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1、中兴通讯TD-HSDPA解决方案,1,目录,数据业务 引领未来 TD-HSDPA基本原理 引入TD-HSDPA带来的挑战 中兴通讯TD-HSDPA解决方案,2,机遇:提升ARPU的有效途径数据业务,面对挑战:3G如何满足数据业务的发展?,数据业务是移动互联网时代的焦点,3,移动宽带用户潜力巨大,现状:全球共有64亿人口 发展目标:3亿便携机用户使用移动宽带,Source: Gartner 2005,PC用户 (50为便携机用户),互联网用户,宽带用户,移动用户,1380 M,22%,1.5%,10%,12%,750 M,700 M,100 M,4,终端的发展趋势,智能手机的发展迅速,具备Off
2、ice软件功能,能直接收邮件,处理WORD、PDF、PPT等文档 Black Berry手机和企业邮箱完美的融合 音乐手机促进了付费音乐下载业务开展 微硬盘手机大大扩充了手机的存储空间,智能手机,Black Berry手机,音乐手机,微硬盘手机,手机的性能正快速发展,5,数据业务发展瓶颈带宽,手机下载所需时间,ADSL 1M,0.17分钟,1.3分钟,2.45分钟,5.95分钟,R4 128K,CDMA,GPRS,2006/7/20 SOHU首页数据量,现有的无线网络带宽已无法跟上手机发展的步伐,6,数据业务发展瓶颈费用,必须大幅度降低数据业务的成本,还以2006/7/20 Sohu首页为例,
3、GPRS比ADSL贵363倍,CDMA比ADSL贵29倍,7,低成本:所有用户都能够使用! 峰值速率真正体现了数据业务的特性:高速、低延时! 在相同峰值速率下,支持更多的用户,提高带宽利用率!,根本:网络提供 “ 低成本、宽通道 ” 6载波TD HSDPA可以提供19.8Mbps带宽 支持更多用户同时使用,频谱效率、频段带宽增加了通道带宽,数据业务体验的关键:低成本、高速率!,数据业务的推动力 低成本、高带宽,8,TD HSDPA在数据业务上凸现优势,TD HSDPA在提供高速数据服务的同时支持更多的用户!,9,HSDPA的技术竞争优势,与R4相比,HSDPA频谱利用率更高,有效降低OPEX!
4、,10,目录,数据业务 引领未来 TD-HSDPA原理和关键技术 引入TD-HSDPA带来的挑战 中兴通讯TD-HSDPA解决方案,11,HS-DSCH FP,HS-DSCH FP,MAC-hs,PHY (新增3个 物理信道),RNC和Node B:增加HS-DSCH FP协议处理,影响Iub/Iur口,Node B:新增MAC-hs子层,负责AMC、HARQ等功能,Node B:物理层新增3个物理信道HS-PDSCH、HS-SCCH、HS-SICH,UE:增加MAC-hs,增加相关物理信道和处理功能,增加调制处理方式,MAC (增加 MAC-hs),PHY (新增 处理功能),UE,UTRA
5、N,由R4向HSDPA的演进,12,R4信道,HSDPA信道,HS-PDSCH用来承载HS-DSCH,传输HSDPA用户数据(下行) HS-PDSCH可以采用QPSK和16QAM两种调制方式 5ms的TTI,扩频因子为16,采用多码道,多时隙传输,支持多个用户 HS-SCCH承载有关HS-DSCH发射的信令(下行) HS-SCCH包含以下信息:调制方法,传输块大小,UE标识等 ,5ms的TTI,扩频因子固定为16 HS-SICH承载下行HS-DSCH发射的反馈信息(上行) Hybrid-ARQ Acknowledgement和Channel-Quality Indication (CQI),
6、5ms的TTI,扩频因子固定为16,HSDPA新增物理信道介绍,HS-SICH,HS,-,PDSCH,H,S,-,S,C,C,H,UE,DPCH,DCCH,(,信令,),UL DTCH,(,PS,业务,),DL DTCH,(,P,S,业务,),CN,UTRAN,13,TD多载波HSDPA系统,为了提高TD HSDPA系统的峰值吞吐率,在结合了N频点技术后,CCSA提出了多载波的HSDPA系统 HSDPA提高无线分组数据传输销量 N频点技术提供了载波捆绑技术,实现多个载波捆绑提供HSDPA业务的能力 多载波HSDPA是N频点特性和HSDPA技术的有机结合 更高的峰值速率 更好的分组业务支持能力,
