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1、WCDMA无线接入系统无线接入系统综合通信设计研究院综合通信设计研究院 赵品勇赵品勇内容提纲内容提纲v一、一、WCDMA无线网概述无线网概述v二、二、UTRAN体系结构体系结构v三、物理层三、物理层v四、无线资源管理四、无线资源管理2G9.6 - 14.4 kbps网络的演进网络的演进WCDMAGSMGPRSEDGETDMAGSMGPRSGSMPDCcdma2000 1xEVcdma2000 1xcdmaOne2.5 G64-144 kbps3 G384 - 2 Mbps3 G+80% of the usersUp to 10 Mbps中国无线频段使用情况及中国无线频段使用情况及中国无线频段使
2、用情况及中国无线频段使用情况及3G3G频段分配频段分配频段分配频段分配 890 909中国移动GSM联通GSM915中国移动GSM联通GSM935954960中国移动DCS1710172517451755联通DCS中国移动DCS1820184018501805联通DCSPHS1900191521702110198019203G trial3G trial 450无绳电话CT2 457 806 821开放频段集群825835联通CDMA840843集群851866870880联通CDMA460 4671755FDD补充频段185018801785192019802170211020252010F
3、DD补充频段FDD主要频段TDD主要频段TDD主要频段FDD主要频段2300卫星频段卫星频段2400TDD补充频段无线电定位业务3GPP 标准标准qRelease 99 (R3)2000年3月正式发布3GPP TS AB.XYZ v3.n.mqRelease 4 (R4)2001年3月正式发布3GPP TS AB.XYZ v4.n.mqRelease 5 (R5)2002年3月正式发布3GPP TS AB.XYZ v5.n.mqRelease 6/7 (R6/R7)正在完善中q每次每次 3GPP 全会全会 (3 个月个月)后都会后都会对规范进对规范进行修正或补充行修正或补充21seriesRe
4、quirementsspecifications22seriesServiceaspects23seriesTechnicalrealization24seriesSignallingprotocols25seriesUTRAaspects26seriesCodecs27seriesData28seriesReservedforfutureuse29seriesSignallingprotocols(NSS)30seriesProgrammemanagement31seriesUIM(UserIdentityModule)32seriesOperationandMaintenance33ser
5、iesSecurityaspects34seriesTestspecifications35seriesAlgorithms3GPP Release 43GPP Release 19993GPP Release 5Q2Q1Q3Q2Q3Q4Q4Q1Q1Q2Q3Q4Q4Q3Q110978542314111213GPP TSGsPlenary Meetings615Versionsof3GPPRelease1999Versionsof3GPPRelease4Q213199820011999200020023GPP 标准发布时间标准发布时间R99 UTRAN 主要功能主要功能q频分双工模式频分双工模式
6、 (UTRAN-FDD):上行和下行是对称的5MHz 带宽，3.84Mcps在慢移动状态下，数据传输速率可以达到2M bpsq时分双工模式时分双工模式 (UTRAN-TDD)上行和下行非对称的5MHz 带宽，3.84Mcps在慢移动和小覆盖范围内提供高速数据服务q5MHz 带宽上采用扩频带宽上采用扩频 CDMA技术技术q在提供在提供UTRAN/GSM间切换的同时，提供间切换的同时，提供 FDD /TDD 间的切换间的切换q小区级移动性管理小区级移动性管理q切换控制切换控制(Soft/Softer, Hard Hand-over)q无线空中接口的改进无线空中接口的改进在软切换时，提供DSCH 信
