Publicado 2010-12-10
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Resumen
RESUMEN
La tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es una evolución de UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) creada por el 3GPP (3rd Generation Partnership Project) con el objetivo de aumentar la capacidad de transmisión en el enlace descendente. Su mejora se basa en la utilización de un canal compartido de comunicación gestionado de forma eficiente desde la estación base - por medio de un packet scheduler -, la utilización de mecanismos de retransmisión y combinación de información avanzados – hybrid ARQ (Automatic Repeat-reQuest) - y la posibilidad de emplear modulaciones de orden superior - 16QAM y 64QAM. Todas estas características serían inútiles sin unos buenos procedimientos de adaptación al enlace (link adaptation) que ajustaran los parámetros de transmisión a la calidad del enlace radio. El presente artículo aborda el estudio y optimización de los mecanismos de link adaptation en HSDPA aunque las técnicas propuestas pueden ser aplicadas a otros sistemas similares. Tras introducirse la temática del link adaptation se presenta el ‘estado del arte’ en la materia tanto en HSDPA como en otros sistemas celulares previos. En base a simulaciones realizadas a nivel de sistema se realiza un estudio pormenorizado de las prestaciones ofrecidas por el procedimiento más divulgado en la bibliografía, basado en el uso de indicadores de la calidad del canal. Para mejorar las prestaciones de los procedimientos comunes se proponen nuevas estrategias de procesado de los indicadores de calidad. Mediante simulación se ha demostrado la mejora obtenida con estas nuevas estrategias en lo referente a la maximización del throughtput de la transmisión.
PALABRAS CLAVE: HSDPA, Adaptación al enlace, Indicadores de la calidad del canal
ABSTRACT
HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) technology is an evolved version of UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) done by the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) focused on the downlink capacity improvement. HSDPA enhancement is based on the efficient management of a shared channel performed by the Node-B - employing a packet scheduler -, the usage of advanced retransmission and combination mechanisms - hybrid ARQ (Automatic Repeat-reQuest) - and the availability of high order modulations - 16QAM and 64QAM -. All these characteristics would be worthless without good link adaptation procedures that adjust transmission parameters according to the radio link quality. This paper deals with the study and optimization of link adaptation mechanisms in HSDPA, although the proposed techniques could be easily extended to similar systems. Firstly, link adaptation is introduced and it is presented link adaptation ‘state of the art’ in HSDPA and other older cellular systems. Based on the results obtained with a system level HSDPA simulator, the performance of the link adaptation algorithm most common in the literature, which employs channel quality indicators, is assessed. In order to improve the performance of the common method, new channel quality indicator processing strategies have been proposed. Simulation results have shown non-negligible throughtput improvements with those new strategies.
KEYWORDS: HSDPA, Link adaptation, Channel quality indicator
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Referencias
- H.Holma, A.Toskala, HSDPA/HSUPA for UMTS, John Wiley and Sons, 2006.
- E.Dahlman, S.Parkvall, J.Sköld and P.Beming, 3G Evolution: HSPA and LTE for Mobile Broadband, Academic Press, 2007.
- P.J.Ameigeiras, J.,Wigard, P.N.Andersen, H.C.Damgaard, P.Mogensen, Performance of Link Adaptation in GPRS Networks, Proc. IEEE Vehicular Technology Conference Fall 2000, vol.2, pp.492-499.
- O.Keseth, F.Gessler and M.Frodigh, Algorithms for Link Adaptation in GPRS, Proc. IEEE Vehicular Technology Conference 1999, vol.2, pp.943-947, May 1999.
- 3GPP Technical Specification 45.008, Radio subsystem link control, v 7.1.0, 2005.
- S.Eriksson, A.Furuskär, M.Höök, S.Jäverbring, H.Olofsson and J.Sköld, Comparison of Link Quality Control Strategies for Packet Data Services in EDGE, Proc. IEEE Vehicular Technology Conference Spring 1999, Houston, pp 938-942, May 1999.
- 3GPP Technical Specification 25.214, Physical Layer procedures (FDD), v. 7.6.0., 2007.
- 3GPP Technical Specification 34.121-1, User Equipment (UE) conformance specification;Radio transmission and reception (FDD); Part 1; Conformance specification, v. 8.0.0., 2007.
- K.I.Pedersen, F.Frederiksen, T.E.Kolding, T.F.Lootsma and P.E. Mogensen, Performance of High-Speed Downlink Packet Access in Coexistence With Dedicated Channels, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 56, no. 3, May 2007.
- M.Nakamura, Y.Awad and S.Vadgama, Adaptive Control of Link Adaptation for High Speed Downlink Packet Access (HSPDA) in W-CDMA, Proc. WMPC, 2002, pp. 382-386.
- D.W.Parachynch and M.Yavuz, A Method for Outer Loop Rate Control in High Data Rate Wíreles Networks, Proc. IEEE Vehicular Technology Conference 2002, pp.1701-1705.
- J.Gozálvez, D.Martín-Sacristán, M.Lucas-Estañ, J.F.Monserrat, J.J.Gonzalez-Delicado, D.Gozálvez and M.Marhuenda, SPHERE – A Simulation Platform for Heterogeneous Wireless Systems, IEEE Conference on Testbeds and Research Infrastructures for the Development of Networks and Communities (Tridentcom), Orlando, 2007.
- D.Martín-Sacristán, J.F.Monserrat, J.Gozálvez and N.Cardona, Effect of Channel Quality Indicator Delay on HSDPA Performance, Proc. IEEE Vehicular Technology Conference Spring 2007, pp. 804-808.
- D.Martín-Sacristán, J.F.Monserrat, D.Calabuig and N.Cardona, HSDPA Link Adaptation Improvement Based on Node-B CQI Processing, International Symposium on Wireless Communications Syste ms 07, Trondheim, Oct 2007.
- S.Haykin. Adaptive Filter Theory. Fourth Edition. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2002. 920 pp.