HSUPA

目錄
·簡介
·HSUPA采用的三種主要技術
·HSUPA 性能
·從WCDMA R99到HSUPA的網(wǎng)絡演進
·HSUPA好處






   
簡介

HSUPA (high speed uplink packet access)高速上行鏈路分組接入。HSUPA通過采用多碼傳輸、HARQ、基于Node B的快速調(diào)度等關鍵技術，使得單小區(qū)最大上行數(shù)據(jù)吞吐率達到5.76Mbit/s，大大增強了WCDMA上行鏈路的數(shù)據(jù)業(yè)務承載能力和頻譜利用率。
   與 HSDPA類似，HSUPA引入了五條新的物理信道E-DPDCH、E-DPCCH、E-AGCH、E-RGCH、E-HICH和兩個新的MAC實體 MAC-e和MAC-es，并把分組調(diào)度功能從RNC下移到NodeB，實現(xiàn)了基于NodeB的快速分組調(diào)度，并通過混合自動重傳HARQ、2ms無線短幀及多碼傳輸?shù)汝P鍵技術，使得上行鏈路的數(shù)據(jù)吞吐率最高可達到5.76Mbit/s，大大提高的上行鏈路數(shù)據(jù)業(yè)務的承載能力�！　�
　WCDMA Rel5中的HSDPA是WCDMA下行鏈路方向(從無線接入網(wǎng)絡到移動終端的方向)針對分組業(yè)務的優(yōu)化和演進。與HSDPA類似，HSUPA是上行鏈路方向(從移動終端到無線接入網(wǎng)絡的方向)針對分組業(yè)務的優(yōu)化和演進。HSUPA是繼HSDPA后，WCDMA標準的又一次重要演進。利用HSUPA技術，上行用戶的峰值傳輸速率可以提高2-5倍，HSUPA還可以使小區(qū)上行的吞吐量比R99的WCDMA多出20-50%。
　　

HSUPA采用的三種主要技術

　　
　　　　HSUPA采用了三種主要的技術:物理層混合重傳，基于Node B的快速調(diào)度，和2msTTI短幀傳輸。下面將對這些技術進行介紹。
　　
　　　　物理層混合重傳[L1(Fast) HARQ]:在WCDMA R99中，數(shù)據(jù)包重傳是由RNC控制下的RLC重傳完成的。在AM模式下，RLC的重傳由于涉及RLC信令和Iub接口傳輸，重傳延時超過100ms。在HSUPA中定義了一種物理層的數(shù)據(jù)包重傳機制，數(shù)據(jù)包的重傳在移動終端和基站間直接進行，基站收到移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)包后會通過空中接口向移動終端發(fā)送ACK/NACK信令,如果接收到的數(shù)據(jù)包正確則發(fā)送ACK信號,如果接收到的數(shù)據(jù)包錯誤就發(fā)送NACK信號,移動終端通過ACK/NACK的指示,可以迅速重新發(fā)送傳輸錯誤的數(shù)據(jù)包。由于繞開了Iub接口傳輸，在10msTTI下，重傳延時縮短為40ms。在HSUPA的物理層混合重傳機制中，還使用到了軟合并(soft combing)和增量冗余技術(Incremental Redundancy)，提高了重傳數(shù)據(jù)包的傳輸正確率。
　　
　　　　基于Node B的快速調(diào)度(NodeB Scheduling):在WCDMA R99中，移動終端傳輸速率的調(diào)度由RNC控制， 移動終端可用的最高傳輸速率在DCH建立時由RNC確定，RNC不能夠根據(jù)小區(qū)負載和移動終端的信道狀況變化靈活控制移動終端的傳輸速率。基于Node B的快速調(diào)度的核心思想是由基站來控制移動終端的傳輸數(shù)據(jù)速率和傳輸時間�；�站根據(jù)小區(qū)的負載情況，用戶的信道質(zhì)量和所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)狀況來決定移動終端當前可用的最高傳輸速率。當移動終端希望用更高的數(shù)據(jù)速率發(fā)送時，移動終端向基站發(fā)送請求信號，基站根據(jù)小區(qū)的負載情況和調(diào)度策略決定是否同意移動終端請求。如果基站同意移動終端的請求，基站將發(fā)送信令提高移動終端的最高可用傳輸速率。當移動終端一段時間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時，基站將自動降低移動終端的最高可用傳輸速率。由于這些調(diào)度信令是在基站和移動終端間直接傳輸?shù)�，所以基于Node B的快速調(diào)度機制可以使基站靈活快速地控制小區(qū)內(nèi)各移動終端的傳輸速率，使無線網(wǎng)絡資源更有效地服務于訪問突發(fā)性數(shù)據(jù)的用戶，從而達到增加小區(qū)吞吐量的效果。
　　
　　　　2msTTI 和10 ms TTI: WCDMA R99 上行DCH的傳輸時間間隔(TTI)為10ms，20ms，40ms，80ms。在HSUPA中，采用了10msTTI以降低傳輸延遲。雖然HSUPA也引入了2ms TTI的傳輸方式，進一步降低傳輸延遲，但是基于2msTTI的短幀傳輸不適合工作于小區(qū)的邊緣。
　　
　　　　HSUPA和HSDPA都是WCDMA系統(tǒng)針對分組業(yè)務的優(yōu)化，HSUPA 采用了一些與HSDPA類似的技術，但是HSUPA并不是HSDPA簡單的上行翻版，HSUPA中使用的技術考慮到了上行鏈路自身的特點，如上行軟切換，功率控制，和UE的PAR(峰均比)問題??HSDPA中采用的AMC技術和高階調(diào)制并沒有被HSUPA采用。
　　

