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Hsupa couche physique

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par Didace KETA-WAPOUTOU
ParisTech - Master spécialisé 2007
  

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E-DPCCH E-DPCCH

E-DPDCH E-DPDCH

UL

10 ms 30 ms (3 TTIs) 1ere retransmission

Figure 6 : Timing HARQ Process avec TTI= 10ms [HoTo06]

4. Principe Soft handover

Contrairement à l'HSDPA, l'HSUPA peut supporter la macro diversité (soft handover). Ainsi, un terminal mobile HSUPA transmet des données et reçoit de la signalisation à la fois d'une « cellule serveuse » rattachée au « RNC serving » ou bien à un autre Node B. Lorsque le terminal mobile se trouve en situation de macro diversité, il doit écouter les canaux E-HICH et E-RGCH des cellules vers lesquelles il transmet des blocs de données. Le mobile choisit comme débit le minimum des débits proposés par les deux Nodes B, pour ne pas faire dépasser le « Noise Rise » sur l'une des deux cellules. Au niveau

HARQ, il suffit d'un ACK d'un seul des deux Nodes B pour que le mobile considère que le paquet envoyé a été bien reçu.

Ainsi, le « RNC serving » reçoit plusieurs PDU de type MAC-es associées aux mêmes données transmises. Il se charge alors de les combiner et de les réordonner afin de transmettre la PDU de type MAC-d aux couches supérieures.

Node B serving
(MAC-e)

NodeB (MAC-e)

E-AGCH (AG, radio des puissances max

E-RGCH (RG, ajustement de la puissance « HOLD/DOWN »)

PDU de type

RNC serving
(MAC-d et MAC-

es)

PDU de type

E-RGCH (RG, ajustement de la puissance: UP HOLD/DOWN)

E-DPCCH (E-TFCI, RSN, happy bit) E-DPCCH (E-TFCI, RSN, happy bit)

E-DPDCH (bloc de données) E-DPDCH (bloc de données)

E-HICH (ACK/NACK) E-HICH (ACK/NACK)

Figure 7 : Situation de Soft handover

5. Transmission couche physique

La figure suivante illustre la chaîne de codage des canaux physiques Uplink et Downlink. Les bits véhiculés par les canaux de transport sont agencés sur les canaux physiques. Une fois qu'ils sont présents dans ces canaux, ils subissent des traitements du signal spécifiques pour pouvoir être transmis à travers l'air. Auparavant, les bits sont convertis en symboles et subissent l'opération d'étalement de spectre qui va les transformer en chips. Ce sont ces chips qui sont transmis par l'antenne de l'émetteur après être modulés et placé sur une fréquence porteuse. Les fonctions inverses sont mises en place à la réception. En HSUPA, la transmission d'un canal de transport E-DCH donne lieu à un canal physique de contrôle associé (E-DPCCH) à un ou aux canaux physique(s) de data (E-DPDCH). Ces deux canaux sont codés différemment et multiplexés ensuite pour être transportés dans un seul lien radio. Chaque de traitement joue un rôle soit de protection des bits à transmettre face au canal de propagation soit de détection d'erreurs de transmission soit d'augmenter la diversité temporelle vis-à-vis des évanouissements.

E-RGCH

ACK/NACK
Up/Down/Hold

HSUPA : Couche Physique

Données Couche Supérieure

Insertion CRC
24 Bits

Segmentation
de block de
transport

Codage Canal

FonctionnalitéHARQ

Segmentation
Canal
physique

Entrelacement

Mapping
canaux

Spreading,
Scrambling et
paramètres RF

Codage canal

Mapping canaux
physiques

Spreading,
Scrambling et
paramètres RF

Multiplexage

Insertion CRC
ID Spécifique

Décodage Canal

Désadaptation de
débit (Rate

De-mapping canal
physique

Spreading,
Scrambling et
paramètres RF

Spreading,
Scrambling et
paramètres RF

DCH De-Coding
Chain (Release 4 &5)

Multiplexage

Mobile Node B

Canal de propagation

TFCI

Chaîne codage DCH
(Release 4 &5)

