curso umts tmm parte 3

7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 3

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SER MS LDERES HSxPA


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Qu es HSDPA?

High SpeedDownlinkPacketAccess

Es una mejora de WCDMA para permitir servicios de datos demayor tasa binaria en el enlace descendente Se ha incorporado en la Release 5

Permite velocidades de transmisin tericas de hasta 14 Mbit/s En la prctica estarn limitadas a 10,7 Mbits/s

Permitir, tambin, reducir la latencia de los servicios de datos Uno de los principales problemas de los servicios de datos con GPRS y WCDMA

Dos grupos de mejoras tcnicas: Incorporacin de nuevas tecnologas que permiten soportar tasas binarias

ms altas Modulacin/codificacin adaptativas

Asignacin rpida de recursos

Mecanismos de retransmisin hbridos (HARQ)

Nuevo esquema para de la gestin de los recursos radio En vez de controlar la potencia de transmisin para mantener una tasa binaria

constante, se intenta utilizar la mxima tasa binaria que se soporta con la potenciadisponible


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Nuevo modelo de gestin de recursos radio

WCDMA

Controlado en potencia Tasa binaria constante

HSDPA

Potencia constante Tasa binaria variable

Potencia

Tasa binaria


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Modulacin/codificacin adaptativos

En funcin de las condiciones de propagacin e interferencia se seleccionalos esquemas de modulacin y codificacin contra errores que permitenmaximizar la tasa binaria con la potencia disponible proporcionando unacalidad de servicio (p.e., tasa de error) adecuada

16QAM QPSK QPSK

Smbolos de informacin

Smbolos de proteccin frente a errores

Cuatrobits porsmbolo

Dos bits

porsmbolo


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Asignacin rpida de recursos

Consiste en intentar transmitir al usuario que disponga de lasmejores condiciones (relativas) de propagacin en cada instante La ganancia es mayor cuando:

Los desvanecimientos de las distintas conexiones no estn correlados Aumenta el nmero de usuarios

Es necesario complementarlo con mecanismos para garantizaruna cierta equidad en la asignacin de recursos

ndice

de

calidad

Tiempo

Usuario 1

Usuario 2


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Introduccin

Se necesita una nueva entidad de capa 2: MAC-hs Fsicamente situada en el Nodo-B Libera de carga computacional al RNC

Menor latencia al reducir la sealizacin en la interfaz Iub

HS-DSCH

Associated Uplink

SignallingAssociated Downlink

Signalling

FACH RACH

DCCH DTCHDTCH

DSCH

MAC Control

Iur or local

MAC Control

DCH DCH

MAC-d

USCHTDD only

MAC-c/sh

CPCHFDD only

CCCH CTCHBCCH SHCCHTDD only

PCCH

FACHPCH USCHTDD only

DSCHIub

MAC Control

MAC-hs

Configuration without MAC-c/sh

Configuration with MAC-c/sh

Configuration with MAC-c/sh

HARQ,AMC


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Principales problemas

La gestin de los recursos radio es mscompleja La potencia disponible debe repartirse

entre los servicios controlados en potencia(voz o servicios interactivos) y loscontrolados en tasa binaria (datos)

No es posible garantizar una calidad deservicio adecuada para servicios quetengan limitaciones en la variacin delretardo Se perdera la eficacia de los mecanismos

de asignacin rpida de recursos

Requiere Nodos B (estaciones base) msinteligentes Deben incorporar funcionalidades del

controlador de la red radio (RNC)

Control de las retransmisiones

Canales comunes

Canales de trfico dedicados (DCHs)

Potencia no utilizada

Poten

cia

totaldelsector

Canales comunes


Potencia no utilizada

Poten

cia

totaldelsector

Canales comunes

Potencia

totaldelsector


Canales compartidos (HS-DSCHs)

Canales comunes

Potencia

totaldelsector


Canales compartidos (HS-DSCHs)

Aumentan los requisitos de capacidad de procesado y memoria de losterminales mviles

Es necesario proveer de los recursos de transmisin necesarios en la redde acceso radio para soportar las tasas binarias ms elevadas

Mayores requisitos de linealidad en amplificadores de cara a soportar16QAM en reas de cobertura ms extensas

WCDMA

HSDPA


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Estrategias de envo (scheduling)

El Nodo-B reparte el trfico a enviar a cada usuario segn determinadas

estrategias Round-Robin: cola FIFO de usuarios

Maximum C/I: atiende al usuario con mayor relacin C/I en cada momento

Proportional Fair: se atiende al usuario cuya potencia se encuentre en unacresta relativa a su valor medio


