HSUPA基本原理与关键技术.ppt

HSUPA 基本原理与关键技术基本原理与关键技术中兴通讯学院中兴通讯学院TD&W&PCS无线团队无线团队课程内容课程内容概述HSDPA回顾（R4部分）HSUPA工作原理与关键技术（R5部分）HSUPA引入策略概述概述n互联网的广泛应用引爆了人们工作方式和生活方式的一场变革。互联网的广泛应用引爆了人们工作方式和生活方式的一场变革。这场变革正在与移动通信相结合，产生了许多基于移动的应用，这场变革正在与移动通信相结合，产生了许多基于移动的应用，在这一趋势下，数据业务在这一趋势下，数据业务ARPU占运营商的总占运营商的总ARPU的比重稳步上的比重稳步上升，因应这一变化，升，因应这一变化，3GPP R5在下行引入了在下行引入了HSDPA，极大的改善，极大的改善了下行业务的吞吐量、时延等指标。了下行业务的吞吐量、时延等指标。Web2.0时代，更加注重用户时代，更加注重用户的应用体验，产生了新的应用如移动博客、视频共享、视频监控、的应用体验，产生了新的应用如移动博客、视频共享、视频监控、移动商务等，这些应用对上行业务的移动商务等，这些应用对上行业务的QoS提出了更高的要求，因提出了更高的要求，因此此3GPP R7引入了引入了TDD HSUPA。HSUPA采用了采用了HARQ、快速分组调、快速分组调度、高阶调制度、高阶调制16QAM等关键技术，提高了上行链路的覆盖、吞吐等关键技术，提高了上行链路的覆盖、吞吐量，减少了时延。量，减少了时延。HSUPA引入必要性引入必要性用户的需求呼唤用户的需求呼唤HSUPA，新的移动互联网应用如移动博客、，新的移动互联网应用如移动博客、视频共享、视频监控、移动商务等对上行业务视频共享、视频监控、移动商务等对上行业务QoS提出了更提出了更高的要求；高的要求；市场竞争的驱动，市场竞争的驱动，WCDMA HSPA商用网络在不断的开通和完商用网络在不断的开通和完善，善，TD网络为了体现先进技术，建设一流网络，应考虑尽网络为了体现先进技术，建设一流网络，应考虑尽快部署快部署HSUPA；TD HSDPA的引入要求的引入要求QoS更好地上行；更好地上行；TD技术演进的必然需要。技术演进的必然需要。市场竞争驱动市场竞争驱动n据据GSA于于2007年年11月发布的调查，全球范围内有月发布的调查，全球范围内有85个国家个国家/地区地区部署了部署了195个个WCDMA HSDPA网络，其中网络，其中71个国家的个国家的154个为商用个为商用HSDPA网络，其中欧盟网络，其中欧盟27个国家中的个国家中的26个实现了个实现了HSDPA商用；商用；86个商用个商用HSDPA网络的下行峰值速率达到网络的下行峰值速率达到3.6Mbps及以上，占商用及以上，占商用网络的网络的55%，29个商用个商用HSDPA网络的下行峰值速率达到网络的下行峰值速率达到7.2Mbps及以上；全球范围内共有及以上；全球范围内共有45个个HSUPA网络，其中网络，其中20个国家的个国家的24个为商用个为商用HSUPA网络。终端方面，共有网络。终端方面，共有80个设备商提供了个设备商提供了403款款HSDPA终端，终端，HSUPA终端共有终端共有33款。款。nTD网络为了体现先进技术，建设一流网络，应考虑尽快部署网络为了体现先进技术，建设一流网络，应考虑尽快部署HSUPA。HSDPA的引入要求的引入要求QoS更好的上行更好的上行nTD的在建网络中已经全面引入了的在建网络中已经全面引入了HSDPA，HSDPA的应用和普及的应用和普及将对移动数据业务起到培育作用，用户会对上行的速率和反应将对移动数据业务起到培育作用，用户会对上行的速率和反应速度提出更高要求，速度提出更高要求，TD HSDPA的引入必将推动对的引入必将推动对HSUPA的需求。的需求。比如在比如在2：4时隙配比下，如果上行为时隙配比下，如果上行为R4，则上下行数据业务流，则上下行数据业务流量比例约为量比例约为1：13，比例失衡，不利于开展上行业务量比较大的，比例失衡，不利于开展上行业务量比较大的业务；而如果上行为业务；而如果上行为HSUPA，则上下行数据业务流量比例约为，则上下行数据业务流量比例约为1：3，比例适中。，比例适中。2 2：4 4时隙配比图时隙配比图TD技术演进的必然需要技术演进的必然需要n在在HSUPA引入之前，由引入之前，由RNC通过准入、拥塞等算法将系统负载通过准入、拥塞等算法将系统负载控制在一定水平之下。