7、道的功率控制功能UTRA复用器以提高覆盖面积UMTS 1800/1900q无线接入网络无线接入网络(RAN)的改进的改进无线接入承载(RAB)的增强功能，特别是支持VoIP的包头压缩TDD基站的同步方式qUTRAN传输网络的演进传输网络的演进Iub、Iur接口上AAL2 连接的QoS优化Iub、Iur以及Iu接口上传输承载的修改过程q低码片速率的低码片速率的TDD方式方式 (1.28 Mcps)qIub、Iur接口上无线资源管理接口上无线资源管理(RRM)的优化的优化R4在在在在UTRAN上的改进上的改进R5在空中接口方面的改进在空中接口方面的改进q高速下行链路分组数据接入高速下行链路分组数据
8、接入 (HSDPA)提高数据吞吐量和峰值数据速率高阶调制和功率控制传输分集增益 (BLAST)新的流量调度算法q终端的终端的“节电节电”模式模式通过对DPCCH信道设定传输门限从而减少UL/DL的干扰q基站的分级定义基站的分级定义Macrocell、Microcell、Picocell适用于FDD/TDD 方式统一定义了使用环境、无线参数以及一致性测试规范q不同频率、不同系统间测量的改进不同频率、不同系统间测量的改进当测量其它不同频率时，改进压缩模式操作 (Compressed mode operation)来提高系统容量内容提纲内容提纲v一、一、WCDMA无线网概述无线网概述v二、二、UTR
9、AN体系结构体系结构v三、物理层三、物理层v四、无线资源管理四、无线资源管理UTRANUTRAN体系结构体系结构体系结构体系结构RNSRNCRNSRNCCore NetworkNode BNode BNode BNode BIuIuIurIubIubIubIubIu接口功能接口功能 Iu接口功能接口功能 无线接入承载管理功能无线接入承载管理功能 无线资源管理功能无线资源管理功能 Iu链路管理功能链路管理功能 Iu用户面（用户面（RNL）管理功能管理功能 移动性管理功能移动性管理功能 安全性功能安全性功能 业务和网络接入功能业务和网络接入功能 Iu协调功能（协调功能（Paging）Iur接口功能
10、接口功能 Iur接口功能接口功能 传输网络管理传输网络管理 公共传输信道的业务管理公共传输信道的业务管理准备公共传输信道资源准备公共传输信道资源寻呼寻呼 专用传输信道的业务管理专用传输信道的业务管理RL建立建立/增加增加/删除删除测量报告测量报告 对公共和专用测量目标的测量报告对公共和专用测量目标的测量报告Iub接口功能接口功能 Iub接口功能接口功能 Iub传输资源管理传输资源管理 NodeB逻辑逻辑OM 特定实现特定实现OM的传输的传输 系统信息管理系统信息管理 公共信道业务管理公共信道业务管理 专用信道业务管理专用信道业务管理 共享信道管理共享信道管理 定时和同步管理定时和同步管理 基本
11、概念基本概念基本概念基本概念基本概念Serving RNC与与Drift RNCSource RNC与与Target RNCCRNCSRNC/DRNCSRNC/DRNCCNSRNCDRNCIuIur在在RNC之间切换的时候：之间切换的时候：与与CN有连接，为有连接，为UE提供资源的提供资源的RNC叫叫SRNC；与与CN没有连接，为没有连接，为UE提供资源的提供资源的RNC叫叫DRNCSource RNC/Target RNCSource RNC/Target RNC在在RNC之间迁移的时候：之间迁移的时候：原来为原来为SRNC的的RNC叫叫Source RNC；将要成为将要成为SRNC的的RN
12、C叫叫Target RNC。CNCNSource RNCTargetRNCRNCIuIuIurServingRNCCRNCCRNC从资源管理的角度来看：从资源管理的角度来看：管理管理NodeB资源的资源的RNC叫这些叫这些NodeB的的CRNC。CNCRNCIuNodeBNodeB和和和和RNCRNC功能功能功能功能UuUu接口协议栈结构接口协议栈结构接口协议栈结构接口协议栈结构UuUu接口接口接口接口PDCPPDCP功能功能功能功能 PDCP功能功能 映射网络映射网络PDU从网络协议到从网络协议到RLC协议协议 头压缩头压缩/解压缩解压缩UuUu接口接口接口接口BMCBMC功能功能功能功能
