WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA无线资源管理最新课件无线资源管理，无线资源管理，RRM（Radio Resource Management)WCDMA系统是一个自干扰的系统，无线资源管理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唯一手段就是严格控制功率的使用功率的使用在功率的使用在CDMA系统中是矛盾的系统中是矛盾的u提高针对某用户的发射功率能够改善该用户的服务质量u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无线资源管理综述无线资源管理综述WCDMA无线资源管理最新课件几个概念：几个概念：UTRAN, RAB，RB，RLUTRAN：为非接入层（：为非接入层（NAS）提供无线接入）提供无线接入承载承载RAB的建立，维护、释放等服务，以屏蔽的建立，维护、释放等服务，以屏蔽NAS对于无线接入层特性的关注对于无线接入层特性的关注RABRBRLNodeBRNCCNUEUTRAN几个概念几个概念WCDMA无线资源管理最新课件根据根据UMTS协议栈结构和功能的划分，协议栈结构和功能的划分，UTRAN的主要任务就是为非接入层（的主要任务就是为非接入层（NAS）提供无线接入承载（提供无线接入承载（Radio Access Bearer, RAB)的建立，维护、释放等服务，以屏蔽的建立，维护、释放等服务，以屏蔽NAS对于无线接入层特性的关注对于无线接入层特性的关注为为NAS建立的建立的RAB中，中，UTRAN必须提供相应必须提供相应的的QoS（Quality of Service)保证。保证。一般的一般的QoS主要存在三个方面要求主要存在三个方面要求u传输速率u传输时延要求uBER/FER质量要求UTRANUTRAN的任务的任务WCDMA无线资源管理最新课件RRM的目的：的目的：u保证CN所请求的QoSu增强系统的覆盖u提高系统的容量RRMRRM的目的的目的WCDMA无线资源管理最新课件信道配置：信道配置：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功率控制：功率控制：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切换控制：切换控制：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负载控制：负载控制：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贯穿整个RRM过程的主线：保证QoS，节约功率RRMRRM的任务的任务WCDMA无线资源管理最新课件CNRNCIuRAB ASSIGNMENT （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RRMRRM各算法在呼叫过程中的位置（各算法在呼叫过程中的位置（各算法在呼叫过程中的位置（各算法在呼叫过程中的位置（1 1）WCDMA无线资源管理最新课件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RRMRRM各算法在呼叫过程中的位置（各算法在呼叫过程中的位置（2 2）WCDMA无线资源管理最新课件面向连接的面向连接的RRM，确保该连接的，确保该连接的QoS，并使该条，并使该条连接占用的无线资源最少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面向小区的RRM，在确保该小区稳定的前提下，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能接入更多的用户，提高整个系统的容量u码资源管理，负载控制u为每一个小区创建一个实例，专门处理该小区的资源管理RRMRRM的划分的划分WCDMA无线资源管理最新课件无线资源管理或控制的基本流程（以无线资源管理或控制的基本流程（以切换过程为例）切换过程为例）u测量控制u测量nUE，NodeB，RNCu测量报告u判决，决策u资源的控制和执行RRMRRM的流程的流程WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA无线资源管理最新课件基本信道配置就是根据基本信道配置就是根据CN所请求所请求RAB的的QoS特性，将其映射成接入层各层的相特性，将其映射成接入层各层的相应参数和配置模式应参数和配置模式CN请求的请求的QoSu业务类型（Traffic