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1、WCDMA小区引入HSUPA后小区容量影响余燃,杜安,朱竹君(南京邮电大学通信与信息工程学院,南京210003)摘要:简单介绍WCDMA上行增强技术HSUPA,以及实现HSUPA功能所需要的关键技术。之后,通过MATLAB建立MonteCarlo静态仿真平台,得到部署HSUPA小区在吞吐量上所带来的增益,以及分析高速分组业务对传统话音业务和基本电路数据业务的影响。关键词:HSUPA;HARQ;中图分类号:TN9251533MonteCarlo;吞吐量文献标识码:A文章编号:1008-3545(2008)01-0022-04如图1
2、所示。一、引言WCDMA无线接入沿着高速下行链路接入(HSDPA)和高速上行链路接入(HSUPA)的路线演进,两者又通称为高速分组接入(HSPA)。2002年,3GPP在HSDPA规范R5的第一版本成功定稿后就开始了HSUPA的规范工作,并于2004年12月发布了第一个R6版本。引入HSUPA后,上行速率将高于384kbit/s,在第一阶段峰值速率预计达到1～2Mbit/s,第二阶段的数据数率达到3～4Mbit/s。实现了对诸如多媒体通信、视频会议、VoIP等要求高速对称数据通信业务的支持。图1R99中ARQ和HSUPA中HAR
3、Q比较R99版本中,数据包重传是由RNC控制的RLC重传完成的,重传时延超过100ms。在HSU2PA中定义了一种物理层的数据包重传机制,数据包的重传在移动终端与基站间直接进行。基站收到移动终端的数据包后,通过空中接口向移动终端发送ACK/NACK信令,如果接收的数据包正确就发送ACK信号,如果接收到的数据包错误就发送NACK信号见图14。与R99版本的系统相比,快速HARQ在NodeB端完成,不需要RNC的参与,从而大大减少了重传时延,降低了各次传输需要的二、HSUPA的关键技术3,5为了提高上行速率,扩大覆盖面积,减少时延的
4、目的出发,3GPPWCDMA系统的HSUPA功能通过增加一个新的上行传输信道(E2DCH)而实现。传输信道E2DCH采用了基于NodeB的快速分组调度、快速物理层混合重传(HARQ)、上行链路中软切换技术和可选的更短的2ms传输时间间隔等新技术。11上行链路的快速HARQR99中ARQ和HSUPA中HARQ的传输过程接收Ec/No,提高了系统正确接收率和传输数率。在HSUPA中,HARQ使用软合并(SoftCombing)和增量冗余技术(IncrementalRedundancy),提高了重传数据包的传输正确率。HARQ协议是A
5、RQ重传协议的增强形式,相比较于ARQ,有更好的误码性能2。21基于NodeB的快速分组调度HARQ具率,对于其他用户就是噪声。WCDMA的技术特点决定小区容量和负载具有“呼吸效应”,这就是所谓的“软容量”的概念。如果采用有效的技术,将多址干扰降到最低程度,就可以极大地提高系统的容量。由于HSUPA采用了新的技术,使得对于相同业务所需求的Eb/No明显下降,从而UE发射功率减小,减小多址干扰,小区上行吞吐量和高速数据业务服务质量得到明显改善。HSUPA的引入没有改变“软容量”特性,仍然是码分多址系统,之前许多分析容量的方法,在此
6、同样可用。这里建立一个7个全向小区模型,在相同工作频点的邻小区的干扰下,分析小区的容量。在静态仿真器中,每一个用户的发射功率,是相互关联、相互制约的。通过下面公式(1)6,能够解出每一个用户最佳发射功率,在规定的小区在WCDMAR99版本中,移动终端传输速率的调度由RNC控制,移动终端可用的最高传输速率在DCH建立时由RNC确定。RNC却不可能根据小区负载和移动终端的信道状况变化而灵活控制移动终端的传输速率。基于NodeB的快速调度的核心思想是由基站来控制移动终端的传输数据速率和传输时间。在HSUPA当中,调度功能在NodeB中
7、进行。NodeB可以根据它内部得到的测量/统计信息来进行调度,也可以根据终端反馈的信息来进行。基于NodeB的快速调度机制可以使基站灵活快速地控制小区内各移动终端的传输速率,使无线网络资源更有效地服务于访问突发性数据的用户,从而达到增加小区吞吐量的效果。312msTTI和10msTTIWCDMAR99上行DCH的传输时间间隔(TTI)为10,120,140,80ms。在HSUPA中,采用了2msTTI和10msTTI减小空中接口的传输时延、帧对齐带来的时延以及处理时延。在HARQ和FCS(FastCellSelection)的配
8、合下,可以提高小区的吞吐量,加快响应速度,保证提供视频会议、流媒体、视频电话等对时延和速度要求较高的实时多媒体业务的QoS。负荷下,随着用户数不断增加,定的极限值。最后提高到小区规Gp,i,npi,nMvm,npm,nNMvm,apm,a∑∑∑a=1m=1a≠n