13、BMC功能功能 小区广播消息存储小区广播消息存储 业务量监测和业务量监测和CBS无线资源请求无线资源请求 BMC消息调度消息调度 传送传送BMC消息到消息到UEUuUu接口接口接口接口RRCRRC功能功能功能功能( (一一一一) )RRC功能功能接入层信息广播接入层信息广播 RRC连接的建立、重建、维护和释放连接的建立、重建、维护和释放 无线承载的建立、重配置和释放无线承载的建立、重配置和释放 RRC连接无线资源的指配、重配置和释放连接无线资源的指配、重配置和释放 RRC连接移动性管理功能连接移动性管理功能 寻呼寻呼/通知通知 高层高层PDU路由路由 请求的请求的QoS控制控制UuUu接口接口
14、接口接口RRCRRC功能功能功能功能( (二二二二) ) RRC功能（续）功能（续） UE测量控制和测量报告测量控制和测量报告 外环功率控制外环功率控制 加密控制加密控制 UL DCH无线资源仲裁无线资源仲裁 完整性保护完整性保护 CBS初始配置初始配置 CBS无线资源分配无线资源分配 CBS不连续接收控制不连续接收控制RLC的功能的功能RLCRLC连接建立连接建立/ /释放释放透明数据传输透明数据传输分段和重组数据传输非确认方式数据传输非确认方式数据传输数据错误检测传递唯一性立即传递确认方式数据传输确认方式数据传输无差错传递传递唯一性按序传递无序传递QoSQoS设置设置不可恢复错误的通知不可
15、恢复错误的通知逻辑信道逻辑信道逻辑信道逻辑信道v控制逻辑信道（控制逻辑信道（CCHCCH）BCCH：广播控制信道广播控制信道PCCH：寻呼控制信道寻呼控制信道DCCH：专用控制信道专用控制信道CCCH：公共控制信道公共控制信道SHCCH：上行共享控制信道上行共享控制信道v业务逻辑信道（业务逻辑信道（TCHTCH）DTCH：专用业务信道专用业务信道CTCH：公共业务信道公共业务信道UuUu接口接口接口接口MACMAC功能功能功能功能 MAC功能功能 逻辑信道到传输信道的映射逻辑信道到传输信道的映射 根据瞬时数据速率选择传输格式根据瞬时数据速率选择传输格式 UE内不同数据流的优先级处理内不同数据流
16、的优先级处理 动态调度动态调度UE之间优先级处理之间优先级处理 公共传输信道上标示不同公共传输信道上标示不同UE 在公共传输信道上，复用在公共传输信道上，复用/分解高层分解高层PDU进入进入/从传输块集。该从传输块集。该传输块集来自传输块集来自/发送到物理层发送到物理层 在专用传输信道上，复用在专用传输信道上，复用/分解高层分解高层PDU进入进入/从传输块集。该从传输块集。该传输块集来自传输块集来自/发送到物理层发送到物理层 业务量测量业务量测量 动态传输信道类型切换动态传输信道类型切换 加密加密传输信道传输信道v公共传输信道公共传输信道RACH随机接入信道FACH前向接入信道CPCH公共分组
17、信道DSCH下行共享信道BCH广播信道PCH寻呼信道SCH同步信道v专用传输信道专用传输信道DCH专用信道逻辑信道到传输信道的映射关系逻辑信道到传输信道的映射关系逻辑信道到传输信道的映射关系逻辑信道到传输信道的映射关系UuUu接口接口接口接口L1L1功能功能功能功能 L1功能功能 宏分集合并宏分集合并/ /分发和软切换执行分发和软切换执行 传输信道错误检测，并向高层指示传输信道错误检测，并向高层指示 传输信道传输信道FEC编解码和交织编解码和交织/ /去交织去交织 传输信道复用和码组合信道解复用传输信道复用和码组合信道解复用 速率匹配速率匹配 码组合信道到物理信道的映射码组合信道到物理信道的映
18、射 功率加权和物理信道合并功率加权和物理信道合并 物理信道调制物理信道调制/ /解调和扩频解调和扩频/ /解扩解扩 频率和时间频率和时间(chip, bit, slot, frame)同步同步 测量并向高层指示测量并向高层指示 闭环功率控制闭环功率控制 RF处理处理三层信道概念三层信道概念三层信道概念三层信道概念v逻辑信道逻辑信道RLC与MAC之间v传输信道传输信道MAC与物理层之间v物理信道物理信道内容提纲内容提纲v一、一、WCDMA无线网概述无线网概述v二、二、UTRAN体系结构体系结构v三、物理层三、物理层v四、无线资源管理四、无线资源管理WCDMAWCDMA物理链路示意物理链路示意物理
19、信道物理信道物理信道物理信道v物理信道可以由某一载波频率、码（信道码和扰码）、相位确定。v在采用扰码与扩频码的信道里，扰码或扩频码任何一种不同，都可以确定为不同的信道。v多数信道是由无线帧和时隙组成，每一无线帧包括15个时隙。v物理信道分为上行物理信道和下行物理信道。频率、码、相位物理信道上行物理信道上行物理信道上行物理信道上行物理信道上行公共物理信道物理随机接入信道(PRACH)物理共用分组信道(PCPCH)上行专用物理信道上行专用物理数据信道(uplink DPDCH)上行专用物理控制信道 (uplink DPCCH)上行物理信道上行上行上行上行DPDCH/DPCCHDPDCH/DPCCH
