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HSDPA 引入策略

HSDPA 引入策略. 中国移动通信集团设计院 无线通信研究所. 课题研究内容. HSDPA 引入策略. HSDPA 背景介绍 HSDPA 技术性能研究及网络建议 HSDPA 网络规划 HSDPA 承载业务特点分析及建议 HSDPA 组网策略建议 HSDPA 成本分析. √. HSDPA 的标准与技术. HSDPA 演进的 3 个阶段：. 第一阶段. HARQ 、 AMC 、 HSDSCH 等. 10.8Mbps. 产品实现有 5 码字、 10 码字、 15 码字三种情况. √. 5 码字. 3.60Mbps. 已商用. 10 码字.

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HSDPA 引入策略

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Presentation Transcript

  1. HSDPA引入策略 中国移动通信集团设计院 无线通信研究所

  2. 课题研究内容 HSDPA引入策略 • HSDPA背景介绍 • HSDPA技术性能研究及网络建议 • HSDPA网络规划 • HSDPA承载业务特点分析及建议 • HSDPA组网策略建议 • HSDPA成本分析 √

  3. HSDPA的标准与技术 • HSDPA 演进的3 个阶段： 第一阶段 HARQ、AMC、HSDSCH等 10.8Mbps 产品实现有5码字、10码字、15码字三种情况 √ 5码字 3.60Mbps 已商用 10码字 7.20Mbps 2006年底商用 15码字 10.8Mbps 2006年底商用 第二阶段 MIMO技术的应用 30.0Mbps 标准化已完成 第三阶段 OFDM技术的应用 30.0Mbps 标准化研究中

  4. HSDPA背景 HSDPA引入 HSDPA增强 HSDPA扬弃 Multi-code operation AMC SHO H-ARQ Basic WCDMA Technology PC TTI = 2 ms Variable SF Advanced PS

  5. 课题研究内容 HSDPA引入策略 • HSDPA背景介绍 • HSDPA技术性能研究及网络建议 • HSDPA网络规划 • HSDPA承载业务特点分析及建议 • HSDPA组网策略建议 • HSDPA成本分析 √

  6. HSDPA的技术性能特点 √ • 链路级性能 • AMC链路性能 • HARQ链路性能 • 系统峰值吞吐量性能 • 系统级性能 • 网络级性能

  7. 链路级性能－AMC • AMC－自适应调制编码 • 根据UL HS-DPCCH的CQI反馈，基站判断选择适合的CQI，并在HS-SCCH下发给UE

  8. 正交因子对多码传输的影响

  9. HARQ性能比较 • 相比与chase 合并重传方式，增量冗余重传可以带来更大的增益 • IR所需缓存更大，实现更复杂 • 合并方式的选择与终端有关

  10. HSDPA系统的峰值吞吐量性能 • 仿真条件 • 仿真结果

  11. 网络建议 • 链路自适应(AMC/HARQ)技术在室内以及室内到室外这样的步行环境条件下能够充分发挥HSDPA系统的优势。 • 当终端移动速度较高、多普勒频移较大，或者多径分量较多时，HSDPA系统的优势发挥受到限制。 • 然而，相比于R99系统，它仍然能够提供更高的系统吞吐量。

  12. HSDPA技术性能特点 • 链路级性能 • 系统级性能 • 不同调度算法性能 • 每TTI调度策略 • 小区吞吐量及用户吞吐量性能 • 网络级性能 √

  13. 不同调度算法性能

  14. 网络建议（调度算法） • 从运营商每赫兹带宽投资回报的角度考虑，最大的小区吞吐量可以带来最大利润回报，那么最大C/I调度算法似乎是优先选择的调度算法。 • 但是，无线资源分配的公平性也就决定了用户可获得的服务质量（QoS），而QoS保障在一定程度上也会影响用户数的增长，因此我们也必须结合考虑调度算法的公平性。 • 综合考虑调度算法公平性以及有效性两个方面，我们建议在实际网络运营中选择比例公平调度算法。

