HSPA+


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HSPA+【HSPA+】HSPA+的英文全称为 High-Speed Packet Access+,增强型高速分组接入技术,是HSPA的强化版本,最高的下行21Mbps,大部分HSPA+手机基本都是支持5.76Mbps的最高上行速度和21Mbps或者28Mbps的最高下行速度,相比较HSPA的速度更快 。总的来说HSPA+比HSPA的速度更快,性能更好,技术更先进,同时网路也更稳定,是目前LTE技术运用之前的最快的网路!ITU已经把HSPA+列为4G网路的一个标準,目前4G标準有LTE-Advanced、WirelessMAN-Advanced、WIMAX、HSPA+、LTE(FDD-LTE和TDD-LTE)5个标準 。
基本介绍中文名:增强型高速分组接入技术
外文名:High-Speed Packet Access+
简写:HSPA+
特点:速度更快,性能更好
基本解释HSPA+,演进式HSPA(又名: HSPA Evolution, HSPA+, I-HSPA 或 Internet HSPA)定义于 3GPP release 7 。Evolved HSPA 提供 HSPA 的数据传输率达到下行 42 42Mbps 以及上行 22 42Mbps 在使用 MIMO 技术以及更高速的 modulation 。HSPA+是HSPA(3GPPR6)的向下演进版本,是上下行能力增强的一项技术,在FDD系统中,上下行资源是分开处理的,因此HSPA+的终端类别要分别从上下两个角度进行 。从标準定义的角度,HSPA+的下行业务信道是HS-DSCH,因此下行的终端类别也称为“HSDPA终端类别”,当然这里的“HSDPA终端类别”不同于3GPPR5中的”HSDPA终端类别“ 。同样,HSPA+的上行业务信道是E-DCH,因此上行的终端类别可称为“HSUPA终端类别”,也不同于3GPPR6中的“HSUPA终端类别” 。相关知识3GPP对HSUPA的称呼是E-DCH是3GPPR6及后续规範版本中定义的关键新特性目标:提高上行链路数据传输速率,理论上最高达5.76Mbps,典型值2Mbps,同时提高频谱效率,改善容量 。可基于3GPPR’99/HSDPA网路直接演进E-DCH和R99/HSDPA相比HSUPA不是独立的新功能,是DCH的增强 HSUPA运行需要使用到R99大多数基本功能(如功控、软切换等)HSUPA没有替代任何R99功能,更多的是叠加而不是替代为什幺HSUPA可以提高接入速率,增大容量香农定理C=W*log2(1+S/N)HSUPA没有採用高阶调製就获得了高速率?是L1的HARQ和NodeB快速调度HSPA+速率3GPP又继续推出了R7、R8、R9等,继续为提高数据速率而努力 。如表1所示 。表1 HSPA+速率
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R7的主要特点是将HSPA增强到HSPA+ 。频率频宽一如既往地保持R99的5MHz不变,那幺要增加数据速率,就只能通过提高频谱利用率来达到了 。所以这里我们看到, HSPA+採用了更高阶的调製,下行引入64QAM,上行则引入16QAM 。这都使数据速率有了大幅的提高 。R7还有一个亮点是引入了一个很有前途的技术, 叫多输入多输出,简称MIMO 。有资深专家就说过:“在多用户接入系统中,空间处理是最有前途的 。”这个MIMO就是一种空间处理技术,它不像传统那样,採用单天线传送、单天线接收信号 。而是在空间使用多天线传送,多天线接收,向空间要容量 。据计算,增加的天线对数会使容量线性增加 。也就是天线对数如果增加一倍,那幺数据速率也会增加一倍 。这里我们看到,使用两天线传送两天线接收的MIMO后,虽然调製也还是R6时的16QAM,但是速率却提高了1倍 。R7之后的R8版本,继续通过提高频谱利用率来提高速率,同时提出通过双小区来提高传输速率 。信道结构HSUPA新的传输信道Uplink:E-DCHHSUPA新的物理信道Uplink:E-DPDCH:E-DCHDedicatedPhysicalDataChannel(E-DCH专用物理数据信道)E-DPCCH:E-DCHDedicatedPhysicalControlChannel(E-DCH专用物理控制信道)DownlinkE-AGCH:E-DCHAbsoluteGrantChannel(E-DCH绝对準入信道)E-RGCH:E-DCHRelativeGrantChannel(E-DCH相对準入信道)E-HICH:E-DCHHARQAcknowledgementIndicatorChannel(E-DCH指示符信道)E-DCHE-DCH和DCH的差异DCH:一个UE多个,複合为一个CCTrCHE-DCH:一个UE仅能一个,MAC可将多个业务复用到一个E-DCH,支持HARQE-DCH和DCH可以并存同一UE,但若配置了E-DCH,则DCH的最大速率被限制在64kbpsE-DCH编码过程CRC:固定为24bit,DCH为0、8、12、16、24bit传输块分割:Max5114bit信道编码:1/3Turbo,DCH为1/2、1/3卷积,1/3TurboHARQ:速率匹配并产生RV物理信道分段:与DCH相同交织:只有一次,DCH为两次比较HSUPA新的物理信道上行E-DPDCH(E-DCHDedicatedPhysicalDataCHannel)传输上行数据,扩频因子256~2,BPSK调製上行E-DPCCH(E-DCHDedicatedPhysicalControlCHannel)传输上行控制信息E-TFCI,RSN,等,扩频因子256下行E-AGCH(E-DCHAbsoluteGrantCHannel)传输NodeB调度程式判决绝对值,SF=256下行E-RGCH(E-DCHAbsoluteGrantCHannel)传输增/减调度指令,SF=128下行E-HICH(E-DCHHARQAcknowledgementIndicatorCHannel)传输上行数据接受确认指示,SF=128上下行AssociatedPDCH传输高层信令,提供功控、同步参考下行数据物理信道(1)用于上行传输数据,OVSF,扩频因子256~2,调製方式BPSK(2)支持多码道传输,最大速率2×SF2+2×SF4=5.76Mbps(3)支持两种TTI:2ms或10ms,2msTTI通过5个独立的子帧实现 (4)E-DPDCH不能独立传输,需要同时传送DPCCH,依据其导频进行信道估计和功控DPDCH相同:帧结构,OVSF,多码道传输,BPSK,快速功控,不同:E-DPDCH支持SF=2E-DPDCH支持NodeB调度E-DPDCH支持HARQE-DPDCH支持2msTTIHSUPA新的物理信道--E-DPCCH(1)用于上行传输和E-DPDCH相关的物理层控制信息(2)10bit信息,主要包括三部分:E-TFCI,RSN,Happybit(3)实际信息10bit进行(30,10)二阶Reed-Muller编码变为30bit(4)固定映射到I支路,扩频因子为SF2561,(5)2msTTI传输30bit,10msTTI重複这30bit5次E-DPCCH包含的10bit信息(1)E-TFCI:7bit,E-DCH传输格式组合指示,表明E-DPDCH传输块大小(2)3GPP25.321定义了4个E-TFCItable(3)RSN:2bit,重传序列号,通知当前E-DPDCH上传送的传输块HARQ序号(4)首传RSN=0,第一次重传RSN=1,………,第三次重传RSN=3(5)Happybit:1bit,指示UE是否满足当前的数据速率(相对功率)UE选择E-TFCI是基于(1)允许的E-TFCS(由RNC通过RRC信令指示)(2)準入功率(AGCH/RGCH通过NodeB调度)(3)UEbuffer(RemainingPDUstotransmit)(4)UEcapability(如MaxTxpower)E-AGCH(1)下行公共信道,用于通知E-DPDCH相对于DPCCH可使用的準确功率水平(2)共6bit信息,包含三部分内容(3)绝对準入值(5bit):0~31,表明E-DPDCH/DPCCH功率比(4)绝对準入範围(1bit):仅用于2msTTI,用以激活/去激活某一特定的HARQ进程(由E-AGCH时序来识别)或全部HARQ进程(5)主/辅UE-id:用于掩码E-AGCH,表征E-AGCH属于哪个UE(6)SF=256,2msTTI传输60bit,10msTTI重複这60bit5次E-AGCH编码过程(1)E-AGCH的结构与HSDPA的HS-SCCH结构非常相似(2)6bit信息上计算一个16bit的CRC,并使用主/辅UE-id进行掩码(3)通过UE-id,UE可以知道E-AGCH是否属于自己E-RGCH(1)下行信道,用于传递↑或↓指令,影响E-DPDCH的相对发射功率,从而调节上行数据速率的上升/下降(2)E-RGCH採用开/关键控的BPSK调製 (3)2msTTI,RG信息在3个slot传送,10msTTI时:(4)40个E-RGCH和E-HICH复用到一个SF=128的下行码道HSUPA新的物理信道--E-HICH(1)下行信道,用于传递上行数据接受确认/非确认讯息(2)E-HICH採用开/关键控的BPSK调製(3)2msTTI,HI信息在3个slot传送,10msTTI时HI在12个slot传送(4)40个E-RGCH和E-HICH复用到一个SF=128的下行码道E-HICH/E-RGCH复用过程(1)E-HICH/E-RGCH基本组成单元是40bit长的正交序列(2)40个正交序列复用到一个SF=128的码道 。(3)相同的E-HICH/E-RGCHbit在3个时隙重複3次,但遵循特定的跳变图样(4)一个小区可以配置多个SF=128的码道来突破40个特徵码(E-HICH和E-RGCH各20个)的限制,但同一用户的E-HICH/E-RGCH必须在同一码道