考虑到测量上报的时延、周期、控制信控制在一定水平之下。考虑到测量上报的时延、周期、控制信令的时延、传输开销等因素，在令的时延、传输开销等因素，在RNC进行的控制不可能以很高进行的控制不可能以很高的频率进行。的频率进行。HSUPA引入后，由于使用了引入后，由于使用了Node B中执行的快速中执行的快速调度方式，调度方式，Node B可以在每个可以在每个TTI根据小区当前负载情况调整根据小区当前负载情况调整用户的发射速率。在同样的用户的发射速率。在同样的RoT水平下，水平下，HSUPA可以获得比可以获得比R4大得多的小区吞吐量。大得多的小区吞吐量。n在在R4中，数据包重传是由中，数据包重传是由RNC用户面的用户面的RLC层重传完成的。一层重传完成的。一次重传涉及次重传涉及RLC处理时延和处理时延和Iub口传输时延，重传延时很大。口传输时延，重传延时很大。HSUPA和和HSDPA一样采用混合自动重传机制，使得数据包的重一样采用混合自动重传机制，使得数据包的重传可以在移动终端和基站间直接进行，绕开传可以在移动终端和基站间直接进行，绕开RLC层处理和层处理和Iub接接口传输，大大降低时延。口传输，大大降低时延。TD技术演进的必然需要（续）技术演进的必然需要（续）n通过快速通过快速HARQ，首次传输的目标，首次传输的目标BLER 可能明显的高一些，这是可能明显的高一些，这是因为与因为与RLC层重传相比，重传接收出错的分组的延迟有明显的下层重传相比，重传接收出错的分组的延迟有明显的下降。更高的降。更高的BLER target可以降低传输一定速率的数据时要求的可以降低传输一定速率的数据时要求的UE传输功率。因此对相同的小区负荷，快速传输功率。因此对相同的小区负荷，快速HARQ可以提高小区容可以提高小区容量。同样对相同的数据速率，由于降低了每个比特所需的能量，量。同样对相同的数据速率，由于降低了每个比特所需的能量，有助于改善覆盖距离。有助于改善覆盖距离。中兴通讯中兴通讯HSUPA亮点技术亮点技术nHSUPA SDMA技术利用不同用户间空间分割构成不同的信道，空技术利用不同用户间空间分割构成不同的信道，空间隔离的用户使用相同的物理资源，实现物理资源的复用，可以间隔离的用户使用相同的物理资源，实现物理资源的复用，可以在不增加物理设备的前提下大幅增加系统容量；在不增加物理设备的前提下大幅增加系统容量；nHSUPA动态资源共享技术可以灵活的调整数据业务和语音业务对动态资源共享技术可以灵活的调整数据业务和语音业务对码道资源的使用，在无需码道资源的使用，在无需Iub口重配的情况下快速将口重配的情况下快速将HSUPA码道资码道资源分配给源分配给R4语音业务使用；语音业务使用；nE-HICH波束赋形技术可以有效提高覆盖，进而提高波束赋形技术可以有效提高覆盖，进而提高HICH承载的承载的UE个数，有利于节省下行码道；个数，有利于节省下行码道；n动态资源重传合并技术是在可能出现动态资源重传合并技术是在可能出现HARQ进程阻塞时，不考虑进程阻塞时，不考虑物理资源的一致性，只要有物理资源，即进行重传，这样可以有物理资源的一致性，只要有物理资源，即进行重传，这样可以有效提升系统性能。效提升系统性能。课程内容课程内容概述HSDPA回顾（R4部分）HSUPA工作原理与关键技术（R5部分）HSUPA引入策略HSDPA高效的系统架构（下行）高效的系统架构（下行）HSDPA协议栈协议栈HS-DSCHHS-DSCHFPFPHS-DSCHHS-DSCHFPFPMAC-hsMAC-hsPHYPHY(新增新增3 3个个物理信道物理信道)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-SICHUE：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MACMAC(增加增加MAC-hs)MAC-hs)PHYPHY(新增新增处理功能处理功能)UEUEUTRANUTRANHSDPA信道信道R4R4信道信道 HSDPA HSDPA信道信道HS-SICHHS-PDSCHHS-SCCHUEDPCHDCCH（信令信令）UL DTCH（PS业务业务）DL DTCH(PS业务业务)CNUTRANHSDPA物理信道物理信道HS-PDSCHHS-SCCHHS-SICH承载承载用户数据下行信令，传输格式信息上行信令调制、编调制、编码码QPSK/16QAM,Turb编码QPSK，1/3Turb编码QPSK，1/36、1/16重复、6/32RM编码扩频因子扩频因子SF1或SF16SF16SF16其它其它多码道、多时隙；时分、码分复用6kbps/2SF161SF16，无CRC校验，有ACK/NACK偏移功率设置HS-SCCH/HS-SICH承载信息承载信息HSDPA中物理信道时序中物理信道时序HSDPA中伴随中伴随DPCHn下行伴随下行伴随DPCH1）承载高层信令、功控命令字；2）用于上行伴随DPCH同步；3)支持信道复用。