF=8SF=4SF=2

SF=1

Para DPCH compartidaPara CCH

Codes Tree

Time

Total Power

Time

Total Power

Asiganción dinámica de la potencia Asignación estática de la potencia

Potencia

desperdiciada

Allowed power for HSDPA

DPCH

Power for CCHPower for DPCH

Power for CCH

Power for DPCH

Allowed Power for HSDPA

No desperdicio

Asignación dinámica de potencia- El throughput de la celda seincrementa 30%~60% en horas pico.

Asignación de códigos de recursos-El throughput de la celda se incrementa en 30%~60% en horas pico.

Time

Total codes

Codes for CCH

Códigos para DPCH

Codes for HSDPA

16

1

Códigos compartidos

No desperdicio


Mejora de la utilización de recursos - Softer Combine HS-DPCCH

Softer Combine HS-DPCCH• No necesita retrasmitir el ACK

• Incrementa el throughput de datos , 5%-10% incrementado en DL

• Reduce la potencia transmisora de UE, 30%~60% decrece en el DL

010203040506070

PA3 VA3 TU3 AWGNMul ti -path Model

Soft

er G

ain

(%)

Sof ter Gai n i n Di ff erent Mul t i -path Envi ronment

Huawei HS-DPCCH• No necesario para recursos CE.

Resultado de la prueba de softer combine


Mejora de la utilización de recursos - CQAC CQAC (Channel Quality Adaptive Calibration)

4.638 4.64

57.50%

30%

0123456789

10

CQAC Cl osed CQAC Open

Mac

thro

ughp

ut(M

bps)

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

Dow

nlin

k Lo

ad

MAC throughput(Mbps) Downl i nk Load

•6 HSDPA CAT12 UE•Sistema MAC throughput: 4.6Mbps•Indoor micro cell

• El CQI reportado por la terminal HSDPA no es el mismo como la condición de canal verdadero, eso disminuirá la eficiencia de potencia.

•CQAC puede resolver este problema , y mejora la robustez del sistema

Resultados de la simulación de CQAC basada en el mismo throughput de la celda

CQAC abierto Vs. CQAC Cerrado

Downlink load decreasing 27.5 %


Primer vendedor que soporta HSDPA+AMR

Comparación de simulaciones para AMR + FTP en DCH y AMR + FTP en HSDPA

0500

1000150020002500

0 10 20 30 40 50 60Voi ce Erl angs per Cel l

Aver

age

Cell

Dat

aTh

roug

hput

(kbp

s)

HSDPA Throughput DCH Throughput

Multi-RAB es necesario para usuarios finales

HSDPA+AMR tiene mucho mejor desempeño

Channel Multi-path : PA3

PS Core

Realizar conversación via CSCS Core

Que bella escena!

HSDPA basado en streaming sync. Con

tráfico de vozHSDPA basado en el

servicio de streaming via PS


F1 HSDPA+R99/R4F1 R99/R4+HSDPAF1 R99/R4

GSM/EDGEF2 HSDPA+R99/R4

F2 R99/R4

F1 HSDPA+R99/R4

Estrategia de movilidad

Intra frecuencia HSDPA <->HSDPAIntra frecuencia HSDPA <->R99/R4Inter frecuencia HSDPA <->HSDPAInter frecuencia HSDPA <->R99/R4Inter RAT HSDPA <->EDGE

Capacidad de movilidad

Basada en cobertura IS/IF* handoverCarga & Basado en servicio IS/IF* handover*IS/IF: Inter ssistema/Inter frecuencia

Capacidad de movilidad completa para escenarios diferentes


IP Backbone

FE

FE

FE

FE/GE

FE/GE RNC

XDSLModem

IP DSLAM

Solución de Transmisión IP híbrida puede convenir a los requerimientos de la transmisión de grandes anchos de banda cuando el HSDPA es implementado.

NodeBNodeB

NodeBNodeB

NodeBNodeB

E1 para servicios garantizados QoS

IP para servicio BE PS

Solución Huawei de HSDPA de Huawei – Transmisión híbrida de IP

El Costo rentable de VDSL es mas barato que el E1!


