WCDMA无线资源管理课件

WCDMA无线资源管理205、WCDMA无线资源管理算法

无线资源管理综述信道配置功率控制连接移动性管理负载控制

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305、WCDMA无线资源管理算法

无线资源管理综述信道配置功率控制连接移动性管理负载控制

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405、WCDMA无线资源管理算法无线资源管理综述无线资源管理，RRM（RadioResourceManagement)WCDMA系统是一个自干扰的系统，无线资源管理的过程就是一个控制自己系统内的干扰的过程功率是最终的无线资源，最有效地使用无线资源的唯一手段就是严格控制功率的使用功率的使用在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，从而导致接收质量的降低505、WCDMA无线资源管理算法UTRAN的任务根据UMTS协议栈结构和功能的划分，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、释放等服务，以屏蔽NAS对于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QoS（QualityofService)保证。一般的QoS主要存在三个方面要求传输速率传输时延要求BER/FER质量要求605、WCDMA无线资源管理算法RRM的任务（1）RRM的目的：保证CN所请求的QoS增强系统的覆盖提高系统的容量为了保证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705、WCDMA无线资源管理算法RRM的任务（2）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-----负载控制贯穿整个RRM过程的主线：保证QoS，节约功率805、WCDMA无线资源管理算法RRM各算法在呼叫流程中的位置（1）CNRNCIuRABASSIGNMENT（QoS)QoS映射准入控制码资源请求接入层各层配置信道配置--基本信道配置负载控制--准入控制信道配置--码资源管理负载控制--负载平衡905、WCDMA无线资源管理算法RRM各算法在呼叫流程中的位置（2）信道建立并通话功率控制业务速率改变越区通话结束资源回收End功率控制--闭环功控功率控制--开环功控信道配置--DCCCAMRC连接移动性管理信道配置--码资源管理负载控制--负载平衡1005、WCDMA无线资源管理算法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无线资源最少信道配置，功率控制，切换对于每条连接，根据需要创建一个实例专门处理本连接的资源配置面向小区的RRM，在确保该小区稳定的前提下，能接入更多的用户，提高整个系统的容量码资源管理，负载控制为每一个小区创建一个实例，专门处理该小区的资源管理1105、WCDMA无线资源管理算法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1205、WCDMA无线资源管理算法

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1305、WCDMA无线资源管理算法信道配置基本信道配置算法动态信道配置算法码资源管理算法1405、WCDMA无线资源管理算法信道配置

基本信道配置算法动态信道配置算法码资源管理算法1505、WCDMA无线资源管理算法基本信道配置基本信道配置就是根据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）1605、WCDMA无线资源管理算法QoS映射1705、WCDMA无线资源管理算法RB参数和RLC参数配置RB参数RB数目RLC参数不同的RLC传输模式透明非确认确认不同的逻辑信道参数1805、WCDMA无线资源管理算法MAC参数配置MAC参数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共信道共享信道不同的MAC实体的配置MAC-d/MAC-cMAC子层的优先级配置TFCS配置1905、WCDMA无线资源管理算法PHY参数配置PHY参数传输信道到物理信道的映射关系编码类型ConvolutionalTurboNon交织长度速率匹配因子扩频因子SF功率偏置其他物理信道参数，如分集模式etc.2005、WCDMA无线资源管理算法基本信道配置使用的空中接口不同信令RB建立RB重配置RB释放传输信道重配置物理信道重配置因为原来可能已经建立了业务，配置以上各层所有参数时必须考虑到原有业务不受影响，并考虑到和原有业务的复用2105、WCDMA无线资源管理算法RB建立举例2205、WCDMA无线资源管理算法信道配置

基本信道配置算法动态信道配置算法码资源管理算法2305、WCDMA无线资源管理算法动态信道配置DCCC（DynamicChannelConfigurationControl）动态信道配置DCCC针对的对象:BestEffort（BE）业务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）资源实现带宽“按需分配”（BoD）2405、WCDMA无线资源管理算法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MAC-dDLTransportChannelTrafficVolumeThresholdConfigurationinL2RLCSignallingbearerDCH1RLCTFCSelectDCH2ChannelSwitchingDCCHDTCH2505、WCDMA无线资源管理算法DCCC的判决DCCC判决对RLCBuffer中TrafficVolume的测量报告根据测量结果判决是否需要动态改变该UE所使用的带宽在重配置的判决过程中，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对于上下行原理相同，分别进行判决2605、WCDMA无线资源管理算法DCCC的执行DCCC的执行RB重配置/传输信道重配置Cell-FACH-->Cell-DCHCell-DCH-->Cell-DCH，包括带宽的增加和减小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2705、WCDMA无线资源管理算法DCCC的效果带宽“按需分配”2805、WCDMA无线资源管理算法信道配置