20、DPDCH/DPCCHDPDCH/DPCCH帧结构帧结构帧结构帧结构上行专用物理信道上行专用物理信道vDPDCH和DPCCH在无线帧通过I/Q复用vDPDCH用来传输层2及更高层产生的专用数据vDPCCH用来传输层1的控制信息v帧长为10ms，分15个时隙，每时隙2560 chipsvDPDCH的扩频因子为4到256v在相同的层1连接中，DPDCH与DPCCH的扩频因子是可以不同的v每个DPCCH时隙由Pilot，TFCI，FBI，TPC构成。上行物理信道的特点上行物理信道的特点RACHRACHRACHRACH接入时隙分配接入时隙分配接入时隙分配接入时隙分配RACHRACHRACHRACH发射
21、结构发射结构发射结构发射结构RACHRACHRACHRACH信息部分信息部分信息部分信息部分v随机接入是基于快速捕获指示的时隙ALOHA方法v时间上用接入时隙来确定，UE只能在时隙的开始位置进行随机接入传送，每个时隙5120chips，每2帧有15个slotv哪些时隙可以使用由高层给定v随机接入传送数据由两部分组成：1或多个的或多个的preamble：4096chips长度，由长度，由16长度的长度的signature进进行行256次重复构成，共有次重复构成，共有16种种signature10或或20ms的信息部分的信息部分使用哪个使用哪个signature及信息部分长度由高层决定及信息部分长
22、度由高层决定PRACHPRACHPRACHPRACH信道信道信道信道物理公共分组信道物理公共分组信道物理公共分组信道物理公共分组信道PCPCHPCPCHPCPCHPCPCHvCPCH传输是基于快速捕获指示的DSMA-CD方法vCPCH也是在与RACH一样的时隙开始时刻传输的vCPCH随机访问信号包括：1个或多个接入前缀个或多个接入前缀AP，长度为长度为4096chips1个冲突检测前缀个冲突检测前缀CD-P，长度为长度为4096chips1个个DPCCH功率控制前缀功率控制前缀PC-P，长度为长度为0或或8个时隙，由高层决定个时隙，由高层决定1个个message部分：部分：长度为长度为Nx10
23、ms，最多的帧数由最多的帧数由N_Max_frames参数决定，此为参数决定，此为高层的参数。高层的参数。每每10ms帧分为帧分为15个时隙，每个时隙个时隙，每个时隙2560chips也分为两个并行的部分：传输高层信息的数据部分和传输层也分为两个并行的部分：传输高层信息的数据部分和传输层1控制信息的控制部分控制信息的控制部分数据部分的扩频因子为数据部分的扩频因子为256到到4数据部分与控制部分分别与上行的数据部分与控制部分分别与上行的DPDCH与与DPCCH结构相结构相同同物理公共分组信道（继续）物理公共分组信道（继续）物理公共分组信道（继续）物理公共分组信道（继续）专用下行物理信道专用下行物
24、理信道专用下行物理信道（继续）专用下行物理信道（继续）vDCH包括专用的数据及控制信息：专用数据用于传输层2或更高层产生的数据；控制信息用于传输层1的控制信号v控制信息包括：导频、TPC、可选的TFCI。vDCH的扩频因子可以为512到4，并且在连接过程中可以改变vDPDCH和DPCCH是时间复用的v同一CCTrCH的多码传输使用相同的扩频因子，此时，只需传输第一个DPCH的控制信息就行。v当有多个CCTrCH给同一用户时，每个CCTrCH可以使用不同的扩频因子，并且只需传输一个DPCCH信息下行多码传输的时隙结构下行多码传输的时隙结构公共导频信道公共导频信道CPICHCPICHvcommon
25、 Pilot Channel (CPICH)v传送确知序列v固定速率30KBPS， SF=256v发射分集时，使用相同的扩频码和扰码，但传送序列不同CPICHCPICHv主CPICH使用相同的信道码使用相同的信道码,即即Cch,256,0扰码为主扰码扰码为主扰码一个小区只有一个主一个小区只有一个主CPICH在整个小区广播在整个小区广播主主CPICH为为SCH, Primary CCPCH, AICH, PICH提供相位基准。提供相位基准。还是其它下行物理信道的缺省相位基准。还是其它下行物理信道的缺省相位基准。v从CPICH可以使用任意信道码，只要满足可以使用任意信道码，只要满足 SF=256扰