n上行伴随上行伴随DPCH1）承载高层信令、功控命令字和PS数据；2）根据信令流量需求配置伴随DPCH；3)伴随DPCH可根据需要进行重配。4)支持信道复用。HSDPA中中MAC-hs 帧结构帧结构HSDPA码道配置举例码道配置举例HSDPA中多进程管理中多进程管理HSDPA中中CC和和IR算法算法HSDPA中星座重整算法中星座重整算法HSDPA中多载波捆绑系统架构中多载波捆绑系统架构HSDPA中多载波捆绑实现中多载波捆绑实现nMAC-hs调度和流控功能独立于载波；n每载波独立进行HARQ,AMC及物理层传输,nUE侧完成多个载波传输包的重排序,并上报高层；n每载波至少配置一对HS-SCCH/HS-SICH,控制该载波的共享资源；nUE的伴随DPCH可以配置在其支持的任意一个载波上；N N频点业务频点业务多载波多载波HSDPAHSDPA业务业务HSDPAHSDPA中的关键技术中的关键技术中的关键技术中的关键技术123456引入16QAM高阶调制，提供更高的调制效率。AMC可使数据传输很好的适应无线信道的变化。HARQ可以根据无线链路的状况快速调整信道速率，实现数据的纠错和重传。快速调度可以使无线资源在多用户间实现共享。共享信道技术使得接入用户不受码资源数量限制。在N频点技术基础上实现多载波的捆绑，提高系统最高接入速率。课程内容课程内容概述HSDPA回顾（R4部分）HSUPA工作原理与关键技术（R5部分）HSUPA引入策略HSUPA设计目标设计目标献给你的花花.Web MMSStreaming技术目标技术目标提高上行链路的覆盖和吞吐量；提高上行链路的覆盖和吞吐量；降低上行时延；降低上行时延；同时支持实时、非实时业务同时支持实时、非实时业务ip Based ip Based applicationapplication应用场景应用场景与HSDPA相比，更好的支持实时业务上行资源受限，并不是每个终端都可以进行非调度业务系统架构的变化系统架构的变化 Before R7RNC控制上行调度Node B控制上行调度慢速TFC控制快速E-TFC控制快速上行RoT控制慢速上行RoT控制R7 E-DCHRNCMAC-dMAC-c/sh/mNode-BMAC-hsIubUplink Packet scheduling is moved to the Node-BMAC-eMAC-esNode B控制的调度控制的调度NodeBNodeB控制的调度控制的调度nRNC控制可用控制可用E-TFC范围；范围；nNodeB控制控制UE的最大上行传输的最大上行传输速率，进而控制接收功率速率，进而控制接收功率 NodeB控制(最多64个)RNC控制 E-TFC E-TFC E-TFC E-TFC E-TFC E-TFC E-TFC E-TFC E-TFC E-TFC 最大传输块长度 NodeBNodeB控制的速率调度控制的速率调度分配码资源速率调度速率调度 Already 同时考虑物理资源及在该资源上的传输速率控制码率More Effective调度策略调度策略码率对接收功率码率对接收功率的影响更大的影响更大NodeBNodeB控制的速率调度（续）控制的速率调度（续）n以功率、码和时隙的资源组合授权给以功率、码和时隙的资源组合授权给UE；nUE根据根据NodeB的授权确定可用的最大传输块长度；的授权确定可用的最大传输块长度；n考虑到考虑到UE的的Buffer状态，实际的上行速率会低于状态，实际的上行速率会低于NodeB授权的最大速率授权的最大速率UE CUE CUE CUE CUE BUE BUE BUE BUE AUE AUE AUE A资源1资源2资源3功率授权更容易控制上行功率授权更容易控制上行RoT 直接授权直接授权TFC?TFC?OrOr。