HSPA+系列之“下行增强F-DPCH " +"下行增强CELL_FACH"

HSPA+系列之“关键技术--下行增强F-DPCH 及 全面总结

 

F-DPCH是R6协议为了提高下行信道化码利用率、作为下行伴随DPCCH的替代而引入的，它可以在每个时隙为10个UE传输上行功控命令（SRB承载在HSPA上，低层物理控制信道DPCCH比特多用户复用）。但由于软切换的存在，每个UE可能需要接收来自多个小区的F-DPCH的信号。这样，网络中平均每条 F-DPCH服务的UE数就会减小。

在R7协议中，CPC的研究进展使得更多用户同时保持在CELL_DCH状态成为可能。但是，F-DPCH接纳的用户数相当有限，由此带来的大用户量情况下F-DPCH的资源消耗就是一个必须解决的关键问题。

    在保证系统性能的前提下，R7 F-DPCH增强确定在放宽时间偏移限制上，即允许激活集中的多条F-DPCH使用不同的时间偏移，由网络侧进行配置。这增加了对UE的要求，但是这是可以接受的，因为不同的偏移相差在一个时隙以内，而且UE要缓存的只是1 bit的功控命令。

    增强F-DPCH使得更多用户同时保持在CELL_DCH状态。

 

HSPA+涉及网元新增功能总结

 

 

功能包	网元	子功能	功能描述
基本功能	RNC	HSPA+下行单用户 21M	HSPA+ 64QAM单用户峰值速率最高至21Mbps，为用户提供高速数据业务体验
NodeB	下行层二增强	可变PDU Size技术，解决了高速率传输要求PDU Size大而边缘覆盖要求PDU Size小的矛盾，提高了Iub和空口的传输效率，提升了小区边缘吞吐率和覆盖半径。
NodeB	下行64QAM	64QAM调制使空口的峰值速率可以达21Mbit/s
增强功能	NodeB	下行CELLFACH增强	支持将FACH信道承载在HS-DSCH信道上。通过本特性，UE能在CELL_FACH状态下以较高速率接收数据
NodeB	CPC-非连续发送/非连续接收	支持上行不连续发送和下行不连续接收，为减少用户间干扰，提高单小区HSPA+用户容量提供支撑
NodeB	增强F-DPCH	利用F-DPCH复用承载多UE用户的TPC功控信息，且TPC信息在F-DPCH信道上的时隙位置无需固定，以支持SRB over HSDPA，降低下行码资源开销

 

 

 

 

HSPA+系列之“关键技术--下行增强CELL_FACH

功能包	网元	子功能	功能描述
基本功能	RNC	HSPA+下行单用户 21M	HSPA+ 64QAM单用户峰值速率最高至21Mbps，为用户提供高速数据业务体验
NodeB	DL L2 增强	可变PDU Size技术，解决了高速率传输要求PDU Size大而边缘覆盖要求PDU Size小的矛盾，提高了Iub和空口的传输效率，提升了小区边缘吞吐率和覆盖半径。
NodeB	下行64QAM	64QAM调制使空口的峰值速率可以达21Mbit/s
增强功能	NodeB	下行CELL-FACH增强	支持将FACH信道承载在HS-DSCH信道上。通过本特性，UE能在CELL_FACH状态下以较高速率接收数据
NodeB	CPC-非连续发送/非连续接收	支持上行不连续发送和下行不连续接收，为减少用户间干扰，提高单小区HSPA+用户容量提供支撑
NodeB	增强F-DPCH	利用F-DPCH复用承载多UE用户的TPC功控信息，且TPC信息在F-DPCH信道上的时隙位置无需固定，以支持SRB over HSDPA，降低下行码资源开销

 在R7之前，UE处于CELL_FACH状态下传输数据时，承载数据的逻辑信道BCCH、CCCH、DCCH或者DTCH一般映射到传输信道FACH，传输速率通常低于32kbps。

  为提高用户在CELL_FACH状态下的传输速率，HSPA+引入了增强CELL_FACH技术，定义Cell_FACH、Cell-PCH和URA-PCH状态时UE能够同时接收HSDPA信道的数据传输，也就是将HS-DSCH作为一个公共信道使用，可以用来承载BCCH、PCCH和CCCH信息。

 

   在HSPA版本，广播控制信道BCCH只能映射到BCH或FACH逻辑信道，寻呼控制逻辑信道PCCH只能映射到PCH，而在HSPA+版本，BCCH、PCCH都可以映射到HS-DSCH信道，在CELL_FACH 状态使用HS-DSCH传输信道代替FACH信道，实现CELL_FACH状态下对HSDPA相关信道的使用；通过HS-DSCH在CELL_FACH和CELL_DCH状态转换过程中接收而实现无缝状态迁移；

  CELL_FACH增强的原理如下图所示:

 

总结

    传统的CELL_FACH状态下，UE的下行数据传输速率通常小于32kbps，增强CELL_FACH可以达到甚至超过1Mbps。对于小文件下载而言，如进行Web页面浏览，UE可以直接在CELL_FACH状态下接收，而不用切换到CELL_DCH状态，避免了从CELL_FACH状态迁移到CELL_DCH状态的小区更新过程，减小了状态转换时延。

 

采用Cell FACH增强前后的数据速率和传输时延对比

	FACH R99	FACH on HS_DSCH
Data Rate	32kbps	>1Mbps
Transition delay to CELL_DCH	600ms	>130ms saved