TDSCDMA HSDPA UTRAN高级设计说明书07.docx

1、TDSCDMA HSDPA UTRAN高级设计说明书07TD-SCDMA HSDPA UTRAN高级设计说明书目录1 概述 61.1 文档目的 61.2 文档读者 61.3 文档背景 61.4 文档说明 61.4.1 文档定位 61.4.1 文档范围 71.4.2 输入文档 71.4.3 下属指导文档 72 参考文档 73 术语及缩略语 84 HSDPA UTRAN技术概述 95 HSDPA UTRAN 需求规格 95.1 规范需求 95.2 业务需求 95.3 支持的业务类型 105.4 用户HS-DSCH配置 115.5 用户上下行业务配置需求 115.5.1 下行业务 115.5.2 上

2、行业务 115.5.3 支持的上下行业务组合 115.6 载扇配置需求 115.6.1 载扇业务配置 115.6.2 载扇信道配置 115.7 移动性需求 125.7.1 UTRAN支持以下几种类型的服务HS-DSCH小区的改变： 125.7.2 UTRAN还可以支持以下几种类型的切换： 125.8 其它需求 125.8.1 对N频点R4的兼容性 125.8.2 测量需求 126 HSDPA UTRAN架构设计 126.1 Layer2、layer3层协议架构 126.2 载扇信道配置 136.2.1 5个时隙配置为HS-DSCH信道 136.2.2 4个时隙配置为HS-DSCH信道 146.

3、2.3 3个时隙配置为HS-DSCH信道 146.2.4 2个时隙配置为HS-DSCH信道 156.2.5 1个时隙配置为HS-DSCH信道 156.3 流程说明 166.3.1 小区配置 166.3.2 HSDPA链路建立 176.3.3 移动性 186.3.3.1 本小区内的重配方式 196.3.3.2 NodeB内服务小区改变 206.3.3.3 RNC内NodeB间服务小区改变 226.3.3.4 RNC之间服务小区改变 237 HSDPA关键算法 247.1 算法相关的测量 247.1.1 Uu口需要的测量 247.1.2 NBAP口需要的测量 247.2 RRM部分 247.2.1

4、 用户接纳控制 247.2.2 小区内用户数量变化情况下的资源更新（动态信道分配） 257.2.3 HSDPA资源释放和重建 257.3 MAC-hs调度 257.4 流控 258 附录 268.1 关于HS-DSCH信道最大传输速率的计算方法 268.2 上行DCH信道理论最大速率的计算方法 26TD-SCDMA HSDPA UTRAN高级设计1 概述文档目的此文档的目的从UTRAN系统级的角度完成HSDPA的设计。重点关注的部分在于业务类型、业务配置、各种情况下的载扇配置以及移动性下的各个流程，同时简单介绍了一些关键的算法中需要注意的问题； 此文档用于指导网元级的架构设计。文档读者此文档的

5、读者是UTRAN系统架构设计人员、RNC和NodeB的需求分析和架构设计人员、测试人员、产品管理人员。文档背景本文档最终参考的标准为CCSA的R5标准，但是由于CCSA的标准还没有出来，本文档是参考3GPP的R5版本而形成的高级设计。当CCSA的R5标准最终形成，本文档需要根据CCSA的标准进行修正。文档说明文档定位此文档在TD-SCDMA项目文档体系中属UTRAN级系统设计文档。 1.4.1 文档范围本文档主要描述HSDPA的高级设计，包括HSDPA的需求，小区的配置、RRC的流程等。2 参考文档1. TC5-WG9-2005-072C-MII-WCDMA-HSDPA-设备规范-v0.7.d

6、oc2. TC5-WG9-2005-073C-MII-WCDMA-HSDPA-设备测试-v0.5.doc3. HSDPA调度算法研读报告.doc4. 3GPP TS25.401: UTRAN Overall Description.5. 3GPP TS 25.433: UTRAN Iub interface NBAP signalling.6. 3GPP TS25.435: UTRAN Iub Interface: User Plane Protocols for Common Transport Channel Data Streams.7. 3GPP TS 25.222: Multiple

7、xing and channel coding (TDD).8. 3GPP TS 25.331: RRC Protocol Specification.9. 3GPP TS 25.321: Medium Access Control (MAC) protocol specification10. 3GPP TS 25.308: High Speed Downlink Packet Access (HSDPA): Overall UTRAN Description11. 3GPP TS34.108: Common Test Environments for User Equipment (UE)