基本信道配置算法动态信道配置算法码资源管理算法2905、WCDMA无线资源管理算法OVSFOVSF码树3005、WCDMA无线资源管理算法码资源利用率码分配策略性能指标利用率分配的带宽/总带宽越高越好尽量保留扩频因子小的码字将提高利用率3105、WCDMA无线资源管理算法码分配复杂度码分配策略性能指标复杂度与多码的数目成反比越小越好尽量使用单码传输3205、WCDMA无线资源管理算法码分配原则码资源分配原则提高码字利用率降低码分配策略复杂度确保尽量使用正交性好的码字降低信道间干扰提高系统容量降低系统的峰平比3305、WCDMA无线资源管理算法

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3405、WCDMA无线资源管理算法“远近效应”CDMA自从被提出以来，一直没有得到大规模应用的主要问题就是无法克服“远近效应”两个UE和基站之间的距离不同，信号就具有不同的衰耗对于上行信号，如果两个UE以相同的发射功率进行发射，则基站处所接收到的信号的强度相差可达30-70dB这样距离基站远的UE的信号很容易就“淹没”在其他UE的信号中距离基站近的一个UE就可以完全阻塞整个小区信号被离基站近的UE的信号“淹没”，无法通信一个UE就能阻塞整个小区3505、WCDMA无线资源管理算法内环功控克服“远近效应”，引入功率控制技术功率控制的目的：使基站处接收到的每个UE信号的bit能量相等NodeBUE下发TPC测量接收信号SIR并比较内环设置SIRtar1500Hz每一个UE都有一个自己的控制环路3605、WCDMA无线资源管理算法BLER--SIR最终接入网提供给NAS的服务中QoS表征量为BLER，而非SIR！根据无线通信的原理，SIR固定的情况下，BLER会随着无线环境的变化而变化BLERSIRBLER不同曲线对应不同的多径环境3705、WCDMA无线资源管理算法外环功控NodeBUE下发TPC测量接收信号SIR并比较内环设置SIRtar可以得到BLER稳定的业务数据测量传输信道上的BLER外环RNC测量接收数据BLER并比较设置BLERtar10-100Hz3805、WCDMA无线资源管理算法多业务问题WCDMA的一个显著特点就是一个UE使用多个业务，甚至一个业务就会映射成几个传输信道那么在多业务或者多传输信道情况下，如何保证各个业务或者传输信道的BLERtar？3905、WCDMA无线资源管理算法传输信道的复用RatematchingTrCHMultiplexingCCTrCHChannelcodingandtheotheroperationsRatematchingChannelcodingandtheotheroperationsTrCH2TrCH1每条传输信道不同的速率匹配因子（RMA）4005、WCDMA无线资源管理算法多业务功控速率匹配的过程就是传输信道数据映射到CCTrCH时，原有bit流的重复和打孔的过程速率匹配因子定义了在速率匹配过程中的匹配增益（不同的重复和打孔有不同的增益）根据各条传输信道的BLERtar，来配置各条传输信道的RMAi，从而在不同的传输信道上获得不同的增益，RMAi实际上确定了不同传输信道之间的相对增益从而在用外环功控来保证一条传输信道的BLER以后，所有传输信道因为和该传输信道映射到一条CCTrCH上，他们的BLER也就得到了保证4105、WCDMA无线资源管理算法下行功控NodeB设置SIRtar发TPC测量SIR并比较测量BLER并比较外环内环UE物理层UE层3下行内环和外环功率控制10-100Hz1500Hz4205、WCDMA无线资源管理算法开环功控内环功控的收敛过程timepowertimepower准确计算内环所需要的初始发射功率，加速其收敛时间降低对系统负载的冲击4305、WCDMA无线资源管理算法功率控制的分类功率控制上行功率控制开环功率控制内环功率控制外环功率控制下行功率控制开环功率控制内环功率控制外环功率控制相对于开环功控，又将内环和外环一起称为闭环功控4405、WCDMA无线资源管理算法软切换下的功控（SSDT）传统的下行功率控制方法，所有的基站都向UE发射信号UE选择发射DPDCH的小区的标准是路径损耗最小，信号最强SSDT（SiteSelectionDiversityTransmit)基站选择发射分集对于下行，激活集中的小区都发DPCCH，而发射DPDCH的小区则最快每10ms由UE作出选择4505、WCDMA无线资源管理算法下行功率平衡WCDMA引入的快速功率控制技术（1500Hz）导致处于软切换下的UE的不同支路的下行功率发生漂移（功率差别较大），从而引起系统容量的降低SRNCSRNC通过测量发现两个基站的功率相差较大SRNC计算需要的功率，并通过Iub接口主动调整，实现下行功率平衡4605、WCDMA无线资源管理算法

