WCDMA网规网优基础培训

1、内容提要5. WCDMA的无线资源管理1. WCDMA概述3. WCDMA无线接口2. WCDMA关键技术4. 移动性管理6. 三种3G技术的比较 3G为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案移动通信发展概况1G (1980s)lAMPSlTACSlNMSlOthers2G (1992-2000)lCDMA IS95lGSMlTDMA IS136lPDC2.5G (2000-2004)lCDMA2000 1xlGPRSlEGPRS3G (2004-至今至今)lUMTS/ WCDMAlCDMA2000- EVDOlTD-SCDMAlWiMAX语音业务语

2、音业务语音业务语音业务宽带业务宽带业务数据业务数据业务 WCDMA (Wideband Code Division Multi Access)宽带码宽带码分多址；信号带宽分多址；信号带宽5MHz，码片速率，码片速率3.84Mcps核心网基于核心网基于GSM/GPRS网络的演进，保持与网络的演进，保持与GSM/GPRS网网络的兼容性。逻辑上分为电路域和分组域两部分，分别完成电络的兼容性。逻辑上分为电路域和分组域两部分，分别完成电路型业务和分组型业务。路型业务和分组型业务。可变比特速率。（可变扩频因子）；提供高速的数据速率，可变比特速率。（可变扩频因子）；提供高速的数据速率，采用采用HSDPA将下

3、行速率提高到将下行速率提高到21Mbps，HSUPA将上行速率将上行速率提高到提高到5.8Mbps； 采用异步方式，无需采用异步方式，无需GPS精确定；精确定； 支持上、下行不对称的业务，如视频点播和网页浏览，下支持上、下行不对称的业务，如视频点播和网页浏览，下行业务远大于上行业务。行业务远大于上行业务。 更高的频谱利用率，频率复用度为更高的频谱利用率，频率复用度为1。 1500Hz的快速功率控制，更好地克服快衰落的影响。的快速功率控制，更好地克服快衰落的影响。WCDMA的技术特点 主要工作频段：主要工作频段： UL 19201980MHz （UE发，发，NodeB收）收）DL 2110217

4、0MHz （NodeB发，发，UE收）收）WCDMA频点计算公式：频点号频率频点计算公式：频点号频率5上行中心频点号：上行中心频点号：96129888下行中心频点号：下行中心频点号：1056210838 联通现网工作频率：联通现网工作频率： UL 19401955MHzDL 21302145MHz WCDMA能够使用的频段规划频段规划频段上行：上行：19201980MHz,下行：下行：21102170MHz最小频率需求最小频率需求25MHz频率复用度频率复用度1载波间隔载波间隔4.45.2MHz语音编码语音编码8种速率的种速率的AMR编码（编码（4.7512.2kbps)信道编码信道编码卷积编

5、码，卷积编码，Turbo编码（对高速业务）编码（对高速业务）同步方式同步方式异步方式异步方式接收机接收机Rake接收机接收机接收机灵敏度接收机灵敏度Node B：121dBm，MS：117dBm（BER为为10-3）数据类型数据类型分组和电路交换分组和电路交换调制方式调制方式上行上行BPSK，下行，下行QPSK码片速率码片速率3.84Mcps最大业务速率最大业务速率2Mbps (for Release99&Release4)帧长帧长10ms（包含（包含15个时隙）个时隙）时隙长时隙长666.7us切换切换软切换，更软切换，硬切换软切换，更软切换，硬切换功率控制频率功率控制频率1500Hz功率控

6、制步长功率控制步长0.5、1、1.5、2 dB（可变）（可变）检测检测使用导频符号或公共导频进行相关检测使用导频符号或公共导频进行相关检测WCDMA的主要参数WCDMA网络结构RNCRNCNodeBNodeBNodeBCSPSCBCUEUTRANCNUuIuIu-CSIu-PSIu-BCIurIubIubIubNodeB 基站结构基站结构RNC 基站控制器模块化结构基站控制器模块化结构主要板件单元：1.OMU：运行维护单元 OMU主要负责无线网络配置和恢复。OMU监视网络的状态，并在必要的时候闭锁故障单元 。OMU单元包含基础的系统维护功能，并担当RNC和网元管理单元之间的接口。 2.OMS：