Contenido

HSUPA adopta tecnologías y desempeño de HSUPA principalmente

Impacto de HSUPA sobre el Nodo B

Impacto de HSUPA sobre RNC

Impacto de HSUPA sobre la interfase Iub


Principales Tecnologías HSUPA Nodo B con calendarización rápida en el uplink Nodo B con calendarización rápida en el uplink

El Nodo B adopta una estrategia de calendarización dispersiva. El Nodo B puede exacta y rápidamente alcanzar el control del ruido del uplink debido a que sabe la carga de la celda

El Nodo B transfiere mensajes RG y AG a el UE para controlar la potencia de transmisión del UE. La más alta taza de calendarización es de 2ms.

Comparado con el DCH de R99 y R4 DCH, el Nodo B con HSUPA normalmente trabaja con un nivel de carga mayor.

El cambio del nivel de carga del Uplink será menor debido a el esquema de calendarización rápida. Así que la red de radio puede diseñarse con un mayor nivel de carga.

HARQHARQ Adopta HARQ (Hybrid automatic repeat request-solicitud de repetición automática híbrida) para

reducir el retrazo en la transferencia de datos

HARQ tiene dos tipos de algoritmos de corrección de errores como la combinación coincidente y la redundancia incremental

Soporta múltiples instancias (procesos HARQ) de protocolos HARQ de parada y espera

− TTI=10ms ， 4 procesos

− TTI=2ms ， 8 procesos

Trama corta de 2msTrama corta de 2ms Reduce el retrazo en la transferencia de datos cunado adopta una trama corta

Reduce el RTT （ round trip time-tiempo de viaje redondo ） ,el tiempo de retransmisión y el tiempo de retrazo de la calendarización rápida


Desempeño HSUPA

Taza de transmisión pico teórica de HSUPA 5.76Mbps Adopta HARQ para mejorar el desempeño de la taza de

transferencia de datos y el retrazo de tiempo Soporta un nivel de carga de uplink muy alto (excede el 75%) Incrementa la capacidad del sistema uplink entre un 50%-70% En Promedio un subscriptor por un incremento del 50%

El retrazo en la transmisión de datos se decrementa entre 20%-55%

HSUPA puede manejar múltiples RABs tales como conversacional, streaming, interactivo, servicio secundario

HSDPA y HSUPA pueden soportar más eficientemente los servicios de IP e IMS


Impacto del HSUPA sobre el Nodo-B

Nuevo canal físicoNuevo canal físico

Downlink :E-AGCH,E-RGCH y E-HICH

Uplink : E-DPDCH y E-DPCCH

Calendarización RápidaCalendarización Rápida

El calendarizador de la subcapa Mac-E es responsable

de asignar recursos entre los subscriptores

Nueva entidad de protocolo Mac-E Nueva entidad de protocolo Mac-E

La función de Mac-E es responsable de la

calendarización rápida, del control del E-DCH y del

HARQ

E-AGCHE-RGCH

E-HICH

E-DPCCHE-DPDCH

Nodo-B


Nuevos Canales Físicos Downlink Downlink ：：

E-AGCH E-AGCH − Un canal común

− La principal función del E-AGCH es ser responsable de transferir la Concesión

Absoluta del Nodo-B al UE. El UE recibe su propio mensaje del E-AGCH en términos del E-RNTI.

E-RGCH E-RGCH − Canal dedicado

− La principal función del E-RGCH es ser responsable de transferir la Concesión Relativa del Nodo-B al UE.

E-HICH E-HICH − Canal dedicado

− La función principal del E-HICH es ser responsible de transferir el HARQ ACK/NACK del Nodo-B al UE


Nuevos Canales Físicos

UplinkUplink ：： E-DPDCH E-DPDCH

− La función del E-DPDCH es ser responsible de transferir datos del usuario.

