移动通信网络优化全书课件完整版ppt全套教学教程最全电子教案电子讲义(最新)

1、移动通信系统网络优化通信工程系子学习情境1：解读3G关键技术TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制目录时分双工 (TDD):上行频带和下行频带相同 DUDDDDDD频分双工 (FDD):上行频带和下行频带分离 DDDDDDDUU上行D下行未使用 TDD技术易于使用非对称频段, 无需具有特定双工间隔的成对频段适应用户业务需求，灵活配置时隙，优化频谱效率上行和下行使用同个载频，故无线传播是对称的,有利于智能天线技术的实现 无需笨重的射频双工器，小巧的基站，降低成本TDD技术目录TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制Talk自适应阵列基站Tal

2、k普通基站智能天线的作用使用智能天线：能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态不使用智能天线：能量分布于整个小区内所有小区内的移动终端均相互干扰，此干扰是CDMA容量限制的主要原因干扰智能天线技术智能天线智能天线技术智能天线基本原理智能天线是一个天线阵列：它由多个天线单元组成，不同天线单元对信号施以不同的权值，然后相加，产生一个输出信号。原理：使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图。空分多址大大增加系统容量智能天线技术上行DOA估计上行DOA估计d:平行上行信号路程差；L:天线阵元间的距离；:来

3、波信号方位角；cos d/L = arccos(d/L)智能天线技术智能天线技术实现上行波束赋形：借助有用信号和干扰信号在入射角度上的差异（DOA估计），选择恰当的合并权值（赋形权值计算），形成正确的天线接收模式，即将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干扰信号。上行方向，目的是将8路信号变成一路信号，一个用户对于八根天线所接收到的信号相位不同，即不同的相位角。将接收到的信号正弦波相位依次前移，通过提供自适应权值进行同向合并。数字信号处理器是用于信道估计，给自适应算法提供依据。智能天线技术智能天线的实现下行波束赋形：在TDD方式工用的系统中，由于其上下行电波传播条件相同，则可以直接将此上行波束赋形

4、用于下行波束赋形，形成正确的天线发射模式，即将主瓣对准有用信号，低增益旁瓣对准干扰信号。对于下行来说，是根据上行的信道估计参数，将基带发射信号变成8路信号到8个阵元上，完成波束定向赋形过程。 智能天线技术智能天线算法智能天线下行赋形算法准则：最大接收功率DOA搜索法最大接收功率特征值分解最大信干比特征值分解中兴智能天线增强算法：阵元失效补偿：阵元失效时的应对措施增强性赋形方案：增强多径时的赋形性能智能天线技术智能天线性能分析阵元个数会影响对干扰的抑制能力，影响容量和覆盖8阵元阵列比单天线性能有9dB的增益 智能天线技术TD-SCDMA系统更适合采用智能天线TDD的工作模式，上行下行的无线传播是

5、对称的，上行的信道估计参数可直接应用于下行，相比FDD 要准确。子帧时间较短（5ms），便于支持智能天线下的高速移动单时隙用户有限（目前最多8个），计算量小，便于实时自适应权值的生成TD-SCDMA系统是一个以智能天线为核心的第三代移动通信系统智能天线技术智能天线对TD-SCDMA系统性能改进分析提高了基站接收机的灵敏度提高了基站发射机的等效发射功率降低了系统的干扰降低了系统的误码率增加了CDMA系统的容量改进了小区的覆盖降低了无线基站的成本 普通天线智能天线智能天线技术目录TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制抗干扰技术分类抗干扰技术单用户检测多用户检测技术实现简

6、单导致信噪比恶化，系统性能和容量不理想充分利用MAI中的先验信息而将所有用户信号的分离看作一个统一的过程的信号分离方法联合检测充分利用MAI，一步之内将所有用户的信号都分离开来的一种信号分离技术联合检测技术联合检测概念首先估计所有用户的信道冲激响应，然后利用已知的所有用户的扩频码、扰码和信道估计，对所有用户的信号同时检测 ，消除符号间干扰（ISI）和用户间干扰（MAI），从而达到提高用户信号质量的目的。 联合检测技术d是发射的数据符号序列，e是接收的数据序列，n是噪声e = Adn联合检测原理联合检测的目的就是根据上式中的A和e估计用户发送的d联合检测技术DataMidambleGPDataD

7、ataMidambleGPData关键是突发序列中的训练序列e = Ad n A是系统矩阵，由扩频码c和信道脉冲响应h决定 扩频码c已知 信道脉冲响应h利用突发结构中的训练序列 midamble求解出：emid = Gh + nmid , 其中：G由Midamble码构造的矩阵 emid 接收机接收到总信号中的Midamble部分 nmid 噪声联合检测在TD-SCDMA系统中的实现emid=Gh+nmid联合检测技术联合检测原理-算法线性联合检测算法解相关匹配滤波器法（DFM）迫零线性块均衡法（ZF-BLE）：已实现 最小均方误差线性块均衡法（MMSE-BLE）：已实现多小区联合检测: 消除

8、邻小区强干扰非线性联合检测算法最小均方误差判决反馈块均衡法（MMSE-BDFE）迫零判决反馈块均衡法（ZF-BDFE）联合检测技术TD-SCDMA系统适合采用联合检测技术联合检测在TD-SCDMA系统实现的优势联合检测技术联合检测对TD-SCDMA系统性能改进提高系统容量增大覆盖范围减小呼吸效应缓解功率控制精度需求削弱远近效应频率MAI检测到信号能量Frequency允许的信号波动能量联合检测技术智能天线+联合检测联合检测技术与RAKE接收技术的比较RAKE接收技术是利用扩频码相关性抑制本小区其它用户的干扰，然而由于多径和扩频码之间的非正交性，本小区其它用户之间没有完全消除，留有残余干扰，作为