7、运行维护服务器 OMS负责RNC网元管理功能，为上层网络管理功能和本地用户提供接口。 3.SFU：交换结构单元 ATM交换结构单元(SFU)提供ATM信元交换功能。4.MXU：多路复用器 多路复用器(MXU)将业务从从属单元复用到ATM交换结构。 5.RSMU：资源和交换管理单元 资源和交换管理单元 执行RNC的中央资源管理任务，例如连接控制，ATM电路查询和与DSP相关的资源管理任务。 6.ICSU ： 接口控制和信令单元7.NPS1P ：提供与其他网元的接口（Nodeb，MSC）8.NPGEP ：提供Gigabit Ethernet 外部接口，以及执行物理层和IP层的功能 9.DMCU ：

8、 数据和宏分集合并单元执行与RNC有关的用户和控制面功能 10.TBU ： 负责硬件管理系统中的网元同步，时钟信号分发和硬件消息传输功能图1 UMTS网络单元构成示意图UEUSIMMECuMSC/VLRSGSNHLRGGSNGMSCPLMN.PSTNISDN.etcInternetUuNode BNode BRNCNode BNode BRNCIubIurU T R ANIu-CSCN外部网络外部网络Iu-PSGnNcUMTS系统结构内容提要5. WCDMA的无线资源管理1. WCDMA概述3. WCDMA无线接口2. WCDMA关键技术4. 移动性管理6. 三种3G技术的比较频率频率时间时间

9、功率功率频率频率时间时间功率功率频率频率时间时间功率功率FDMATDMACDMA通信系统中有三种多址接入技术：通信系统中有三种多址接入技术： 频分多址频分多址 Fre 时分多址时分多址 Fre+Ts 码分多址码分多址 Fre+Code多址接入双工间隔双工间隔: 190 MHzFDD时间时间频率频率功率功率5 MHz5 MHz码复用码复用 & 频分双工频分双工ULDLUMTS 用户用户 1UMTS 用户用户 2时间时间频率频率功率功率TDD5 MHzDLULDL码复用码复用&时分双工时分双工DL 666.67 m msULUMTS 用户用户 2UMTS 用户用户 1nW-CDMA: FDD or

10、 TDD双工技术双工技术WCDMA的主要业务分类时延时延 误码误码不同业务不同业务QOS要求要求会话类业务会话类业务流类业务流类业务交互类业务交互类业务背景类业务背景类业务n 会话类型基本特点基本特点：对时延要求最高，具有很强的实时性，要求实时会话总是发生在对等的终端用户之间，业务量对称或者基本对称。要求的最大时延需满足人主观对音频、视频的感觉（主观测量大约需小于400ms）。典型应用典型应用：语音业务、可视电话、视频会议。n 数据流类型基本特点基本特点：数据流类型业务是非常不对称的，故它对时延要求比会话类型低，允许有较大的时延，但可以通过流式多媒体技术把数据转换成一个稳定均匀而连续的流来处理

11、，对于较大时延引起的抖动，可以通过缓存来平滑，最终需保持业务流中各信息实体的时间关系。 典型应用典型应用：视频点播。WCDMA的主要业务分类n 互动类型基本特点基本特点：对时延的要求更低，采取终端用户请求响应模式，要求较低的误码率。 典型应用典型应用：网页浏览、网络游戏。 n 后台类型基本特点基本特点：数据流类型对时延要求最低，允许有很大的时延，接收端并不期待数据在短时间内到来，对发送的时间也不太敏感。发送的内容不需透明传送，但必须无差错接收。 典型应用典型应用：E-mail、短消息、彩信、电子明信片、下载服务。WCDMA的主要业务分类信源编码信道编码扩频调制信源译码信道译码解扩解调无线信道无

12、线信道如AMR编码BitSymbolChip加扰5M带宽加差错保护，如加CRC校验WCDMA系统的基本框图交织,NRZ编码DS-CDMA发射端发射端TbitTchipData sequencespreading sequencetransmitted sequencea2Tbit = Ebit1/TbitTchip = Echip1/TchipFrequencya2Tchip1/Tchip+a-a-1+1-a+ax=Data sequenceTransmitted signalSpreading sequence generatorModulationx(t)Power spectrum直接扩

13、频的意义直接扩频TbitTchipData sequencespreading sequencereceived sequencea2Tbit = EbitPower spectrum1/TbitTchip = Echip1/TchipFrequencya2Tchip+a-a-1+1-a+ax=1/TchipReceived signalData sequenceSpreading sequence generatorDemodulationx(t)接收端接收端DS-CDMA直接扩频物理信道物理信道 = = 频率频率+ + 码字码字（+ +相位）相位） = = 频率频率+ + 扩频码扩频码 +