26、码可以使用主扰码，也可以使用从扰码扰码可以使用主扰码，也可以使用从扰码一个小区可以有一个小区可以有0、1或几个从扰码或几个从扰码可以在小区内部分发射可以在小区内部分发射可以作为可以作为 SCCPCH 和下行和下行 DPCH的参考的参考.主公共控制物理信道主公共控制物理信道主公共控制物理信道主公共控制物理信道PCCPCHPCCPCHPCCPCHPCCPCHv固定数率（30kbps，SF=256）v用于承载BCH信道v每个时隙的头256chips为空v只有数据域v可以采用STTD传输分集从公共控制物理信道从公共控制物理信道从公共控制物理信道从公共控制物理信道S-CCPCHS-CCPCHS-CCPC
27、HS-CCPCHv用于传送 FACH和PCH. v两种SCCPCH: 有TFCI 和无TFCI。UTRAN 决定 TFCI是否发送，UE支持TFCI。v可能的传送速率与下行DPCH 相同。vSF =256 - 4. vFACH and PCH 可被映射到同一个或不同的 SCCPCHs. 如果映射到同一个SCCPCH, 它们可以映射到相同的帧。同步信道同步信道SCHSCHvSCH用于小区搜索v分成 P-SCH和S-SCH. vSCH信道占用前256个CHIPv主同步码 (PSC) 在每个时隙内重复发射。v从同步码 (SSC)指定小区扰码的码组 vSSC从16个长为256的码组中选择。共有64组，
28、代表64个扰码码组物理下行共享信道物理下行共享信道物理下行共享信道物理下行共享信道PDSCHPDSCHPDSCHPDSCHvPDSCH传送 DSCH, DSCH 被多个码分用户共享。 v PDSCH 总是与一个 DPCH相联系，所需控制信息在DPCH上传送v两种方式通知 UE 解调 DSCH（用TFCI域，用高层信令）vDSCH是特殊形式的多码传输，DSCH与相联系的DCH可以具有不同的SF，SF可在帧间改变。DSCH数据PDSCH承载承载承载承载DSCHDSCH数据数据数据数据捕获指示信道（捕获指示信道（AICHAICH）vAICH的帧结构：两帧，共20 ms，包括重复的15接入时隙AS,
29、每个时隙有20个符号(5120码片)。每个时隙包括两部分，捕获指示AI和空部分 。v捕获指示AI有16种Signaturev AICH的相位参考为CPICH.寻呼指示信道寻呼指示信道寻呼指示信道（继续）寻呼指示信道（继续）vPICH为固定速率(SF=256)的物理信道，用于传送Page Indicators (PI).vPICH 总是与一个S-CCPCH 相联系，这个信道正在传送一个PCH vPICH的帧结构：一帧为10ms，包括300bits.其中，288 bits用于传送 Page Indicators. 其余12 bits尚未定义。vN 个寻呼指示 PI0, , PIN-1 在一帧内传送
30、，N=18, 36, 72, or 144. v如果某一帧中的 PIi 被置为1，说明PIi对应UE应对S-CCPCH的对应帧进行解调传输信道与物理信道的映射关系传输信道与物理信道的映射关系传输信道与物理信道的映射关系传输信道与物理信道的映射关系Logical Channels(Layers 3+)Transport Channels(Layer 2)Physical Channels(Layer 1)UplinkRF OutUEScramblingCodeI+jQI/QMod.QIChc IFilterFilterCCCHCommon Control Ch.DTCH (packet mode
31、)Dedicated Traffic Ch.RACHRandom Access Ch.PRACHPhysical Random Access Ch.DPDCH #1Dedicated Physical Data Ch.CPCHCommon Packet Ch.PCPCHPhysical Common Packet Ch.Data CodingData CodingDPDCH #3 (optional)Dedicated Physical Data Ch.DPDCH #5 (optional) Dedicated Physical Data Ch.DPDCH #2 (optional) Dedi