物理层关键技术物理层关键技术高阶调制短帧H-ARQE-DCHE-DCH高阶调制高阶调制nQPSK必需、必需、16QAM可选可选n链路适配原则：按照功率最小原则选择调制方式链路适配原则：按照功率最小原则选择调制方式短帧技术短帧技术n5ms TTI静态TTI与子帧长度一致H-ARQn8通道并行通道并行HARQ0-3进程用于调度业务；进程用于调度业务；4-7进程用于非调度业务；进程用于非调度业务；支持支持Chase组合的增量冗余：组合的增量冗余：首次传输必须是自解码的；首次传输必须是自解码的；URTAN可以配置可以配置UE在所有的传输中使用相同的在所有的传输中使用相同的RV、也可以根据、也可以根据重传次数重传次数来来设置设置RVEven ControlEVEN DATAOdd ControlODD DATAEven ControlEVEN DATAOdd ControlODD DATAEven ControlEVEN DATAOdd ControlODD DATAEven ControlEVEN DATA下行授权上行数据下行确认ODD ACKEven ACKODD ACKEven ACKODD ACKEven ACKODD ACK支持实时业务支持实时业务非调度业务非调度业务n由由RNC半静态分配资源半静态分配资源n资源具有周期性资源具有周期性n与与R4专用信道的区别：专用信道的区别：5ms TTI分配的资源：时隙、码、子帧分配的资源：时隙、码、子帧H-ARQ支持支持16QAM调制调制非调度资源HARQ确认传输信道传输信道 n新增传输信道：新增传输信道：E-DCH一个一个TTI中中UE最多只有一条最多只有一条E-DCH类型的类型的CCTrCH，每条，每条CCTrCH中只能复用中只能复用一条一条E-DCH；在一个在一个TTI中承载一个中承载一个MAC-e传输块；传输块；E-DCH的的TTI为为5ms 物理信道总体结构物理信道总体结构n业务信道业务信道E-PUCH传输传输E-DCH类型的类型的CCTrCH；UE在一个时隙中最多分配有一条在一个时隙中最多分配有一条E-PUCH信道，并且对该信道，并且对该UE来说，来说，E-PUCH所在的时隙只能有这一种类型的物理信道存在所在的时隙只能有这一种类型的物理信道存在设计原则简化NodeB的RRM，并且在使用16QAM调制时与现有版本相比PAPR不会攀升物理信道总体结构（续）物理信道总体结构（续）n上行控制信道上行控制信道E-UCCH：传输：传输E-TFCI、HARQ相关的信息；相关的信息；E-RUCCH：传输辅助调度相关的信息：传输辅助调度相关的信息n下行控制信道下行控制信道 E-AGCH：传输授权信息：传输授权信息 E-HICH：传输：传输HARQ确认信息确认信息 定时关系定时关系E-AGCHE-DCHE-UCCHii+T1E-HICHRSN=0i+T1+T2NACK i+T1+T2+T3i+T1+T2+T3+T1T1T2T3T1RSN=1nT16时隙；nT2；51，4 nT3不定同步确认异步重传物理层信令：传输格式及物理层信令：传输格式及HARQ信息信息nE-TFCI：传输块长度指示，隐含调制方式信息；nHARQ Proc ID：HARQ进程ID，一个TTI只能进行一种业务：调度 或者 非调度，NodeB依赖物理资源区分调度/非调度业务的进程；nRSN：重传序列号，隐含新/旧数据指示、RV版本号、星座重排信息物理层信令：调度信息物理层信令：调度信息nSNPL：服务/邻小区路损，由服务小区和邻小区的RSCP测量得到；nUPH：UE功率余量，UE最大发射功率与（Pe-base+L）的比值；nTEBS：映射到E-DCH上的逻辑信道的缓冲区占用情况；nHLBS：具有待传数据的最高优先级逻辑信道的缓冲区状态；nHLID：具有待传数据的最高优先级的逻辑信道号；nE-RNTI：UE标识（在E-RUCCH上传输时才需要）当没有授权资源时，使用E-RUCCH传输以上调度请求当有授权时，在MAC PDU中传输调度请求物理层信令：调度信息（续）物理层信令：调度信息（续）n服务服务/邻小区路损的上报（邻小区路损的上报（SNPL）服务小区的路损值服务小区的路损值(Lserv)与监控集中同频邻小区的路损值与监控集中同频邻小区的路损值(L1,L2,LN)的的combined matrix有有2种，高层配置具体上报哪一种。种，高层配置具体上报哪一种。