  15. 每TTI调度用户数 • 规范定义，每用户最多可以监听4个HS-SCCH信道 • 当设置多于1个HS-SCCH信道时，需要预留更多的功率和码资源

  16. 小区及用户吞吐量性能 • 与无线环境相关 • 与调度策略相关 • 与业务类型及业务模型相关 • 与接入用户数相关

  17. 小区及用户吞吐量性能 给定业务模型条件下的业务中断概率性能

  18. 小区及用户吞吐量性能 给定业务模型条件下各种业务平均吞吐量性能

  19. HSDPA技术性能特点 • 链路级性能 • 系统级性能 • 网络级性能 • 信道转换 • 功率以及码资源的预留策略比较 • HSDPA用户对R99用户的影响 • 影响HSDPA容量的因素 • 混合组网条件下HSDPA容量与R99容量的关系 • 混合组网与单独组网的技术差异 √

  20. 信道转换功能 • HSDPA是R99的增强 • HSDPA功率受限系统 • 在混合载频组网条件下，保证R99服务优先，必然需要HS-DSCH到DCH/FACH的信道转换 • 目前所有厂家的设备都支持从HSDPA信道到DCH或FACH信道的切换。 • 数据中断时延要小 • 性能要求： • 最大PS连接中断时间从HS-DSCH至DCH要小于190ms • 最大PS连接中断时间从DCH至HS-DSCH要小于190ms • 一个PS连接从FACH至HS-DSCH的信道转换时间小于2s

  21. 功率分配和码资源分配策略比较 小区最大发射功率 时间 HS-DSCH+HS-SCCH功率 DCH功率 • 静态分配 VS. 动态分配 • 动态功率分配需要设置的最大值以及最小值

  22. HSDPA用户对R99上行信道的影响 • R99 DCH吞吐率下降 • 下行方向DCH功率降低，所需PC headroom降低 • 上行方向，DCH可用功率降低，仅在同时发起HSDPA业务和R99业务

  23. HSDPA用户对R99上行信道的影响 IP/PPP协议最小开销为45/1505≈3% HSDPA系统中应 同时具备TCP/IP字头 压缩和选择性确认的能力。 实际系统应根据测试结果 来选择采用哪种机制 下行 上行 3.6Mbps－> 108Kbps 14.4Mbps－> 432Kbps

  24. 影响HSDPA容量的因素 • 终端移动速度

  25. 影响HSDPA容量的因素 • 多径环境

  26. 影响HSDPA容量的因素 • 小区结构 静止、多径环境好 的环境中能 够更加充分地发 挥HSPDA系统的优势

  27. 影响HSDPA容量的因素 • HSDPA功率 • 上述结果针对峰值速率为3.6Mbps的6类终端 • 分配给HS-DSCH的功率从35％增加一倍到70％时，吞吐量仅增加24.7％ 在目前终端能力约束下，我们不建议混 合组网情形下分配过多的基站功率给HSDPA系统

  28. HSDPA容量与R99容量的关系 • 功率资源预留与终端能力有关 5码，16QAM调制 从频谱利用率的角 度来看，此时给HSDPA 分配7~8W的功率是最优的

  29. 影响HSDPA容量的因素 • 复用方式 在终端能力有限条件下，当HSDPA与R99混合 组网时，不建议给HSDPA分配超过5个信道码

  30. 影响HSDPA容量的因素 • HS-SCCH功率控制 HSDPA网络设备应该具有对HS-SCCH 进行功率控制的能力

  31. 混合组网与单独组网的技术差异 • 基站可用功率与小区容量的差异 从系统的角度，HSDPA单独频率组网比混合组网的频谱利用率更高！

  32. 混合组网与单独组网的技术差异 • 用户发起并发业务的差异 当HSDPA与R99共载频时，用户可以同时发起数据业务和话音业务 当HSDPA与R99分载频的情形下，用户在同一时刻只能发起一种业务

  33. 课题研究内容 HSDPA引入策略 • HSDPA背景介绍 • HSDPA技术性能研究及网络建议 • HSDPA网络规划 • HSDPA承载业务特点分析及建议 • HSDPA组网策略建议 • HSDPA成本分析 √

  34. HSDPA覆盖范围 根据取定的标准，结合工 程师的经验，可以划定HSDPA 的覆盖区域。 HSDPA的覆盖应结合其具体 情况，对数据业务进行细致的分析，确定适用于自身的标准，确定真正有数据业务需求的区域，进行HSDPA的覆盖。 HSDPA HSDPA HSDPA HSDPA

  35. HSDPA链路预算特点 • 下行方向特点

  36. 举例 考虑实际工程因素，HSDPA网络具有 与R99网络相近的覆盖范围

  37. HSDPA规划步骤 Lsa 步骤 2 CPICH link budget Lsa or PCCH too large Lsa or PDCHtoo large PCCH, PDCH, Lsa, 步骤1 Start UL link budget 步骤 3 PCCH,Lsa DL link budget 步骤 4 NO HSDPA dimensioning Yes! Done!