Classes）n会话类（Conversational）n流类（Streaming）n交互类（Interactive）n背景类（Background）u速率要求u质量要求（BLER）基本信道配置基本信道配置WCDMA无线资源管理最新课件QoSQoS映射映射WCDMA无线资源管理最新课件RB建立建立RB重配置重配置RB释放释放传输信道重配置传输信道重配置物理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基本信道配置使用的空中接口不同信令基本信道配置使用的空中接口不同信令基本信道配置使用的空中接口不同信令基本信道配置使用的空中接口不同信令WCDMA无线资源管理最新课件RBRB建立举例建立举例WCDMA无线资源管理最新课件DCCC（Dynamic Channel Configuration Control）动态信道配置）动态信道配置DCCC针对的对象针对的对象: Best Effort（BE）业务）业务DCCC的目的的目的u最大限度的满足用户对带宽的需求u实现空中接口资源的最有效利用u满足用户变动的数据传输速率需求u节省下行信道码（OVSF码）资源实现带宽“按需分配”（BoD）动态信道配置动态信道配置WCDMA无线资源管理最新课件BE业务的特点业务的特点u业务源速率变化范围大u时延要求低u误码率要求高uRLC选用确认模式，也就是所有数据必须在RLC Buffer中缓存MAC-dDL Transport Channel Traffic VolumeThresholdConfiguration in L2RLCSignalling bearerDCH1RLCTFC SelectDCH2Channel SwitchingDCCHDTCHBEBE业务业务WCDMA无线资源管理最新课件DCCC判决判决u对RLC Buffer中Traffic Volume的测量报告u根据测量结果判决是否需要动态改变该UE所使用的带宽u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DCCCDCCC的判决的判决WCDMA无线资源管理最新课件DCCC的执行的执行uRB重配置/传输信道重配置nCell-FACH-Cell-DCHnCell-DCH-Cell-DCH （包括带宽的增加和减小）nCell-DCH-Cell-FACHDCCC还需要根据拥塞控制的请求来限还需要根据拥塞控制的请求来限制制MAC层对层对TF的选择的选择DCCCDCCC的执行的执行WCDMA无线资源管理最新课件带宽带宽“按需分配按需分配”DCCCDCCC的效果的效果WCDMA无线资源管理最新课件OVSF码树OVSFOVSFWCDMA无线资源管理最新课件码分配策略性能指标码分配策略性能指标u利用率n分配的带宽 / 总带宽n越高越好n尽量保留扩频因子小的码字将提高利用率码资源利用率码资源利用率WCDMA无线资源管理最新课件码分配策略性能指标码分配策略性能指标u复杂度n与多码的数目成反比n越小越好n尽量使用单码传输码分配复杂度码分配复杂度WCDMA无线资源管理最新课件码资源分配原则码资源分配原则u提高码字利用率u降低码分配策略复杂度u确保尽量使用正交性好的码字u降低信道间干扰u提高系统容量u降低系统的峰平比码分配原则码分配原则WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA无线资源管理最新课件CDMA自从被提出以来，一直没有得到大规自从被提出以来，一直没有得到大规模应用的主要问题就是无法克服模应用的主要问题就是无法克服“远近效应远近效应”信号被离基站近的UE的信号“淹没”，无法通信一个UE就能阻塞整个小区远近效应远近效应WCDMA无线资源管理最新课件由于远近效应，由于远近效应，WCDMA系统必须引入功系统必须引入功率控制；引入功率控制后，还能带来很多率控制；引入功率控制后，还能带来很多其它的好处：其它的好处：调整发射功率，保持上下行链路的通信质量克服阴影衰落和快衰落降低网络干扰，提高系统质量和容量分类：分类：u开环功率控制u闭环功率控制n上下行内环功率控制n上下行外环功率控制功控的目的功控的目的WCDMA无线资源管理最新课件内环功控的收敛过程timepowertimepower准确计算内环所需要准确计算内环所需要的初始发射功率，加的初始发射功率，加速其收敛时间速其收敛时间降低对系统负载的冲降低对系统负载的冲击击开环功控对闭环功控的影响开环功控对闭环功控的影响WCDMA无线资源管理最新课件NodeBUERACHBCH: CPICH channel power UL interference level开环功控的目的是提供初始发射功率的粗略估计。它是根据测量结果对路径损耗和干扰水平进行估计，从而计算初始发射功率的过程。UE测量CPICH的接收功率计算上行初始发射功率开环功开环功控控WCDMA无线资源管理最新课件内环功率控制的目的：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上行内环功控上行内环功控WCDMA无线资源管理最新课件最终接入网提供给最终接入网提供给NAS的服务中的服务中QoS表征量为表征量为 BLER，而非而非SIR！