9、噪声处理，随着用户数增加，残余干扰累加得越大。联合检测将参与干扰作为可知信号，从用户信号中消除，因此随着用户增加，干扰不会累加，信号质量更好。这带来的另一个好处是： TD-SCDMA 系统 呼吸效应不明显。 联合检测技术目录TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制信道分配技术信道分配指在采用信道复用技术的小区制蜂窝移动系统中，在多信道共用的情况下，以最有效的频谱利用方式为每个小区的通信设备提供尽可能多的可使用信道。信道分配过程一般包括呼叫接入控制、信道分配、信道调整三个步骤。不同的信道分配方案在这三个步骤中有所区别。 信道分配方案可分为以下三种： 固定信道分配（FCA

10、） 动态信道分配（DCA） 混合信道分配（HCA）动态信道分配DCA的应用DCA是TD-SCDMA系统中RRM算法的核心内容之一 TD-SCDMA系统中一条信道是由 频率/时隙/扩频码 的组合唯一确定 DCA主要研究的是信道的分配和重分配的原则 DCA通过系统负荷，干扰，用户空间方向角等测量信息来确定最优的资源分配方案，降低系统干扰，提高系统容量 动态信道分配DCA的分类 慢速DCA：根据小区业务情况，确定上下行时隙转换点快速DCA ：根据对专用业务信道或共享业务信道通信质量监测的结果，自适应地对资源单元（RU，即码道或时隙）进行调配和切换，以保证业务质量。快速DCA分为以下几类：频域DCA

11、时域DCA 码域DCA 空域DCA 动态信道分配确定小区上下行时隙转换点，触发小区重配对小区上下行负荷进行统计分析获取小区平均负荷信息慢速DCA慢速DCA：根据小区业务情况，确定上下行时隙转换点动态信道分配快速DCA快速DCA的作用 呼叫到达时，为业务分配合适的无线资源 呼叫接入后，系统根据承载的业务要求、干扰受限条件及终端移动要求，由RNC进行频率、时隙和码道的动态调整及信道间的切换 动态信道分配Process Orchestration与5MHz的带宽相比，TD-SCDMA的1.6MHz带宽使其具有3倍以上的无线信道数频域DCA可使用的无线信道数Business Logic将受干扰最小的时

12、隙动态地分配给处于激活状态的用户时域DCA同一载频6个业务时隙Message Brokering & Transformation实现多用户在相同载频并行传输，有效提升频谱利用率码域DCA同一时隙16个码道Application Connectivity通过智能天线，可基于每一用户进行定向空间去耦（降低多址干扰）空域DCA空间波束定向赋形快速DCA动态信道分配频域DCA 在N频点小z区中为用户选择最佳的接入频点，提高系统的呼通率，降低系统的干扰。主要包括频率资源的分配与调整两部分频点选择触发原因用户接入或切换至N频点小区；用户由于业务发生重配置,原频点资源发生拥塞，迁移至其他频点；N频点小区中

13、某频点过载，部分业务迁移至小区内其他频点；跨时隙承载业务质量发生恶化时，且未满足切换条件，迁移至其他频点动态信道分配频域DCA频点选择的原则根据各频点剩余码道资源情况，确定接入频点的优先级顺序根据各频点负荷状况，确定接入频点的优先级顺序根据各频点内码道碎片程度和呼叫用户的业务量确定接入频点的优先级异频切换优先原则，切换用户优先选择异频接入动态信道分配时域DCA主要研究的是如何对时隙资源进行分配与调整，达到提高系统呼通率，降低干扰的目的。包括时隙资源的分配与再调整两部分。动态信道分配时域DCA时隙选择的原则 时隙的上下行的负荷情况Node B测得的上行时隙的干扰和UE测得的下行时隙干扰各时隙剩余

14、RU资源情况用户的方向角信息 动态信道分配时域DCA时隙动态调整的触发原因 无线链路质量恶化，功控失效，且未没有合适的切换小区时隙间负载严重不均衡高速业务接入时，需要将某一时隙的资源调整至另一时隙 动态信道分配时域DCA动态调整前时隙间业务分布状况经过动态信道调整使不同时隙间的用户达到了均衡8个用户4个用户1个用户5个用户4个用户4个用户经过动态信道调整，使各时隙的负载保持均衡有效降低了负荷较高时隙的各用户的干扰。动态信道分配信道化码的特点1.分配码的前提：要保证其到树根路径上和其子树上没有其它码被分配；2.分配码的结果：会阻塞掉其子树上的所有低速扩频码和其到根路径上的高速扩频码；动态信道分配

15、信道化码分配策略1、码表利用率高分配掉的码字所阻塞掉的码字越少，说明码表利用率越高2、码表复杂度低尽量用短码分配动态信道分配C16,0C16,1C16,4C16,5C16,6C16,7C16,8C16,9C16,10C16,11C16,12C16,14C16,15C8,0C8,2C8,3C8,4C8,5C8,7C4,0C4,1C4,2C4,3C2,0C2,1C1,0信道化码分配筛选分配法黑色的码道表示已经被其它用户作占用，而灰色的码道是黑色码道占用后根据码道使用原则被表示为公共占用或已占用状态，而图中白色的码道才可以进行分配。C16,2C16,3C8,1C8,6C16,13C16,12动态信道

