WCDMA无线资源管理

WCDMA无线资源管理无线资源管理综述RRM需求来源根据UMTS协议栈结构和功能划分，UTRAN的主要任务就是为非接入层（NAS）提供无线接入承载（RadioAccessBearer，RAB）的建立、维护、释放等任务，以屏蔽NAS对无线接入层特性的关注。为NAS建立的RAB中，UTRAN必须提供相应的CN所请求的QoS保证。一般QoS主要存在三个方面的要求：误码率、传输时延、业务速率RAB承载UTRAN：为非接入层（NAS）提供无线接入承载RAB的建立，维护、释放等服务，以屏蔽NAS对于无线接入层特性的关注RAB建立流程(DCH-DCH)无线资源管理综述无线资源管理RRM（RadioResourceManagement），是指采用一系列算法，对空中接口资源即无线资源进行管理。为了尽可能保证系统内所有用户的QoS,无线资源管理算法从公平角度出发，制定各用户使用无线资源的规则：所有用户在保证自己进行业务所需要的QoS前提下，最低限度地使用无线资源，从而降低该用户对系统内其他用户的干扰。（无线资源算法参数的设计是网络规划和网络优化的重要工作）功率的使用在CDMA系统中是矛盾的。提高针对某用户的发射功率能够改善该用户的服务质量，但另一方面，由于CDMA系统的自干扰性，这种提高会带来对其他用户干扰的增加，导致接收质量下降，也会导致系统容量的下降。RRM的目的：保证CN所请求的QoS：该QoS由CN所请求。RRM以此为依据，通过信道配置算法、功率控制算法、切换控制算法和负载控制算法，分配和管理用户所需的无线资源，从而保证用户业务的QoS增强系统的覆盖：WCDMA系统通过AMRC（AdaptiveMulti-RateControl）算法和DCCC(DynamicChannelConfigurationControl）以及功控算法等手段，达到增强系统覆盖的目的。提高系统的容量：WCDMA系统是一个功率受限系统。通过功控算法为系统内每个用户合理分配功率，减低系统内干扰，可以达到提高系统容量的目的。采用AMRC和DCCC算法也可以提高WCDMA系统容量。RRM的任务为了保证CN所请求的QoS，需要将QoS映射成接入层的一些特性，从而利用接入层的资源为本条连接服务－－信道配置在保证CN所请求的QoS的前提下，使用户的发射功率最小，从而减少该UE对于整个系统的干扰，提高系统的容量和覆盖－－功率控制需要确保UE移动到其他小区（系统）后，能够继续得到服务，以保证QoS－－切换控制接入一定数量的UE后，需要确保整个系统的负载保持在稳定的水平，以保证系统中每条连接的QoS－－负载控制RRM各算法在呼叫流程中的位置RRM的划分根据无线资源管理对象的不同划分为：面向连接的RRM：确保该连接的QoS，并使该条连接占用的资源最少。如：信道配置、功率控制、切换。面向小区的RRM：在确保该小区稳定的前提下，能接入更多的用户，提高系统的容量。如：码资源管理、负载控制RRM的流程无线资源管理或控制的基本流程测量控制测量UE，NodeB，RNC测量报告判决，决策资源的控制和执行无线资源管理相关算法配置在UTRAN的RRC层。UTRAN的RRC层把相关算法的参数以及测量控制方式通知UTRAN的层2或层1（NodeB）以及UE；UTRAN的层2或层1（NodeB）以及UE收到测量控制后完成相应的测量过程，把测量结果以测量报告的方式上报UTRAN的RRC层；UTRAN的RRC层根据收到的测量报告和当前系统资源的使用情况完成无线资源管理的判决。第二章信道配置第一节基本信道配置算法QoS映射基本信道配置根据CN所请求RAB的QoS特性，将其映射成接入层各层的相应参数和配置模式CN请求的QoSTrafficClassesConversationalStreamingInteractiveBackground速率要求质量要求（BLER）RB和RLC参数配置RB参数：RB数目RLC参数不同的RLC传输模式透明确认非确认逻辑信道的映射关系和优先级MAC层参数配置逻辑信道到传输信道的映射/复用关系不同的传输信道类型及参数专用信道公用信道不同的MAC实体完成不同的信道映射关系MAC-c/MAC-dMAC子层的优先级配置TFCS（传输格式组合）配置WCDMA系统中传输信道的类型物理层参数配置传输信道到物理信道的映射关系信道编码类型卷积码Turbo码不编码交织长度速率匹配因子扩频因子SF(512~4)功率偏置(相对于主公共导频信道P-CPICH的功率便宜其他物理信道参数，如分集模式等基本信道配置使用的空中接口信令RB建立RB重配置RB释放传输信道重配置物理信道重配置动态信道配置动态信道配置：DCCC（DynamicChannelConfigurationControl）DCCC针对的对象：BestEffort（BE）业务BE业务的特点业务源速率变化范围大时延要求低误码率要求高RLC选用确认模式，也就是所有数据必须在RLCBuffer中缓存DCCC的目的最大限度的满足用户对带宽的需求实现空中接口资源的最有效利用满足用户变动的数据传输速率需求节省下行信道码（OVSF码）资源DCCC的判决对RLCBuffer中TrafficVolume进行测量根据测量结果判决是否需要动态改变该UE所使用的带宽在判决过程中，需要考虑空中接口是否受限，通过对该UE上下行功率的测量来完成DCCC的执行RB重配置/传输信道重配置Cell-FACH-->Cell-DCHCell-DCH-->Cell-DCH（带宽增加或减小）Cell-DCH-->Cell-FACHDCCC还需要根据拥塞控制的请求来限制MAC层对TF的选择DCCC的效果：带宽“按需分配”第三节码资源管理算法下行码资源WCDMA下行方向共有8192个扰码，分成512组，每组包含1个主扰码和15个辅扰码，每个小区分配1个唯一的主扰码和对应的辅扰码组。下行公共信道用主扰码加扰，以识别不同的小区。