14、 + 扰码扰码 （+ +相位）相位）u信道化码信道化码 (OVSF codes): u扰码扰码(Scrambling codes): 码字 上行：区分同一上行：区分同一RNC下的不同的用户；下的不同的用户； 下行：区分不同的小区；下行：区分不同的小区； 上行：在同一上行：在同一UE进行多码道传输时，区分不同的物理信道；进行多码道传输时，区分不同的物理信道； 下行：区分同一小区下的不同物理信道；下行：区分同一小区下的不同物理信道；信道化码- OVSFSF = 1SF = 2SF = 4SF = 8 to 512C1,0 = 1C2,0 = 1 1C2,1 = 1 -1C4,0 = 1 1 1 1

15、C4,1 = 1 1 -1 -1C4,2 = 1 -1 1 -1C4,3 = 1 -1 -1 1码树码树 High data rates: low SFLow data rates: high SF 扩频码与业务速率的映射；扩频增益、处理增益的关系扩频码特点：非连续性；2的k次方；SF本身代表其长度；SF代表本身可用SF码的个数；+-1-1-1-1-1-1-111111111-1*1111-1-1-1-1CjCkTo synchronization= 0无相关性无相关性正交正交+-1-1-1-1-1-1-111111111-1*11111-11-1CjCkno To synchronizati

16、on= 4小的相关性小的相关性 不正交不正交2个码由同一个发射机发射个码由同一个发射机发射 2个码由不同个码由不同UE或者或者BTS发射发射需要扰码需要扰码码字越短，轻微不同步下正交性越差！码字越短，轻微不同步下正交性越差！码字正交性信道化码的分配码字正交性，父子关系；码字正交性，父子关系；码字分配原则码字分配原则：l 尽量保留扩频因子小的码字以提高利用率；l 尽量上、尽量右；4 45125124 4256256信道化码的上下行分配：动态、静态信道化码的上下行分配：动态、静态信道化码分配举例C1,0C2,0C2,1C4,0C4,1C4,2C4,3C8,0C8,1C8,2C8,3C8,4C8,5

17、C8,6C8,7我要SF4我要SF4码字受限业务类型业务类型AMR12.2CS64PS 64PS144PS384业务速率业务速率12.2kbps64kbps64kbps144kbps384kbpsSF1283232168链接数链接数1243030157扰码 PN序列触发、求和式移位寄存器触发、求和式移位寄存器Sequence repeats every 2N-1 chips, where N is number of cells in registerPN PN 序列属性序列属性n 极极好的自相关性好的自相关性和自身不移位序列和自身不移位序列 100%100%相关相关和自身移位序列不相关或者相

18、关性很小和自身移位序列不相关或者相关性很小n 极好的互相关性极好的互相关性 和其他扰码相关性很小和其他扰码相关性很小上行扰码共有共有 224 个长个长38,400 chips的的长扰码长扰码225-1 chip 长序列长序列X25 + X3 + 1X25 + X3 + X2 + X + 1IQ上行扰码分配下行扰码8192 8192 个扰码个扰码512 512 组组 （1 1个主扰码个主扰码+ + 1515个辅扰码）个辅扰码）512512个主扰码个主扰码分为分为6464组组 大概有大概有262,143( 2262,143( 218181)1)个不同的下行扰码个不同的下行扰码 规范从中选取规范从中

19、选取 8192 8192 个扰码来应用个扰码来应用8192.Cell #1Cell #512. 主扰码主扰码辅扰码辅扰码 #1#1辅扰码辅扰码 #2#2 辅扰码辅扰码 #15#15下行扰码分配TXD(t)Delay 0Delay 1C(t-0)( + ) D(t) C(t-1)Delay (1)RXC(t-n)Delay (0)Delay (n)RXRXC(t) 0 1 n D(t) D(t)利用多径分集利用多径分集BTSSpreading&Scrambling Rake 接收机可以将多径环境下产生的多路信号进行合并，有效地克接收机可以将多径环境下产生的多路信号进行合并，有效地克服多径干扰，提

