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1、3G技术及设备开通维护,湖南邮电职业技术学院 移动通信系 宋燕辉,任务1 WCDMA系统概述,任务2 WCDMA无线网络,任务3 WCDMA核心网络,任务4 WCDMA空中接口,任务5 WCDMA物理层,模块三 WCDMA移动通信技术,任务6 WCDMA无线资源管理,任务7 WCDMA系统的关键技术,3,问题引入,WCDMA系统是一个自干扰的系统，无线资源管理（RRM）的过程就是一个控制自己系统内的干扰的过程。那么无线资源管理包含哪些具体内容？ 如何进行功率控制？ 切换的策略又如何呢？,前 言,WCDMA系统是一个自干扰的系统，无线资源管理（RRM）的过程就是一个控制自己系统内的干扰的过程。功
2、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。,5,1、无线资源管理概述 2、信道配置 3、功率控制 4、切换策略 5、负载控制,6,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,无线资源管理综
3、述,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,贯穿整个RRM过程的主线：保证QoS，节约功率,RRM的任务,RRM各算法在呼叫流程中的位置（1）,RRM各算法在呼叫流程中的位置（2）,10,1、无线资源管理概述 2、信道配置
4、3、功率控制 4、切换策略 5、负载控制,11,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QoS Traffic Classes Conversational Streaming Interactive Background 速率要求 质量要求（BLER）,基本信道配置,12,DCCC（Dynamic Channel Configuration Control）动态信道配置 DCCC针对的对象: Best Effort（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
5、需求 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,13,带宽“按需分配”,DCCC的效果,14,1、无线资源管理概述 2、信道配置 3、功率控制 4、切换策略 5、负载控制,15,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”,远近效应,16,功率控制,每个用户对于其他用户都相当于干扰，远近效应会严重影响系统容量,采用功率控制技术减少了相互之间的干扰，提高了系统整体容量,远近效应与功率控制,17,快速功率控制,WCDMA功率控制速度可以达到1500次/秒 功控速度大于衰落速度，可以克服阴影衰落和快衰落 降低网络干扰，提高系统
6、质量和容量 省电，延长手机的通话时间,18,由于远近效应，WCDMA系统必须引入功率控制；引入功率控制后，还能带来很多其它的好处： 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： 开环功率控制 闭环功率控制 上下行内环功率控制 上下行外环功率控制,功控的目的和分类,19,内环功控的收敛过程,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,开环功控对闭环功控的影响,20,NodeB,UE,RACH,BCH: CPICH channel power UL interference level,开环功控的目的是提供初始发
7、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,开环功控,21,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,每一个UE都有一个自己的控制环路,上行内环功控,22,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,SIR,BLER-SIR,23,上行外环功控,24,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，
8、如何保证各个业务或者传输信道的BLERtar？,多业务问题,25,每条传输信道不同的速率匹配因子（RMA）,传输信道的复用,26,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（RMA）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,多业务功控,2
9、7,10-100Hz,1500Hz,下行闭环功控,28,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（SSDT）,29,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,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，
10、并通过Iub接口主动调整，实现下行功率平衡,下行功率平衡,30,1、无线资源管理概述 2、信道配置 3、功率控制 4、切换策略 5、负载控制,31,模式内切换 软切换 更软切换 硬切换 同频硬切换 异频硬切换 模式间切换 FDD 和 TDD切换 系统间切换 WCDMA和GSM,切换的分类（1）,32,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（Between WCDMA and GSM）,切换的分类（2）,33,硬切换,34,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,硬切换,35,硬切换流程示意图（RNC
11、内）,硬切换前,硬切换后,无线链路不能够同时保存。,36,硬切换流程示意图（跨RNC）,硬切换前,硬切换后,无线链路不能够同时保存。,37,频内硬切换 码树重整 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 2G-3G的平滑演进 3G初期的覆盖范围有限,硬切换在3G中的应用,38,软切换,39,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,UE move,Target BS,Source BS,N o “GAP” of c
12、ommunication,软切换,40,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,更软切换,41,软切换算法举例,42,软切换流程示意图（RNC内）,软切换前,软切换后,软切换示意图,软切换中,43,软切换流程示意图（跨RNC）,软切换前,软切换后,无线链路同时增加与删除,44,软切换流程示意图,Node B,RNC,AirBridge,AirBridge,AirBridge,45,更软
13、切换流程,46,软切换流程示意图,同频 不同码 RNC分集合并,Node B,RNC,AirBridge,AirBridge,AirBridge,47,Iur软切换流程(SRNC-DRNC),48,软切换流程示意图(SRNC迁移),Node B,AirBridge,AirBridge,AirBridge,Serving RNC,RNC,49,1、无线资源管理概述 2、信道配置 3、功率控制 4、切换策略 5、负载控制,50,负载控制技术分类: 准入控制（Call Admission Control) 小区间负载的平衡 数据调度（Packet Scheduling） 拥塞控制（Congestio
14、n control）,负载控制分类,51,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,52,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,负载平衡,53,小区呼吸,54,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,55,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
15、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,潜在用户控制,56,为了提高小区资源的利用率，必须引入Packet Scheduling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率,数据调度,57,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，数据调度等技术不能保证系统的绝对稳定，必须引入拥塞控制技术 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 暂时降低某些低优先级业务的QoS 比较极端的手段，如暂时降低CS业务的QoS,拥塞控制,58,识记：无线资源管理基本概念。 应用：功率控制、切换策略。,本任务要求,