for SNPL reporting type 1 for SNPL reporting type 2物理层信令：授权物理层信令：授权n PRRI：功率资源相关的信息，每RU相对于Pe-base最大允许的E-PUCH功率；n CRRI：码资源相关的信息，用于指示OVSF码树的一个节点；n TRRI：时隙资源相关的信息，长度由高层配置，每个小区可以不同；n ECSN：对E-AGCH进行循环计数，用于E-AGCH的外环功率控制；n RDI：Resource Duration Indicator，可选参数，UTRAN可以针对每个小区配置RDI域是否存在，如果小区配置了RDI，NodeB将使用3bits来指示单个授权信息适用的E-DCH TTI个数和间隔；n EI：E-HICH信道号，为便于天线赋形，高层预先为UE配置一组E-HICH（4条信道），NodeB在授权时会指示本次传输使用哪条E-HICH信道；n ENI：E-UCCH重复个数，NodeB在授权时指示本次传输E-UCCH的重复实例数，基于E-UCCH的可靠性传输考虑 物理层信令：物理层信令：HARQ确认确认nE-HICH上的信令上的信令ACK/NACK调度业务中的信令过程调度业务中的信令过程Node BNode B调度请求调度请求E-AGCHE-AGCHE-PUCHE-PUCHE-HICHE-HICH缓冲区数据量、功率余量、邻区干扰信息信道结构信道结构E-UCCHn(32，10)Reed Muller编码，编码，32bits等分为等分为2部分，映射在部分，映射在E-PUCH Midamble码的两侧；码的两侧；n为确保为确保E-UCCH的可靠传输，一个的可靠传输，一个E-DCH TTI中，中，E-UCCH可以重复多个实例（至少可以重复多个实例（至少发送一个），接收端合并后解码。在调度业务中，发送一个），接收端合并后解码。在调度业务中，NodeB在在E-AGCH信道中指示信道中指示E-UCCH的重复数；在非调度业务中，由的重复数；在非调度业务中，由RNC配置配置E-UCCH重复数；重复数；n使用使用E-AGCH授权的扩频码授权的扩频码CRRI扩频；扩频；n使用使用QPSK调制方式调制方式 E-UCCHE-UCCHMidamble信道结构信道结构E-PUCHnTPC用于用于E-AGCH信道闭环功控，信道闭环功控，TPC总是伴随总是伴随E-UCCH；n承载承载E-UCCH；n扩频因子直接使用扩频因子直接使用CRRI，支持，支持16、8、4、2、1；n使用默认机制或使用默认机制或UE特定的特定的Midamble分配方案分配方案 信道结构信道结构E-AGCHn使用使用2条条SF=16的信道，其中一条的信道，其中一条E-AGCH携带携带TPC/SS域，用于控制域，用于控制E-PUCH的的功控和同步控制；功控和同步控制；n扩频因子扩频因子16；n使用默认的、使用默认的、UE特定的或公共的特定的或公共的Midamble分配机制分配机制nE-RNTI特定的特定的CRC Data symbolsMidambleData symbolsGPSS symbol(s)144 chips 864 ChipsTPC symbol(s)信道结构信道结构E-HICHn使用一条使用一条SF=16的下行物理信道，的下行物理信道，Spare比特未定义；比特未定义；n调度、非调度业务使用不同的调度、非调度业务使用不同的E-HICH信道；信道；n1比特信息使用比特信息使用80比特长的正交码（称为签名序列）进行扩频，比特长的正交码（称为签名序列）进行扩频，E-HICH最多承载最多承载80个签名序列；个签名序列；n调度业务：每个用户配置最多调度业务：每个用户配置最多4条条E-HICH信道，信道，NodeB在在E-AGCH信道上指示具体使用哪条信道上指示具体使用哪条E-HICH信道；一条信道；一条E-HICH最多支持最多支持80个调度用户，个调度用户，UE的签名序列根据授权的物理资源选择；的签名序列根据授权的物理资源选择；n非调度业务：每个用户配置最多非调度业务：每个用户配置最多1条条E-HICH信道，使用一组共信道，使用一组共4个签名序列传递个签名序列传递ACK/NACK、TPC、SS信令；一条信令；一条E-HICH最多支持最多支持20个非调度用户，由高层为个非调度用户，由高层为UE指定具体的组号指定具体的组号Data SymbolsMidambleData SymbolsGPSpare bits864 chips信道结构信道结构E-RUCCHnE-RUCCH使用和使用和PRACH相同的资源（不独立配置资源）；相同的资源（不独立配置资源）；n使用使用1/3卷积编码；卷积编码；nE-RUCCH的的TTI为为5ms或或10ms，可以使用，可以使用SF=16、8 