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4705、WCDMA无线资源管理算法

UE工作的模式和状态Idle模式UE处于待机状态，没有业务的存在，UE和UTRAN之间没有连接，UTRAN内没有任何有关此UE的信息Connected模式Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCHCell-DCHUE处于激活状态，正在利用自己专用的信道进行通信，上下行都具有专用信道，UTRAN准确的知道UE所位于的小区中4805、WCDMA无线资源管理算法

Cell-FACHCell-FACHUE处于激活状态，但是上下行都只有少量的数据需要传输，不需要为此UE分配专用的信道，下行的数据在FACH上传输，上行在RACH上传输，下行需要随时监听FACH上是否有自己的信息，UTRAN准确的知道UE所位于的小区，保留了UE所使用的资源，所处的状态等信息Cell-PCHUE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，以便收听寻呼，因此UE此时进入非连续接收，可有效的节电4905、WCDMA无线资源管理算法

Cell-PCH和URA-PCHUTRAN准确的知道UE所位于的小区，这样，UE所位于的小区变化后，UTRAN需要更新UE的小区信息URA-PCHUE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，进入非连续接收，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRANRegistrationArea，一个URA包含多个小区），也就是说，UTRAN只在UE位于的URA发生变化后才更新其位置信息，这样更加节约了资源，减少了信令5005、WCDMA无线资源管理算法Idle模式和Cell-DCH状态下UE的越区处于不同状态UE越区，使用不同的方法处理其移动性管理问题Idle模式下，UTRAN根本不知道UE的存在，UE越区时，此时UE自己利用CellReselection算法选择新的小区，如果LA发生变化，则到CN进行登记处理Cell-DCH状态下的UE越区时，切换时机，切换的目标小区，切换的类型等都由位于RNC中的切换算法进行判决和控制5105、WCDMA无线资源管理算法公共信道状态下UE的越区Cell-PCH和Cell-FACH状态的UE越区时，由UE内部的CellReselection算法决定是否进行驻留小区的变换、变换时机、变换的目标小区等。UTRAN需要根据UE从新小区上发来的“CellUpdate”消息来更新UE的Cell信息URA-PCH状态下的UE越区时，也是由UE内部的CellReselection算法决定是否进行驻留小区的变换、变换时机、变换的目标小区等。当UE所处的新小区的URAID和原来小区不同时，UTRAN根据UE从新小区上发来的“URAUpdate”消息来更新UE的URA信息5205、WCDMA无线资源管理算法CellReselection-S准则S准则小区重选的必要条件Squal>0并且Srxlev>0其中：Ec/I0: Squal=Qqualmeas-QqualminRSCP: Srxlev=Qrxlevmeas-Qrxlevmin-Pcompensation5305、WCDMA无线资源管理算法CellReselection-R准则R准则用于小区重选中的各小区质量评估Rs=Qmeas,s+QhystsRn=Qmeas,n-Qoffsets,n根据所得的Rs和所有Rn排序，找出最优小区如果最优小区不是当前驻留小区则需要变更驻留小区5405、WCDMA无线资源管理算法切换的分类切换软切换更软切换硬切换同频硬切换异频硬切换系统间切换（BetweenWCDMAandGSM）5505、WCDMA无线资源管理算法硬切换UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent5605、WCDMA无线资源管理算法硬切换UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent“GAP”ofcommunication硬切换的特点先中断源小区的链路，后建立目标小区的链路通话会产生“缝隙”非CDMA系统都只能进行硬切换5705、WCDMA无线资源管理算法硬切换在3G中的应用频内硬切换码树重整频间硬切换目的网络规划的