HSUPA技术及其系统级仿真.pdf

HSUPA技术及其系统级仿真ApplicationofWirelessTechnology

耿琦韦再雪杨大成
北京邮电大学北京100876

摘要本文对3G主流技术之一的WCDMA技术演进版本R6所引入的高速上行分组接入（HighSpeed
UplinkPacketAccess）技术的系统级仿真进行了详细地论述,构建适用于HSUPA特点的物理模型
与仿真平台，并结合仿真案例进行验证。相比原有的仿真平台，新的平台在资源调度方面更能够体现出
HSUPA的特性。仿真结果表明相对于R99系统，HSUPA能大幅度的提升小区的上行物理性能。

关键词WCDMA;HSUPA;E-DCH;系统级仿真;建模

HSUPA技术在R6中叫做E-DCH(Enhanced分侧重于对系统级仿真算法的研究，详细介绍系
uplinkDedicatedCHannel),类似于HSDPA统级仿真分析算法的流程；第三部分则给出了仿
（HighSpeedDownlinkPacketAccess）技术真条件，在相同仿真环境下比较原有R99系统与采
能提高下行无线链路的传输速率一样，该技术因用HSUPA技术的数据结果，验证该技术所带来的
能有效增强上行无线链路的传输速率而得名。研增强效果；第四部分给出系统级仿真的结论。
究表明，采用HSUPA技术可以使得上行信息速率
最高达到5.76Mbps，远远大于R99目前2Mbps的1HSUPA系统建模
上行峰值速率。HSUPA标准在3GPP规范中已全1．1物理层新引入的信道
部冻结，商用网络也已出现在芬兰、新加坡等国相比较R99系统，HSUPA新引入五条信道，
家。通过引入更短的无线子帧、HARQ、快速分算法对上行信道E-DPDCH与E-DPCCH进行了建
组调度等技术，在HSUPA网络中无论是单用户性模，通过链路级仿真给出了它们的链路参数表，
能，还是小区的容量都有了显著的改善。两信道共享用户的发射功率。而对其他三条下行
从系统层面上对HSUPA技术进行仿真，通过物理信道，鉴于主要关注上行数据指标，并且它
搭建模拟的通信环境，可以获得HSUPA在小区级们在基站发射功率中占有的比重较小，算法未建
的系统性能指标，包括多个小区不同无线环境下模。只是通过一个负载因子表征了大致的功率分
的上行分组数据业务的吞吐量，无线资源以及系配情况，一般不超过下行发射功率的10%。
统设备资源的占用情况，进而指导工程实践。1.2关键技术
本文主要分四部分，第一部分介绍HSUPA的1.2.12msTTI（TransmissionTimeInterval）
关键技术以及仿真分析中是如何建模的；第二部系统中引入了2msTTI，并仍然保留了

20080451
10mxTTI，并规定在小区边缘处适用于后者。相两种，综合确定用户本时隙的调度速率。UE对来
应的，仿真算法对处于某一小区计算半径2/3范围自多个NodeB的调度指令进行合并，取其解析后
内并且处于软切换（含更软切换）状态的用户视所得速率的最小值作为UE的传输速率。
为具有10msTTI，否则视为2msTTI。HSUPA中E-DCH的服务小区只有一个，我

无线技术应用1.2.2HARQ们称主服务E-DCH小区。可以使用所有有效的
所采用的HARQ（HybridAutomaticRepeat调度授予信息，即绝对调度授予以及相对调度授
reQuest）技术是在软切换的基础之上的，支持软予；而非主服务E-DCH小区仅能使用相对授予信
合并（ChaseCombing，简称CC）以及增量冗余息中的DOWN/HOLD指令，如表1。
合并（IncrementalRedundancy，简称IR）两种在仿真算法中，首先进行绝对调度。根据
工作方式，如图1所示。不同的调度算法确定每一用户的调度优先级，

图1同步HARQ示意图

相应的，仿真算法也支持两种重传模式，通之后按调度优先级的顺序依次调度用户。根据
过本时隙SINR查询相应的误块率(BLER)，进而判用户E-DPDCH信道的信干比，结合其链路条
断传输是否成功。如果传输失败，对于CC方式，件，反查链路参数表，得出相应的调度速率、
重传的SINR为下一时隙与本时隙SINR之和；而对所使用的扩频码数以及需要的SINR信息，之
于IR方式，重传的SINR两时隙SINR的算术平均后将此调度速率与该用户所支持的最大速率与
数。得到重传的SINR后继续查询BLER，再次进表1映射到E-RGCH中的消息
行是否重传的判断，依次类推。需要注意的是，
算法中的重传次数为4。

1.2.3L1层快速分组调度
这里的调度基于NodeB。在调度的过程中，用户所开展业务的请求速率进行比较，取最小
每个UE将其当前的传输速率、是否满足当前传输值作为其绝对调度速率。然后确定相对