功率控制功率控制nE-PUCH开环辅助的闭环功控开环辅助的闭环功控开环成分：期望接收功率开环成分：期望接收功率Pe-base外环成分：外环成分：MAC-d流功率偏移流功率偏移闭环成分：闭环成分：TPC命令调整命令调整Pe-base调整值：调整值：UE选择的选择的E-TFC的功率偏移的功率偏移E-TFC功率偏移 +SF补偿+MAC-d流功率偏移e0b功率控制（续）功率控制（续）nE-TFC的功率偏移的功率偏移RNC配置参考码率配置参考码率-功率偏移表功率偏移表UE利用插值计算授权资源范围内可用码率的功率偏移，使得被选利用插值计算授权资源范围内可用码率的功率偏移，使得被选E-TFC的传输质量是预期的的传输质量是预期的 参考码率1参考码率2参考码率3参考码率4参考码率5参考码率6参考码率7参考码率8功率偏移1功率偏移2功率偏移3功率偏移4功率偏移5功率偏移6功率偏移7功率偏移8e0b码率NodeB授权功率功率控制（续）功率控制（续）nE-RUCCH：和和PRACH相似的开环功率控制方案相似的开环功率控制方案nE-AGCH：高层配置高层配置E-AGCH的最大发射功率，具体由的最大发射功率，具体由NodeB控置，可以根控置，可以根据据UE在在E-PUCH上的上的TPC命令来辅助命令来辅助E-AGCH的功率控制的功率控制nE-HICH：由由NodeB控制控制调度业务中的闭环功率控制调度业务中的闭环功率控制非调度业务中的闭环功率控制非调度业务中的闭环功率控制同步控制同步控制n调度业务，由调度业务，由E-AGCH信道提供信道提供E-PUCH的上行同步控制；的上行同步控制；n非调度业务，由非调度业务，由E-HICH信道提供同步命令信道提供同步命令 调度业务中的上行同步控制调度业务中的上行同步控制非调度业务中的上行同步控制非调度业务中的上行同步控制UE物理层能力物理层能力E-DCH categoryMaximum number of E DCH timeslots per TTIMaximum number of E DCH transport channel bits that can be received within an E-DCH TTICategory 12（QPSK Only）2754Category 23（QPSK Only）4162Category 338348Category 4411160Category 5511160MAC协议体系结构协议体系结构 PHY PHY EDCH FP EDCH FP Iub UE NodeB Uu DCCH DTCH TNL TNL DTCH DCCH MAC-e SRNC MAC-d MAC-e MAC-d MAC-es/MAC-e MAC-es Iur TNL TNL DRNC UE侧数据流图侧数据流图 MAC-d Flows MAC-es PDU MAC-e header DCCH DTCH DTCH HARQ processes Multiplexing DATA MAC-d DATA DATA DDI N Padding (Opt)RLC PDU:MAC-e PDU:L1 RLC DDI N Mapping info signaled over RRC PDU size,logical channel id,MAC-d flow id=DDI DATA DATA MAC-d PDU:DDI Header MAC-es/e Numbering MAC-es PDU:TSN DATA DATA Numbering Numbering MAC层设计主要原则层设计主要原则n与与FDD保持架构上的一致保持架构上的一致重排序功能在重排序功能在SRNC中中n数据复用原则：数据复用原则：旁路旁路MAC-d实体的实体的C/T复用功能复用功能允许不同优先级数据的复用，以允许不同优先级数据的复用，以MAC-d流为单位配置复用选项流为单位配置复用选项重排序队列基于逻辑信道重排序队列基于逻辑信道UE侧侧MAC-es/e结构结构UE侧侧MAC-es/e结构（续）结构（续）nHARQ实体：实体：负责负责HARQ协议相关的处理，包括对协议相关的处理，包括对MAC-e PDU的存储和重发。的存储和重发。