20、高了接收性能。它有多个服多径干扰，提高了接收性能。它有多个fingers，每个对应一条多径信，每个对应一条多径信号。先将接收到的信号用经过时间对齐的码解扩，然后将每路信号按照相号。先将接收到的信号用经过时间对齐的码解扩，然后将每路信号按照相等的增益或者最大比合并的方式进行合并。等的增益或者最大比合并的方式进行合并。 RAKE接收机技术的选用是围绕要克服的问题来进行的技术的选用是围绕要克服的问题来进行的WCDMA多址接入方式纠错编码技术交织技术复用技术扩频技术分集技术高速率、大容量无线传播中的干扰深衰落多媒体业务抗干扰提高系统容量内容提要5. WCDMA的无线资源管理1. WCDMA概述3. W

21、CDMA无线接口2. WCDMA关键技术4. 移动性管理6. 三种3G技术的比较物理信道物理信道的定义：特定的载频物理信道的定义：特定的载频(Carrier Frequency) + 扰码扰码(Scrambling Code) + 信道化码信道化码(Channelization Code) （相位）（相位）UTRA FDD无线接口协议结构无线接口协议结构无线接口信道分类无线接口信道分类n从不同协议层次上讲，从不同协议层次上讲，WCDMA承载用户各种业务的信道被分承载用户各种业务的信道被分为以下三类：为以下三类：n逻辑信道：直接承载用户业务逻辑信道：直接承载用户业务n根据承载的是控制平面业务还是

22、用户平面业务，分为控根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务，分为控制信道和业务信道制信道和业务信道n传输信道：物理层对传输信道：物理层对MAC层提供的服务层提供的服务n根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息，分为专用信道和公共信道户的公共信息，分为专用信道和公共信道n物理信道：各种信息在无线接口传输时的最终体现形式物理信道：各种信息在无线接口传输时的最终体现形式逻辑信道分类逻辑信道分类业务逻辑信道（业务逻辑信道（TCH）控制逻辑信道（控制逻辑信道（CCH）专用业务信道 （DTCH）公共业务信道 （CTCH）广播控制信道 （

23、BCCH）寻呼控制信道 （PCCH）专用控制信道 （DCCH）公共控制信道 （CCCH）传输信道分类传输信道分类广播信道广播信道 BCH前向接入信道前向接入信道FACH寻呼信道寻呼信道 PCH反向（随机）接入信道反向（随机）接入信道 RACH 专用信道专用信道 DCHDCH信道可以为上行或下行信道公共传输信道公共传输信道专用传输信道专用传输信道物理信道分类物理信道分类n物理信道分为上行物理信道和下行物理信道物理信道分为上行物理信道和下行物理信道n物理信道可以由某一载波频率、码（信道码和扰码）、相位确定物理信道可以由某一载波频率、码（信道码和扰码）、相位确定n多数信道由无线帧和时隙组成，每一无线

24、帧多数信道由无线帧和时隙组成，每一无线帧10ms，包括，包括15个时隙个时隙 Data Slot #0 Slot #1 Slot #14 Tslot = 2560 chips T = 10 ms, 38400chips Data Slot #i上行物理信道上行物理信道上行公共物理信道上行公共物理信道物理随机接入信道物理随机接入信道 (PRACH)上行专用物理信道上行专用物理信道专用物理数据信道专用物理数据信道 (uplink DPDCH)专用物理控制信道专用物理控制信道 (uplink DPCCH)上行物理信道上行物理信道下行物理信道下行物理信道下行公共物理信道下行公共物理信道公共控制物理信道

25、公共控制物理信道 (CCPCH)同步信道同步信道 (SCH)寻呼指示信道寻呼指示信道 (PICH)捕获指示信道捕获指示信道 (AICH)公共导频信道公共导频信道 (CPICH)下行专用物理信道下行专用物理信道 (downlink DPCH)下行物理信道下行物理信道公共物理信道的功能公共物理信道的功能nSCH（同步信道）：用于小区搜索（同步信道）：用于小区搜索n分成主同步信道分成主同步信道P-SCH和从同步信道和从同步信道S-SCHnCPICH（公共导频信道）：用于扰码识别（公共导频信道）：用于扰码识别n分成主公共导频信道分成主公共导频信道P-CPICH和从公共导频信道和从公共导频信道S-CPI

26、CHnP-CPICH：信道码固定为：信道码固定为Cch,256,0，扰码为主扰码，扰码为主扰码nP-CPICH是其它下行物理信道的功率基准是其它下行物理信道的功率基准n从公共导频信道从公共导频信道S-CPICH：主要用于智能天线：主要用于智能天线nP-CCPCH（主公共控制物理信道）：用于承载系统消息（主公共控制物理信道）：用于承载系统消息n信道码固定为信道码固定为Cch,256,1n以上信道每个小区必须配置且仅能配置一条以上信道每个小区必须配置且仅能配置一条公共物理信道的功能公共物理信道的功能nS-CCPCH（从公共控制物理信道）：用于承载下行信令（从公共控制物理信道）：用于承载下行信令nP