16、分配此时有64K的用户申请接入4个12.2K的语音用户剩余8个分离的码道可以进行接纳调整语音用户占用码道减少了碎片用户1用户2用户3用户4用户4用户3用户2用户1码域DCA-码资源调整码资源调整触发时机-高优先级业务因码道碎片而被阻塞时触发调整-周期性检测码表的离散程度，当离散程度较高时及触发动态信道分配空域DCA运用智能天线技术将空间彼此隔开的用户放入同一时隙；而落入同一波束区域内的用户放入不同的时隙，以减小干扰使智能天线 能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端；处于不同波束的用户之间干扰较小UE4UE2UE3UE1通过对用户来波方向角的测量，UE1、UE2分配在不同时隙/频率UE3、UE4

17、分配在相同时隙/频率动态信道分配DCA小结DCA充分体现了TD-SCDMA系统频分、时分、码分、空分的特点DCA从频域，时域，码域，空域这四维空间将用户彼此分隔，有效地降低了小区内用户间的干扰，小区与小区之间的干扰，提高整个系统的容量由于DCA技术的存在使得TD系统具备更高的频谱利用率动态信道分配目录TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制切换是指当移动台处于移动状态中通讯从一个基站或信道转移到另一个基站或信道的过程 上、下行链路质量，上、下行链路信号的测量，距离或业务的变化，更优的蜂窝出现，操作和管理的干涉，业务流量情况等切换原因切换概念在蜂窝结构的无线移动通信系统

18、中，当移动台从一个小区移动到另一个小区时，为保持移动用电话不中断通信需要进行的信道切换称为切换切换无线测量、网络判决和系统执行切换步骤接力切换技术切换 硬切换硬切换： 在早期的频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）移动通信系统中采用这种越区切换方法。当用户终端从一个小区或扇区切换到另一个小区或扇区时，先中断与原基站的通信，然后再改变载波频率与新的基站建立通信。接力切换技术软切换而在软切换过程中，UE先建立与Node B2的信令和业务连接之后，再断开与Node B1的信令和业务连接，即UE在某一时刻与2个基站同时保持联系。接力切换技术软切换优点：软切换过程不丢失信息，不中断通信，由于减少了同

19、频干扰，增加系统容量。解决了终端在相同频率的小区或扇区间切换的问题, 减少了干扰。缺点：软切换的基础是宏分集，因此软切换实现的增加系统容量被它本身所占用的系统容量所抵消。 接力切换技术接力切换概念接力切换(Baton Handover)是TD-SCDMA移动通信系统的核心技术之一。其设计思想是利用智能天线获取UE的位置距离信息，同时使用上行预同步技术，在切换测量期间，使用上行预同步的技术，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。 接力切换技术UE收到切换命令前的场景：上下行均与源小区连接UE收到切换命令后执行接力切换的场景：利用

20、开环预计同步和功率控制，首先只将上行链转移到目标小区，而下行链路仍与源小区通信 UE执行接力切换完毕后的场景：经过N个TTI后，下行链路转移到目标小区，完成接力切换 接力切换技术接力切换工作流程接力切换工作流程-预同步预同步中移动台只是通过接收到的PCCPCH信息估算UE在源小区和目标小区上行定时偏差服务小区预同步小区DPCHPCCPCH接力切换技术接力切换优点接力切换优点 ：与通常的硬切换相比，接力切换除了要进行硬切换所进行的测量外，还要对符合切换条件的相邻小区的同步时间参数进行测量、计算和保持。接力切换使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上

21、下行通信链路先后转移到目标小区。上行预同步的技术在移动台在与原小区通信保持不变的情况下与目标小区建立起开环同步关系，提前获取切换后的上行信道发送时间，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法。 接力切换技术接力切换优点与软切换相比，都具有较高的切换成功率、较低的掉话率以及较小的上行干扰等优点。不同之处在于接力切换不需要同时有多个基站为一个移动台提供服务，因而克服了软切换需要占用的信道资源多、信令复杂、增加下行链路干扰等缺点。与硬切换相比，两者具有较高的资源利用率，简单的算法、以及较轻的信令负荷等优点。不同之处在于接力切换断

22、开原基站和与目标基站建立通信链路几乎是同时进行的，因而克服了传统硬切换掉话率高、切换成功率低的缺点。接力切换技术目录TDD技术智能天线技术联合检测技术动态信道分配接力切换技术功率控制功率控制作用功率控制技术是CDMA系统的基础，没有功率控制就没有CDMA系统。功率控制可以补偿衰落，接收功率不够时要求发射方增大发射功率功率控制可以克服远近效应，对上行功控而言，功率控制的目标即为所有的信号到达基站的功率够用即可由于移动信道是一个衰落信道，快速闭环功控可以随着信号的起伏进行快速改变发射功率，使接收电平由起伏变得平坦功率控制闭环测量信噪比和目标信躁比比较，并向移动台发送指令调整它的发射功率内环控制外环

