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1、课程内容课程内容功率控制技术切换技术码资源管理Rake接收技术接纳和负载控制功率攀升功率攀升n码信道之间的非正交产生多址干扰，存在功率攀升现象。nWCDMA网络 会议室n码信道传输用方言交谈n信道功率说话声音n保证信道质量听清对话n信道功率增加谈话声音提高n功率攀升大家都提高声音n超过线性范围崩溃喊破喉咙，仍然听不清n小区外的干扰房间外的干扰信号被离基站近的UE的信号“淹没”，无法通信一个UE就能阻塞整个小区Powerf远近效应远近效应每个用户对于其他用户每个用户对于其他用户都相当于干扰，远近效都相当于干扰，远近效应严重影响系统容量应严重影响系统容量Powerf采用功控技术减少了采用功控技术减
2、少了用户间的相互干扰，用户间的相互干扰，提高了系统整体容量提高了系统整体容量功率控制功率控制Powerf三种功率控制三种功率控制开环开环从信道中测量干扰条件，并调整发射功率闭环内环闭环内环测量信噪比和目标信躁比比较，发送指令调整发射功率WCDMA闭环功率控制频率为1500Hz若测定SIR目标SIR， 降低移动台发射功率若测定SIR目标SIR， 增加移动台发射功率闭环外环闭环外环测量误帧率（误块率），调整目标信噪比克服远近效应和补偿衰落 减小多址干扰，保证网络容量 延长电池使用时间 下行功率控制下行功率控制小区发射功率小区发射功率上报功率控制比特上报功率控制比特手机发射信号手机发射信号功率控制命
3、令功率控制命令上行功率控制上行功率控制功率控制功率控制UENode B开环功率控制的目的：提供初始发射功率的粗略估开环功率控制的目的：提供初始发射功率的粗略估计计 开环功率控制开环功率控制UERNC外环内环1500Hz测量接收信号SIR并比较10-100Hz设置SIRtar测量接收数据BLER并比较TPC设置BLERtarNode B闭环功率控制闭环功率控制闭环功率控制闭环功率控制n内环功率控制:l快速闭环功率控制，速度是1500次/秒l在基站与移动台之间的物理层进行l一个时隙（0.67ms）给出一次功率控制命令n外环功率控制l业务质量是主要由误块率确定的，是直接的关系，与信噪比是间接的关系。
4、l信噪比与误码率（误块率）的关系随环境的变化而变化，是非线性的外环功率控制是慢变化的粗调节（外环功率控制是慢变化的粗调节（RNC到到Node B）内环功率控制是快变化的细调节（内环功率控制是快变化的细调节（Node B到到UE）功率控制效果功率控制效果n下行链路功率控制目的l节约基站的功率资源，减少对其他基站的干扰n上行链路功率控制目的l克服远近效应l目标是在信号接收端，所有的用户有相同的信号干扰比 SIR (Signal to Interference Ratio).功率控制决定了功率控制决定了WCDMA系统的容系统的容量量课程内容课程内容功率控制技术切换技术码资源管理Rake接收技术接纳和
5、负载控制切换的概念切换的概念n当移动台慢慢走出原先的服务小区，将要进入另一个服务小区时，原基站与移动台之间的链路将由新基站与移动台之间的链路来取代，这就是切换的含义。n目的：为了保持终端在移动过程中跨越不同无线覆盖区域时，业务的连续性。切换技术切换技术n软切换：l软切换则在载波频率相同的基站覆盖小区之间的信道切换l当UE开始与一个新的小区建立联系时并不中断与原小区的联系。在软切换状态下，UE与多于一个小区建立无线链路。l切换过程中，移动用户可能同时与两个基站进行通信，从一个基站到另一个基站的切换过程中，没有通信中断的现象，真正实现了无缝切换。lCDMA系统独有的切换功能，可有效地提高切换的可靠
6、性。n硬切换：l硬切换是当呼叫从一个小区交换到另一个小区或者从一个载波交换到另一个载波时发生，它是一个时刻只有一个业务信道可用时发生的切换。l硬切换采取的是连接之前先断开的方式，在与新的业务信道建立连接之前先断开与旧的业务信道的连接。l切换过程中，移动用户仅与新旧基站其中一个连通，从一个基站切换到另一个基站过程中，通信链路有短暂的中断时间（可能掉话） 。切换技术切换技术 硬切换硬切换 软切换软切换切换基本分类切换基本分类n 软切换l 同一Node B下的小区软切换（更软切换）l 不同Node B间的小区软切换l 不同RNC间的小区软切换（涉及Iur口）n 硬切换l 不同载频间的硬切换l 同一载
7、频下的硬切换（强制性硬切换）l 系统间硬切换（如与GSM之间）l 不同模式间硬切换（如FDD与TDD之间）切换控制中小区的关系切换控制中小区的关系n激活集（active set）：指与某个移动台建立连接的小区的集合。用户信息从这些小区发送。n监测集（monitor set ） ：不在激活集中，但是根据UTRAN分配的相邻节点列表而被监测的小区，属于监测集。 n检测集（detected set）：UE能够检测到的，既不在激活集中，也不在监测集中的小区。切换控制的一般流程（顺序）切换控制的一般流程（顺序）n1. 测量(UE)；n2. 测量结果的报告(UE到Node B、RNC)；n3. 根据切换算