8、 Conformance Testing12. 3GPP TS25.306 UE Radio Access Capabilities3 术语及缩略语（英文缩写）（英文全称）（中文全称）HSDPAHigh Speed Downlink Packet AccessHS-DSCHHigh Speed Downlink Shared ChannelHS-SCCHShared Control Channel for HS-DSCHHS-SICHShared Information Channel for HS-DSCH4 HSDPA UTRAN技术概述HSDPA主要是为了提高在3G系统通信中下行链路的业

9、务速率而引入的新技术，通过重新设计部分物理层、Layer2、layer3和接口的框架结构和功能来实现。为了支持AMC以及HARQ，TD-SCDMA的物理层配置了HS-DSCH用于传输下行分组， HS-SCCH用于配置下行物理和链路层信令，HS-SICH用于反馈CQI以及重传要求。为了减小HARQ重传时延以及相关无线资源调度，UTRAN在Node B中引入了MAC-hs层。围绕这这种MAC层和物理层结构的变更，引发了RRC以及Iub接口的相关更新。需要增加或改变以下流程：1 修改小区建立；2 修改RL建立和重配3 增加HSDPA的FP流控；4 修改切换；5 增加对HSDPA的操作维护；6 增加H

10、SDPA测量；从接口逻辑上而言，HSDPA针对于RL4版本UTRAN有了一下一些变化。1. 增加了新的物理信道与传输信道。2. 更新的速率匹配与交织实现。3. 更新的物理层过程。4. 更新的调制方式。5. 增加了新的MAC hs实体。6. 增加了新的FP消息。7. 更新的NBAP消息与过程。5 HSDPA UTRAN 需求规格定义UTRAN支持的功能和性能要求。遵循规范。由于R5的行标还没有出来，本文档主要参照当前3GPP标准。最终的设计以R5行标为准。规范需求 本设计参照2GPP的R5标准； 仅支持1.28Mcps TDD模式 仅支持单载波方式 不支持Iur接口 如果R5行标发布，最终的设计

11、以R5行标为准。业务需求表 1：UE接入类型条目每时隙最大HS-DSCH码道数目每TTI最大HS-DSCH时隙个数每TTI传输信道最大比特数软信道bit数实现的最大数据速率（Mbps）11257016281601.421257016563201.431257016844801.441657016281601.451657016563201.461657016844801.4712510204409122.0812510204818242.09125102041227362.01016510204409122.01116510204818242.012165102041227362.013165

12、14056563202.814165140561126402.815165140561689602.8参见25.306协议。注：在RL5-2005-9版本中，这个表中的值有一些变化。表2 RLC 和MAC-hs参数HS-DSCH categoryMaximum number of AM RLC entities Minimum total RLC AM and MAC-hs buffer size kBytesCategory 1650Category 2650Category 3650Category 4650Category 5650Category 6650Category 7650Ca

13、tegory 8650Category 9650Category 10650Category 11650Category 12650Category 136100Category 146100Category 156100支持的业务类型不支持语音业务和流业务；支持交互式业务和后台式业务；用户HS-DSCH配置一个用户的HS-DSCH MAC-d Flow 最多同时只能有一个优先级；用户上下行业务配置需求下行业务UE下行HS-DSCH配置支持的最大速率与UE的能力有关。注：参见25.306协议的5.2.2 Combinations of UE Radio Access Parameters fo

14、r DL。上行业务在HS-DSCH配置下，UE的上行DCH配置支持16kbps、32kbps、64kbps； 支持的上下行业务组合索引业务组合类型说明1交互或后台/ DL：UE能力支持的最大速率 UL:16/ PS RAB + UL:3.4 DL:3.4 kbps SRBs for DCCH2交互或后台/ DL：UE能力支持的最大速率 UL:32/ PS RAB + UL:3.4 DL:3.4 kbps SRBs for DCCH3交互或后台/ DL：UE能力支持的最大速率 UL:64/ PS RAB + UL:3.4 DL:3.4 kbps SRBs for DCCH4AMR语音+ 交互或后

15、台/ DL：UE能力支持的最大速率 UL:16/ PS RAB + UL:3.4 DL:3.4 kbps SRBs for DCCH5AMR语音 + 交互或后台/ DL：UE能力支持的最大速率 UL:32/ PS RAB + UL:3.4 DL:3.4 kbps SRBs for DCCH6AMR语音 + 交互或后台/ DL：UE能力支持的最大速率 UL:64/ PS RAB + UL:3.4 DL:3.4 kbps SRBs for DCCH载扇配置需求HSDPA UTRAN基于N频点小区UTRAN基础上开发。 对于每个载扇(主载频或者辅载频)，可以配置为以下类型。载扇业务配置1、 载扇可以

