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Présentation High Speed Uplink Packet
Access:
Couche Physique
Didace KETA-WAPOUTOU-TEKONI
didace@cooperation.net
High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) encore
appelé Enhanced UpLink (EUL) est une évolution de la
norme de réseau mobile UMTS (Universal Mobil Telecommunications
System) définie dans la « Release 6 » de 3GPP (3rd
Generation Partnership Project). Ce protocole de transmission pour les
réseaux mobiles offre un débit élevé dans le sens
montant permettant ainsi des communications en temps réel entre un
système sur réseau fixe et un autre sur réseau mobile.
Dans les « Release » précédents (R99 et
R5), le débit dans le sens descendant a été
amélioré passant de 2 Mbit/s à 10 Mbit/s. Ainsi avec
l'augmentation de débit dans le sens montant, on s'approche du concept
« all-in-one » c'est-à-dire avoir un téléphone
fixe-mobile-internet.
Cette amélioration vient d'un certain nombre de concept
tels que : une retransmission rapide (Hybrid Automatic Repeat
reQuest), un ordonnancement rapide des paquets, une transmission
multicode, une attribution absolue et relative de puissance de transmission, un
intervalle de temps (TTI) de 2 ou 10ms, un support de
softhandover et l'implantation de deux nouvelles couches
protocolaires.
1. Canaux radio HSUPA
Le HSUPA introduit de nouveaux canaux de transport et
physiques : Enhanced Uplink Dedicated Channel (E-DCH), Enhanced
Dedicated Physical Data Channel (E-DPDCH), Enhanced Dedicated Physical
Control Channel (E-DPCCH), Enhanced HARQ Indicator Channel
(E-HICH) et Enhanced Absolute/ Relative Grant Channel
(E-AGCH/RGCH).
Un User Equipemnt HSUPA se voit allouer, pour une durée
déterminée, un canal de transport (dédié) dans le
sens montant E-DCH qui est utilisé pour transmettre des paquets en
fonction des règles établies par l'ordonnanceur de
paquets.[HoTo06]
1.1 E-DPDCH
Au niveau de la couche physique, le canal physique E-DPDCH
support le canal de transport E-DCH et transporte les PDU (Packet Data
Unit) de types MAC-e (Medium Access Control-enhanced) en provenance des
couches supérieures. Il est transmis avec un facteur d'étalement
variable de SF 2 à SF 256 ce qui correspond à des débits
s'étalant de 1920 à 15 Kbit/s (Tableau 3).
La chaîne de codage du canal physique E-DPDCH est
donnée par la figure 1 a):
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Block Transport
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E-DCH
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Insertion Bits CRC (24 bits)
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Segmentation de Blocs de Transport
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Codage Canal (taux:1/3)
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Xtfci1 Xtfci7 Xrsn1 Xrsn2 Xh,1
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HARQ/ Rate Matching
Segmentation Canal Physique
Entrelacement et mapping
canal physique
E-DPDCH..n
E-DPDCH..1
Multiplexage
Codage Canal
Mapping Canal
physique
E-DPCCH
Figure 1: a) Chaîne de codage E-DPCH b)
Chaîne de codage E-DPCCH [HoTo06] [TS25.211]
La couche physique reçoit un bloc de transport
provenant de la couche MAC. A ce bloc, on y ajoute un CRC
(Cyclic Redundancy Check) de 24 bits pour détecter des erreurs
de transmission par ajout de redondance. La Segmentation de Blocs de
transport permet de disposer les bits issus du bloc CRC de
façon à ne pas dépasser la taille maximale de bloc
Codage Canal. Cette taille est de 5114 bits pour un
codage-turbo et 504 bits pour un codage convolution. Dans le boc Codage
Canal, on utilise un codage turbo à taux 1/3 pour E-DCH et/ ou
une convolution à taux 1/2 pour un DCH (Release 99).
L'entrelacement est une technique qui permet d'obtenir une
forme de diversité temporelle et d'éviter ainsi des erreurs en
rafale. Il consiste à mélanger une séquence de bits en
émission, de façon à étaler les erreurs pendant la
transmission et rendre plus aléatoire leurs propriétés
statistiques. L'information est ensuite repartie sur le ou les canaux physiques
selon qu'il s'accommode aux trames de 2 ou 10 ms et respectant la QoS requise
par le service.
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