23、控制测量误帧率（误块率），调整目标信噪比若测定SIR目标SIR， 降低移动台发射功率,若测定SIRIu释放-RRC连接释放。释放请求分为两种类型：UE发起的释放和CN发起的释放。基本信令流程UE发起释放的流程图 基本信令流程Iu释放信令流程 基本信令流程Iu释放信令流程1. CN通过给RNC发送RANAP消息Iu Release Command消息发起专用信道的释放过程。主要参数：释放原因，比如Successful Relocation, Normal Release, Release due to UTRAN Generated Reason, Relocation Cancelled, N

24、o Remaining RAB。2. RNC在收到Iu Release Command 消息后，释放到IU口的信令连接，并且通过ALCAP协议释放Iu承载，但不会等UTRAN将所有的资源和信令释放后，就直接给CN回送RANAP消息Iu Release Complete消息。主要参数：Data volume Report (if data volume reporting to PS is required).3. CN与RNC通过ALCAP协议释放Iu承载。 基本信令流程RRC连接释放过程 4. RRC释放就是释放UE和UTRAN之间的信令链路及所有的无线承载 基本信令流程RRC连接释放过程5

25、. RNC向UE发送RRC消息RRC Connection Release来释放该RRC连接。主要参数：释放原因。6. UE向RNC回送RRC消息RRC Connection Release Complete，以此确认RRC连接的释放。此消息为非确认模式的，因此会收到多条。7. RNC向Node B发送NBAP消息Radio Link Deletion，删除NodeB中的无线链路资源。8. Node B 资源释放完成后，向RNC回送NBAP消息Radio Link Deletion Response。9. RNC通过ALCAP协议释放与NodeB之间Iub口用户面传输承载，至此呼叫释放流程结束

26、。 基本信令流程完整的释放信令流程 主动挂机释放 主被叫正常释放信令流程基本信令流程基本信令流程呼叫流程 驻留流程 切换流程信令在网络中的应用 基本信令流程驻留流程UE开机后或在漫游中，它的首要任务就是找到网络并和网络取得联系，以获得网络的服务。因此空闲模式下UE的行为对于UE是至关重要的。UE在空闲模式下的行为可以分为PLMN选择/重选，小区的选择/重选和位置更新三种 基本信令流程PLMN选择/重选PLMN选择/重选：当UE开机后，首先应该选择一个PLMN，一般来说，这个PLMN是用户和运营商签约时确定的，由运营商指定。当选中了一个PLMN后，就开始选择属于这个PLMN的小区，找到一个这样的

27、符合驻留条件的小区后，UE就驻留在这个小区，并继续监测小区的系统消息广播中的该小区的邻小区，从中选择一个信号最好的小区，驻留下来。接着UE会发起位置登记过程（Location Update或者Attach），用以通知网络侧自己的状态，成功后UE就成功的驻留在这个小区中了。驻留的作用有4个：使UE可以接收PLMN广播的系统信息；可以在小区内发起随机接入过程；可以接收网络的寻呼；可以接收小区广播业务。 基本信令流程小区选择/重选小区选择/重选： 当PLMN选定之后，就要进行小区选择，目的是选择属于这个PLMN中信号最好的小区。首先，如果UE存有这个PLMN的一些相关信息，比如频率，扰码等，UE就会

28、首先使用这些信息进行小区重搜。这样就可以较快的找到网络，因为大多数情况下，UE都是在同一个地点关机和开机，比如晚上关机，早晨开机等等。这些信息保存在SIM卡中。随着UE的移动，当前小区和临近小区的信号强度都在不断变化。UE就要选择一个最合适的小区，这就是小区重选过程。这个最合适的小区不一定是当前信号最好的小区，举例来说，如果一个UE处在一个小区的边缘，又在这两个小区间来回走，恰好这两个小区又是属于不同的位置区LA或路由区RA。这样UE就要不停的发起位置更新，既浪费了网络资源，又浪费了UE的能量。因此在小区中选择哪个小区是有规则的. 基本信令流程位置更新位置更新：当UE重选小区，选择了另外一个小

29、区后，通过读取该小区的系统信息广播，如果UE发现这个小区属于另外一个位置区LA或路由区RA，UE就要发起位置更新过程，以通知网络最新的UE的位置信息。如果Location Update或者Attach不成功，UE就要进行PLMN重选。 基本信令流程位置更新信令流程包括：RRC连接建立-位置更新（包含鉴权过程和安全模式） -TMSI重分配-Iu释放-RRC连接释放基本信令流程路由区更新信令流程 包括：RRC连接建立-路由区更新（包含鉴权过程和安全模式） - Iu释放-RRC连接释放。基本信令流程基本信令流程呼叫流程 驻留流程 切换流程信令在网络中的应用 基本信令流程切换流程UE移动过程中，服务小

30、区信号越来越差，邻小区信号越来越强，当满足切换条件时，将触发切换流程。切换流程通常包括以下几个步骤：测量报告-测量终止-资源重配置-测量打开。基本信令流程上报测量报告1正常通话中，NodeB周期性的向RNC上报专用测量报告，DedicatedMeasurementReport主要上报闭环功控的SIR值。2. 目前触发切换的测量报告采用事件上报方式，在前一次的测量控制中，已由RNC下发告诉UE，当满足阈值门限时，UE将向RNC上报measurement Report 基本信令流程下发测量控制 3. 与此同时，RNC向NodeB发送measurement Control，告诉UE停止测量。同时RN

