HSUPA Grundlagen
Ein kleines HSUPA-Tutorial
von: Rudolf Riemer
Stand: Oktober 2009
Einleitung
Mit der Einführung von
HSDPA
(High Speed Downlink Packet Access) haben sich Mobilfunknetze als
ernsthafte Alternative zu festverdrahteten Internetanbindungen etabliert. Wie in
Abb.1 zu sehen ist, ist die
Nachfrage bezüglich mobiler Datenanbindungen im Lauf der letzten
Jahre weltweit exponentiell angestiegen - der Anstieg der klassischen Telefondiensten
hingegen nur linear. Bereits zu Beginn der Einführung von HSDPA standen 3,6Mb/s
Maximaldatenrate zur Verfügung und die Dienstgüte war deutlich besser als jene
von herkömmlichen UMTS-Datendiensten (Rel.99). Wermutstropfen von HSDPA ist,
dass die Dienstverbesserung nur im Downlink verfügbar ist; im Uplink blieb alles
beim alten, nämlich eher geringe Datengeschwindigkeit (sehr oft limitiert auf
64kb/s) und ziemlich hohe Latenzzeiten, wodurch bei Uplink-Diensten die
Reaktionszeiten sehr träge ist und moderne Dienste wie VoIP-Telefonie oder
dynamische Online-Spiele nicht adäquat durchführbar sind.
Um dieses Manko im Uplink zu schließen, wurde die Funknetzwerkaufrüstung HSUPA
(High Speed Uplink Packet Access) entwickelt, mit der analog zu HSDPA die
Datengeschwindigkeiten stark angehoben und auch die Dienstgüte (Latenzzeiten)
verbessert werden können. Im Jahr 2007 starteten die ersten UMTS-Netzbetreiber
mit
HSUPA und es wurden bereits zu Beginn Maximaldatenraten von bis zu 1,46Mb/s angeboten - also ein
ziemlicher Unterschied zu den davor angebotenen 64kb/s. In der Endausbaustufe
von HSUPA sind theoretisch sogar bis zu 5,76Mb/s möglich (siehe:
Geräteklassen).
Abb.1: Entwicklung der Teilnehmerzahl von Mobilfunkdiensten
HSPA - High Speed Packet Access:
Da mit der Einführung von HSUPA nun in beiden Übertragungsrichtungen effektive
und qualitativ hochwertige PS-Dienste durchführen lassen, verwendet man
für diese bidirektionale Übertragungsevolution auch den Sprachterminus HSPA.
Obwohl mit der Einführung von HSUPA durch die Release 6 bereits
VoIP-Telefondienste qualitativ ansprechend durchführbar wären, sind diese
Dienste erst mit der Einführung der Release 7 angedacht, da hier weitere
technische Verbesserungen und Ergänzungen in die Netzwerkarchitektur integriert
werden, die VoIP-Dienste effizienter durchführen lassen. Release 7 unterstützt
z.B. CPC (Continous Packet Connectivity), wodurch Verbindungen von PS-Diensten
mehrerer Teilnehmer auch über längere Zeitspannen aufrecht erhalten werden
können, ohne dass dadurch die Störinterferenzpegel unnötig hoch sind. In Release
7 ist auch der Upgrade HSPA+ oder eHSPA, mit dem in beide Übertragungsrichtungen
die Maximaldatenraten weiter ansteigen.