27、ICH（寻呼指示信道）：用于承载寻呼指示，与（寻呼指示信道）：用于承载寻呼指示，与S-CCPCH成成对配置对配置nPRACH（物理随机接入信道）：用于承载上行信令（物理随机接入信道）：用于承载上行信令n接入时隙的间隔为接入时隙的间隔为5120chips，代表，代表WCDMA基站最大覆基站最大覆盖半径为盖半径为200公里公里nAICH（捕获指示信道）：用于承载对（捕获指示信道）：用于承载对PRACH前缀的捕获指示前缀的捕获指示，与，与PRACH成对配置成对配置n以上信道每个小区必须至少配置一条以上信道每个小区必须至少配置一条专用物理信道的功能专用物理信道的功能nDPDCH（专用物理数据信道）（专

28、用物理数据信道）：用于承载用户的业务数据，单：用于承载用户的业务数据，单码道最大数据速率为码道最大数据速率为384KbpsnDPCCH（专用物理控制信道专用物理控制信道）：用于承载控制信息，为）：用于承载控制信息，为DPDCH提供解调、功控等控制数据提供解调、功控等控制数据n上行上行DPDCH和和DPCCH在不同码道上传送；下行在不同码道上传送；下行DPDCH和和DPCCH在同一码道上以时间复用的方式传送在同一码道上以时间复用的方式传送HSDPA物理信道的功能物理信道的功能nHS-PDSCH（HSDPA物理下行共享信道物理下行共享信道）：用于承载用户的：用于承载用户的业务数据，单码道最大数据速

29、率为业务数据，单码道最大数据速率为960KbpsnHS-SCCH（HSDPA共享控制信道）：用于承载共享控制信道）：用于承载HS-PDSCH信道的控制信令信道的控制信令nHS-DPCCH（HSDPA专用物理控制信道）：用于信令传输和专用物理控制信道）：用于信令传输和功率控制功率控制nHSDPA最大数据速率：最大数据速率： 960Kbps15码道码道14.4Mbps呼叫总体流程呼叫总体流程网络侧启动1.初始化设备2.进行系统广播第一步手机开机1.小区选择2.位置登记3.等待呼叫第二步被呼第三步RRC连接建立第四步Iu接口信令连接建立第五步RAB建立第六步软/硬切换第六步RAB/RB切换第六步物理

30、信道重配置第六步传输信道重配置第六步URA更新第六步小区更新第六步与GSM之间切换第七步RRC连接释放第八步重新待机1.小区选择2.等待呼叫开机呼叫过程1、开机：、开机： 小区搜索 选择驻留频点同步（1）时隙同步：解已知的P-SCH，获得时隙同步；（2）帧同步：依次解各个时隙的S-SCH，查表获得主扰码组号，并获得帧同步；（3）解主扰码：已知CPICH的固定内容，及其使用信道化码Cch256,0依次使用主扰码组内各扰码去相关接收到的CPICH信号 ，找到主扰码。2、获得系统信息：、获得系统信息： 前面步骤已经获得了主扰码。 解P-CCPCH：已知的P-CCPCH使用固定的信道化码Cch256,

31、1，此时可以解出其承载的消息内容，从而获得当前的PLMN号、邻小区的扰码、广播的其它信道的扩频码；此时可能进行小区重选，选择驻留最强的小区；进入待机状态3、用户被叫：、用户被叫： 网络寻呼用户网络寻呼用户 网络侧发PICH，把要呼叫用户所对应的PIi位置1a、当手机在指定监听到它对应的PIi位被置1，手机就在3个无线时隙以后主动接收S-CCPCH（信道化码网络侧定义，P-CCPCH告知），获得寻呼信息。b、当UE发现对应的PIi位未被置1，手机不接收S-CCPCH，处于休眠状态，节省电池。4、用户主叫：接入过程、用户主叫：接入过程（1）手机随机选择1个16bit的Signature（16阶OV