E-DPCCH E-DPCCH

− La función del E-DPCCH es ser responsible de transferir mensajes de control tales como RSN, happy bit y E-TFCI


Calendarización Rápida La función de control de calendarización rápida HSUPA esta localizada enla sub-capa Mac-E del Nodo-BLa función de calendarización rápida HSUPA responsable de asignar recursos del uplink a los suscriptoresLa diferencia del esquema de calendarización rápida entre HSDPA Y HSUPA es:

DPA

− Asigna tiempo, potencia y recurso de código a diferentes suscriptores HSDPA

UPA

− Asigna interferencia en el uplink a diferentes suscriptores HSUPA

rateinterferencia

Taza de transmisión

Potencia

Interferencia


Factores a Considerar en el Algoritmo de Calendarización

Qos

Calendarización

Happy bitSI

RoT

SPIAverThrpt

Cur rateRe-trans No

AG,RG


Impacto del HSUPA sobre el RNC

Una nueva entidad de protocolo Mac-ES

Impacto del HSUPA sobre el plano de control de la interfase Uu y

la interfase Iub

Impacto del HSUPA sobre el algoritmo RRM


Categorías de la capacidad HSUPA UE

NOTA: Cuando 4 códigos son transmitidos en paralelo, dos códigos deberán ser transmitidos con SF2 y dos con SF4

114842000010 ms y2 ms TTI

SF24Categoría 6

-2000010 ms TTI solamente

SF22Categoría 5

57722000010 ms y2 ms TTI

SF22Categoría 4


SF42Categoría 3

27981448410 ms y2 ms TTI

SF42Categoría 2


SF41Categoría 1

Máximo número de bits de un bloque de transporte de

transporte E-DCH transmitido dentro de 2 ms

E-DCH TTI

Máximo número de bits de un bloque de transporte de

transporte E-DCH transmitido dentro de 10 ms E-DCH TTI

Soporte para 10 y 2

ms TTI EDCH

Mínimo factor de expansión

Máximo número de códigos E-

DCH transmitidos

Categoría E-DCH


3G

Internet•E-Mail•WWW•FTP•Comercio electrónico

Servicios de Telecom

•Voz•Movilidad•Mensajes

Servicios de información

•VOD•VP•TV & Radio•Servicios multimedia

Combinación de Multi-Servicios


Mobile InternetMobile InternetMobile InternetMobile Portal

Mobile MultimediaMobile MultimediaMobile Video TelephoneMobile Video

AdvertisementMobile Audio

Mobile MessageMobile MessageMMSUniform MessageMultimedia MailShort Message

Mobile FinancingMobile FinancingMobile BankMobile StockMobile Broker

Mobile OfficeMobile OfficeMobile Enterprise EntranceMobile PIMMobile Enterprise

GroupwareMobile AmusementMobile Amusement

Network GamesLOGO/TONE DownloadMobile Foretell

Mobile LCSMobile LCSMobile Yellow PapersCity NavigationMobile CommunicationsVehicle Track

Mobile Electronic BusinessMobile Electronic BusinessMobile PaymentMobile SellMobile TicketMobile Auction

Categorías en función del mercado destino

Categoría de los Servicios de Datos de 3G


Multimedia Service

Application : Online gaming Entertainment download ： tone/ring/picture download mobile pet audio service video service Live TV Remote Monitor

Market forecast : In JAPAN ， Korea

market ， entertainment is the most popular service

WCDMA

Offline program

Online program

Music sp Game sp

GameGameMusicMusic

Music sp

DownloadDownloadVOD sp

VODVOD


Application : Information Service:Yellow Page, Neighboring Service Tracking Service :Car Tracking, City Navigation, Children Action Surveillance Advertisement base Location Service Emergency Service Game Service

OTDOA

GPS

WCDMA

CGI+TA

GIS CP/SP/ASP

LCS


Arquitectura del QoS en UMTS

TE MT UTRAN CN IuEDGENODE

CNGateway

TE

UMTS

End-to-End Service

TE/MT LocalBearer Service

UMTS Bearer Service External BearerService

UMTS Bearer Service

Radio Access Bearer Service CN BearerService

BackboneBearer Service

Iu BearerService

Radio BearerService

UTRAFDD/TDD

Service

PhysicalBearer Service

3GPP has defined attribute Operator select mapping relation

Los requerimientos globales de fin a fin del QoS necesitan estar por abajo de los requerimientos específicos del sub-servicio

Enfocado en el servicio portador de UMTS


Categorías del QoS Un servicio de aplicación mapeado en una categoría

La categorías del QoS de una red inalámbrica es menos complicada que una red por cable debido a la capacidad de la interfase aérea