31、C通知NodeB终止专用测量。 基本信令流程资源重配置4RNC向目标小区的NodeB发送Radio Link Setup Request，要求NodeB建立上下接口的用户面资源。（1）目标NodeB向RNC回复Radio Link Setup Response。（2）与此同时RNC从原小区的DCCH上向UE发送资源重配置的信令。这里需要区分RNC内切换和RNC间的切换。如果是RNC内切换，则资源重配置信令是Physical Channel Reconfiguration；若为RNC间切换，原RNC可以通过原小区的DCCH发送Physical Channel Reconfiguration来实现

32、，原RNC也可以通过原小区的DCCH发送RB Reconfiguration来实现。UE收到资源重配置信令后，同目标小区进行上行同步。基本信令流程资源重配置5. TD-SCDMA可是实现接力切换和硬切换。若为硬切换，将通过UpPTS发送上行同步码进行同步；若为接力切换，则不需要通过UpPTS来同步，而直接通过Special Burst同步 6. 通过资源重配置信令（Physical Channel Reconfiguration或RB Reconfiguration），在ul_ChannelRequirement单元下UL-DPCH-Info中ul-TimingAdvance的synchron

33、isationParameters_present参数来确定是接力切换还是硬切换，参数为0表示接力切换，非零表示有（FPACH-Info）为硬切换。在硬切换当中UE根据FPACH-Info中的参数重新计算后得到新发送DPCH初始上行功率和TA；而在接力切换过程中，UE收到切换命令后在新小区发起测量，根据测量结果计算出新小区的TA（新小区的TA=原小区的TA+ OTD）以及新发送DPCH 的功率。 基本信令流程资源重配置7. 当目标小区NodeB同UE的上行同步建立完成之后，目标小区NodeB向RNC上报一个RL Restore。8当目标小区NodeB判断收到有效的上行信号后，会向UE发送下行数

34、据，使得同UE建立下行同步完成，之后UE将从目标小区的DCCH上向RNC发送Physical Channel Reconfiguration Complete，对于跨RNC切换时就通过目标小区的DCCH向目标RNC发送RB Reconfiguration Complete。9RNC向原小区NodeB下发Radio Link Deletion Request，要求原小区NodeB删除上下接口的用户面资源。 基本信令流程开始新的测量控制 10. 与此同时，RNC向目标小区NodeB下发DedicatedMeasurementInitial。 11. 原小区NodeB的RL删除应答。12. 新小区N

35、odeB的专用测量初始化的应答。 基本信令流程完整的切换信令流程 基本信令流程基本信令流程呼叫流程 驻留流程 切换流程信令在网络中的应用基本信令流程起呼失败 起呼失败通常发生在弱场，也有因为干扰原因导致在强场的起呼成功率低的现象。从路测仪上看到的一个完整的Uu口主叫信令流程如下图。和从RNC侧看到的信令有对应关系。在分析问题时，需要两者结合共同定位。 基本信令流程Uu口主叫信令流程基本信令流程起呼失败呼叫失败的大部分现象都是系统侧收不到任何信令，例如RRC建立请求收不到等。由于RB建立是个很大的信令，常见的异常信令就发生在这里，RB建立超时，导致起呼失败，通常是由于无线链路在此时恶化，因此系统

36、收不到终端上发的RB建立完成信令引发的。在不使用信令切换和高速信令机制时，大部分起呼失败原因都在此。而在引入信令切换和高速信令后，RB超时的现象明显减少 基本信令流程采用信令切换的起呼流程 基本信令流程切换掉话 切换掉话：在切换过程中，常常会出现以下几种异常信令情况：（1）终端上报测量报告，但是由于上行信道质量不好或失步，导致RNC收不到测量报告，使得服务小区一直发测量报告，且服务小区信号已经很差了，却不能发起切换；（2）RNC接收到测量报告，但由于下行失步，导致随后下发的测量控制UE不能收到，同样UE不停发测量报告，却不能发起切换；（3）UE由于和原小区失步，收不到原小区DCH数据，即收不到

37、物理信道重配置信令，导致无法切换；（4）UE在原小区能够保持同步，但无法正确解析物理信道重配置命令，UE试图发送Cell update，但功率已经不足，导致基站无法解析； 基本信令流程切换掉话（5）UE收到物理信道重配置消息，却无法在新小区建立上行同步，导致帧定时跟踪出现问题，这样UE无法在目标小区正确收发，正常情况下此时会回到原小区发物理信道重配置失败，若此时原小区失步的话，则无法回滚，导致物理信道重配置超时；（6）UE收到物理信道重配置消息，由于原小区或周围邻小区对目标小区的下行信号有干扰，导致UE无法正确解析目标小区的下行信号，导致不能与目标小区建立同步，而引发物理信道重配置超时；（7）

38、UE已向目标NodeB发送物理信道重配置完成信令，但是由于目标小区NodeB底噪过高，或此时多部UE位于小区边缘，且上行发射功率都被抬升的比较高，导致产生较大的上行时隙干扰，使得目标小区NodeB无法正确解析重配置完成的信令，而引发物理信道重配置超时。基本信令流程切换掉话基本信令流程切换掉话出现这样的信令情况，需要综合考虑测量报告中UE测到的服务小区和邻小区的强度值、定时器的设定等。从RNC侧信令看到RNC已经从原小区下发了物理信道重配置信令，但是UE是否已经收到需要在路测仪端确认；此外，从信令可以看出，Cell Update信令UE上报的太晚了，如果在原小区上报，原小区的无线链路已经很差，很