32、SF码）进行256次重复，构成Preamble，以估计的初始功率发送UTRAN，并设置好最大重传次数。（2）UE在对应的下行时隙检测捕获指示AI，如果没有检测到与选择的Signature相对于的捕获指示，进行开环功控（重传次数不大于最大重传次数，如果大于则接入失败）（3）当NodeB捕获到手机发送的Preamble，AICH用与前导中相同的特征标记序列给以回应，并把UE对应的AI置1。开机呼叫过程5、主被叫接通，开始通话。、主被叫接通，开始通话。 a、 如果只有少量的数据，可以在PRACH（上行）、S-CCPCH（下行）信道上直接承载。 b、如果有大量的数据需要传输，则开始建立专用物理信道。上

33、行：DPCCH、DPDCH下行：DPCH（DPCCH的信息为和DPDCH的数据时分复用到专用物理信道。（4）如果UE检测到的与选择的Signature标识相关的AI为肯定值，则在AICH对应上次前缀发射后3或4个上行接入时隙发射RRC连接建立请求消息。（如果UE检测到的与选择的Signature标识相关的AI为否定值，则退出物理层随机接入过程）。 （5）物理层随机接入过程。系统接收到UE的RRC连接建立请求消息后，建立RRC连接，并通过S-CCPCH（FACH）告诉UE，RRC连接已经建立。开机呼叫过程内容提要5. WCDMA的无线资源管理1. WCDMA概述3. WCDMA无线接口2. WC

34、DMA关键技术6. 三种3G技术的比较4. 移动性管理UEUE存在着两个基本的运行模式：空闲模式和连接模式。存在着两个基本的运行模式：空闲模式和连接模式。 第一种空闲模式第一种空闲模式 第二种空闲模式第二种空闲模式u 空闲模式：UE与UTRAN之间不存在RRC连接。 判别UE处于空闲模式或是连接模式的标准：UE与UTRAN之间是否存在RRC连接。 当前位置没有UMTS小区，UE无法附着到UMTS网络，其驻留在GSM/GPRS小区。 有UMTS小区，UE已经完成网络的附着，RRC连接已经拆除，网络此时知道UE所处的位置区。UE的状态 CELL_DCH状态状态u 连接模式：UE与UTRAN之间存在

35、RRC连接。l在上行和下行给UE分配了一个专用物理信道；l根据UE当前的激活集可以知道UE所在的小区； CELL_FACH状态状态lUE连续监听一个下行FACH信道；l为UE分配一个上行公共信道或上行共享传输信道(例如RACH)；lUE的位置在小区级为UTRAN所知,即UE最近一次小区更新时报告的小区；UE的状态 CELL_PCH状态状态l没有为UE分配专用信道，不能有任何上行的活动。lUE使用非连续接收(DRX)技术,在特定的寻呼时刻监听PCH传输信道信息。lUE的位置在小区级小区级为UTRAN所知,即UE在CELL_FACH状态时最近一次小区小区更新时所报告的小区小区。 URA_PCH状态

36、状态l没有为UE分配专用信道，不能有任何上行的活动。lUE使用非连续接收(DRX)技术,在特定的寻呼时刻监听PCH传输信道信息。lUE的位置在URA级级为UTRAN所知,即UE在CELL_FACH状态时最近一次URA更新时所报告的URA。UE的状态图中给出了连接模式下主要的RRC业务状态相互之间的转换关系。驻留在驻留在UTRAN小区小区Cell_DCHCell_FACHCell_PCHURA_PCH连接模式连接模式GSM 连接模式连接模式GPRS 连接模式连接模式驻留在驻留在GSM/GPRS小区小区系统间切换系统间切换小区重选小区重选空闲模式空闲模式RRC连接建立分配了专用物理信道没有分配专用

37、资源，使用公共传输信道SRNC知道UE所处小区位置，只能通过寻呼信道与UE联系SRNC只知道UE所处UTRAN注册区(URA)RRC连接释放不同状态时的寻呼类型分类？RRC层的业务状态内容提要5. WCDMA的无线资源管理1. WCDMA概述3. WCDMA无线接口2. WCDMA关键技术6. 三种3G技术的比较4. 移动性管理1、码资源管理码资源管理(前面章节已经介绍）前面章节已经介绍）2、切换控制、切换控制3、功率控制、功率控制4、拥塞控制、拥塞控制 接入控制接入控制 分组调度分组调度 负载控制负载控制 在第二代的在第二代的GSM系统中，通过较好的网络规划，重点是频率系统中，通过较好的网络