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HSUPA - Release 6: Koexistenz zu Release 99
HSUPA ist eine technologische Erweiterung für UMTS-Funknetze, die in der 3GPP
Release 6
Berücksichtigung findet (HSDPA in der Release 5). Ebenso
wie bei HSDPA können UTRAN-Funkzellen optional mit HSUPA-Technik aufgerüstet
werden - müssen es aber nicht. Im UTRAN müssen nicht alle Zellen mit HSUPA
aufgerüstet werden, sondern ein Netzbetreiber kann sich z.B. dafür entscheiden,
dass er nur die Zellen in Ballungsgebieten mit HSUPA aufrüstet. Die wichtigsten Änderungen bezüglich der Netzwerkarchitektur betreffen
praktisch ausschließlich die NodeB (MAC-e), um auch im Uplink eine Dezentralisierung von
Steuerlogik, die in der Release praktisch ausschließlich im RNC stattfindet, zu
erreichen. Der RNC muss um die Funktionalität des MAC-es Protokolls erweitert
werden, das für die Kompatibilität von HSUPA-Diensten mit der
Standard-Protokollschicht MAC-d verantwortlich ist (siehe Abb.2) aber auch für
das Combining im Softhandover (nicht bei Softer-Handover -> da führt die NodeB
das Combining durch) zuständig ist. Wie bei HSDPA bereits ausführlich erklärt wurde, steht durch eine
Auslagerung von Steuerlogik aus dem RNC in die peripheren NodeBs mehr
Rechenleistung pro Dienst zur Verfügung. Dank diesem "Mehr" an Rechenleistung,
können auch bei HSUPA die zu übertragenden Paketrahmen kürzer gemacht werden,
wodurch die Regelkreise für Rückbestätigungen dynamischer werden und der
Datenfluss letztendlich kontinuierlicher wird. Wie in Abbildung 2 zu sehen ist
ist für die technologische Umsetzung von HSUPA in der NodeB die Protokollschicht
MAC-e verantwortlich, in der unteranderem die
HARQ-Regelkreise und das
Scheduling der Übertragungsressourcen durchgeführt wird.
Im Gegensatz zu HSDPA wird bei HSUPA auch wieder Softhandover unterstützt - wie
in der Release 99.
Abb.2: Protokollstack von HSUPA
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Fast Scheduling - Kanalzuweisung
Systembedingt ist die technologische Umsetzung von HSUPA etwas komplexer als
bei HSDPA. Bei HSDPA gibt es im Downlink nämlich nur eine Sendequelle - die Basisstation
-, die somit ganz alleine und ohne Konkurrenz mit anderen Sendequellen die
Vergabe und Charakteristik der Nutzdatenfunkkanäle für die einzelnen Endanwender
steuern kann. Im Gegensatz zu HSDPA liegen bei HSUPA jedoch
Mehrpunkt-zu-Punkt-Verbindungen (siehe Abb.3) vor, weshalb bei HSUPA auch keine
"Shared"-Kanäle, sondern "Dedicated"-Kanäle verwendet werden. Es gibt also mehrere
„voneinander unabhängige“ Sender - die Handys bzw. Datenkarten -, die auf den
gleichen Übertragungskanal (E-DCH-Kanal) zugreifen wollen. Jedes
HSUPA-Sendegerät verwendet wie in der Release 99 einen eigenen individuellen
Scramblingcode,
um sich vor Störeinflüssen anderer UEs zu schützen. Da die Scramblingcodes durch Asynchronizitäten (die UEs in einer Zelle sind zueinander nicht synchron!) nicht
zu 100% orthogonal zueinander sind, ist die Übertragung im Uplink
problematischer als im Downlink, wo es ja nur eine Sendequelle, die NodeB, gibt
und die verschiedenen Teilnehmrersignale sehr wohl orthogonal zueinander sind
(siehe
WCDMA). Stellen bei HSDPA
die verfügbaren Funkressourcen für die Endanwender die Spreizcodes des Codebaums
dar, so hängen die verfügbaren Funkressourcen bei HSUPA von den
Interferenzleistungen bei der NodeB als Empfänger ab, die durch die
verschiedenen sendenden UEs verursacht werden. Aus diesem Grund
bedarf es einer ausgeklügelten Steuerung, damit es nicht zu Kollisionen der
verschiedenen Teilnehmerdaten kommt aber auch die Funkressourcen effizient
verwendet werden.
Abb.3: HSUPA-Problematik: Mehrpunkt-zu-Punkt-Verbindung
macht zentrale Steuerung notwendig
Diese erwähnte Kommunikationssteuerung kann nicht vom UE als Sendequelle
durchgeführt werden, da es in der Funkzelle noch andere UEs geben könnten, die
ebenfalls per HSUPA Daten im Uplink versenden möchten. Wie in Abb.3 zu erkennen
ist, gibt es in der Funkzelle nur einen Kommunikationspartner der für die
Funkzelle zentral die Steuerung übernehmen kann, nämlich die NodeB (als Funkturm
dargestellt), da sie das einzige Element ist, das zu allen aktiv senden
wollenden UEs eine Verbindung hat. In der Abb.3 hat z.B. TN-A keine unmittelbare
Verbindung zu TN-E - hingegen hat sowohl TN-A als auch TN-E eine Verbindung zur
NodeB.