39、难完成小区更新的流程；如果在目标小区上报（如上图），RNC已经将目标小区的无线链路删除，导致无法完成小区更新的流程，即便没有删除，一般为目标小区的信号载干比不够，很难正确解析。基本信令流程本章小结本章重点介绍了RAN 部分的起呼，被呼，释放，驻留，切换等主要信令流程。课程总结本课程主要介绍了TD-SCDMA相关无线网络协议与基本信令流程。通过对本章的学习，使大家对TD-SCDMA相关无线网络协议与基本信令流程加深理解，为解决设备开通维护和网优中出现的问题打下理论基础。小结课程目标学习完本课程，您将能够：掌握TD-SCDMA网络特点熟悉TD-SCDMA网规流程子学习情境3：网络预规划课程内容TD

40、-SCDMA网络特性TD-SCDMA网络规划子学习情境3：网络预规划TD-SCDMA基本特点每载波带宽1.6M码片速率1.28Mc/s双工方式TDD帧长10ms (子帧5ms)信道编码卷积码、Turbo码调制方式QPSK/8PSK功率控制开环结合慢速闭环功率控制速率200次/s 基站同步同步TD-SCDMA网络特性TD-SCDMA时隙结构Frequency Time Power density (CDMA codes) 1.6 MHz 0 : 15 TS0 2. Carrier (optional) 3. Carrier (optional) TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 D

41、L DL DL DL UL UL UL 5 ms DwPTS UpPTS GP DL TD-SCDMA网络特性智能天线+联合检测的影响智能天线的增益（分集及赋形增益），可以有效的提升业务覆盖能力并降低对单个功放的功率要求智能天线+ 联合检测，对本小区及邻小区的干扰抑制，可显著减弱小区呼吸效应，同时可显著提升系统容量和频谱利用效率频率S = 纠正增益扩频信号MAI检测到信号能量TD-SCDMA网络特性TD-SCDMA网络性能TD-SCDMA系统小区呼吸现象不明显传统的CDMA系统，负荷和干扰的上升对系统的服务质量、覆盖、容量会造成较大的影响。TD-SCDMA系统各种多址技术使产生呼吸效应的因素显

42、著降低智能天线和联合检测技术最大限度的克服了小区呼吸效应：联合检测技术给系统带来较大增益，使小区内干扰因子下降智能天线波束赋形进一步减少小区内和小区间干扰仿真结果也显示了同小区用户数增加时，性能损失很小TD-SCDMA网络特性TD-SCDMA网络性能TD-SCDMA各种业务的覆盖范围近似相同，对于实现各种业务的连续覆盖规划非常有利TD-SCDMA Node B12.2 kbps384 kbpsTD-SCDMA网络特性时分双工的影响 使用同一频率，上下行具有相同的无线传播特性 上下行时隙支持不对称配置对于具有不同话务分布的应用场景（如城区与农村）可以采用不同的上下行转换点配置（如城区 2:4，农

43、村 3:3），这可提高时隙转换点配置的灵活性对于同一区域来讲，可以有效支持非对称业务（典型如 PTT 业务、数据业务）时分双工 (TDD):上行频段和下行频段一样 DUDDDDDDTD-SCDMA网络特性接力切换的影响接力切换的的成功率介于软切换与硬切换之间，其资源消耗等同于硬切换因此在切换区规划时，对切换比例不像传统 CDMA 系统那么敏感，规划以满足切换性能为主接力切换期间: 上行 : 下行NB-T从NB-S接收NB-SNB-SRNC向 NB-T 发送同时优点: 资源消耗少。TD-SCDMA网络特性N频点技术CCSA TD-SCDMA行业标准中引入的N频点小区的概念,即一个小区可配置多个载

44、频1承载P-CCPCH的载频称为主载频，不承载P-CCPCH的载频称为辅载频3仅在小区/扇区的一个载频上发送DwPTS和广播信息，多个频点使用一个共同广播2主载频和辅助载频使用相同的扰码和基本midamble4TD-SCDMA网络特性N频点的组网优势降低系统干扰提高系统容量 一个扇区/小区内，只有一个主载波频点发射DwPTS和TS0，因此就TS0时隙和导频时隙来说在任何情况下都是异频组网改善系统同频组网性能 降低系统拥塞率提升系统效率N频点小区中所有载频资源属于同一小区，共用导频和广播信道 ，降低了手机接收广播信道的数量，而且系统可以对多个载频的容量进行统一分配和调度，提高了系统效率提高了在同

45、频情况下，公共信道和导频信道的覆盖效果TD-SCDMA网络特性课程内容TD-SCDMA网络特性TD-SCDMA网络规划调查分析勘察网络规划需求分析无线网规站点勘测无线网络详细设计传播模型测试传播模型校正输出规划报告网络规划站点筛选网络规模估算网络预规划设计仿真验证验证系统符合客户要求仿真TD-SCDMA网络规划流程TD-SCDMA网络规划需求分析需求分析我们的目标是什么？详细了解客户组网的各种要求了解客户现有网络运行状况及发展计划调查当地电波传播环境调查服务区内话务需求分布情况对服务区内近期和远期的话务需求作合理预测容量目标质量目标覆盖目标TD-SCDMA网络规划需求分析-区域划分根据无线传播