32、cated Physical Data Ch.DPDCH #4 (optional) Dedicated Physical Data Ch.DPDCH #6 (optional) Dedicated Physical Data Ch. QDPCCHDedicated Physical Control Ch.Pilot, TPC, TFCI bitsChdGcGdjChd,1GdChd,3GdChd,5GdChd,2GdChd,4GdChd,6GdChcGdChc ChdGcGdjRACH Control PartPCPCH Control Part j DCCHDedicated Contro
33、l Ch.DTCHDedicated Traffic Ch. NDCHDedicated Ch.Data EncodingDTCHDedicated Traffic Ch. 1DCHDedicated Ch.Data EncodingMUXCCTrCHDCHDedicated Ch.Data EncodingWCDMA 上行 (FDD)WCDMA 下行 (FDD)扩频技术扩频技术v扩频包括两个操作：信道化（信道化（channelization）操作，它使数据符号变为码片，并操作，它使数据符号变为码片，并增加了信号带宽，每符号的码片数称为扩频因子（增加了信号带宽，每符号的码片数称为扩频因子（SF
34、），），可可以通过与以通过与OVSF相乘得到相乘得到扰码操作，它作用在扩频信号上扰码操作，它作用在扩频信号上数据比特OVSF码扰码扩频后码片v扩频码：区分上行同一终端的数据信息和控制信息，扩频码：区分上行同一终端的数据信息和控制信息，下行区分同一小区不同用户的连接。下行区分同一小区不同用户的连接。v扰码：区分上行终端，区分下行扇区。扰码：区分上行终端，区分下行扇区。v扩频包括两个操作：扩频包括两个操作：信道化（信道化（channelization）操作，它使数据符号变为码片，并）操作，它使数据符号变为码片，并增加了信号带宽，每符号的码片数称为扩频因子（增加了信号带宽，每符号的码片数称为扩频因子
35、（SF），可），可以通过与以通过与OVSF相乘得到相乘得到扰码操作，它作用在扩频信号上扰码操作，它作用在扩频信号上信道码信道码v信道码使用OVSF码v定义：Cch,SF,k, 描述信道码，SF 为扩频因子， k 为码号, 0 kSF-1上行链路长扰码上行链路长扰码v共有224个长扰码v可以通过扰码号n设定第一个移位寄存器的初始相位确定扰码序列上行链路短扰码上行链路短扰码v共有224个短扰码v可以通过扰码号n设定3个移位寄存器的初始相位确定扰码序列下行链路扰码下行链路扰码v共218-1 =262143个扰码，只用0.8191号的扰码上行扩频上行扩频上行扩频上行扩频vDPCCH/DPDCH扩频可以
36、同时传输可以同时传输1个个DPCCH和和0到到6个的个的DPDCH扰码可以为长扰码或短扰码扰码可以为长扰码或短扰码比重因子比重因子c和和d至少有一个为至少有一个为1扰码的边界和无线帧边界一致扰码的边界和无线帧边界一致DPCCH/DPDCHDPCCH/DPDCH扩频扩频PRACHPRACH扩频扩频vmessage 部分如下图，比重因子取值与DPDCH/DPCCH相同PCPCHPCPCH扩频扩频vmessage 部分如下图，比重因子也如DPCCH/DPDCH部分上行信道码配置上行信道码配置v上行DPCCH/DPDCH信道码配置DPCCH固定为固定为Cc = Cch,256,0.当只有一个当只有一个
37、DPDCH时，时，Cd,1 = Cch,SF,k ，k=SF/4当有多个当有多个DPDCH传输时，所有的传输时，所有的DPDCH的扩频因子为的扩频因子为4，DPDCHn由由cd,n = Cch,4,k 扩频，当扩频，当n为为1，2，时，时k=1；n为为3，4时，时，k=3；当；当n为为5，6时，时，k=2vPRACH message部分信道码配置控制部分固定控制部分固定256扩频，扩频码为扩频，扩频码为cc = Cch,256,m ，其中其中 m = 16(s - 1) + 15；（；（s为为preamble的的signature号，号，1 = s 目标SIR， 降低移动台发射功率若测定SIR
38、 target?增加发射功率增加发射功率1dB降低发射功率降低发射功率1dBNoYes 接收方根据接收到信号的信干比与控制信道的信干比目标值比较，然后向发送方返回一个TPC命令，发送方根据接收到的TPC命令，通过高层给定的闭环功率控制算法得出是增加发射功率还是减小发射功率调整的幅度TPC_cmdTPC_STEP_SIZE。闭环功率控制基本原理随着移动通信环境的变化和移动速度的变化，传输的业务需要满足的信干比也要变化，而且上行的SIRtarget是由网络侧指定的，有可能初始给定的值与实际需要的信干比相差的比较多，这些都需在外环功率控制根据业务的质量情况对SIRtarget作调整。 上行链路的外环