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Nuevos canales

Nuevos canales fsicos: HS-PSDCH (High Speed Physical Downlink Shared Channel) HS-SCCH (High Speed Shared Control Channel)

HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel)

El canal HS-PDSCH transporta el trfico a los usuarios Correspondencia directa HS-DSCH -> HS-PDSCH

El canal HS-SCCH transporta informacin de control de bajada Formato empleado en el HS-DSCH

Nmero de canales HS-PDSCH

Modulacin: QPSK / 16-QAM

Tamao de bloque

Informacin de control de HARQ

El canal HS-DPCCH transporta informacin de control de subida

ACK/NACK de cada bloque Medida de la calidad del enlace: CQI (Channel Quality Indicator)


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Nuevo esquema de modulacin

Modulacin 16QAM

Doble tasa binaria para la misma tasa de smbolos Menor proteccin frente a los desvanecimientos

Las regiones de decisin se deben adaptar a los desvanecimientos

El decodificador turbo debe adaptarse a este tipo de modulacin

El Nodo-B slo lo emplea cuando la calidad del enlace (CQI)supera cierto umbral; por debajo se emplea QPSK

1011 1001 0001 0011

1010 1000 0000 0010

1110 1100 0100 0110

1111 1101 0101 0111

i2 i2

i1

q1

q2

q2

0.3162 0.94870.3

162

0.9

487


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Funcionamiento general

Mecanismo general de funcionamiento: Cada UE mide la calidad del enlace y enva una indicacin (CQI) al

Nodo-B Una vez cada TTI (2 ms, tres slots)

El Nodo-B decide cul es el siguiente usuario a ser atendido (FastScheduling) Round-Robin, Maximum C/I, Proportional Fair

En funcin del CQI, el Nodo-B decide el formato de transporte y lamodulacin a emplear Tamao de bloque

Nmero de canales HS-PDSCH

Modulacin

El Nodo-B transmite un bloque de transporte con el formato elegido

para ese UE El UE lo recibe, y si hay un error enva una indicacin NACK por el

canal de subida HS-DPCCH

Al recibir un NACK, el Nodo-B retransmite el bloque anterior

Si el bloque se recibe correctamente se enva unACK


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Descripcin de HSDPA: funcionamiento general

El UE recibe el bloque retransmitido pero

antes de decodificarlo lo combina con elanteriormente recibido: ARQ Hbrido Combinacin a nivel de soft bits (muestras

complejas recibidas)

La combinacin permite compensar losdesvanecimientos: DIVERSIDADTEMPORAL

Cada bloque retransmitido es diferente al

original Mayor nmero de bits de redundancia

Distintas etapas de Rate Matching ajustanla cantidad de redundancia

La redundancia es progresivamente mayorcon el nmero de retransmisiones:Incremental Redundancy

Tras un nmero mximo de retransmisiones, el bloque se descarta Los bloques descartados a nivel MAC-hs sern retransmitidos por RLC

Resultado de las simulaciones: muy pocos bloques son descartados(habitualmente menos del 1%)


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Funcionamiento general


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Canales HS-PDSCH

El canal HS-DSCH se corresponde con un conjunto de canales fsicos

HS-PDSCH Ganancia de procesado fija e igual a 16

Potencia constante durante todo el TTI

TTI fijo igual a 2 ms (3 slots)

Slot #0 Slot#1 Slot #2

Tslot= 2560 chips, M*10*2 bits (k=4)

DataNdata1bits

1 subframe: T = 2 ms


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Cdigos de canalizacin

Cdigos de canalizacin permitidos: 1, 2, 3... 15 de la rama de SF = 16 El cdigo 0 est prohibido por los canales comunes


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Planificacin de cdigos y de potencia

El CRNC puede distribuir los recursos (cdigos OVSF y

potencia) entre los canales dedicados y compartidos para cadaNodo B


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Canal HS-SCCH

ChannelCoding 1

HS-SCCH

Physical

channel

mapping

Rate

matching 1

mux mux

Xccs Xms

Xue

X1X2

Xtbs XhapXrv

Xnd

Y

Channel

Coding 2

Rate

matching 2

UE

specificmasking

Z1 Z2

S1

R1 R2

Xue

RVcoding

r s b

UE specificCRC

attachment

Canal fsico de bajada

Transporta informacin decontrol Formato del HS-DSCH

Control de las retransmisiones

Codificacin fuerte paraasegurar una recepcin

esencialmente libre de errores Pueden existir hasta cuatro

canales HS-SCCH en la celda Recepcin robusta

Si no se recibe informacincoherente de un HS-SCCH, se

prueba con alguno de losrestantes


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Formato del canal HS-SCCH

SF = 128

UE puede monitorizar hasta 4 canales HS-SCCH La identificacin del UE se indica en los bits codificados (parte 1) y en

el CRC (parte 2)

