02-wcdma ran basic principle
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Internal
Principios Básicos de la RAN de WCDMA
ISSUE1.0
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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
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Ambiente de Múltiples-Trayectorias
Tiempo
SeñalRecibida
Señal
Transmitida
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Desvanecimiento
Distancia (m)
Potencia Recibida (dBm)
10 20 30
-20
-40
-60
Desvanecimientolento
Desvanecimientorápido
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Capítulo 1 Ambiente de la Transmisión de RadioCapítulo 1 Ambiente de la Transmisión de Radio
Capítulo 2 Desarrollo y Ambiente de 3GCapítulo 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
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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
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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……
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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
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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
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Arquitectura de la Red WCDMA R4
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
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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
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Arquitectura de la Red WCDMA R5
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
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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
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Capítulo 3 Fundamentos de CDMACapítulo 3 Fundamentos de CDMA
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
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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)
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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
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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
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Capítulo 3 Fundamentos de CDMACapítulo 3 Fundamentos de CDMA
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
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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
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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
Código de Expansión
Expansión y Des-expansión (DS-CDMA)
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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
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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
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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
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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)
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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
Código de Expansión
Expansión y Des-expansión (DS-CDMA)
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Señal deseada
La señal de otro usuario
Señal expandida deseada
Código de Expansión
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
Expansión y Des-expansión (DS-CDMA)
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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
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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
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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
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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
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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
•
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Técnicas Principales de HSDPA - Sinopsis
AMC Fast SchedulingHARQ ( Hybrid ARQ)
16QAMSF16, 2ms and CDM/TDM 3 New Physical Channels
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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
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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
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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.
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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)
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Técnicas Principales de HSDPA – 16QAM
Modulación HSDPA
QPKS
16QAM
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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
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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
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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
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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
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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
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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 %
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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
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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
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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!
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Factores a Considerar en el Algoritmo de Calendarización
Qos
Calendarización
Happy bitSI
RoT
SPIAverThrpt
Cur rateRe-trans No
AG,RG
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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
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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
-1448410 ms TTI solamente
SF42Categoría 3
27981448410 ms y2 ms TTI
SF42Categoría 2
-711010 ms TTI solamente
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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 HSDPACapítulo 5 Sinopsis de HSDPA
Capítulo 6 Sinopsis de QoSCapítulo 6 Sinopsis de QoS
Capítulo 7 Sinopsis de MIMOCapítulo 7 Sinopsis de MIMO
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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
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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
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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
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Modo 3GPP HSDPA MIMO
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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
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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%
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