7、14,多载波HSDPA特点,每个载波独立进行物理层传输/CQI反馈/HARQ和AMC/数据重传 用户数据由Node B的MAC-HS统一调度和分配,并分配到各个载波 UE需要具备同时接收多个载波数据能力,并进行独立译码处理 一对HS-SCCH/HS-SICH控制一个载波的共享资源 同一用户的控制信道和伴随DPCH在同一载波上,N频点业务,多载波HSDPA业务,15,HSDPA工作过程,RNC,Node B (AMC和HARQ),数据包,ACK/NACK (HS-SICH),数据包+重传(如果需要)(HS-DSCH),具有HSDPA能力的UE,CQI(HS-SICH),HS-DSCH参数(HS-
8、SCCH)和数据(HS-DSCH),评估并确定HS-DSCH信道参数,监测HS-SCCH信道,并根据情 况在HS-DSCH信道上接收数据,16,关键技术:AMC,Adaptive Modulation and Coding(AMC)使得Node B能够根据UE反馈的信道状况及时地调整不同的调制方式(QPSK、16QAM)和编码速率。从而使得数据传输能及时地跟上信道的变化状况。这是一种较好的链路自适应技术。 对于长时延的分组数据,AMC可以在提高系统容量的同时不增加对邻区的干扰。,17,Node B,CQI(周期性上报),UE,调制方式(QPSK/16QAM)自适应 信道条件好:16QAM 信道
9、条件坏:QPSK,编码方式(1/3编码、3/4编码等)自适应 信道条件好:3/4编码 信道条件坏:1/3编码,充分利用信道条件有效发送用户数据 信道条件好:高速率传送用户数据 信道条件坏:低速率传送用户数据,码道数目调整 信道条件好:多码道 信道条件坏:少码道,关键技术:AMC(续),18,关键技术:HARQ,Hybrid Automatic Repeat reQuest(HARQ)是一种前向纠错FEC和重传ARQ相结合的技术。HARQ与AMC配合使用,为HSDPA的HARQ进程提供精细的弹性速率调整。,19,确认数据包A,确认数据包A,优点:提高了传输的可靠性 缺点:信道条件好时,信道 利用
10、率不高,优点:误码率不好时作用明显 缺点:误码率高时,效率低,F E C,A R Q,H A R Q,结合FEC和ARQ,在发送的每 个数据包中含有纠错和检错的 校验比特,错误数据包A,数据包A,数据包A,错误数据包A,数据包A,数据包A冗余信息,数据包A冗余信息,传统方式 (重传控制机制位于RNC,R4阶段),HARQ方式I、II (重传控制机制位于Node B,HSDPA阶段),数据包A,丢弃,保留,完全重传,仅重传冗余信息,软合并,要求重传,要求重传,数据包B,数据包B,发送,发送,接收,接收,效率低 时延长,效率高 时延短,关键技术:HARQ(续),20,基于时间的轮循方式,基于流量的
11、轮循方式,最大C/I方式,部分公平方式,每个用户被顺序的服务,得到同样的平均分配时间,但每个用户由于所处环境的不同,得到的流量并不一致,每个用户不管其所处环境的差异,按照一定的顺序进行服务,保证每个用户得到的流量相同,系统跟踪每个用户的无线信道衰落特征,依据无线信道C/I的大小顺序,确定给每个用户的优先权,保证每一时刻服务的用户获得的C/I都是最大的,综合了以上几种调度方式,既照顾到大部分用户的满意度,也能从一定程度上保证比较高的系统吞吐量,是一种实用的调度方法,关键技术:基于调度的快速传输,21,目录,数据业务 引领未来 TD-HSDPA基本原理 引入TD-HSDPA带来的挑战 中兴通讯TD
12、-HSDPA解决方案,22,引入HSDPA面临的挑战,HSDPA对传输网络的压力如何解决,传输,HSDPA和R4的关系,组网,HSDPA的覆盖能力 和R4的覆盖关系如何,覆盖,HSDPA和R4的切换关系如何,切换,HSDPA的吞吐量有多大,吞吐量,部署TD HSDPA 需要考虑的问题,23,R4,R4,R4,R4,R4,R4,HSDPA与R4协同发展,多载波HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波 HSDPA,单载波
13、HSDPA,多载波HSDPA,多载波HSDPA,多载波HSDPA,多载波HSDPA,多载波HSDPA,多载波HSDPA,多载波HSDPA,网络建设初期,网络建设中后期,一般地区 R4连续覆盖 大都市及经济发达城市: R4+HSDPA共用载波覆盖(单载波) 热点地区 R4+HSDPA共用载波覆盖(多载波),一般地区: R4+HSDPA共用载波覆盖(单载波) 大都市及经济发达城市 R4+HSDPA共用载波覆盖(多载波) 热点地区 R4+HSDPA共用载波覆盖(多载波),网络建设初期 :3G高速业务体验,节约投资,覆盖较小,用R4补充覆盖 网络建设中后期:3G高速业务运营,形成完善的HSDPA覆盖,