38、规划，重点是频率规划来达到服务质量的控制，而在第三代的规划来达到服务质量的控制，而在第三代的WCDMA系统中则采系统中则采用较优的无线资源管理算法来控制网络的服务质量。用较优的无线资源管理算法来控制网络的服务质量。WCDMA的无线资源管理具体分为以面几项：的无线资源管理具体分为以面几项：概述切换“三步曲”n测量n测量控制n测量的执行与结果的处理n测量报告n主要由UE完成n判决n以测量为基础n资源申请与分配n主要由网络端完成（RNC RRMn执行n信令过程n支持失败回退n测量控制更新判决执行测量在UMTS中的切换分为：u 硬切换l不同系统间的硬切换l不同频点间硬切换l不同RNC无Iur接口的硬切

39、换u 软切换l发生在同一NodeB下的更软切换l同一RNC不同NodeB下的软切换l不同RNC存在Iur接口的软切换切换的分类实现方法：压缩模式。发送和接收会有短暂的几个毫秒的间断，在这个时间间隙内进行对其他频率的测量。l PDCP方式（分组数据汇聚协议，仅对数据业务采用）：高层压缩数据，形成传输间隙。（协议可选）l 降低扩频因子（SF/2）。l 打孔。One Frame (10 ms)Transmission gap (3 to 10 time slots)Measurements on other frequencyWCDMA的硬切换n软切换：切换时同时保持：切换时同时保持2条以上无线链接

40、的切换。条以上无线链接的切换。发生在同一Node B，不同cell间的更软切换更软切换（Intra BTS）发生在同一RNC，不同Node B间的软切换软切换（Inter BTS）发生在不同RNC间的软切换软切换（Inter RNC）WCDMA的软切换nSRNC：Serving RNC，对于某一个，对于某一个UE来说，其与来说，其与CN之间的连接中，之间的连接中，直接与直接与CN相连，并对相连，并对UE的所有资源进行控制的的所有资源进行控制的RNC叫该叫该UE的的SRNC。nDRNC：Drift RNC，UE与与CN之间的连接中，与之间的连接中，与CN没有连接，仅为没有连接，仅为UE提供资源的

41、提供资源的RNC软切换相关概念软切换相关概念处于连接状态的处于连接状态的UE必须而且只能有一个必须而且只能有一个SRNC，可以有，可以有0个或者多个个或者多个DRNC。n激活集激活集:active set,是指在软切换过程中与终端保是指在软切换过程中与终端保持有效连接的小区的集合。激活集中的小区都可以持有效连接的小区的集合。激活集中的小区都可以对终端进行功率控制，并与终端进行数据传输。对终端进行功率控制，并与终端进行数据传输。n相邻集相邻集:Monitor set,是指是指cell 0,即主小区的邻区并即主小区的邻区并且排序且排序n检测集检测集:Detective set,是指不包含在邻区被检

42、测到是指不包含在邻区被检测到的小区的小区n乒乓切换：乒乓切换：由于参数设置不合理，导频离开激活集由于参数设置不合理，导频离开激活集又进入激活集的现象称为又进入激活集的现象称为“乒乓乒乓 切换切换” 软切换相关概念软切换相关概念 Window_Add t_comp Window_Drop 与小区1相连 事件1：小区2加入到激活集 事件 2：小区 3 代替小区1加入激活集 事件 3：删除小区3 小区1导频的Ec/Io t 测量质量 T T T 小区3导频的Ec/Io 小区2导频的Ec/Io WCDMA软切换算法通用机制软切换算法通用机制 假设最大激活集为2，手机正在与小区1相连激活集（Active

43、 Set）监视集（Monitored Set）检测集（Detected Set）WCDMA的软切换算法软切换的优点：软切换的优点：软切换的弊端：软切换的弊端：（1）软切换要占用额外的Rake Receiver、RNC资源以及Iub、Iur接口资源，这个对于容量受限的系统是很不利的。（2）下行会使基站产生附加的功率发射，从而减小了下行的系统容量，增大了干扰；同时在下行链路中也会占用更多的信道化码资源。 在设计当中要充分考虑到软切换的利弊作用，在基站和参数设置上要额外注意，把软切换额外开销控制在3040之间，这样才能既充分利用了软切换带来的增益，又不至于额外消耗过多的网络资源，从而使网络性能达到较