原因，在特定的区域需要频间负载的平衡系统间切换目的2G-3G的平滑演进3G初期的覆盖范围有限5805、WCDMA无线资源管理算法软切换UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sent5905、WCDMA无线资源管理算法软切换软切换特点CDMA系统所特有，只能发生在同频小区间先建立目标小区的链路，后中断源小区的链路可以避免通话的“缝隙”软切换增益可以有效的增加系统的容量软切换会比硬切换占用更多的系统资源UEmoveTargetBSSourceBStimeDataUEreceived/sentNo“GAP”ofcommunication6005、WCDMA无线资源管理算法更软切换对于软切换，多条支路的合并，下行进行最大比合并（RAKE合并），上行进行选择合并当进行软切换的两个小区属于同一个NodeB时，上行的合并可以进行最大比合并，此时，成为更软切换由于最大比合并可以比选择合并获得更大的增益，在切换的方案中，更软切换优先6105、WCDMA无线资源管理算法软切换算法举例6205、WCDMA无线资源管理算法切换类型的选择需要根据不同的业务QoS来选择切换的类型软切换可以提供比较好的业务质量软切换占用更多的系统资源不同的激活集大小、不同的软切换区大小在QoS保证和系统资源占用上各不相同硬切换产生通话“缝隙”硬切换占用系统资源少需要综合考虑业务的QoS要求和切换对于系统资源的占用在系统资源占用和QoS保证上实现折衷6305、WCDMA无线资源管理算法压缩模式的引入压缩模式（CompressedMode）由于一般的UE只有一个射频接收机，也就是同时只能接收一个载频而进行频间切换和系统间切换时必须对目标载频或者目标基站（GSM）进行测量CDMA所特有的码分多址决定了UE没有对目标小区进行测量的时间压缩模式可以有效解决这个问题6405、WCDMA无线资源管理算法压缩模式压缩模式的目的：用于异频切换和系统间切换时UE对目标小区的测量和同步6505、WCDMA无线资源管理算法压缩模式分类下行压缩模式为UE创造出测量和同步所需要的时间SF/2，打孔，高层调度三种可选方法实现上行压缩模式对某些特定的目标小区测量时，避免UE对于自己下行测量和同步的干扰UE的能力决定是否需要SF/2，打孔两种可选方法实现6605、WCDMA无线资源管理算法压缩模式的特点压缩模式的特点拥有两个射频接收机的UE在频间切换和系统间切换时不需要压缩模式压缩模式的所有参数由网络进行配置压缩模式的使用会带来系统性能的下降应该尽量减少压缩模式的使用需要比较复杂的算法判决进入压缩模式的时机需要复杂的算法来决定压缩模式的各种参数6705、WCDMA无线资源管理算法SRNSRelocationSNRS迁移（SRNSRelocation）好处有效减少Iur接口的流量增强系统的适应能力减少时延SRNSRelocation的问题：需要大量的信令交互CNSRNSDRNSCNRNSSRNS6805、WCDMA无线资源管理算法

无线资源管理综述信道配置功率控制连接移动性管理负载控制

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6905、WCDMA无线资源管理算法负载控制分类负载控制技术分类:准入控制（CallAdmissionControl)小区间负载的平衡数据调度（PacketScheduling）拥塞控制（Congestioncontrol）7005、WCDMA无线资源管理算法准入控制准入控制的目的和任务准入控制涉及负载监测和衡量负载预测不同业务的准入策略不同呼叫类型的准入策略上下行分别进行准入控制7105、WCDMA无线资源管理算法负载平衡小区间负载的平衡同频小区间负载的平衡小区呼吸异频小区间负载的平衡异频负载平衡潜在用户控制7205、WCDMA无线资源管理算法小区呼吸7305、WCDMA无线资源管理算法潜在用户控制潜在用户控制使那些处于Idle模式和Connected模式下但非Cell-DCH状态的UE预先停留到负载较轻的载频或者小区上，从而进入Cell-DCH状态后，可以有效的避免负载的不均衡通过动态改变小区选择和重选的参数达到目的通过系统消息进行控制7405、WCDMA无线资源管理算法PacketScheduling为了提高小区资源的利用率，必须引入PacketScheduling技术小区内的速率不可控业务负载大时，降低BE业务的吞吐率，以控制小区的整体负载在一个稳定的水平小区速率不可控业务负载小时，增加BE业务的吞吐率，以提高系统资源的利用