39、功率算法在SRNC侧进行，下行链路的外环功率控制算法在UE侧进行。外环功率控制基本原理功率控制功率控制内环功率控制内环功率控制(起始接收功率目标值起始接收功率目标值l基站接收功率目标值基站接收功率目标值开环功率控制开环功率控制接入前导接入前导I外环功率控制外环功率控制(更新的接收功率目标值更新的接收功率目标值基站接收功率基站接收功率时间时间800 updates/sec (IS-95, cdma2000)1500 updates/sec (WCDMA)切换基本分类q 软切换软切换 同一NodeB下的小区软切换（更软切换） 不同NodeB间的小区软切换 不同RNC间的小区软切换（涉及Iur口）q
40、 硬切换硬切换 不同载频间的硬切换 同一载频下的硬切换（强制性硬切换） 系统间硬切换（如与GSM之间） 不同模式间硬切换（如FDD与TDD之间）软切换(Soft Handover)v相对门限减少了移动终端软切相对门限减少了移动终端软切换的数量换的数量 TimeC/IAdd B Delete AAdd marginDrop marginBA更软切换(Softer Handover)v更软切换时的接收更软切换时的接收从一个基站来的联合信号BS 减少了掉话减少了掉话WCDMA 网络网络GSM 网络网络多膜终端多膜终端系统间的切换系统间的切换系统间切换系统间切换v频间测量支持系统间切换频间测量支持系统
41、间切换v压缩模式支持频间测量压缩模式支持频间测量系统间系统间WCDMAGSM测量时间测量时间 Tf = 10 msSF=SF0SF=SF0/2SF=SF0压缩模式频间切换MicroMacro 支持高容量地区多载频的应用支持高容量地区多载频的应用 负荷分担，提高性能负荷分担，提高性能载频间负荷分配载频间负荷分配信道切换转到专用信道转到专用信道释放专用信道释放专用信道Random-AccessRequest随机接入信道随机接入信道PacketPacketPacket专用信道专用信道TTime-out转到公共信道转到公共信道Random-AccessRequestUser 1User 2信道类型切换
42、信道类型切换信道速率切换信道速率切换软切换相关的几个概念软切换相关的几个概念v激活小区集（激活小区集（Active Set）：这些小区与）：这些小区与UE同时进行通信，在同时进行通信，在UE处被同时解调进行相关合并；就是软切换与更软切换中，与处被同时解调进行相关合并；就是软切换与更软切换中，与UE同同时保持通信的小区。时保持通信的小区。v监测小区集（监测小区集（Monitored Set）：除了激活小区集外，）：除了激活小区集外，UE需要监测需要监测的小区。的小区。v检测小区集（检测小区集（Detected Set）：）：UE检测到的所有小区。检测到的所有小区。v列项小区集（列项小区集（Lis
43、ted Set）：激活小区集和监测小区集的并集。）：激活小区集和监测小区集的并集。v同频率检测小区子集（同频率检测小区子集（IAF Monitored Subset Cells）：）：UE需要监需要监测的同频率小区。测的同频率小区。vGSM率检测小区子集（率检测小区子集（GSM Monitored Subset Cells）：）：UE需要需要监测的监测的GSM小区。小区。v相邻关系表（相邻关系表（Neighbor Cell List）：）：SRNC中设置的每小区的相中设置的每小区的相邻小区。邻小区。v建议激活小区集（建议激活小区集（Proposed Active Set）：软切换评估和执行的建
44、）：软切换评估和执行的建议激活小区集。议激活小区集。 只连接小区1 Event 1A 增加小区2Event 1C 用小区3 来替换1Event 1B 删除小区3CPICH 1 CPICH 2 CPICH 3 时间 测量 质量 DT DT DT 软切换举例软切换举例软切换举例软切换举例软切换过程和效果v在上行链路，二个或多个基站可以接收同样的信号，在下行链路移动台在上行链路，二个或多个基站可以接收同样的信号，在下行链路移动台可以相干地合并来自不同基站的信号，即宏分集可以相干地合并来自不同基站的信号，即宏分集v由于新基站发射额外的信号给移动台，由于由于新基站发射额外的信号给移动台，由于RAKE的的