根据无线通信的原理，根据无线通信的原理，SIR固定的情况下，固定的情况下，BLER会随会随着无线环境的变化而变化着无线环境的变化而变化SIRBLERBLER不同曲线对应不同的多径环境BLERBLER与与SIRSIR关系关系WCDMA无线资源管理最新课件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BLERtar10-100Hz上行外环功控上行外环功控WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA的一个显著特点就是一个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使用多个业务，甚至一个业务就会映射成几个传输信道射成几个传输信道那么在多业务或者多传输信道那么在多业务或者多传输信道那么在多业务或者多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情况下，如何保证各个业务或情况下，如何保证各个业务或情况下，如何保证各个业务或者传输信道的者传输信道的者传输信道的者传输信道的BLERtarBLERtar？多业务问题多业务问题WCDMA无线资源管理最新课件Rate matchingTrCH MultiplexingCCTrCHChannel coding and the other operationsRate matchingChannel coding and the other operationsTrCH2TrCH1每条传输信道不同的速率匹配因子（RMA）传输信道的复用传输信道的复用WCDMA无线资源管理最新课件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10-100Hz1500Hz下行闭环功控下行闭环功控WCDMA无线资源管理最新课件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（Site Selection Diversity Transmit)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作出选择软切换下的功控（软切换下的功控（SSDTSSDT）WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA引入的快速功率控制技术（引入的快速功率控制技术（1500Hz）导致处）导致处于软切换下的于软切换下的UE的不同支路的下行功率发生漂移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（功率差别较大），从而引起系统容量的降低SRNC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SRNC下行功率平衡下行功率平衡WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA无线资源管理最新课件 UE工作的模式和状态WCDMA无线资源管理最新课件处于不同状态处于不同状态UE越区，使用不同的方法处理越区，使用不同的方法处理其移动性管理问题其移动性管理问题Idle模式下模式下，UTRAN根本不知道根本不知道UE的存在，的存在，UE越区时，此时越区时，此时UE自己利用自己利用Cell Reselection算法选择新的小区，如果算法选择新的小区，如果LA发生变化，则到发生变化，则到CN进行登记处理进行登记处理Cell-DCH状态下的状态下的UE越区时越区时，切换时机，切切换时机，切换的目标小区，切换的类型等都由位于换的目标小区，切换的类型等都由位于RNC中的切换算法进行判决和控制中的切换算法进行判决和控制IdleIdle模式和模式和Cell-DCHCell-DCH状态下状态下UEUE的越区的越区WCDMA无线资源管理最新课件Cell-PCH和和Cell-FACH状态的状态的UE越区时越区时，由由UE内部的内部的Cell Reselection算法决定是否进行驻算法决定是否进行驻留小区的变换、变换时机、变换的目标小区等留小区的变换、变换时机、变换的目标小区等 。UTRAN需要根据需要根据UE从新小区上发来的从新小区上发来的“Cell Update”消息来更新消息来更新UE的的Cell信息信息URA-PCH状态下的状态下的UE越区时越区时，也是由也是由UE内部内部的的Cell Reselection算法决定是否进行驻留小区算法决定是否进行驻留小区的变换、变换时机、变换的目标小区等的变换、变换时机、变换的目标小区等 。 