Solo se soporta diversidad de transmisin STTD


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ARQ Hbrido (H-ARQ): Incremental Redundancy

Incremental Redundancy (IR) En cada nueva retransmisin se transmiten bloques distintos:

El nmero de bits de redundancia aumenta en cada retransmisin La probabilidad de deteccin correcta aumenta

El bloque recibido se combina con los anteriores en un Buffer IR Virtual

Combinacin ponderada por la SIR recibida

Necesidad de un buffer de memoria considerable para tasaselevadas

El canal HS-SCCH sealiza la cantidad de redundancia empleadamediante los parmetros RV

El ajuste de la redundancia se realiza mediante dos etapas de RateMatching

Systematicbits

Parity 1bits

Parity2bits

RM_P1_1

RM_P2_1

RM_P1_2

RM_P2_2

RM_S

First Rate Matching Second Rate MatchingVirtual IR Buffer

Nsys

Np1

Np2

Nt,sys

Nt,p1

Nt,p2

bitseparation

NTTI bitcollection

Ndata

C W


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Procesos de retransmisin en HSDPA

Para servicios soportados conHSDPA puede haber hasta tresbucles de procesos deretransmisin

Los soportados por las capasinferiores ofrecen mejoresprestaciones en trminos deretardo introducido

La capacidad del sistema puede estar limitada,dependiendo de las circunstancias, por las capasinferiores (MAC-hs) o superiores (TCP)


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Canal HS-DPCCH

High Speed Dedicated Control Channel

Canal fsico de control slo de subida Existe un canal dedicado por cada usuario

No existe ningn HS-DPDCH asociado, a diferencia de R99

Transporta las indicaciones de ACK/NACK desde el UE al Nodo-B

Subframe #0 Subframe #i Subframe #4

HARQ-ACK CQI

One radio frame Tf= 10 ms

One HS-DPCCH subframe (2 ms)

2Tslot= 5120 chipsTslot= 2560 chips

Tambin lleva indicacionesde CQI, para AMC

La recepcin robusta se consigue repitiendo las transmisiones N_acknack_transmit: n de transmisiones de ACK/NACK

N_cqi_transmit: n de transmisiones de CQI


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Modulacin y codificacin adaptativas (AMC):necesidad

Problema clave en HSDPA: no existe control de potencia Canal compartido: imposible mantener un control de potencia en lazo cerrado

independiente para cada UE

Se requiere algn otro mecanismo de adaptacin al enlace

Solucin: Modulacin y Codificacin Adaptativas En lugar de variar la potencia en cada momento, se vara la tasa binaria

instantnea

Las variaciones de tasa intentan seguir a las variaciones en la calidad delenlace, medida en trminos de SIR A menor SIR, menor tasa binaria

Para conseguirlo se vara el formato de los bloques de transporte de tresformas: Tamao de bloque

Nmero de canales fsicos HS-PDSCH (de 1 a 15)

Modulacin (QPSK, 16QAM)

La entidad que realiza la funcin AMC es la MAC-hs


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Modulacin y codificacin adaptativas (AMC): CQI

El Nodo-B responde a las variaciones en la calidad del enlace

descendente El terminal debe medir la calidad y comunicar este dato al Nodo-B

El parmetro que se utiliza es el llamado CQI (Channel Quality Indicator)

El UE mide la SIR del canal de piloto P-CPICH, y a partir de su valor deduceel CQI Valor entero entre 0 (desvanecimiento profundo) y 30 (mxima calidad)

El Nodo-B recibe los valores de CQI y obtiene el formato a emplear a partir deun conjunto de tablas, segn la categora del terminal

CQITamao bloque

(bits)N canales

fsicosModulacin (dB) NIR XRV

0 N/A 1 QPSK 0 9600 0

1 137 1 QPSK 0

2 173 1 QPSK 0

3 233 1 QPSK 0

4 317 1 QPSK 0

5 377 1 QPSK 0


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CQI

Las variaciones de CQI (lnea marrn) son paralelas a los desvanecimientos

del canal (lnea verde):