WCDMA下行方向用正交可变扩频因子(OVSF)的信道化码对信道进行扩频，并利用不同信道化码的正交性来分离不同的下行信道。OVSF码可以用码树来表示，码树上的码可以表示为Cch,SF,k，其中SF为扩频因子(SpreadingFactor)，k为码号，0<=k<=SF-1。由于下行信道要求相互正交，因此，当一个码被分配以后，其所在码树上的下层低速的码节点和上层高速的码节点将不能再被分配，即被阻塞。由于下行信道化码是一种受限的资源，而且为小区所有用户共享的，如果分配不合理，将会降低系统容量，因此下行信道化码的分配和管理是WCDMA系统中码资源管理的核心内容。

OVSF码树OVSF码的正交特性OVSF码的可变长度特性可以满足通信中的业务多速率要求，而其正交特性可以避免不同信道间的相互干扰。呼叫到来时，系统分配给每个呼叫的信道化码必须是正交的。码树中具有以下关系的码相互正交：1、位于码树同层的所有码字相互正交；2、彼此没有父子关系的任何两个不同层的码字相互正交。当一个码字已经在一个时隙中采用时，则其上级码直至树根上的码字和其下级码树所有的码不能在同一时隙中使用，因为这些码字不一定是正交的。下行码资源一个小区对应一张码表，业务信道可用的码资源数目为：码资源总数-公共信道占用的码资源数目不同业务分配的码道不同：以1个信道为例CS12.2K（SF=128），CS64K（SF=32），PS384K（SF=8）分配码的前提：要保证其到树根路径上和其子树上没有其他码被分配。分配码的结果：会堵塞掉其子树上的所有低速扩频码和其根路径上的所有高速扩频码下行码资源分配码资源的拥塞主要来源于网络的高速PS业务。码分配策略性能指标码表利用率：小区忙时码资源平均使用数/小区码资源总数分配掉的码字所堵塞和屏蔽掉的码字越少，码表利用率越高。保留扩频因子小的码字可以提高利用率。小区码