当当UE所处的新小区的所处的新小区的URA ID和原来小区不同时，和原来小区不同时，UTRAN根据根据UE从新小区上发来的从新小区上发来的“URA Update”消息来更新消息来更新UE的的URA信息信息公共信道状态下公共信道状态下UEUE的越区的越区WCDMA无线资源管理最新课件切换切换u软切换n更软切换u硬切换n同频硬切换n异频硬切换n系统间切换（Between WCDMA and GSM）切换的分类切换的分类WCDMA无线资源管理最新课件UE moveTarget BSSource BStimeData UE received/ sent“GAP” of communication硬切换的特点硬切换的特点u先中断源小区的链路，后建立目标小区的链路u通话会产生“缝隙”u非CDMA系统都只能进行硬切换硬切换硬切换WCDMA无线资源管理最新课件频内硬切换频内硬切换码树重整频间硬切换频间硬切换网络规划的原因，在特定的区域需要频间负载的平衡系统间切换系统间切换u2G-3G的平滑演进u3G初期的覆盖范围有限硬切换在硬切换在3G3G中的应用中的应用WCDMA无线资源管理最新课件软切换特点软切换特点uCDMA系统所特有，只能发生在同频小区间u先建立目标小区的链路，后中断源小区的链路u可以避免通话的“缝隙”u软切换增益可以有效的增加系统的容量u软切换会比硬切换占用更多的系统资源timeData UE received/ sentUE moveTarget BSSource BSN o “GAP” of communication软切换软切换WCDMA无线资源管理最新课件对于软切换，多条支路的合并，下行进对于软切换，多条支路的合并，下行进行最大比合并（行最大比合并（RAKE合并），上行进合并），上行进行选择合并行选择合并当进行软切换的两个小区属于同一个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时，上行的合并可以进行最大比合并，此时，成为更软切换合并，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，更软切换大的增益，在切换的方案中，更软切换优先优先更软切换更软切换WCDMA无线资源管理最新课件活动集：活动集： Active set，一个UE和一个UTRAN接入点之间通信时，同时存在的无线链路组成的一个集合。事件：事件：1A事件：事件：相对门限增加事件，表示一个小区的质量已经接近最好小区或者活动集质量；1B事件：事件：相对门限删除事件，表示一个小区的质量比最好小区或活动集质量差得较多，当UE的活动集满后，1A和1B事件停止报告；1C事件：事件：替换事件，表示一个小区已经比活动集的小区好了；当UE的活动集满后，1C开始报告；切换中的几个重要概念切换中的几个重要概念WCDMA无线资源管理最新课件软切换算法举例软切换算法举例WCDMA无线资源管理最新课件需要根据不同的业务需要根据不同的业务QoS来选择切换的类型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需要综合考虑业务的QoS要求和切换对于系要求和切换对于系统资源的占用，在系统资源占用和统资源的占用，在系统资源占用和QoS保证保证上实现折衷上实现折衷切换类型的选择切换类型的选择WCDMA无线资源管理最新课件压缩模式（压缩模式（Compressed Mode）u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u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uCDMA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u压缩模式可以有效解决这个问题压缩模式的引入压缩模式的引入WCDMA无线资源管理最新课件压缩模式的目的：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压缩模式压缩模式WCDMA无线资源管理最新课件下行压缩模式下行压缩模式为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上行压缩模式u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uUE的能力决定是否需要uSF/2，高层调度两种可选方法实现压缩模式分类压缩模式分类WCDMA无线资源管理最新课件压缩模式的特点压缩模式的特点u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u压缩模式的所有参数由网络进行配置u压缩模式的使用会带来系统性能的下降u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压缩模式的特点压缩模式的特点WCDMA无线资源管理最新课件SRNS迁移（迁移（SRNS Relocation）的作用）的作用有效减少Iur接口的流量增强系统的适应能力减少时延SRNS Relocation的问题：需要大量的信令交互的问题：需要大量的信令交互CNSRNSDRNSCNRNSSRNSSRNS SRNS 迁移迁移WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA无线资源管理最新课件负载控制技术分类:u准入控制（Call