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Traspaso en HSDPA

No se soporta el traspaso suave del canal HS-DSCH Implica el traslado de la entidad funcional MAC-hs

El traspaso duro est ligado al evento 1D

Valores de 1-2 dB, 0,5 s


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Estados RRC en HSDPA

Solo se contemplan tresestados Solo en el estado Cell DCH

se puede transmitirinformacin a travs delcanal HS-DSCH/DCH

Transicin entre estado IDDLE y Cell DCH


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Dispositivos con HSDPA

Tarjetas de datos: Motorola:

D1100 PC card GSM/GPRS/UMTS/HSDPA; disponibles en Q4 2005

Novatel Wireless: PC card 850/900/1800/1900 MHz GSM/GPRS/EDGE disponibles: 2H2005

Merlin U730: 850/1900 MHz UMTS/HSDPA (Norteamrica)

Merlin U740: 2100 MHz UMTS/HSDPA (Asia, frica, Europa, Oriente Medio)

PCI Express Mini Card compatible con 850/900/1800/1900 MHz GSM/GPRS/EDGE enfase de desarrollo:

Expedite EU730: 850/1900 MHz UMTS/HSDPA (Norteamrica) Expedite EU740: 2100 MHz UMTS/HSDPA (Asia, Africa, Europa, Oriente Medio)

Option: HSDPA data card disponible a finales de 2005

Siemens: tetrabanda para GSM/GPRS/EDGE; disponibles: 2H2005 DC10 UMTS 2100 Europa/Asia

DC16 UMTS 850/1900 MHz for U.S.

Sierra Wireless: disponibilidad en 2H 2005 AirCard 850: 850/900/1800/1900/2100 EDGE-UMTS-HSDPA (Europa) AirCard 860: 850/900/1800/1900 EDGE-UMTS-HSDPA (Norteamrica)

Terminales: Samsung y LG prevn terminales para la segunda mitad de 2005

Prototipo HSDPA de Samsung


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Futuras mejoras

A corto plazo: Introduccin de la seleccin rpida de clula Mejoras en el enlace ascendente: EUDCH/HSUPA/EUL

Se incorpora en Release 6 Aplicando las mismas tecnologas al enlace ascendente (en la medida

de lo posible) Se espera soportar tasas binarias mximas en torno a 4 Mbit/s

A medio/largo plazo

HSDPA con sistemas multiantena (MIMO) La utilizacin de esta tecnologa tambin se plantea para otros

sistemas como WiFi (802.11n) o WiMAX

HSDPA con OFDM Un estudio inicial realizado en 3GPP alcanza algunas conclusiones:

Para un ancho de banda de 5 MHz, OFDM no ofrece ventajassignificativas de capacidad respecto de espectro ensanchado

Para anchos de banda superiores (10-20 MHz), OFDM s resultauna opcin que ofrece mejor eficiencia espectral y una menorcomplejidad del terminal

Simplificacin de la red de acceso radio Incorporacin de nodos BSR (Base Station Router)


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Descripcin de HSUPA: novedades respecto aR99

HSUPA: High Speed Uplink Packet Access

Caractersticas bsicas: Nuevos canales E-DCH dedicados de subida

Trfico de paquetes de alta velocidad

Presencia de control de potencia

Tasa binaria variable dependiendo de las condiciones del canal(mximo 5.7 Mbps)

Mecanismo complementario de HSDPA Tcnicas de adaptacin al canal

ARQ Hbrido (H-ARQ)

Control de potencia

Variacin dinmica del formato de transporte (E-TFC)

Acceso rpido mediante access grants concedidos por la celday las vecinas Controlan los instantes de transmisin y la relacin de potencia E-

DPDCH / DPCCH

Ajustan la interferencia sobre la celda actual y las vecinas


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Descripcin de HSUPA: novedades respecto a R99

Existe control de potencia en lazo cerrado El lazo interno controla la potencia de los canales dedicados de subida:

DPCCH DPDCH

E-DPCCH mantienen relaciones de potencia fijas respecto al DPCCH

E-DPDCH

HS-DPCCH

El control de potencia permite compensar las variaciones de seal causadaspor el canal

Mecanismo alternativo al AMC de HSDPA Estabiliza la potencia => para una misma BLER, la BER disminuye

Mejora la eficacia del H-ARQ: menor nmero de retransmisiones

La tasa binaria recibida es variable Efecto del canal radioelctrico

Influencia de los dems usuarios: congestin, gestin de prioridades Variaciones en los access grants que determinan la relacin de potencia entre el

canal E-DPDCH y DPCCH (beta_ed) Existen 6 categoras de terminal

Capacidad de procesamiento variable


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Se necesitan dos nuevas entidades de capa 2 en UTRAN