  38. 影响Iub带宽需求的因素 • 无线环境 • QoS要求 • Iub接口协议开销 • MAC层重传 • 信令和OAM开销,典型值10％

  39. 开销比例 • MAC重传10％ • Iub接口总开销45%

  40. HSDPA引入后Iub口规划示例 保守策略取CDF=0.9 宏小区情景，HSDPA需要的Iub接口为9个E1 微小区下，HSDPA需要的Iub接口为23~24个E1

  41. 课题研究内容 HSDPA引入策略 • HSDPA背景介绍 • HSDPA技术性能研究及网络建议 • HSDPA网络规划 • HSDPA承载业务特点分析及建议 • HSDPA组网策略建议 • HSDPA成本分析 √

  42. HSDPA承载数据业务特点分析 • 3G数据业务用户行为预测 • 高速移动环境下使用高速数据业务的概率小 • 数据业务用户更多的在室内 • DoCoMo调查数据显示70％的话务量发生在室内

  43. 适合承载业务类型 • 考虑因素 • 上行下行数据不对称性和实际传输速率 • 延迟和抖动的容忍度 • 链路利用率 • 业务类型 • 交互类－适合 • 背景类－适合 • 流类－需要优化调度算法 • 会话类－对时延和抖动要求很高，在R5/R6中暂时无法通过HSDPA承载

  44. HSDPA承载数据业务特点分析 • HSDPA承载数据业务特点分析 • HSDPA的链路自适应技术与数据业务的突发特点吻合 • TCP慢启动特点对数据传输速率的影响 • 每个突发数据量的大小影响HSDPA高速率传输能力的发挥 HSDPA更适合承载大数据量业务!

  45. 课题研究内容 HSDPA引入策略 • HSDPA背景介绍 • HSDPA技术性能研究及网络建议 • HSDPA网络规划 • HSDPA承载业务特点分析及建议 • HSDPA组网策略建议 • HSDPA成本分析 √

  46. HSDPA组网策略建议 • 室内覆盖策略建议－据测试室内多径环境更好 • 精品小区－指话务量大、高端用户相对集中 • 考虑提高用户体验，培育高端用户群，直接进行HSDPA单独频率组网 • 普通小区 • 初期根据预测数据业务量是否超过R99载频的极限承载能力来决定是否进行HSDPA覆盖 • 需要进行覆盖时，可以采取混合载频组网或者室内HSDPA小区覆盖室内策略 • 数据业务量进一步增加时遵循前述过渡原则

  47. HSDPA组网策略建议 • 室内覆盖策略建议－据测试室内多径环境更好 • 初期 • 鉴于终端能力的限制，数据业务量较小，采用HSDPA与R99混合组网 • 成熟期 • 当HSDPA终端能力提高，HSDPA容量为容量受限，采用HSDPA与R99分载频单独组网

  48. HSDPA组网策略建议 • 室内覆盖策略建议－混合组网向单独组网的过渡 平均用户吞吐量作为过渡的 判断依据， R99网络提供的传输速率 为过渡的临界点！

  49. HSDPA组网策略建议 • 室外覆盖策略建议 • 密集城区－进行连续HSDPA覆盖 • 避免信道切换带来业务感受降低以及GoS指标的下降 • 郊区 • 针对性的进行热点HSDPA覆盖 • 鉴于室外无线环境复杂，在目前终端接收技术条件下采取混合组网模式进行HSDPA覆盖

  50. HSDPA组网策略建议 • 室外覆盖策略建议－当数据业务量超过一个载频的承载能力时 • 结合终端接收技术能力考虑增加第二载频 更先进接收技术使用

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