Admission Control)u小区间负载的平衡u数据调度（Packet Scheduling）u拥塞控制（Congestion control）负载控制分类负载控制分类WCDMA无线资源管理最新课件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准入控制准入控制WCDMA无线资源管理最新课件小区间负载的平衡u同频小区间负载的平衡n小区呼吸u异频小区间负载的平衡n异频负载平衡u潜在用户控制负载平衡负载平衡WCDMA无线资源管理最新课件小区呼吸小区呼吸WCDMA无线资源管理最新课件多载频配置情况下，各载频间负载分布不均衡，导致负载较高的小区的无法继续接入用户，通过载频间负载搬移，平衡载频间负载，提高系统资源利用率。 重叠异频小区负载平衡重叠异频小区负载平衡WCDMA无线资源管理最新课件潜在用户控制u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u通过动态改变小区选择和重选的参数达到目的u通过系统消息进行控制潜在用户控制潜在用户控制WCDMA无线资源管理最新课件为了提高小区资源的利用率，必须引入为了提高小区资源的利用率，必须引入Packet Scheduling技术技术小区内的速率不可控业务负载大时，降小区内的速率不可控业务负载大时，降低低BE业务的吞吐率，以控制小区的整体业务的吞吐率，以控制小区的整体负载在一个稳定的水平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业务的吞吐率，以提高系统资源的利用率率数据调度数据调度WCDMA无线资源管理最新课件为了最大限度的利用系统的资源，仅仅准为了最大限度的利用系统的资源，仅仅准入控制，小区负载平衡，数据调度等技术入控制，小区负载平衡，数据调度等技术不能保证系统的绝对稳定，必须引入拥塞不能保证系统的绝对稳定，必须引入拥塞控制技术控制技术拥塞控制目的拥塞控制目的保证系统的负载处于绝对稳定的门限以下拥塞控制的手段拥塞控制的手段u暂时降低某些低优先级业务的QoSu比较极端的手段，如暂时降低CS业务的QoS拥塞控制拥塞控制WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA无线资源管理最新课件 考虑和原有各种系统的语音编码器的兼容，考虑和原有各种系统的语音编码器的兼容，WCDMA系统采用系统采用AMR（Adaptive Multi-Rate)语音编码，属于语音编码，属于线性预测编码线性预测编码AMRAMR编码编码WCDMA无线资源管理最新课件AMR语音的显著特点是：语音的显著特点是：u在一定的负载（对应于UE的CIR）情况下，用户所感受到的MOS（Mean Opinion Score）分并不是随UE所使用的语音速率上升而线性上升，也就是说，一定负载情况下，为获得用户的最高MOS分，最合适的AMR语音速率不是最高速率，而是某一个合适的中间速率uUE的最大发射功率限制，使上行AMR语音的覆盖范围受到限制，为了扩大AMR语音的上行覆盖范围，在不影响UE的通话质量的前提下，需要适当降低上行的速率AMRAMR语音语音WCDMA无线资源管理最新课件MOSMOS与与CIRCIR的关系的关系WCDMA无线资源管理最新课件通过对负载的衡量，通过对负载的衡量，AMR模式控制可以做到：模式控制可以做到：负载重的情况下，降低AMR的语音速率，这样既减轻了系统的负载，又相对改善了语音的质量负载轻的情况下，增加AMR语音的速率，这样就尽量提高了QoS。AMR语音模式控制最快可达语音模式控制最快可达20ms一次！一次！对于上行覆盖受限的情况，降低对于上行覆盖受限的情况，降低AMR的语音的语音速率可以有效的扩大上行的覆盖范围速率可以有效的扩大上行的覆盖范围AMRAMR模式控制模式控制WCDMA无线资源管理最新课件TFO(Tandem Free Operation)免二次编解码操作免二次编解码操作TFOTFOWCDMA无线资源管理最新课件特点：特点：特点：特点：TC不进行码变换（汇接）不将AMR语音编码转化为64kbps PCM编码，而是直接将AMR语音编码在网络中传输。优点：优点：优点：优点：提高语音质量，降低多次编码处理带来的噪声节省CN传输带宽要求：要求：要求：要求：在AMR模式调整时，存在对对端速率控制的约束。在建立TFO时，一个方向上只有两边都允许的速率才能使用TFOTFO的一些特性的一些特性WCDMA无线资源管理最新课件思考题软切换的优缺点。负载控制的手段有哪些？WCDMA无线资源管理最新课件本章小结本章主要讲述了WCDMA系统的基本无线资源管理算法信道配置算法功率控制算法切换算法负载控制算法AMR模式控制算法WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA无线资源管理最新课件WCDMA无线资源管理最新课件