Happy Bit

Multiplexage

De - Mapping
canal physique

De-Spreading, De-Scrambling
et paramètres RF

Didace KETA-WAPOUTOU-TEKONI 10

RSN

E-DPCCH

Happy Bit

TFCI

Canal de propagation

Xagv1 .... Xagv5 Xag

E-HICH/E-RGCH

Démultiplexage

Décodage canal

De-Mapping canaux
physiques

Dés
entrelacement

De-Mapping
canaux
physiques

E-DCH

Données Couche Supérieure

Insertion CRC
24 Bits

FonctionnalitéDe-HARQ

ACK/NACK
Up/Down/Hold

Codage Canal

Mapping canal
physique

Xag

Xagv1 .... Xagv5

Détection et Démodulation

Détection et Démodulation

Décodage Canal

Démultiplexage

RSN

Décodage Canal
(Turbo décodeur)

De segmentation
Canal physique

Multiplexage

Insertion CRC
ID Spécifique

Codage Canal

Adaptation de debit
(Rate matching)

Mapping canal
physique

Les codes orthogonaux de Walsh-Hadamard [SaTh01] sont utilisés pour identifier les utilisateurs dans une cellule, et comme chaque code représente un canal, ils sont appelés « codes de canalisation » ou « channelization codes ». La longueur du code (appelé aussi facteur d'étalement) est variable et est fonction du type de service. Il est à souligner que les signaux étalés des utilisateurs sur la voie descendante gardent leur orthogonalité car ils sont transmis alignés dans le temps par le Node B. En revanche, sur la voie montante, chaque utilisateur possède un ou plusieurs code(s) de canalisation et un code d'embrouillage. Le code de canalisation est aussi un code de Walsh-Hadamard et le code d'embrouillage peut être un code dit « long » de la famille des codes de Gold ou « court » de la famille des codes périodiques étendus dans S(2) [SaTh01]. Le choix de ces codes de canalisation nommément appelé « Orthogonal Variable Spreading Factor (OVSF) » qui préserve l'orthogonalité entre les différents « Spreading Factor »se fait suivant les conditions définies par le tableau 1.

Nmax-dpdch

E-DPDCHk

Code Canalisation Ced,k

0

E-DPDCH1

Cch,SF,SF/4 if SF = 4
Cch,2,1 if SF = 2

E-DPDCH2

Cch,4,1 if SF = 4
Cch,2,1 if SF = 2

E-DPDCH3
E-DPDCH4

Cch,4,1

1

E-DPDCH1

Cch,SF,SF/2

E-DPDCH2

Cch,4,2 if SF = 4
Cch,2,1 if SF = 2

Tableau 1: code de canalisation pour E-DPDCH [TS25.141]

c e d , 1 â e d ,1 iq e d , 1

.

.

.

.

iq e d , k

E - D P D C H k

.

I+ jQ

.

.

iq e d , K

S e-dpch

.

iq e c

c e c â e c

E - D P D C H 1

Ó

c e d , k â e d ,k

c e d , K â e d ,K

E - D P D C H K

E - D P C C H

Figure 9: Spreading pour E-DPDCH et E-DPCCH [TS25.213]

La transmission de plusieurs services en parallèle dotés de débits différents ou d'un débit élevé est accomplie en accommodant un ou plusieurs E-DCH dans un ou plusieurs E-DPDCH. Cette accommodation se fait en répartissant les canaux suivant que les canaux paires sur la voie I et les canaux impairs sur la voie Q ceci dans le but de pouvoir former des symboles dont le débit est deux fois inférieur au débit bits.

Nmax-dpdch

HS-DSCH
configured

E-DPDCHk

iqed,k

0

No/Yes

E-DPDCH1

1

E-DPDCH2

j

E-DPDCH3

1

E-DPDCH4

j

1

No

E-DPDCH1

j

E-DPDCH2

1

1

Yes

E-DPDCH1

1

E-DPDCH2

j

Tableau 2 : « mapping » branche IQ [TS25.213]

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