8、法进行判决(RNC)；n4. 切换的执行(RNC到Node B、UE)。切换控制流程（一）切换控制流程（一）n1. 测量n由RNC决定UE测量并上报哪些物理量。切换需要UE测量的参数主要是P-CPICH的Ec/N0或RSCP（Received Signal Code Power）。n一般我们用Ec/N0 ，因为Ec/N0同时体现了所接收信号的强度和干扰水平。nEc/N0和RSCP之间的关系如下：nEc/N0 RSCP/RSSIn其中，RSSI（Received Signal Strength Indicator）是在相关信道带宽内的宽带功率。n2. 测量结果的上报n周期上报的切换算法：使用测量
9、结果n事件触发的切换算法：使用事件判决的结果软切换频间硬切换周期上报事件触发测量的结果在UE内过滤事件判决在RNC内进行切换判决在RNC内进行测量的结果在UE内过滤事件判决在UE内进行切换判决在RNC内进行切换控制流程（二）切换控制流程（二）n3. 切换算法n无论是硬切换、软切换、周期上报还是事件触发，所有的切换算法都是建立在根据测量结果所进行的事件判决基础之上的。n3GPP规范中所定义的事件：n频内软切换相关事件：1A1Fn频间硬切换相关事件：2A2Fn系统间切换相关事件：3A3D切换控制流程（三）切换控制流程（三）切换事件切换事件nEvent1l1A：一个主导频信道进入报告范围。l1B：一
10、个主导频信道离开报告范围。l1C：一个不在Active Set里的主导频信道的导频信号强度超过一个在Active Set里主导频信道的导频信号强度。l1D：最好小区发生变化。l1E：一个主导频信道的导频信号强度超过一个绝对门限值。l1F：一个主导频信道的导频信号强度低于一个绝对门限值。nEvent2l2A：最好的频率发生变化，指异频小区的信号质量高于激活集内最好小区的质量。l2B：当前载频的信号质量低于一个值，而异频信号的质量高于一个值。l2C：异频信号的质量高于一个值。l2D：当前载频的质量低于一个值。l2E：异频信号的质量低于一个值。l2F：当前载频的质量高于一个值。切换控制流程（四）切换
11、控制流程（四）n4.切换执行n通过切换算法，在测量结果基础上做出切换判决后，就转入切换执行阶段。n与软切换相关的三个切换操作是：l1）无线链路增加；l2）无线链路删除；l3）无线链路替换（即同时进行无线链路的增加和删除）。 切换判决（待判决定的小区）Case:满足事件1ACase:满足事件1BCase:满足事件1CCase:满足事件1DCase:满足事件1ECase:满足事件1F将该小区加入到无线链路增加列表中将该小区加入到无线链路删除列表中将被替换掉的小区加入到无线链路删除列表中，将触发该事件的小区加入到无线链路增加列表中。将该小区标记为最佳小区将该小区加入到监控集中将该小区删除出监控集软切
12、换算法流程软切换算法流程 AS_Th AS_Th_HystAs_Rep_HystAs_Th + As_Th_HystCell 1 ConnectedEvent 1A Add Cell 2Event 1C Replace Cell 1 with Cell 3Event 1B Remove Cell 3CPICH 1CPICH 2CPICH 3TimeMeasurementQuantityTTTn算法需要下列参数：n AS_Th:：宏分集门槛（报告范围）nAS_Th_Hyst:：上面门槛的滞后参数n AS_Rep_Hyst：替代滞后参数nT:：触发定时n AS_Max_Size:：激活集中的最大小
13、区数目软切换算法的例子软切换算法的例子课程内容课程内容功率控制技术切换技术码资源管理Rake接收技术接纳和负载控制 码资源管理码资源管理n码资源规划的目的:n在WCDMA系统中，用到两种码，OVSF码和扰码。l由于正交可变扩频因子码OVSF是宝贵的稀有资源，在下行一个小区对应一张码表，为了使得系统既能接入尽量多的用户，提高系统的容量，就必须考虑码资源的合理使用问题，所以对于下行信道化码资源的规化和管理就非常重要。l下行方向，由主扰码来区分小区，至于各小区的扰码应该怎么分，应考虑扰码之间的互相关性，最好能保证每个小区与相邻小区的互相关性最小。n码资源规划模块在系统中的位置:l位于CRNC中。Or
