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Hsupa couche physique


par Didace KETA-WAPOUTOU
ParisTech - Master spécialisé 2007
  

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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):

Block Transport

 
 
 
 
 
 

E-DCH

 
 
 
 
 
 

Insertion Bits CRC (24 bits)

 
 
 
 
 

Segmentation de Blocs de Transport

 
 
 
 
 

Codage Canal (taux:1/3)

Xtfci1 Xtfci7 Xrsn1 Xrsn2 Xh,1

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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