Auch bei HSUPA teilt also die NodeB die Übertragungsressourcen den UEs zu.
Für optimale Kanalzuweisungen (Scheduling) werden laufende Kanalgütemessungen
mitberücksichtigt. Das heißt die NodeB führt Messungen als Funkempfänger durch
und bekommt auch relevante Berichte (Scheduling Report) von den UEs zwecks
optimaler Kanalbewertung zugeschickt, in denen z.B. der NodeB mitgeteilt wird,
wieviele und welche Art von Datenvolumina im Sendepuffer des HSUPA-UEs auf deren
Übertragung warten.
Funktionsprinzip:
Der Scheduler arbeitet nach dem Request-Grant-Prinzip. Die UEs bitten den
Scheduler (also eigentlich das Netzwerk) um Sendeerlaubnis und der Scheduler in
der NodeB entscheidet, wann und wieviele UEs letztlich senden dürfen. Die
UE-Anfrage an den Scheduler enthält auch Angaben zur Kanalqualität und zum
derzeitigen Status des UE-Sendepuffers. Um den Energieverbrauch des UEs gering
zu halten verwendet HSUPA im Gegensatz zu HSDPA nur ein
2PSK-Modulationsverfahren.
Leistungssteuerung:
Jedes HSUPA-UE bekommt von der NodeB mitgeteilt, welche maximale Sendeleistung
es verwenden darf. Aus dieser erlaubten Sendeleistungsreserve und unter
Rücksicht auf Störinterferrenzen errechnet sich das UE die maximal mögliche
Sendedatenrate. Die dem UE mitgeteilte maximal erlaubte Sendeleistung kann
entweder von der NodeB immer wieder neu zeitlich aktualisiert werden oder -
ähnlich wie bei Rel..99-Kanälen - durch inkrementell angepasste
Sendesteuerungskomandos (1 Leistungsstufe rauf oder 1 Leistungsstufe runter).
Scheduling-Mechanismen:
HSUPA kennt 2 Scheduling-Mechanismen Beide Methoden haben zum Ziel, dass die
Störinterferenzen bei der Basisstation einen bestimmten Wert nicht
überschreiten:
- Rate Scheduling (non-scheduled grant): alle Übertragungen der sendewilligen UEs erfolgen
parallel/simultan, jedoch in einer ausreichend geringen Datenrate. Dadurch
werden die Wartezeiten auf Kosten der Datenrate reduziert. Das Netzwerk teilt
dem UE lediglich die maximale Blockgröße beim Dienstaufsetzen mit, die es
während eines TTI am E-DCH übertragen darf. Das UE kann dann eigenmächtig in
jedem TTI Daten senden, solange die Blockgröße pro TTI nicht größer als der
signalisierte Maximalwert ist. Verändert werden kann dieser Status nur per
Dienstabbruch bzw. RRC-Neuzuweisung einer maximalen Blockgröße durch das
Netzwerk. Es liegt auf der Hand, dass die zugewiesene maximale Blockgröße mit
der von der NodeB zugewiesenen Sendeleistung korreliert. Dieser
Scheduling-Mechanismus ist vorallem für Dienste mit konstanter Bitrate und
geringen Verzögerungszeiten relevant, wie z.B. VoIP - kurzfristig die
Maximaldatenrate zu erreichen ist hier weniger gefragt.
- Time Scheduling: nur bestimmte sendewillige UEs dürfen zu einem
bestimmten Zeitpunkt übertragen. Dadurch werden höhere Spitzendatenraten auf
Kosten von längeren Wartezeiten ermöglicht. Das UE horcht (über den
E-AGCH Kanal) auf die NodeB, ob es von der Basisstation
die Erlaubnis bekommt, Daten zu übertragen. Wenn die NodeB dem UE die
Genehmigung zum Senden gibt, teilt die Basistation dem UE auch mit, mit
welcher maximalen Sendeleistung das UE im jeweiligen TTI senden darf.
Welche Methode (es gibt auch Hybridansätze) verwendet wird, hängt primär von
der verfügbaren Sendeleistung ab, da der E-DCH zusammen mit anderen Codekanälen
gebündelt übertragen wird, die nicht nur von einem bestimmten Teilnehmer-UE her
stammen müssen, sondern auch von anderen Teilnehmer-UEs stammen (z.B.