MAC-e (situada en el Nodo-B), gestiona el H-ARQ MAC-es (situada en el RNC), se encarga del reordenamiento de los paquetes

y la gestin del soft handover

FAC H R ACH

DCCH DTCHDTCH

DSCHTDD only

MAC Control

Iur or local

MAC Control

DCH DCH

MAC-d

USCHTDD only

MAC-c/sh/m

CCCHCTCH

BCCH

SHCCHTDD only

PCCH

FACHPCH USCHTDD only

DSCHTDD only

MAC Control

HS-DSCH HS-DSCH

Associated UplinkSignalling

Associated Downlink

Signalling

MAC-hs

Configuration

without MAC -c/shConfiguration

with MAC

Configuration

with MAC-c/ sh

E-DCH

Associated UplinkSignalling

Associated Downlink

Signalling

MAC Control

MAC-es

MAC-e

MAC Control

Iub

c/sh

MSCH

MTCHMCCH

H-ARQ

Reordena

paquetes


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Servicios a prestar:

VoIP Videoconferencia de alta calidad

Background (FTP, e-mail)

...etc...

HSUPA est pensado para coexistir con HSDPA

Temporizacin compatible entre HSDPA y HSUPA La combinacin HSDPA + HSUPA ofrece un servicio de paquetes de alta

velocidad asimtrico HSDPA: hasta 14.4 Mbps (DL)

HSUPA: hasta 5.7 Mbps (UL)

No requiere cambios en la red troncal nicamente aumento de capacidad del SGSN para gestionar mayor volumen de

trfico


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Nuevo canal dedicado de transporte: E-DCH

Adaptacin del DCH de Release 99 Tamaos de bloque grandes (hasta 20000 bits) La duracin del TTI se reduce a 2 10 ms

Codificacin turbo 1/3 exclusivamente

Ganancias de procesado pequeas (64, 32, 16, 8, 4, 2)

El canal es dedicado, a diferencia del canal HS-DSCH de HSDPA Posible la transmisin simultnea de varios usuarios con canales E-DCH

independientes El usuario efecta peticiones de acceso a la red

La celda controla los instantes de transmisin y la potencia a emplear, para limitarla interefencia

Los access grants (Absolute, Relative) controlan la relacin beta_ed de cadausuario

Objetivo: aumentar el throughput respecto a R99, para complementar

HSDPA con un mecanismo de alta velocidad en uplink Aumentar el nmero de bits transmitidos en cada TTI

Disminuir la BLER mediante H-ARQ y control de potencia


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Presencia de H-ARQ

Mismo mecanismo de retransmisiones hbridas que en HSDPA El nmero de procesos H-ARQ est fijado a priori:

8 procesos para TTI = 2 ms

4 procesos para TTI = 10 ms

No es necesaria una temporizacin tan estricta como enHSDPA

Presencia de lazo interno de potencia sobre E-DPCCH y E-DPDCH La potencia de E-DPCCH y E-DPDCH es controlada por el

mismo lazo interno que controla el DPCH

Se mantienen unas relaciones de potencia con respecto alDPCCH: Beta_ec: E-DPCCH / DPCCH

Beta_ed: E-DPDCH / DPCCH

La relacin beta_ed puede variar con los access grants


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Nuevos canales fsicos: E-DPDCH, E-DPCCH, E-HICH, E-AGCH,E-RGCH E-DPDCH (E-DCH Dedicated Physical Data Channel)

transporta los datos de usuario (1, 2 4 canales simultneos)

E-DPCCH (E-DCH Dedicated Physical Control Channel) informacin de control de las retransmisiones y formato de transporte

empleado (E-TFC)

E-HICH (E-DCH Hybrid ARQ Indicator Channel) contiene las indicaciones ACK/NACK

E-AGCH (E-DCH Absolute Grant Channel) contiene los Absolute Grants de la Serving Cell

E-RGCH (E-DCH Relative Grant Channel)

contiene los Relative Grants de las Non-Serving Cells

No se emplea modulacin 16-QAM! Modulacin QPSK como en R99 (con distintas amplitudes en los ejes I

y Q)


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Descripcin de HSUPA: funcionamiento general

Mecanismo general de funcionamiento: Los UEs que deseen transmitir envan peticiones de recursos a la red