45、Finger数目有限，数目有限，若移动台不能合并所有的能量。在下行链路，若移动台不能合并所有的能量。在下行链路， 软切换增加了对系统的软切换增加了对系统的干扰干扰软切换的增益决定于宏分集增益和由于增加的干扰引起的性能软切换的增益决定于宏分集增益和由于增加的干扰引起的性能损失损失接纳控制v接接纳纳控控制制的的目目的的： 在在于于根根据据系系统统目目前前的的资资源源状状况况对对新新的的用用户户、新新的的无无线线接接入入承承载载(RAB)和和新新的的无无线线链链路路(RL)（例如切换）给予接纳或拒绝。例如切换）给予接纳或拒绝。v上上行行负负荷荷的的衡衡量量是是接接收收总总干干扰扰功功率率是是否否超超
46、出出LNA的的线线性性动动态态范范围围；下下行行负负荷荷的的衡衡量量是是发发射射功功率率是是否否分分配配完完毕毕。在在呼呼叫叫（新新接接入入呼呼叫叫和和切切换换呼呼叫叫）时时要要测测量量系系统统小小区区当当前前的的负负荷荷情情况况，并并对对呼呼叫叫进进行行预预测测和和估估计计，判断是否能接入呼叫，这就是接纳控制过程。判断是否能接入呼叫，这就是接纳控制过程。接纳控制v接接纳纳控控制制的的关关键键是是在在混混合合业业务务环环境境中中精精确确预预测测呼呼叫叫业业务务对对资资源的要求源的要求v 由由于于功功率率攀攀升升存存在在，业业务务对对资资源源的的要要求求是是非非线线性性规规律律的的，需要深入研究
47、、仿真和实验才能得到。需要深入研究、仿真和实验才能得到。 在用户发起呼叫时，RRM根据系统资源的可用情况决定接纳还是拒绝用户。 当系统剩余的资源足够用户使用时，接纳呼叫的用户，并分配相应的资源（如扰码、信道码等）给呼叫用户。接纳控制Itotal_old+jI jIthreshold 小区基站所接收到的总的宽带功率(Received Total Wide Power)接入门限值业务优先级（切换余量）业务类型上行链路的覆盖Iown-cellIother-cell新业务接入后基站所接收到的干扰功率增量的预测值。与业务类型相关，需要根据预测算法给定。上行链路接纳控制算法 Ptotal_old+P=Pt
48、hreshold 接入门限值基站的最大发射功率业务优先级（切换余量）新业务接入后基站总发射功率增量的预测值。与业务类型相关，需要根据预测算法给定。小区基站目前的总发射功率, Node B上报给RNC下行链路接纳控制算法负荷控制负荷控制就是在系统负荷过高时通过各种方法降低系统的负荷，使系统负荷限制在一定的范围内，以保证系统稳定运行。负载控制移动终端速度和位置的变化造成无线传输环境的恶化发射功率的上升，使系统负荷增大负载控制系统不断在实时测量系统小区的负荷，当负荷平均值在一个设定的时间内超越某一个门限值时就有必要进行负荷控制。 负荷控制的核心思想是保证系统在稳定运行的前提下，最大限度地接入尽可能多
49、的业务，以达到高效运行的目的。负载控制手段开始判断负荷情况（1）允许切入、接入（2）允许增加功率（3）提高速率（4）其它负荷偏低负荷偏高负荷正常（1）允许切入、接入（2）允许增加功率（1）停止切入、接入（2）停止增加功率（3）速率降低（4）切换（切出）（5）执行掉话小区呼吸是负载控制的一个手段小区呼吸的主要目的是将某些“热点小区”的负载分担到周围负载较轻的小区中，提高系统容量的利用率小区呼吸码资源WCDMA系统中所用到的码的类型： 1.上行链路扰码；2.上行链路信道化码；3.下行链路扰码；4.下行链路信道化码.主要对4进行规划下行链路信道化码的码树是一个典型的二叉树1、码表利用率高分配掉的码字
50、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3、先分配公共和共享物理信道的的下行链路信 道化码尽量保证下行公共物理信道码资源的使用4、按照一定的策略分配下行专用物理信道的信道化码下行信道化码分配策略码资源规划 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31SF = 4SF = 8SF = 16SF = 32SF = 4SF = 8SF = 16SF = 32红色代表已分配的码字绿色代表由于低速扩频因子码字被分配而阻塞掉的高速扩频因子码字蓝色代表由于高速扩频因子码字被分配而阻塞掉的低速扩频因子码字桔色代表根据申请的扩频因子而优化分配的码字三个结果任取一个码资源分配原则码资源分配原则利用率：尽量减少因码分配而阻塞掉的码字复杂度：尽量减少分配的码字数量THANKSTHANKS！