Telefonat-Uplinksignal eines anderen Teilnehmers in der Zelle --> alle verwenden
den gleichen Frequenzkanal!).
Die Scheduling-Methoden können als entsprechend geeignete TFC-Auswahl im UE
gesehen werden (die NodeB stellt dazu dem UE einen TFC-Satz zur Verfügung).
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Neue Kanäle für HSUPA:
Der wichtigste Kanal aus Sicht des Anwenders ist natürlich der E-DCH (Enhanced
Data CHannel), da dieser dessen Nutzdaten transportiert. Der E-DCH entspricht im
Modell der UTRAN-Spezifikationen einem Transportkanal, der auf den
physikalischen Kanal E-DPDCH abgebildet wird. Der E-DPDCH verwendet analog zur
Uplinkübertragung in der Release 99 nur die 2PSK-Modulation (keine adapt. Mod.
wie HSDPA). Es können jedoch je nach Geräteklasse mehrere E-DPDCH-Kanäle
parallel übertragen werden. Im Gegensatz zu HSDPA ist jedoch der Spreizfaktor
adaptiv und kann die Werte SF=2 und SF=4 haben. Die Übertragung ist
multicodefähig. Analog zur Rel.99 gibt es auch einen mit dem E-DPDCH
korrelierenden Uplink-Steuerkanal, nämlich den E-DPCCH.
Im Downlink wurden für den HSUPA-Betrieb vier neue Steuerkanäle eingeführt
(siehe unten), mit denen z.B. das Scheduling zwischen UE und Node B gesteuert
und die Downlink-Steuernachrichten (z.B.: ACK, NACK) an das UE übertragen
werden.
In der Übersicht gibt es also insgesamt sechs neue Kanäle für HSUPA:
- E-DPDCH, Enhanced Dedicated
Physikal Data CHannel, Uplink:
Dieser Kanal trägt im Uplink die E-DCH-Nutzdaten. Einer Funkverbindung
können 0, 1, 2, 3 oder 4 E-DPDCH zugeordnet sein. Die maximale Datenrate von
5,76Mb/s wird z.B. dadurch erreicht, dass 2 E-DPDCH mit dem
Spreizfaktor SF=2 und 2 E-DPDCH mit dem Spreizfaktor SF=4 zugeordnet
werden.
Auch die Scheduling-Informationen, also Steuernachrichten, werden vom UE über
den E-DPDCH an die NodeB übertragen, indem sie an das Ende der Nutzdaten
angehängt werden (am Ende der MAC-e-PDU). Mit Hilfe dieser
Scheduling-Informationen gibt das UE der NodeB Bescheid, welches
Nutzdatenvolumen im UE darauf wartet an die NodeB übertragen zu werden und
wieviel Netzwerkkapazität das UE noch zusätzlich brauchen könnte, um mehr
Daten abzutransportieren können - also praktisch wieviel Sendeleistungsreserve
das UE noch hat.
- E-DPCCH, Enhanced Dedicated
Physical Control CHannel, Uplink:
Dieser Kanal trägt im Uplink die Steuersignale, die mit den E-DCH korrelieren.
Es gibt nur einen E-DPCCH auf einer Funkverbindung. E-DPDCH und E-DPCCH werden
analog zur Release-99-Uplinkübertragung (DPDCH und DPCCH) simultan übertragen.
Der E-DPCCH enthält die Steuernachrichten der Protokollschicht-1 (die
Steuernachrichten höherer Protokollschichten wird über den E-DPDCH
übertragen!), mit deren
Hilfe die NodeB die Daten des E-DPDCH Nutzkanals ordnungsgemäß dekodieren bzw.
verarbeiten kann.
Zusätzlich kann über den E-DPCCH das Singlebit Happy-Bit übertragen:
über dieses Singlebit kann das UE der NodeB mitteilen, ob das UE "happy" oder
"nicht happy" ist. Das UE fühlr sich dann "nicht happy", wenn es nicht mit
Maximalleistung senden und innerhalb einer gewissen Zeitspanne der
Dienst-Bewilligung seinen Sendepuffer nicht leeren kann. Wie groß diese
Zeitspanne ist, innerhalb der Datenpakete aus dem Sendepuffer des UEs
ausgetragen sein sollten, wird bei der Dienstaufsetzung per RRC-Nachricht
festgesetzt. Wird diese Zeitspanne überschritten, ohne dass das Datenpaket aus
dem Puffer gelöscht werden konnte, wird also mit der Sendung des Status "nicht
happy" der NodeB grob mitgeteilt, dass die Übertragung über die
Funkschnittstelle mit bisheriger Sendeleistung und Kodierrate nicht sehr
erfolgsversprechend ist.