46、环境，对规划区域进行合理划分：区域分类特征描述密集城区错综复杂的楼群，没有明显的分界线，街道不是平行而是交错的，建筑物平均高度高于40m，平均密度大于35%。一般城区建筑可较明显地区分为建筑群区(块)，建筑物平均高度低于40m，平均密度为8-35%。郊区有明显大街道的大片区域，建筑物一般为30m*30m，经常看到零散的房屋，且有植被覆盖，建筑物平均高度低于20m，平均密度为3-8%。农村及偏远大的较空旷的区域中零散的分布着小的建筑物，其平均高度低于20m，平均密度小于3%。TD-SCDMA网络规划需求分析-区域划分根据业务类型分布，对规划区域进行合理划分：区域分类特征描述业务分布特点A商务活动

47、集中地，用户对移动通信需求大，对数据业务要求较高话务密集，业务速率要求高，数据业务发展的重点区域B工商业发达，城市化水平较高，人口密集，经济发展快人均收入高的地区话务量较高，业务速率中等，有数据业务需求C工商业发展和城镇建设具有相当规模，经济发展和人均收入处于中等水平话务量较低，只提供低速或不提供数据业务D主要是山区和农村，经济发展相对落后话务稀疏，建站目的是解决覆盖，一般不保证数据业务的质量TD-SCDMA网络规划需求分析区域划分一般城区面积100.1 km2密集城区面积50.4 km2TD-SCDMA网络规划需求分析-用户密度输入参数人口密度：该区域单位面积的人口数目，单位：/km2；移动

48、用户普及率：指用户配备移动终端的比例；3G用户普及率：指使用3G服务的用户占整个移动用户的比例；运营商普及率：指某个运营商的3G网络用户的数目占整个3G用户的比例。输出中间参数某地规划面积和用户规模业务环境用户数（万）面积（ km2 ）密集城区B3.56.233一般城区B11.078.697TD-SCDMA网络规划 需求分析-覆盖要求站型：室外以三扇区定向基站为主。覆盖区域覆盖外环高速内全部区域业务覆盖指标密集和一般城区达到CS64K业务的连续覆盖能力，郊区、农村初期达到CS12.2K的连续覆盖能力。TD-SCDMA网络规划需求分析之三：业务模型移动业务种类预测业务种类承载速率语音业务CS12

49、.2/12.2可视电话CS64/64EmailPS64/64MMSPS64/64信息服务PS64/64图铃下载PS64/128WAP浏览PS64/128WWW浏览PS64/128音频流PS64/384视频流PS64/384TD-SCDMA网络规划业务模型建模CS业务呼叫模型用户平均发起呼叫次数平均呼叫持续时间通过爱尔兰建模PS业务呼叫模型业务平均吞吐率忙时使用次数通过吞吐量分别对上下行建模单用户业务量分析规划区域业务量分析TD-SCDMA网络规划需求分析-话务模型区域划分CS12.2(erl)CS64(erl)PS64(kbps)PS128(kbps)PS384(kbps)下行总吞吐量一般城区

50、24.784149.86839.735郊区5.72653.38210.837农村0.1230.4980.181上行总吞吐量一般城区21.00320.5630.539郊区4.6327.5700.147农村0.1110.0710.002下行总爱尔兰一般城区55.6830.4280.3871.1710.103郊区45.1000.5400.0890.4170.028农村4.0440.0390.0020.0040.000上行总爱尔兰一般城区55.6830.4280.3280.3210.008郊区45.1000.5400.0720.1180.002农村4.0440.0390.0020.0013.82998

51、E-05TD-SCDMA网络规划网络质量要求数据速率覆盖要求市区：12.2k话音和CS64k业务连续覆盖，PS384kbps 数据业务部分覆盖。市郊和公路： 12.2k话音连续覆盖。可接入率无线覆盖区90%位置内，99%的时间可接入网络。无线信道呼损无线信道引起的呼损率 3%。接通率本地话音呼叫的接通率 90。通话中断率（掉话率）语音呼叫掉话率 2%TD-SCDMA网络规划调查分析勘察网络规划需求分析无线网规站点勘测无线网络详细设计传播模型测试传播模型校正输出规划报告网络规划站点筛选网络规模估算网络预规划设计仿真验证验证系统符合客户要求仿真TD-SCDMA网络规划流程步骤2TD-SCDMA网络

52、规划无线环境分析清频测试和传播模型分析也可统一叫无线环境分析清频：目的：为了找出当前规划项目准备采用的频段是否存在干扰并找出干扰方位及强度，从而当前项目选用合适频点提供参考，也可用于网络优化中问题定位；方式：路测、定点测试方法、注意事项 工具：SCANNER 、便携式频谱仪传播模型：目的：得到能反映无线传播环境特征的无线传播模型 方法：路测传模模型校正结果分析、报告输出 TD-SCDMA网络规划传播模型测试原理传播损耗为快衰落与慢衰落的叠加接收信号的中值场强进行校正李氏定理3650samples/40(该定律就是尽可能的减少快衰落的影响)以有限的测试来预测整个规划区域的无线传播特性TD-SCD

53、MA网络规划测试环境搭建整个测试系统由发射系统和接收系统部分组成。发射系统由CW发射机、馈线和发射天线等组成；接收系统由接收天线、CW接收机、GPS定位仪、便携机及测试软件组成 TD-SCDMA网络规划传播模型测试测试站址的选择典型传播环境分别设站测试每种典型环境，要测足够多的站点尽可能覆盖足够多的地物类型不能有近距阻挡物，天线接近实际建站高度四周有合适的测试路线测试路径的选择网格路线、螺旋路线 ，得到不同方向上的测试数据尽可能经过各种地物，尽量避免高速公路、高架等特殊道路避免波导（街道）效应TD-SCDMA网络规划模型校正前后对比模型校正前后对比形象的如下图所示:蓝颜色的曲线表示我们选取的经