14、24,HSDPA的覆盖能力,HSDPA的覆盖能力比较强 随着用户远离基站,通过使用AMC技术,保证了用户在小区边缘也可以获得一个比较大的带宽 在城市环境中,用户可以一直保持在HSDPA的网络中,25,HSDPA与R4的切换,支持HSDPA多种切换方式 DCH到HS-DSCH信道切换 HS-DSCH到DCH信道切换 HSDSCH到FACH信道切换 FACH到HSDSCH信道切换 考虑了HSDPA与R4的切换,确保HSDPA平滑覆盖,HSDPA与R4 DCH/FACH信道的切换,可以保证HSDPA和R4协同配合,提高无线资源利用效率,26,HSDPA系统吞吐量,室外宏蜂窝小区平均的吞吐效率为17%
15、 室内微蜂窝小区平均的吞吐效率为43%,室外宏蜂窝,室内微蜂窝,6载波HSDPA,27,HSDPA更需要关注室内覆盖,CBD室内区域是HSDPA覆盖的重点,商务写字楼、宾馆酒店、高层公寓、大型办公楼 商场、购物中心、体育馆、会展中心、车站、机场,“光纤到楼层”室内覆盖方案充分满足HSDPA要求,28,HSDPA对传输资源需求的增加,是由于引入HSDPA后Node B容量增加以及用户话务模型的变化导致的 引入HSDPA后,小区的峰值吞吐量会增至原来的四倍多,平均吞吐量会增至原来的两至三倍,HSDPA对传输网络的压力,每基站业务收入增加,峰值传输成本增加,收入增加,成本增加,HSDPA系统大的峰均
16、比特点大大增加了E1传输成本,29,中兴通讯HSDPA传输解决方案,RNC,IMA E1,支持IMA协议处理,ATM STM-1,MSTP,ATM VP-RING,SDH/MSTP,IMA E1,IMA E1,IP DSLAM,VDSL Modem,FE,FE/GE,IP城域网,GE,B328,VDSL Modem,30,HSDPA的部署是分布逐渐开展的 HSDPA覆盖和R4 128K覆盖是基本相同的,可以按照R4网络规划的站址建设HSDPA,可以大大提升网络潜值 在HSDPA组网时,需要重视HSDPA和R4网络的切换策略 HSDPA主要应用于城市精品区域,室内覆盖和室外微小区覆盖尤为重要 H
17、SDPA对Iub接口传输资源提出了新的需求,在网络建设时要采用IP传输降低传输成本,HSDPA组网小结,31,目录,数据业务 引领未来 TD-HSDPA基本原理 引入TD-HSDPA带来的挑战 中兴通讯TD-HSDPA解决方案,32,中兴TD HSDPA产业化进度,HSDPA标准跟踪,HSDPA预研项目启动,成立研发团队,单载波HSDPA实验室系统完成,最高速率接近2.8M,2004年,2005年,2006年,实现单载波HSDPA商用,最高速率达到2.8M,实现多载波HSDPA商用,2007年,33,中兴TD系列化基站全面支持HSDPA,小容量,大容量,系列化BBU,大容量,小容量,室外型,Z
18、XTR B30,ZXTR R01,ZXTR R04,ZXTR B322,ZXTR B328,ZXTR B318,ZXTR M103,室内宏蜂窝基站,微基站,系列化RRU,传统集中式TD基站,第二代分布式TD基站(基带光纤),仅增加HSDPA软件模块,即可平滑支持HSDPA功能,34,RNC解决和扩容方案,主机架,副机架,副机架,副机架,副机架,单资源框(双向): 170Mbps 单机架(双向): 340Mbps 最大配置(双向): 2.38Gbps,单资源框支持的流量可达 170 Mbps,单机架可支持15万用户(2个资源框) 流量超过单资源框处理能力时,可以通过增加资源框方式平滑扩容,最多支
19、持14个资源框(5个机架),满配置支持100万用户,中兴通讯RNC数据流量可达2.38Gbps, 业界首屈一指,为将来HSDPA的发展奠定坚实基础,35,控制框,资源框,交换框,控制框,资源框,资源框,资源框,控制框,资源框,SGSN机架图,GGSN机架图,控制框,资源框,SGSN性能指标 最大附着数 240万 最大存储的PDP上下文 1200万 最大激活PDP上下文数 480万 最大数据包处理能力PPS(480byte) 560Kpps 最大数据流量 2.11Gbps,GGSN性能指标 系统容量(最大激活用户数) 100万 同时激活最大PDP上下文 200万 最大包转发能力PPS/ 480byte 520Kpps Gn接口最大吞吐量 2Gbps Gi接口最大吞吐量 2Gbps 支持最大APN数量 4096 支持最大IPSec隧道数 500 支持最大L2TP用户数 10万,中兴通讯 3G统一平台,CN解决和扩容方案,36,中兴通讯TD HSDPA解决方案小结,中兴通讯所有型号的Node B都已经在硬件上支持HSDPA 中兴通讯的RNC和核心网设备具备强大的数据支持能力,为HSDPA发展奠定坚实基础 支持HSDPA与R4的切换 HSDPA与R4真正共用基带处理单板,37,
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