- E-AGCH, E-DCH Absolute Grant Channel: Downlink-Common-Channel,
Downlink:
Dieser Kanal hat den festen Spreizfaktor SF=256 und überträgt die AGs (Absolut
Grants) - also eine absolute Anzahl an Dienst-Bewilligungen - für den E-DCH.
Der E-AGCH ist ein "Shared"-kanal, über den die Dienstbewlligungen für mehrere
Endgeräte übertragen werden. Damit ein UE weiß, dass eine signalisierte
Bewilligung für es selbst angedacht ist, wird jedem UE beim Dienst-Aufsetzen eine
eindeutigeIdentifikationsnummer (E-RNTI) zugewiesen. Mit Hilfe dieser E-RNTI,
die am E-AGCH mitübertragen wird, weiß das UE, ob die Bewilligung für es
selbst oder für ein anderes UE angedacht ist.
- E-RGCH, E-DCH Relative Grant Channel,
Downlink:
Dieser Kanal überträgt die Bewilligungen für den E-DCH an ein UE und hat eine fixe Rate
mit dem Spreizfaktor SF=128. Die Bewilligung wird dem UE hier nicht durch
einen absoluten Wert wie beim E-AGCH, sondern durch einen
inkrementellen Wert mitgeteilt, der nur 3 relativen Steuerzustände kennt und
sich auf den momentanigen UE-Zustand bezieht:
Up, Down und
Hold. Der Zustand Up kann nur dann
signalisiert werden, wenn der E-RGCH Kanal zum
Serving RLS gehört. Falls der E-RGCH von einer Zelle des
Non-Serving RLS stammt, dann kann er nur
die zwei Kommandos Down und
Hold übertragen.
Die Kommandos Up,
Down und
Hold bedeuten:
- Down: Sobald ein UE von
irgendeiner Zelle das Kommando Down
empfängt, muss es die Dienst-Bewilligung zurückstufen, auch wenn die anderen
Zellen Up oder
Hold signalisieren.
- Hold: Empfängt das UE von allen
beteiligten Zellen das Kommando Hold,
behält das UE seinen Sendestatus unverändert.
- Up: Wird hingegen vom UE
zumindest ein Kommando Up und kein
einziges Down empfangen, so
versetzt sich das UE in den Status mit Dienst-Bewilligung.
Wenn also ein UE eine Sende-Bewilligung für das aktuelle TTI hat und ein
Hold über den E_RGCH bekommt, dann darf es das nächste TTI ebenfalls zum
Senden benutzen. Würde das UE hingegen ein Down signalisiert bekommen, dann
dürfte das UE im nächsten TTI nicht mehr senden. Die Algorithmen, die
entscheiden, ob
Up, Down
oder
Hold gesendet wird, sind nicht in
der 3GPP spezifiziert, sondern werden von den Hardware-Produzenten selbst
entworfen - ähnlich also wie die Algorithmen für effizientes Scheduling. Der E-RGCH teilt sich mit dem E-HICH den gleichen Ast im
WCDMA-Codebaum, die Orthogonalität wird durch ein orthogonale Bitmuster mit 40
Bits gewährleistet. Es können bis zu 20 UEs auf einen E-RCH/E-HICH-Code
multiplext werden. Mit Hilfe dieser 40 Bits werden die Kommandos Up
und
Down realisiert. Die Identität des UEs, für das die Steuerung der
Dienstbewilligung angedacht ist, wird beim E-RGCH nicht über die E-RNTI (wie
beim E-AGCH), sondern über genanntes 40-stellige Bitmuster. Wird das dem UE
zugedachte "Identitäts"-Bitmuster nicht am E-RGCH vom UE erkannt, so
interpretiert das UE das als den Befehl Hold - also gleiche Bewiliigung
(positiv oder negativ) wie im TTI zuvor.
- E-HICH, E-DCH Hybrid ARQ Indicator Channel,
Downlink:
Dieser Kanal hat eine fixe Rate mit Spreizfaktor SF=128 und überträgt die
HARQ-Rückbestätigungen (ACK, NACK) für den E-DCHs.