Scheduling Information

Happy bit campos contenidos en las PDUs

Los Nodos-B del active set conceden access grants: Absolute Grants: concedidos por la Serving Cell, determinan la mxima

relacin beta_ed a emplear

Relative Grants: concedidos por las Non-Serving Cells, hacen aumentar,mantener o disminuir la relacin beta_ed (UP, HOLD, DOWN)

En funcin de la relacin beta_ed, el UE decide el formato de transportea emplear en ese TTI (E-TFC) Tamao de bloque

Nmero de canales E-DPDCH a emplear

El UE transmite un bloque de transporte con el formato elegido El Nodo-B lo recibe, y si hay un error enva una indicacin NACK por el

canal de bajada E-HICH

Al recibir un NACK, el UE retransmite el bloque anterior

Si el bloque se recibe correctamente se enva unACK


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El Nodo-B recibe el bloque

retransmitido pero antes dedecodificarlo lo combina con elanteriormente recibido: ARQ Hbrido Combinacin a nivel de soft bits

(muestras complejas recibidas)

La combinacin permite compensarlos desvanecimientos: DIVERSIDAD

TEMPORAL Cada bloque retransmitido es

diferente al original Mayor nmero de bits de redundancia

Distintas etapas de Rate Matchingajustan la cantidad de redundancia

La redundancia es progresivamentemayor con el nmero deretransmisiones: IncrementalRedundancy

Tras un nmero mximo de retransmisiones, el bloque se descarta Los bloques descartados a nivel MAC-e sern retransmitidos por RLC


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El resultado es un throughput elevado, dependiente de varios factores:

Lejana de la estacin base Condiciones radioelctricas (nmero de multitrayectos, perfil de potencias)

Categora de terminal Ejemplo: resultados empleando el formato FRC1 (1.3 Mbps de pico)

FRC1 sin diversidad

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

-15 -10 -5 0 5 10 15

Ec/No (dB)

Throug

hput(kbps)

AWGN

PA3

PB3

VA30

VA120


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Descripcin de HSUPA: categoras de UE

Existen 6 categoras Diferentes capacidades de procesamiento y memoria

Nmero mximo de canales E-DPDCH soportados simultneamente

Ganancia de procesado mnima (2, 4)

Soporte de 2 ms de TTI

Tamao mximo de bloque


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Descripcin de HSUPA: canal E-DCH

Codificacin del canal E-DCH Cadena de procesamiento diferente a la de los canales DCH

La codificacin de canal emplea siempre turbocdigos con tasa 1/3

CRC attachment

aim1,aim2,aim3,...,aimA

Code block segmentation

Channel Coding

Physical ChannelSegmentation

Physical channel(s)

Physical Layer Hybrid-ARQ

functionality/Rate matching

oir1,oir2,oir3,...,oirK

ci1,ci2,ci3,...,ciE

up,1,up,2,up,3,...,up,U(p)

s1,s2,s3,...,sR

bim1,bim2,bim3,...,bimB

Interleaving &

Physical channel mapping


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Descripcin de HSUPA: canales E-DPDCH

El canal E-DCH se corresponde con un conjunto de canales

fsicos E-DPDCH E-DPDCH:

Ganancia de procesado variable (2, 4, 8, 16, 32, 64)

TTI de 2 10 ms

Potencia variable en cada slot segn el lazo interno

1, 2 4 canales E-DPDCH simultneos

Data, Ndata bits

Slot #1 Slot #14Slot #2 Slot #iSlot #0

Tslot = 2560 chips, Ndata = 10*2k+2

bits (k=05)

Tslot = 2560 chips

1 subframe = 2 ms

1 radio frame, Tf= 10 ms

E-DPDCHE-DPDCH

E-DPCCH 10 bits


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Telefnica I+D

ACELERAR PARA

SER MS LDERES

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Descripcin de HSUPA: canal E-DPCCH

E-DCH Dedicated Physical ControlChannel

Transporta informacin de control Formato del E-DCH (TFCI)

Control de las retransmisiones (RSN)

Happy bit

Codificacin fuerte para asegurar unarecepcin esencialmente libre deerrores (cdigo Reed Muller)

Afectado por el control de potencia Mantiene una relacin de potencia

constante con respecto al DPCCH(beta_ec)

SF = 256

E-DPCCH

Physicalchannel

mapping

Multiplexing

xh,1 xrsn,2, xrsn,1

ChannelCoding

xtfci,7, ..., xtfci,2, xtfci,1

x1, x2,..., x10

z0, z1,..., z29


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Telefnica I+D

ACELERAR PARA

SER MS LDERES

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Descripcin de HSUPA: canal E-HICH