54、典模型,红颜色的点表示我们实际 测试得到的数据,我们所要所的就是让蓝颜色曲线的参数更加的符合红颜色的点的特性.下面左图就是没有校正前的模型,右图是校正后的模型.Hata模型TD-SCDMA网络规划TD和WCDMA无线环境分析的区别在相同的无线环境下，影响无线传播特性的一个因素是频率 ；TD-SCDMA的B频段与WCDMA的下行频段同处于2GHz频段，两者之间相差约100MHz，因此从传播特性上来讲基本相同。 无线环境分析方面，TD-SCDMA的B频段与WCDMA没有明显区别，可以沿用原有的传播模型，需要考虑100MHz的频差 TD-SCDMA网络规划调查分析勘察网络规划需求分析无线网规站点勘测

55、无线网络详细设计传播模型测试传播模型校正输出规划报告网络规划站点筛选网络规模估算网络预规划设计仿真验证验证系统符合客户要求仿真TD-SCDMA网络规划流程步骤3TD-SCDMA网络规划规模估算规模估算我们需要多少个Node B呢？覆盖分析容量分析最终获得网络的建设规模（基站数目，扇区数目和载频数目）按照覆盖来估算按照容量来估算KR 算法业务模型确定链路预算TD-SCDMA网络规划按覆盖估算使用现有模型（或进行传播模型测试与校正，得到当地无线传播模型）使用链路预算工具，在校正后传播模型基础上，计算满足上行覆盖要求条件下各个区域的小区半径根据站型计算小区面积用区域面积除以小区面积就得到所需的基站个

56、数TD-SCDMA网络规划小区半径的计算 根据小区半径计算站间距时要注意站型的差别3扇区顶角激励站型的小区面积为1.95R2全向站的小区面积为2.6R2TD-SCDMA网络规划链路预算 基站综合损耗天线增益车内损耗和穿透损耗等基站灵敏度人体损耗UE功率路径损耗通过链路预算公式，解出传播路径损耗，从而确定基站半径TD-SCDMA网络规划链路预算链路预算是覆盖规划的前提，通过它能够指导规划区内小区半径的设置、所需基站的数目和站址的分布。链路预算要做的工作就是在保证通话质量的前提下，确定基站和移动台之间的无线链路所能允许的最大路径损耗。一般情况下，下行覆盖大于上行覆盖，即上行覆盖受限。从链路预算给出

57、的最大路损，结合传播模型可计算出小区的覆盖范围。TD-SCDMA网络规划链路预算参数工作频率扩频带宽 解调所需Eb/N0UE的发射功率接收机灵敏度热噪声功率 接收机噪声系数阴影衰落余量处理增益功控余量干扰余量天线增益人体损耗馈线损耗穿透损耗车内损耗允许的最大路径损耗TD-SCDMA网络规划链路预算表参数名称单位密集城区一般城区郊区系统业务速率bpsCS64kCS64kCS64k工作频率MHz2000.0 2000.0 2000.00 扩频带宽MHz1.28 1.28 1.28 发射端最大发射功率dBm24.00 24.00 24.00 终端天线增益dBi0.00 0.00 0.00 人体损耗d

58、B0.00 0.00 0.00 EIRPdBm24.00 24.00 24.00 接收端热噪声功率谱密度dBm/Hz-173.98 -173.98 -173.98 热噪声功率dBm-112.90 -112.90 -112.90 噪声系数dB3.50 3.50 3.50 噪声功率dBm-109.40 -109.40 -109.40小区负载%75%75%75% 干扰余量dB1.00 1.00 1.60 处理增益NA3.42 3.42 3.42 Eb/NodB10.62 10.62 11.32 C/IdB0 接收机灵敏度dBm-101.20 -101.20 -99.90 基站天

59、线增益dBi15.00 15.00 15.00 智能天线分集增益dBi7.50 7.50 7.50 馈线损耗dB0.50 0.50 0.50 TD-SCDMA网络规划链路预算表储备区域覆盖概率%95%95%90%边缘覆盖概率%88%88%75%阴影衰落标准差dB10.00 10.00 8.00 阴影衰落余量/慢衰落储备dB11.60 11.60 5.50 功控余量/快衰落储备dB1.00 1.00 0.00 切换对抗快衰落增益dB0.00 0.00 0.00 切换对抗慢衰落增益dB4.99 4.99 3.62 穿透损耗dB19.0014.0010.00 储备总计 （室外）dB7.61 7.61

60、 1.88 储备总计 （室内）dB26.6121.6111.88路损最大允许路损（室外）dB139.59 139.59 144.02 最大允许路损（室内）dB120.59 125.59 134.02 TD-SCDMA网络规划覆盖估算确定最大允许路径损耗传播模型校正我们需要多少个Node B？链路预算覆盖目标覆盖半径覆盖规模TD-SCDMA网络规划按容量估算-KR算法Kaufman Roberts 算法： 解决问题： 当系统容量为 C，系统存在 K 种业务； 第k种业务的业务量为ak、容量需求为bk , k1, K；算法能求得各业务的阻塞概率 GoSk 算法特点： 按照系统资源池共享的方式来分析