44、优的平衡。（1）在上行链路，由于宏分集接收作用软切换会产生约23dB的软切换增益，有利于提高上行容量；（2）在下行链路，通过不同基站或不同扇区的天线进行空间发射分集，会产生正交性更好的链路信号，从而在下行链路上也会产生一定的宏分集增益。（3）提供不失去链接的无缝切换，使切换中质量得到更好的保证。软切换的意义功率控制的目的： 减小干扰减小干扰 克服衰落克服衰落 WCDMA系统中主要有2种功控方式：开环功控开环功控闭环功控闭环功控功率控制Node BUE2UE1高功率高功率低功率低功率UERNCNode B开环功率控制（无反馈）开环功率控制（无反馈）闭环功率控制（有反馈）闭环功率控制（有反馈）UE

45、Node BRNC外环外环(调节调节SIRtarget)内环内环为什么需要外环功控？为什么需要外环功控？1. MS Access_1 with PINI2. MS Access_2 with PINI+delta3. BTS Acquisition IndicationNode B(BTS)UE. . .开环功率控制用于确定开环功率控制用于确定UE的初始发射功率的初始发射功率1）UE开始以较低的功率PINI 发送16bit签名序列Preamble（在2个无线时隙中重复256次发送）给Node B，等待Node B回应确认消息AI； PINI = A常数 / (Ec/No)_CPICH 2) 如

46、果经过周期时间T（一般68无线时隙），UE仍然没有接收到Node B的回应信号AI（在AICH信道上传输），则UE提高发射功率delta，以PINIdelta的功率随机选择一个Preamble序列发送给Node B；n） 直到UE接收到Node B回应确认消息AI。于是UE以此时的功率P来发送随机接入信道的Message部分。开环功控与开环功控与 闭环功控的区分点：是否建立闭环功控的区分点：是否建立RRC连接连接开环功率控制 1. NBAP: RNC 根据业根据业务的务的Qos要求，设要求，设置业务的置业务的SIR目标值目标值2. BTS 向向UE发送功率发送功率 比特比特 (1500 次次/

47、秒秒)3. MS 发射发射4. RNC察看接收到的察看接收到的 BLER5. FP: RNC发送新的发送新的SIR目标值目标值(1次次/10ms）6. BTS 继续发送继续发送 功控比特功控比特内环功控内环功控外环功控外环功控Node B(BTS)RNCUE通信建立后，使用闭环功率控制通信建立后，使用闭环功率控制 内环功控内环功控：是1500Hz的快速功率控制。通过对接收的信干比SIR与 SIR_target比较，来确定功率控制比特的信息。当SIRSIR_target，执行TPC_up命令，提高发射功率，每次提高功率的步进长度可以设为0.5，1，1.5，2 dB，具体在参数中事先定义；反之则执

48、行TPC_down命令，降低发射功率。由于快速功率控制的存在，可以带来一定的功率控制增益。上行闭环功控上行闭环功控闭环功率控制-内环 下行功控过程是移动台控制基站发射功率。对于下行链路的功率控制主要是用来减少对邻小区的干扰。外环功控外环功控：频率是10100Hz。通过对接收到的BLER(误块率)与要求的BLER_target比较，调整闭环功率控制所需的SIR_target。外环功率控制通常需采用变步长的方法，以提高调节载干比的速度。具体外环功率控制的一般算法流程见下图：减小SIR_target是 增大SIR_target否 接收到的质量是否优于所需的质量？外环功率控制的一般算法外环功率控制的一

49、般算法闭环功率控制-外环开环功率控制开环功率控制内环功率控制内环功率控制外环功率控制外环功率控制上行信道上行信道 下行信道下行信道 下行功控下行功控：移动台控制基站发射功率。对于下行链路的功率控制主要是用来减少基站对邻小区的干扰。内外环功控由移动台的不同模块控制。 上行功控上行功控：基站控制移动台发射功率。上行功控主要是为了减小当前手机对其他手机的干扰。内环由基站控制，外环由RNC控制。上下行功率控制 WCDMA是一个干扰受限系统，随着系统负载的增加，会造成上行噪声的增加、下行基站发射功率的提高，同时也导致整个系统性能的恶化，这个影响是非线形的。优化负载点网络性能恶化量网络负载拥塞控制 设计中期望把系统的负载稳定在一个规划的较优的水平上，当系统负载超过这一水平，系统能够通过一些算法控制迅速把过高的负载降低到规划的目标水平上。l 接入控制l 分组调度l 负载控制WCDMA是通过一系列拥塞控制算法来达到这一目的的：拥塞控制的