WCDMA小区引入HSUPA后小区容量影响.doc

WCDMA 小区引入 HSU PA 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 HSU PA , 以及实现 HSU PA 功能所需要的关键技术 。之后 , 通过 MA TL AB 建立 Mo nte Carlo 静态仿真平台 , 得到部署 HSU PA 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 : HSU PA ; HARQ ; 中图分类号 : TN9251533 Mo nte Carlo ; 吞吐量 文献标识码 : A 文章编号 : 1008 - 3545 (2008) 01 - 0022 - 04 如图 1 所示 。 一、引 言 WCDMA 无 线 接 入 沿 着 高 速 下 行 链 路 接 入 ( HSD PA) 和高速上行链路接入 ( HSU PA) 的路 线演进 , 两者又通称为高速分组接入 ( HSPA ) 。 2002 年 , 3 GP P 在 HSD PA 规范 R5 的第一版本成 功定稿后就开始了 HSU PA 的规范工作 , 并于 2004 年 12 月发布了第一个 R6 版本 。引入 HSU PA 后 , 上行速??将高于 384 kbit / s , 在第一阶段峰值速率 预计达到 1～2 Mbit / s , 第二阶段的数据数率达到 3～4 Mbit / s 。实现了对诸如多媒体通信 、视频会 议 、Vo IP 等要求高速对称数据通信业务的支持 。 图 1 R99 中 ARQ 和 HSU PA 中 HARQ 比较 R99 版本中 , 数据包重传是由 RN C 控制的 RL C 重传完成的 , 重传时延超过 100 ms 。在 HSU2 PA 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 AC K/ NAC K 信令 , 如果接收的数据包正确就发 送 AC K 信号 , 如果接收到的数据包错误就发送 NAC K 信号见图 1 4 。与 R99 版本的系统相比 , 快 速 HA RQ 在 No de B 端完成 , 不需要 RN C 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、HSU PA 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 的目的出发 , 3 GP P WCDMA 系统的 HSU PA 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 No de B 的快速分 组调度 、快速物理层混合重传 ( HA RQ ) 、上行链 路中软切换技术和可选的更短的 2 ms 传输时间间 隔等新技术 。 11 上行链路的快速 HA RQ R99 中 A RQ 和 HSU PA 中 HA RQ 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 HSU PA 中 , HA RQ 使用软合并 ( Sof t Co mbing) 和增量冗余技术 ( Incremental Redundancy) , 提高 了重传数据包的传输正确率 。HA RQ 协议是 A RQ 重传协议的增强形式 , 相比较于 A RQ , 有更好的误码性能2 。 21 基于 No de B 的快速分组调度 HA RQ 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 HSU PA 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 U E 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 。 HSU PA 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 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 WCDMA R99 版本中 , 移动终端传输速率的 调度由 RN C 控制 , 移动终端可用的最高传输速