HSUPA 性能

　　
　　采用HSUPA技術，用戶的峰值速率可達到1.4 - 5.8Mbps。與WCDMA R99相比，HSUPA的網(wǎng)絡上行容量增加20%-50%，增加25%的Iub傳輸容量，重傳延遲小于50ms，覆蓋范圍增加0.5-1.0dB。
　　

從WCDMA R99到HSUPA的網(wǎng)絡演進

　　
　　　　HSUPA增加一個新的專用傳輸信道 E-DCH 來傳輸HSUPA業(yè)務。Rel99 DCH 和E-DCH可以共存，因此用戶可以享受在DCH上傳統(tǒng)的R99語音服務的同時，利用HSUPA在E-DCH進行突發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸。
　　
　　　　在理論上HSUPA的用戶峰值速率可達到5.8Mbps，這一目標將分階段完成，在第一階段HSUPA網(wǎng)絡將首先支持1.4M的上行峰值速率，在接下來的階段逐步支持2M以及更高的上行峰值速率。
　　
　　　　HSUPA向后充分兼容于3GPP的WCDMA R99。這使得HSUPA可以逐步引入到網(wǎng)絡中。R99和HSUPA的終端可以共享同一無線載體。并且HSUPA不依賴HSDPA，也就是說沒有升級到HSDPA的網(wǎng)絡也可以引入HSUPA。
　　
　　　　要在現(xiàn)有的WCDMA R99中引進HSUPA，需要對現(xiàn)有的無線接入系統(tǒng)做一定程度的升級。對于諾基亞的產(chǎn)品，只需對BTS和RNC做簡單的軟件升級即可。
　　

HSUPA好處

　　
　　　　HSUPA極大地提高了上行傳輸速率，無論對于發(fā)送Email,文件上傳還是交互式游戲這樣的應用，用戶都將體會到HSUPA提供的高速率和短延遲。
　　
　　　　對運營商來說，引進HSUPA將帶來如下好處:
　　
　　　　*為用戶提供更高上行傳輸速率;
　　
　　　　*為高速數(shù)據(jù)業(yè)務提供更好覆蓋;
　　
　　　　*提高WCDMA網(wǎng)絡承載數(shù)據(jù)服務的容量。
　　
　　　　對普通用戶來說，HSUPA意味著:
　　
　　　　*用戶能感到更好的網(wǎng)絡質(zhì)量，尤其是在使用對稱數(shù)據(jù)業(yè)務時;
　　
　　　　*更短的服務反應時間;
　　
　　　　*更可靠的服務。
　　
　　　　HSUPA演示系統(tǒng)介紹
　　
　　　　在第六屆中國(北京)移動通信國際論壇暨展覽會上，諾基亞展示了基于商用系統(tǒng)功能開發(fā)的HSUPA(高速上行分組接入)演示系統(tǒng)。
　　
　　　　諾基亞是全球首個公開演示HSUPA技術的廠家，在2005年2月法國嘎納舉行的3GSM大會和美國新奧爾良舉行的CTIA無線峰會上率先成功完成了高速上行分組接入 (HSUPA) 技術演示。
　　
　　　　HSUPA演示是設立在北京的諾基亞(中國)研發(fā)中心多年研究的成果。諾基亞(中國)研發(fā)中心不僅成功地完成了HSUPA的演示工作，并承擔了主要的設計工作，諾基亞(中國)研發(fā)中心的專家還為HSUPA的標準化工作做出了積極貢獻。HSUPA的成功演示表明諾基亞在3G的研發(fā)實力，同時表明中國研發(fā)中心已經(jīng)邁入世界一流的研發(fā)中心行列。
　　
　　　　諾基亞HSUPA演示系統(tǒng)由HSUPA移動終端模擬器(Mobile Station Emulator)，HSUPA網(wǎng)絡模擬器(BTS/UTRAN Emulator)和分別與移動終端模擬器和網(wǎng)絡模擬器相連的應用服務器(Application server Emulator)及演示終端(Application demonstrator)構成。移動終端模擬器由一臺運行UE協(xié)議棧的Linux PC ，F(xiàn)PGA和DSP構成的基帶處理單元，射頻單元及天線構成。網(wǎng)絡模擬器由兩臺分別運行CN，UTRAN(NodeB+RNC)協(xié)議棧的Linux PC，F(xiàn)PGA和DSP構成的基帶處理單元，射頻單元及天線構成。在移動終端模擬器端，基帶處理單元接收UE協(xié)議棧產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包，經(jīng)過MACe打包，信道編碼，調(diào)制，擴頻后，送到射頻單元變成射頻信號通過天線發(fā)射出去。在網(wǎng)絡模擬器端，收到的上行射頻信號，在射頻單元下變頻后，送到基帶處理單元，進行信道估計，解擴，解調(diào)，信道解碼，MACe處理，正確接收到的數(shù)據(jù)包被送往UTRAN協(xié)議棧。應用服務器和演示終端分別與移動終端模擬器和網(wǎng)絡模擬器通過Ethenet相連。當無線鏈路建立后, 演示終端可以通過無線網(wǎng)絡訪問到應用服務器，并且上載應用服務器中的內(nèi)容。
　　
　　　　HSUPA下行信令，也通過下行無線鏈路由HSUPA網(wǎng)絡模擬器發(fā)給HSUPA移動終端模擬器。
　　
　　　　在實際演示中，HSUPA演示系統(tǒng)通過上行鏈路同時進行DVD質(zhì)量的視頻傳送和FTP文件上傳，上行的峰值速率達到1.4Mbps。

   

• 通信詞典解釋