E-DCH Hybrid ARQ Indicator Channel

Canal fsico de control slo de bajada SF = 128, canal dedicado para cada usuario

Transporta las indicaciones de ACK/NACK desde el Nodo-B acada UE Secuencia de valores bi,j siguiendo un patrn determinado, afectados

por una amplitud distinta para ACK / NACK El patrn de signaturas ortogonales favorece la deteccin en el UE

Al no existir CRC existen umbrales de deteccin y probabilidad de falsaalarma

Slot #14

Tslot = 2560 chip

bi,39bi,1bi,0

Slot #0 Slot #1 Slot #2 Slot #i


1 subframe = 2 ms

D i i d HSUPA l E AGCH


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Telefnica I+D

ACELERAR PARA

SER MS LDERES

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Descripcin de HSUPA: canal E-AGCH

E-DCH Absolute Grants Channel

Canal fsico de control slo de bajada SF = 128, canal compartido por todos los

usuarios Los usuarios se distinguen por un CRC

especfico derivado del E-RNTI (E-DCHRadio Network Identifier)

Transporta losAbsolute Grants a cadausuario Cadena de codificacin independiente

Se transmite un Absolute Grant en cadaTTI

Channel coding

xag,1, xag,2,..., xag,6

Rate matching

ID specificCRC attachment

Physical channelmapping

y1, y2,..., y22

z1, z2,..., z90

E-AGCH

r1, r2,..., r60

Slot #1 Slot #14Slot #2 Slot #iSlot #0

Tslot = 2560 chips

1 subframe = 2 ms


E-AGCH 20 bits

D i i d HSUPA l E RGCH


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Telefnica I+D

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SER MS LDERES

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Descripcin de HSUPA: canal E-RGCH

E-DCH Relative Grants Channel

Canal fsico de control slo de bajada SF = 128, canal dedicado para cada usuario

Transporta los Relative Grants a cada usuario Secuencia de valores bi,j siguiendo un patrn determinado, afectados

por una amplitud distinta para UP, DOWN, HOLD El patrn de signaturas ortogonales favorece la deteccin en el UE

Al no existir CRC existen umbrales de deteccin y probabilidad de falsa alarma

Slot #14

Tslot = 2560 chip

bi,39bi,1bi,0

Slot #0 Slot #1 Slot #2 Slot #i


1 subframe = 2 ms


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Telefnica I+D

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SER MS LDERES

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ARQ Hbrido (H-ARQ): Procesos H-ARQ

Mecanismo similar al de HSDPA

Al no tratarse de un canal compartido, no se necesita unatemporizacin estricta No existe el concepto de distancia inter-TTI

El nmero de procesos H-ARQ es un parmetro fijo y dependiente deltamao de TTI: TTI = 2 ms: 8 procesos H-ARQ

TTI = 10 ms: 4 procesos H-ARQ

El UE puede transmitir con un patrn continuo si la red se lo permite Con 4 procesos H-ARQ:

X1 X2 X3 X4 X1 X2 X3 X4 X1 X2 X3 X4........

Con 8 procesos H-ARQ:

X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8.......


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ARQ Hbrido (H-ARQ): MAC-e/es

La presencia de ms de un proceso H-ARQ obliga a mantener

nmeros de secuencia

La entidad encargada de reordenar las PDUs es la MAC-es Existe una entidad MAC-es en cada UE y otra en el RNC

La entidad encargada de gestionar las retransmisiones es la MAC-e Existe una entidad MAC-e en cada UE y otra en el Nodo-B

Permite mucha agilidad al no intervenir el RNC


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SER MS LDERES

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Control de potencia: necesidad

Diferencia con HSDPA: s existe control de potencia Canal dedicado => posible mantener un control de potencia en lazo cerrado

independiente para cada UE Necesario para evitar el efecto cerca lejos

Se vara la potencia en cada momento, como en R99, en lugar de la tasa

binaria instantnea Para la misma BLER se reduce la BER y mejora la eficacia del H-ARQ

La potencia de los canales dedicados E-DPCCH, E-DPDCH, DPCCH,

DPDCH y HS-DPCCH evoluciona de manera paralela La referencia es el DPCCH

Todos los dems canales mantienen relaciones de potencia determinadas conrespecto al DPCCH: E-DPCCH / DPCCH: beta_ec