n复用实体：复用实体：根据根据E-TFC选择实体的选择结果，将来自一条逻辑信道的多个选择实体的选择结果，将来自一条逻辑信道的多个MAC-d PDU组组成成MAC-es PDU中，管理并设置中，管理并设置TSN值；将一条或多条逻辑信道的值；将一条或多条逻辑信道的MAC-es PDU复用到单个复用到单个MAC-e PDU中，用于下一个中，用于下一个TTI的传输。的传输。nE-TFC选择实体：选择实体：根据根据L1传来的来自传来的来自NodeB的绝对授权信息选择的绝对授权信息选择E-TFC，并且对映射到，并且对映射到E-DCH上上的不同的不同MAC-d流进行仲裁和复用。流进行仲裁和复用。n调度接入控制实体：调度接入控制实体：负责获得和组织负责获得和组织E-UCCH或或E-RUCCH发送所需的信令信息。发送所需的信令信息。UTRAN侧侧MAC-es实体结构实体结构UTRAN侧侧MAC-es实体结构（续）实体结构（续）n重排序队列分配实体：重排序队列分配实体：将将MAC-es PDU路由到正确的重排序缓冲区中。路由到正确的重排序缓冲区中。n重排序实体：重排序实体：根据根据MAC-es PDU的的TSN将将MAC-es PDU排序，将一组排序，将一组TSN连续的连续的MAC-es PDU送入解复用单元。如果较低送入解复用单元。如果较低TSN的的PDU丢失，那么这组丢失，那么这组PDU不被送入解不被送入解复用实体。一个逻辑信道对应一个重排序实体。复用实体。一个逻辑信道对应一个重排序实体。n解复用实体：解复用实体：去除去除MAC-es PDU中的头部，将中的头部，将MAC-es PDU解复用为解复用为MAC-d PDU，送入，送入MAC-d实体。实体。UTRAN侧侧MAC-e实体结构实体结构UTRAN侧侧MAC-e实体结构（续）实体结构（续）nE-DCH调度实体调度实体 管理小区管理小区E-DCH资源，基于资源，基于UE的调度请求，决定是否分配调度资源的调度请求，决定是否分配调度资源nE-DCH控制实体控制实体E-DCH控制实体负责接收控制实体负责接收UE的调度请求并发送调度分配消息。的调度请求并发送调度分配消息。n解复用实体解复用实体对对MAC-e PDU进行解复用，将进行解复用，将MAC-es PDU送入相关的送入相关的MAC-d流。流。nHARQ实体实体支持多个支持多个SW HARQ协议实例，负责对单个协议实例，负责对单个MAC-e PDU产生产生ACK和和NACK指示。指示。QoS机制机制MAC-d流2MAC-d流1逻辑信道1逻辑信道2逻辑信道3逻辑信道4逻辑信道5MAC-e PDU逻辑信道优先级1。调度/非调度属性2。HARQ属性：功率偏移属性；最大重传次数；最大重传定时器允许的MAC-d流组合E-DCH传输信道功率偏移属性；最大重传次数；最大重传定时器MAC-d流组合列表限制MAC层信令层信令n调度信息的发送调度信息的发送经过逻辑信道复用后的经过逻辑信道复用后的MAC-e PDU的的padding数大于数大于23bits时，调度信息将会填充在时，调度信息将会填充在这些这些padding中，而不管缓冲区状态如何；中，而不管缓冲区状态如何；为了避免在有授权的情况下长时没有调度信息的上报，提供定时器机制，一旦在为了避免在有授权的情况下长时没有调度信息的上报，提供定时器机制，一旦在定时器的时间范围内没有调度信息的上报，定时器的时间范围内没有调度信息的上报，UE将主动上报调度信息。将主动上报调度信息。DDI1 N1 DDI2 N2 DDIn Nn DDI0(Opt)MAC-es PDU1 MAC-es PDU2 MAC-es PDUn MAC-e PDU SI (Opt)Padding(Opt)E-TFC的选择的选择nE-TFC表格按时隙资源和表格按时隙资源和UE能力级的不同设计，共能力级的不同设计，共7个表格，每个表格中具有个表格，每个表格中具有128种种E-TFC值，对应索引号为值，对应索引号为0的的E-TFC值用于调度信息单独发送时的传输块长度值。值用于调度信息单独发送时的传输块长度值。