- F-DPCH, Fractional Dedicated Physical Channel,
Downlink:
Dieser Kanal überträgt die Layer-1-Steuersignale (z.B. TCP-Befehle).
HSUPA verwendet ein TTI (Time Transmit Interval =
Paketlängen) alternativ von 2ms und 10ms , wobei 2ms-Paketlängen mehr
Rechenleistung abverlangt und auch nicht von allen Endgeräten unterstützt wird
(siehe HSUPA-Geräteklassen in Abb.4), dafür aber eine dynamischere
Dienstcharakteristik ermöglicht.
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HSUPA-Geräteklassen
Für HSUPA-Endgeräte wurden sechs Geräteklassen definiert, die sich durch
verschiedene technische Charakteristika unterscheiden. In der Abb.4 sind pro
Geräteklasse sechs Spalten mit den wichtigsten Charakteristika dargestellt. Die
Spalte 2 gibt an, wieviele E-DPDCH- Kanäle das Endgerät parallel übertragen kann
und mit welchem Spreizfaktor dies erfolgen kann. Die Spalte 3 definiert den
kleinstmöglichen Spreizfaktor, der verwendet werden kann. Spalte 3 gibt an,
welche TTI-Rahmenlängen das Endgerät verarbeiten kann (2ms zusätzlich ist gut).
Spalte 4 und 5 gibt die maximale Bitzahl des TTI-Funkrahmens an, wobei Spalte 4
für TTI mit 10ms und Spalte 5 für TTI mit 2ms Länge gilt. Spalte 7 letztlich
gibt die maximale Datenrate des Endgerätes an.
Abb.4: HSUPA-Geräteklassen
Wie in der letzten Reihe der Abb.4 zu sehen ist, bietet HSUPA eine maximale
Datenrate von 5,76Mb/s, sofern das Endgerät der Kategorie 6 angehört und ein TTI
von 2ms verwendet wird.
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HARQ - Hybrid Automatic Repeat Request
Vom allgemeinen Funktionsprinzip her gesehen gilt bei HSUPA ähnliches wie bei
HSDPA und ist auf folgender Seite ausführlich nachzulesen:
HARQ
bei HSDPA
Zu beachten ist, dass es bei HSUPA TTI-Intervalle von 10ms und je nach
Geräteklasse optional von 2ms gibt. Auch bei HSUPA wird ein
Stop-And-Wait-Protokoll verwendet und je nach verwendeter TTI-Länge kommen
unterschiedlich viele HARQ-Prozesse parallel zum Einsatz:
- TTI=10ms: 4 parallele HARQ-Prozesse
- TTI=2ms: 8 parallele HARQ-Prozesse
Die NodeB quittiert als Empfänger den fehlerfreien Empfang von einem Paket
eines HARQ-Prozesses, indem Sie ein ACK an das UE zurücksendet. Dieses ACK
veranlasst das UE, dass das zuvor erfolgreich gesendete Datenpaket aus dem
Puffer ausgetragen wird und in diesem HARQ-Prozess ein neues Datenpaket
übertragen werden kann. Sollte der Empfang hingegen irreparabel fehlerbehaftet
gewesen sein, so signalisiert die NodeB ein NACK zurück, wodurch das UE in
diesem HARQ-Prozess das zuvor gesendete Datenpaket nochmals überträgt. ACK und
NACK werden über den E-HICH Kanal übertragen.
Abb.5 parallele HARQ-Prozesse (roter Prozess, blauer Prozess)
Darüber hinaus gilt bei HSUPA, dass falls für den E-DCH-Kanal HARQ verwendet wird, folgende Operationsmethoden
bezüglich der Neuübertragung verfügbar sind:
- Autonome Neuübertragung durch das UE:
Empfängt das UE kein ACK für ein gesendetes Datenpaket, dann überträgt das UE
dieses Datenpaket nochmals ohne um Erlaubnis bei der NodeB zu bitten. Das UE
muss in diesem Fall nicht den Kanal überwachen, der das Scheduling für
Neuübertragungen verwaltet. Es kann jedoch zu Störinterferenzen in der Zelle
kommen, falls die NodeB durch die Sendeleistung dieser Neuübertragung keine
Reserven eingeplant hat.