16、配置成只支持HSDPA分组业务，不支持语音业务；2、 载扇可以配置成支持HSDPA分组业务，支持语音业务；3、 载扇可以配置成不支持HSDPA分组业务；载扇信道配置最多5个时隙，最少1个时隙可以配置为HS-DSCH信道；不同的信道配置下有不同的峰值速率要求和不同的用户容量要求，在文档的后面描述。移动性需求UTRAN支持以下几种类型的服务HS-DSCH小区的改变：1) 源HS-DSCH小区和目的HS-DSCH小区位于同一个Node B；2) 源HS-DSCH小区和目的HS-DSCH小区位于同一RNC下不同的Node B；3) 源HS-DSCH小区和目的HS-DSCH小区位于不同RNC下的Node

17、 B；UTRAN还可以支持以下几种类型的切换：1) RNC决定发起由具有HSDPA能力的小区切换到另一个不具有HSDPA能力的小区，用户从HS-DSCH信道切换到另一个小区的DCH。2) 在UE具备HSDPA能力的情况下，RNC决定发起由不具有HSDPA能力的小区切换到另一个具有HSDPA能力的小区，用户从DCH信道切换到另一个小区的HS-DSCH。3) RNC决定发起由具有HSDPA能力的小区切换到另一个具有HSDPA能力的小区，用户从HS-DSCH信道切换到另一个小区的HS-DSCH信道。其它需求对N频点R4的兼容性HSDPA UTRAN系统基于N频点系统UTRAN之上进行特性添加，原有N

18、频点系统特性保留。系统对兼容性要求如下。HSDPA UTRAN系统兼容N频点R4行标。要求HSDPA RNC支持N频点Node B的连接， HSDPA Node B支持N频点RNC的连接，这就要求保持Iub接口的兼容性。HSDPA UTRAN系统兼容N频点R4的系统终端正常接入和业务。测量需求1、 支持MAC-hs测量；2、 支持HSDPA物理层测量；6 HSDPA UTRAN架构设计Layer2、layer3层协议架构原则上HSDPA应尽量不改变R99和R4的功能体系结构。PDCP、RLC和MAC都保留。和R99、R4不同的是增加了MAC-hs实体，该功能实体包含HARQ和HSDPA的调度功

19、能以及对HS-DSCH的控制功能。MAC-hs实体位于Node B中。不位于RNC中主要是出于接口的延时问题（Iub时延大约为100ms），这样就不能够满足HARQ 处理的时间要求。基于以上的原因，UTRAN侧将MAC-hs 功能实体安置于Node B中。HSDPA协议结构载扇信道配置以下为建议配置。对于不同的配置，支持的HS-DSCH用户个数是不一样的，这主要是由以下的四个约束条件综合考虑得到：一、 对于HS-DSCH用户，上行UL DPCH的分配至少为每子帧一个时隙2个SF=16码字；二、 下行DL DPCH的分配至少为每子帧一个时隙1个SF=16码字。三、 每个用户至少分配64Kbps速

20、率。四、 理论上每个HS-DSCH时隙的最大数据速率为563Kbps，但实际应用的时候，最大的数据速率要小得多，一般低于280Kbps，这样每个时隙的支持的最大数据速率按照280Kbps来考虑。 但是在考虑每种配置支持的业务组合的时候，出于演示的需要，需要按照理论值来考虑。 上行和下行理论上的最大数据速率的计算方法参考附录。5个时隙配置为HS-DSCH信道 信道时隙数量说明HS-SCCH5、62每个HS-SCCH占用每个时隙的最后两个码字HS-SICH12HS-PDSCH2、3、4、5、6五个时隙中013码字配置为HS-PDSCHUL DPCH1DL DPCH2、3、4占用每个时隙的最后两个码

21、字配置说明：容量最大支持6个HSDPA用户载扇业务配置支持分组业务；不支持纯语音业务；支持分组业务+语音业务上下行时隙转换点TS1后最大速率2.8Mbps4个时隙配置为HS-DSCH信道 信道时隙数量说明HS-SCCH62HS-SICH12HS-PDSCH2、3、4、5每个时隙中所有码字配置为HS-PDSCH配置说明：容量最大支持6个HSDPA用户载扇业务配置支持分组业务；不支持纯语音业务；支持分组业务+语音业务上下行时隙转换点TS1后最大速率2.24Mbps 3个时隙配置为HS-DSCH信道 信道时隙数量说明HS-SCCH63HS-SICH13HS-PDSCH3、4、5每个时隙中所有码字配置