El QoS puede ser clasificado por la sensitividad al retrazo de la transferencia


Como Entender QoS

Algunos parámetros defindos para un servicio tales como el retrazo de la transferencia, la taza de transmisión, la orden de entrega, dithering, etc

Capa del Subscriptor

Capa de Aplicación

Capa de Red

Capa del Equipo

Ejecute los parámetros de la capa de red

La especificación ha resuelto

Sensación subjetiva del subscriptor con respecto a la calidad de la voz, definición de la imagen

Trazando algunos definidos los parámetros en la capa de la aplicación hacia los parámetros de actuación de red

Mapeando algunos parámetros definidos de la capa de aplicación hacia los parámetros de desempeño de la red


Diferentes Atributos de las Clases de Tráfico

T raffic c la ss C o n v e rsa tio n a lc lass

S tre am in gc lass

In te rac tiv ec lass

B ack g ro u n dc la ss

M ax im u mb itra te

X X X X

D eliv e ry o rd e r X X X XM ax im u mS D U s iz e

X X X X

S D U fo rm a tin fo rm a tio n

X X

S D U erro rra tio

X X X X

R e sid u a l b ite rro r ra tio

X X X X

D eliv e ry o fe rro n e o u sS D U s

X X X X

T ran sfer d e la y X XG u aran te ed b itra te

X X

T raffich a n d lin gp rio rity

X

A llo ca tio n /R e te n tio n p rio r ity

X X X X


QoS of service CS service

MOS of Voice

VP Quality

Voice Call Setup success rate

VP Call Setup success rate

Voice Call Dropped Rate

VP Call Dropped Rate

PS service

PDP Activate Success Rate

PS HSDPA Drop Rate

R99&HSDPA Throughput






Capítulo 5 Sinopsis de HSDPACapítulo 5 Sinopsis de HSDPA




Atenuación en canales Wireless

Perdida de trayectoria: Señales atenuadas por la distancia

Ensombrecimiento : absorción de ondas de radio por dispersión en estructuras

Desvanecimiento :interferencia constructiva y destructiva de multiples trayectorias de ondas de radio

Parametros de canal: tiempo coherente, ancho de banda coherente

Si el periodo del simbolo>tiempo coherente, el canal es selectivo en el tiempo

Si el periodo del simbolo< retardo del canal, el canal es selectivo en frecuencia


MIMO mejora de desempeño del sistema

Diversidiad en la ganancia incrementa la cobertura y el QoS

Ganancia en el multiplexaje incrementa la eficiencia espectral

Interferencia co-canal se reduce y la capacidad celular se incrementa


3GPP MIMO

3GPP R7 adopta el D-TxAA MIMO (2*2 MIMO) para HSDPA

No MIMO para HSUPA, por las siguientes razones:

Para uplink, MIMO tiene poca ganancia

El UE necesita mas antenas, es caro y complicado


Modo 3GPP HSDPA MIMO


Caracter HSDPA MIMO

Solo el canal HS-DSCH usa tecnologia MIMO

Para el UE el cual puede soportar 15 codigos y 16QAM, la taza pico puede ser doble en no-MIMO UE


Ventajas

Los canales MIMO ofrecen ganancia en multiplexaje, ganancia en diversidad, ganancia en potencia (ganancia en el arreglo) y cancelac cancelación deganancia de interferencia de canal

La transacción entre la ganancia en diversidad y la ganancia en multiplexaje: cuida el balance entre ellas

Espacio-Espacio en tiempo de codificación-Codigo de bloque de tiempo (STBC) y codigos de espacio de tiempo Facil para combinar con control de codigos de errores

Los sistemas MIMO ofrecen opciones de solución para futuras redes wireless MIMO mejora HSDPA throughput de algunos usuarios finales’ y mejor experiencia

para usuario final En el punto mas cercano del Node B, se puede mejorar la velocidad, en la frontera

de la celda, porque es pobre STN, la velocidad mejora un poco El metodo de demodulación de el UE tiene distintos efectos en throughput de

las celdas, si se usa receptor LMMSE MIMO, el throughput de las celdas se incrementa en 10% to 20%. Si usa un receptor SIC, la mejora puede ser de 20% to 40%

www.huawei.com

Thank You

02-WCDMA RAN Basic Principle

Documents

Transcript of 02-WCDMA RAN Basic Principle