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Mohamed ET-TOLBA et Samir SAOUDI Département Signal & Communications. Journées scientifiques des doctorants 16-17 novembre 2006. Transmission de données à haut débit pour la liaison descendante de l’UMTS. mohamed.ettolba@enst-bretagne.fr. Plan. Introduction
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Mohamed ET-TOLBA et Samir SAOUDI Département Signal & Communications Journées scientifiques des doctorants 16-17 novembre 2006 Transmission de données à haut débit pour la liaison descendante de l’UMTS mohamed.ettolba@enst-bretagne.fr
Plan Introduction Le système HSDPA Performances du système HSDPA Techniques de retransmission HARQ Résultats des simulations Conclusion et perspectives
Introduction Première génération Deuxième génération (2G) Troisième génération (3G) UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) 2 Mbits/s Applications multimédia Limitation des systèmes 3G Introduction du système HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) Débits supérieurs à 10 Mbits/s
Le système HSDPA Transmission en mode paquet CDMA Nouvelles technologies Modulation et codage adaptatifs Techniques de retransmission HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) Nouveaux canaux
Le système HSDPA - canaux • HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) • HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel) • HS- SCCH (High Speed Shared Control Channel) HS-DPCCH HS-PDSCH (données) HS-SCCH Station de base Station mobile
HSDPA - modulation et codage adaptatifs Adaptation de la modulation et le rendement du codage aux conditions du canal CQI (Channel Quality Indicator) QPSK ou 16-QAM Poinçonnage Valeur CQI Taille des paquets Nombre de Codes Modulation Débit utile avec CRC (Kbits/s) Rendement total 1 137 1 QPSK 80.50 0.1677 15 3319 5 QPSK 1671.50 0.6965 16 30 3565 25582 5 15 16-QAM 16-QAM 1794.50 12791.00 0.3739 0.8883
Le système HSDPA- transmission de données • Turbo code (R=1/3) • Entrelacement sur 2 ms • Arrangement sur la constellation pour 16-QAM Ajout des bits CRC Segmentation Codage de canal Adaptation de débit PhCH #1 Réarrangement De constellation Agencement sur canaux physiques Entrelacement HSDPA Segmentation des canaux physiques PhCH #K
Le système HSDPA- structure des trames La trame HS-PDSCH • SF =16 (fixe) • Débit: 480-960 kbits/s • Modulations: 16-QAM ou QPSK Données Slot #0 Slot #1 Slot #2 • M=2 pour QPSK et M=4 pour 16-QAM
Performances – Probabilité d’erreur par paquet Connaissance parfaite du canal Max-Log-MAP 10 itérations
Performances – Débit • D est le débit binaire d’information
Techniques de retransmission HARQ HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) Amélioration de la technique de modulation et codage adaptatifs Turbo code avec une stratégie de retransmission Échange d’information entre l’émetteur et le récepteur Protocole Stop-And-Wait
Hybrid ARQ- Stop And Wait P1.1 P1.2 P2.1 ACK NACK P1.2 + P1.1 P1.1 Soft Combining • Pi,j :
Les algorithmes HARQ Algorithme de Chase Retransmissions identiques à la transmission originale Gain en termes de SNR Algorithme IR (Incremental Redundancy) Redondance supplémentaire Gain en SNR et Gain de codage
Conclusion et perspectives • Impact du système HSDPA sur la couche physique de l'UMTS • Nouvelles technologies et nouveaux canaux • Bonnes performances • Perspectives : • Implémentations de récepteurs avancés