nE-TFC选择原则选择原则如果本次是重传，只有和原传输块长度一致的如果本次是重传，只有和原传输块长度一致的E-TFC处于支持态；处于支持态；只有授权的时隙资源和只有授权的时隙资源和UE能力支持的能力支持的E-TFCs才能用于传输或重传；才能用于传输或重传；只有满足只有满足RRC允许的码率范围内的允许的码率范围内的E-TFC才能用于传输；才能用于传输；选择选择PHARQ（具有待传数据的最高优先级逻辑信道所在（具有待传数据的最高优先级逻辑信道所在MAC-d流的功率偏移），只有发流的功率偏移），只有发送功率等于或小于授权功率的送功率等于或小于授权功率的E-TFC才能用于传输才能用于传输n受限于物理层受限于物理层6bits的的E-TFCI信令，传输相对索引信令，传输相对索引UE从处于支持态的从处于支持态的E-TFC中选择最大支持的传输块长度，中选择最大支持的传输块长度，E-TFCk；可用可用E-TFC新集合：新集合：E-TFCk及其之下的最多及其之下的最多62个个E-TFC，再加上，再加上E-TFC0；新集合重新索引，向新集合重新索引，向Node B发送的发送的E-TFCI就是所选传输块长度在新集合中的索引；就是所选传输块长度在新集合中的索引；NodeB侧作同样的侧作同样的E-TFC选择过程选择过程E-TFC的选择过程的选择过程12341234Buffer StatusE-DCH RRC参数参数nUE工作在工作在CELL_DCH状态；状态；n系统消息增加系统消息增加E-RUCCH/PRACH同步码划分；同步码划分；n影响到的影响到的RRC消息：消息：CELL UPDATE CONFIRM、PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION、RADIO BEARER RECONFIGURATION、RADIO BEARER RELEASE、RADIO BEARER SETUP、RRC CONNECTION SETUP、TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATIONUE配置有配置有E-RNTI；HARQ配置信息，包括冗余版本的配置；配置信息，包括冗余版本的配置；E-DCH相关的信息，包括相关的信息，包括E-TFC参考码率配置、参考码率配置、E-RUCCH相关的配置、相关的配置、E-PUCH的配的配置、置、E-AGCH的配置信息、的配置信息、E-HICH的配置信息；的配置信息；至少一条逻辑信道映射到至少一条逻辑信道映射到E-DCH MAC-d流上，该流上，该MAC-d流有功率偏移、最大重传次流有功率偏移、最大重传次数、重传定时器、授权类型等配置信息数、重传定时器、授权类型等配置信息无线承载复用选择无线承载复用选择上行下行E-DCHDCH+HS-DSCHE-DCHHS-DSCHE-DCH DCHIub总体结构总体结构n一个一个UE有一个服务有一个服务NodeB和一个服务和一个服务E-DCH小区；小区；nNodeB中，一个中，一个UE对应一个对应一个MAC-e实体；实体；n在在SRNC中，一个中，一个UE对应一个对应一个MAC-es实体；实体；nNodeB中的调度器负责产生绝对授权信息；中的调度器负责产生绝对授权信息；n由于由于UE的移动性，还会涉及的移动性，还会涉及DRNC实体；实体；nMAC-d流是携带流是携带MAC-d PDU的一组的一组MAC-es PDU，一个一个MAC-d流映射到一个传输承载上流映射到一个传输承载上 RRM原则和功能分割原则和功能分割Node BCRNCSRNCAdmission ControlXRNL Congestion ControlXXReorderingXSchedulingXCell Specific uplink resource controlXOuter Loop Power Control and Dynamic adjustment of power offsets of HARQ profilesSubject to implementationX用户面用户面数据帧数据帧nTDD中一个数据帧对应一个子帧，中一个数据帧对应一个子帧，Number of Subframes置为置为1，Subframe Number置为置为0或或1；nTNL拥塞控制参数：拥塞控制参数：FSN、CFN（同（同HSDPA）；）；n外环功率控制参数：外环功率控制参数：HARQ重发次数；重发次数；n逻辑信道解复用参数：逻辑信道解复用参数：MAC-es PDU个数、个数、DDI、N；nReordering参数参数TSN包含在包含在MAC-es PDU头部头部n兼作控制帧，传送兼作控制帧，传送HARQ Failure Indication（N of MAC-es PDU设置为设置为0）用户面用户面控制帧控制帧nTNL拥塞控制，原理同拥塞控制，原理