22、为HS-PDSCH配置说明：容量最大支持10个HSDPA用户载扇业务配置支持分组业务；支持纯语音业务；支持分组业务+语音业务上下行时隙转换点TS2后最大速率1.68Mbps 2个时隙配置为HS-DSCH信道 信道时隙数量说明HS-SCCH62HS-SICH12HS-PDSCH3、4每个时隙中所有码字配置为HS-PDSCH配置说明：容量最大支持8个HSDPA用户载扇业务配置支持分组业务；支持纯语音业务；支持分组业务+语音业务上下行时隙转换点TS2后最大速率1.12Mbps 1个时隙配置为HS-DSCH信道 信道时隙数量说明HS-SCCH62HS-SICH12HS-PDSCH4每个时隙中所有码字配

23、置为HS-PDSCH配置说明：容量最大支持4个HSDPA用户载扇业务配置支持分组业务；支持纯语音业务；支持分组业务+语音业务上下行时隙转换点TS3后最大速率0.56Mbps流程说明小区配置1. RNC发送标准NBPA消息，建立一个小区。2. 返回小区建立响应，通知小区建立成功。3. RNC发送Common Transport Channel Setup Request，请求建立公共传输信道；4. NodeB返回建立公共传输信道响应消息；5. RNC发送PHYSICAL SHARED CHANNEL RECONFIGURATION REQUEST，请求配置HS-DSCH、HS-SCCH、HS-S

24、ICh物理信道；6. NodeB返回PHYSICAL SHARED CHANNEL RECONFIGURATION RESPONSE，通知HSDPA配置成功；HSDPA链路建立当用户发起分组业务，RNC确定为用户分配HSDPA资源。1. RNC通过RL Setup请求，命令Node B建立相关无线资源。消息中包含了3.4kbps信令链路建立的RL(和发起话音业务时相同)。2. Node B 配置好RL Setup Request消息中配置的DCH。返回RL Setup Response消息。3. 此处建立3.4kbps信令信道的FP连接；4. 发起传输信道同步。56. RNC在空口建立和UE的

25、RRC连接；在UE返回的RRC建立完成消息中包含了UE的能力信息，包括是否支持Rel5，以及支持的最大数据速率等；7： RNC发送RL Reconfigure Request，请求建立DCHHS-DSCH连接，消息中包括了 Communication Context ID；8：NodeB根据收到的消息，初始化此MAC-hs实体；建立从RNC到NodeB之间的HSDPA MAC-d Flow的FP连接；配置上行专用物理信道和上行传输信道；返回RL Reconfigure Response消息。9：RNC通过RB Setup消息直接为UE配置DSCH资源。10：UE返回RB Setup Commp

26、lete消息。通知RNC准备好接收HSDPA Data。11、12：RNC和NodeB之间容量申请；13、14、15：HSDPA数据发送。移动性在HSDPA UTRAN中，支持的切换类型包括 本小区主频点到辅频点的切换。不同小区辅频点之间的切换，不同小区主频点到辅频点之间的切换，不同小区主频点之间的切换。切换时需要的测量和判决算法和N频点系统中保持一致。注：Radio Link Addition过程需要参考最新的3GPP R6版本，其中增加了HS-DSCH的配置；本小区内的重配方式1：RNC向NodeB发送RL Reconfiguration Prepare，如果是主频点的HS-DSCH到辅频

27、点的HS-DSCH间的切换： 需要设置“HS-DSCH Information To Modify”IE。如果是HS-DSCH信道到DCH信道间的切换： “HS-DSCH MAC-d Flows To Delete”IE中删除所有的MAC-D流；如果是DCH到HS-DSCH间的切换： “HS-DSCH Information”IE中作相应的配置；2：NodeB返回RL Reconfiguration Ready，在HS-DSCH TDD Information Response中包含更新的HS-SCCH和HS-SICH配置；3：RNC发送RL Reconfiguration Commit4：R

28、NC向UE在主频点发送RBTransport ChannelPhysical Channel Reconfiguration。”Downlink information common for all radio links” IE中的“MAC-hs reset indicator”设置见下面的注意事项。5：如果重配成功，UE通过辅频点返回重配成功消息； 如果重配失败，UE通过主频点返回重配失败消息；应用场景：本小区内的重配主要有几种方式：主频点的HS-DSCH到辅频点的HS-DSCH间的切换；无论有没有频点变化，HS-DSCH信道到DCH信道间的切换；无论有没有频点变化，DCH到HS-DSCH间的切换；关于“MAC-hs reset indicator”设置的注意事项：如果是主频点的HS-DSCH到辅频点的HS-DSCH间的切换，如果这两个频点由同一块信道板上支持，“Radio Link/Transport Channel/Physical Channel Reconfiguration”消息中的“MAC-hs reset indicator”设置为FALSE。如果这两个频点由不同的信道板上支持，“MAC-hs reset indicator”仍需要设置为T