- Zeitplanung durch die NodeB für Neuübertragungen:
Das UE führt die Neuübertragung durch, falls es kein ACK bekommen hat und
diese Neuübertragung von der NodeB genehmigt wurde. Es muss natürlich bei der
Neuübertragung berücksichtigt werden, ob das zuvor gewählte TFC momentan
durchführbar ist
Softhandover
HSUPA unterstützt im Gegensatz zu HSDPA Softhandover! Für den
HARQ-Mechanismus bedeutet das, dass im Softhandoverfall das UE die Rückmeldungen
(ACK) von mehreren Node Bs auswerten muss und dass nur dann eine Neuübertragung
durchgeführt werden muss, wenn KEINE Node B das Paket vom UE korrekt
bekommen hat. Gibt es also zumindest eine positive Empfangsbestätigung, dann
wird das nächste Paket vom UE gesendet.
Ist ein UE im Softhandover mit mehreren Zellen, so empfängt es normalerweise
Informationen von jeder NodeB über deren jeweiligen E-RGCH Kanal. Jene Zellen,
von denen das UE ein Softcombining der E-RGCH-Nachrichten durchführen kann,
bilden ein Serving RLS (Radio Link Set);
jene Zelle, von der das UE den E-AGCH bezieht, bezeichnet man als Serving
Cell. Softcombining bedeutet hier also, dass ein Serving RLS aus jenen
Zellen besteht, die von jener NodeB terminiert werden, die auch die Serving
Cell terminiert - üblicherweise sind das drei Zellen. Die Zellen eines
Serving RLS müssen alle die gleichen E-RGCH-Steuersignale pro TTI aussenden.
Alle Zellen, die Nachrichten über den E-RGCH an das UE senden und nicht zum
Serving RLS gehören, bilden das Non-Serving RLS.
Zelle
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© Rudolf Riemer, UMTSlink.at
2PSK |
= BPSK |
3GPP |
3rd Generation Partnership Project
www.3gpp.org |
ACK |
Acknowledge (postive Rückbestätigung) |
ADSL
|
Asymmetric Digital Subscriber Line
|
BPSK |
Binary Phase Shift Keying: Modulationsverfahren |
BTS
|
Base Tranceiver Station (Basisstation)
|
E-AGCH |
Enhanced - Absolute Grant CHannel |
E-DCH |
Enhanced - Data CHannel (HSUPA-Datenkanal) |
E-DPCCH |
Enhanced - Dedicated Physical Control CHannel |
E-DPDCH |
Enhanced - Dedicated Physical Data CHannel |
E-HICH |
E-DCH - Hybrid ARQ Indicator Channel |
E-RGCH |
Enhanced - Relative Grant CHannel |
E-RNTI |
Enhanced - Radio Network Temporary Identity |
F-DPCH |
Fractional - Dedicated Physical Channel |
GGSN
|
Gateway GPRS Support Node
|
GPRS
|
General Packet Radio Service
|
HARQ |
Hybrid Automatic Repeat Requenst |
HSDPA
|
High Speed Downlink Packet Access (Release 5)
|
HSPA
|
High Speed Packet Access = HSDPA + HSUPA
|
HSPA+
|
=eHSPA (Release 7)
|
HSUPA
|
High Speed Uplink Packet Access (Release 6)
|
LTE
|
Long Term Evolution (Release 8)
|
MAC-e |
Media Access Control - enhanced (in der NodeB/UE) |
MAC-es |
Media Access Control - enhanced (im RNC/UE) |
NACK |
Negative Acknowledge (negative Rückbestätigung) |
NodeB
|
NodeB (Basisstation von UTRAN) = BTS
|
PDU |
Packet Data Unit |
QoS
|
Quality of Service (Dienstgüte)
|
RLS |
Radio Link Set |
RNC
|
Radio Network Controller
|
RRC |
Radio Ressource Control |
SGSN
|
Serving GPRS Support Node
|
TFC |
Transport Format Combination |
TTI |
Time Transmit Interval: Funkzeitrahmen |
UE |
User Equipment (z.B. Handy oder Datenkarte) |
UMTS
|
Universal Mobile Telecommunications System
|
UTRAN
|
Universal Terrestrial Radio Access Network
|
VoIP |
Voice over IP - Telefonie über IP-Datennetz |
WCDMA
|
Wideband Code Division Multiple Access
|
WLAN |
Wireless Local Area Network |
Nach oben
HSDPA
UMTS-Start
|