E-DPDCH / DPCCH: beta_ed (variable con los access grants)

DPDCH / DPCCH: beta_d

HS-DPCCH / DPCCH: beta_hs El receptor del Nodo-B estima la SIR en el campo PILOT del DPCCH

Comparando SIRest con SIRtg se enva un comando TPC de control depotencia al UE por el enlace descendente


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ACELERAR PARA

SER MS LDERES

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Control de potencia: necesidad

En ausencia de control depotencia, las variaciones de SIRrecibida son paralelas a losdesvanecimientos del canal

Con control de potencia la sealrecibida se estabiliza y disminuyela BER para una misma BLER

Efecto positivo sobre elmecanismo H-ARQ

Concesin de recursos en HSUPA: access grants


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SER MS LDERES

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Mecanismo basado en solicitud concesin El UE solicita acceso a travs de:

Scheduling Information

HLID (Highest Priority Logical Channel ID)

TEBS (Total E-DCH Buffer Status)

HLBS (Highest Priority Logical Channel Buffer Status)

UPH (UE Power Headroom)

Happy Bit: indica a la red que se desean ms recursos de los

concedidos El Nodo-B concede recursos a travs de access grants:

Controlan la potencia de transmisin del E-DPDCH modificando elparmetro beta_ed

Dos tipos:

Absolute Grants (enviados por el canal E-AGCH)

Relative Grants (enviados por el canal E-RGCH)



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SER MS LDERES

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Absolute Grants Controlan la mxima relacin beta_ed a emplear en el siguiente

TTI Permiten habilitar o deshabilitar la transmisin del UE

Relative Grants Sirven para aumentar, mantener o disminuir la relacin beta_ed

UP DOWN saltos discretos en Scheduling Grant Table

HOLD Dos tipos:

Serving Relative Grants: Transmitidos en todas las celdas pertenecientes al Serving RLS Permite controlar la potencia de los UEs bajo el control del Nodo-

B Non-serving Relative Grants:

Transmitidos en todas las celdas pertenecientes a un non-servingRLS (celdas vecinas)

Permiten limitar la interferencia producida sobre las celdasvecinas

Concesin de recursos en HSUPA: seleccin de


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ACELERAR PARA

SER MS LDERES

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Concesin de recursos en HSUPA: seleccin deformato

La seleccin de formato (E-TFC) est condicionada por losaccess grants: Mecanismo de adaptacin del bitrate a los recursos disponibles

Los access grants determinan el formato a emplear

Anlogo a la seleccin del TFC de R99, pero ms flexible Nmero de formatos posibles muy superior


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Telefnica I+D

ACELERAR PARA

SER MS LDERES Evolucin a largo plazo de UMTS

Evolucin de UMTS


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ACELERAR PARA

SER MS LDERES

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Evolucin de UMTS

Long Term Evolution en 3GPP


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ACELERAR PARA

SER MS LDERES

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Long Term Evolution en 3GPP

El estudio de viabilidad debe entregar sus conclusiones en julio

La semana pasada se celebr una reunin en China de cara a fijarposiciones

Tres cuestiones Mtodo de acceso

FDD: OFDM en DL, SC-FDMA en el ascendente

TDD: dos variantes

Misma tcnica que en FDD Evolucin del sistema TD-SCDMA

Adems, est la propuesta de sistema multiportadora de Qualcomm,apoyada por Cingular

Macrodiversidad Con una arquitectura basada en nodos BSR es complejo su soporte

Arquitectura de la red de acceso Acuerdo de mnimos por imposibilidad de que se aceptara una

propuesta concreta en RAN 3

Se va a solicitar que se aplace su decisin para trabajar con SA3

El problema es donde se realiza el cifrado

Algunos operadores no ven aceptable que se realice este en laBSR

Aspectos destacados


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ACELERAR PARA

SER MS LDERES

Aspectos destacados

Arquitectura plana Constituida por dos elementos: eNodeB y aGW

Funcionalidad de RRC Se localiza en el eNodeB

ARQ externo Se localiza en el eNodeB

aGW

eNodeB

aGW is a CN Node

RRC connection when UE is ACTIVE

Dormant/awake RRC states

Some companies may model it in MAC

MM connection

ACTIVE/IDLE

Iu/Gb likeS1

aGW

eNodeB

ACTIVE/IDLE

S1

aGWaGW

eNodeB eNodeBBuffers

Outer ARQ

MAC

PHY

PDCP

Ciphering

Packet/context transfer for Mobility

Minimal latency

curso umts tmm parte 3

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