14、thogonal Codes正交码的作用正交码的作用OC1, OC2OC3, OC4OC5, OC6, OC7OC1 , OC2, OC3OC1, OC2OC1, OC2, OC3, OC4上行上行:正交码用于区分从一个用户终端发出的不同信道正交码用于区分从一个用户终端发出的不同信道下行下行: 正交码用于区分从一个基站发出的不同信道正交码用于区分从一个基站发出的不同信道码分配原则码分配原则nOVSF码是CDMA系统中比较宝贵的资源。下行只有一个码树给很多用户使用（所有用户用一个扰码）。码分配的目标是以尽可能低的复杂度支持尽可能多的用户。码分配准则考虑两个因素：n1）利用率l就是尽量减少因码分配
15、而阻塞掉的低值码的数量，使其达到码资源最少化。比如，一个的单码C4,1承载能力与（C8,1，C8,3）的双码承载能力是相等的。用一个单码C4,1更好。多码传输增加复杂度，尽量避免多码传输。n2）复杂度l紧挨原则：在码的分配与管理时，尽量紧挨，以免利用率不高。SF=8SF=32SF=16信道化码的特点信道化码的特点n1.分配码的前提：l要保证其到树根路径上和其子树上没有其它码被分配；n2.分配码的结果：l会阻塞掉其子树上的所有低速扩频码和其到根路径上的高速扩频码；SF=4SF=8SF=16SF=32SF=4SF=8SF=16SF=320123109876541514131211263130292
16、82716212019181724232225绿色代表由于低速扩频因子的码字被分配而屏蔽掉的高速扩频因子码字宝石篮代表优化分配的码字（根据申请的扩频因子）红色代表已分配的码字深蓝代表高速扩频因子的码字被分配而屏蔽掉的低速扩频因子码字三个结果中任取一个码分配示例码分配示例PN码的作用码的作用PN3PN4PN5PN6PN1PN1Cell Site “1” transmits using PN code 1PN2PN2Cell Site “2” transmits using PN code 2上行上行: PN 码用作区分不同的用户终端码用作区分不同的用户终端下行下行: PN 码用作区分不同的基站码
17、用作区分不同的基站/小区小区下行下行PN 码的规划码的规划PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5PN7PN6PN4PN5PN1PN2PN3PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5课程内容课程内容功率控制技术切换技术码资源管理Rake接收技术接纳和负载控制RAKE接收机接收机n由于在多径信号中含有可以利用的信息，所以，CDMA接收机可以通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比。nRAKE接收机就是通过多个相关检测器接收多径信号中各路信号，并把它们合并在一起。RAKE接
18、收接收多径示意图d1d2tttd3发射发射接收接收Raker合并合并噪声噪声同步捕捉/跟踪RAKE 支路1RAKE 支路2RAKE 支路M路径选择Z1ZOUTZ2ZM相位控制r(t)12Mn在接收端，将M条相互独立的支路进行合并后，可以得到分集增益。合并方式有三种：选择合并、最大比合并、等增益合并。nWCDMA系统采用最大比合并方式，获得最佳分集增益。RAKE接收机工作原理接收机工作原理nRAKE 接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能RAKE接收接收接收机单径接收电路单径接收电路单径接收电路搜索器计算信号强度与时延合 并合并后的信号tts(t)s(t)RAKE接收接收接收发射coding直
19、射信号反射信号如果时间差 1 码片长度codingdecoding课程内容课程内容功率控制技术切换技术码资源管理Rake接收技术接纳和负载控制接纳控制接纳控制n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。n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。接纳控制过程接纳控制过程n当用户发起接入呼叫申请资源时，RNC进行呼叫接纳控制系统负荷门限剩余容量申请接入业务负荷增量值负荷增量64 kbps384 kbps144 kbps覆盖半径用户数12.2 kbpsWCDMA容量特点容量特点接纳和负载控制WCDMA的容量的容量 =
20、= =单一业务情况下： 一个生动的比喻一个生动的比喻接纳和负载控制WCDMA的容量的容量.混合混合业务情况下：情况下： X X Y Y Z Z + + 一个生动的比喻一个生动的比喻影响影响WCDMAWCDMA容量的因素容量的因素作作 用用功率控制功率控制减少干扰、节省功率、增大容量切换控制切换控制软切换比例、切换算法影响容量接纳控制接纳控制决定是否接入某一个用户负载控制负载控制根据当前的系统负载状况，对当前小区的业务状况、用户数进行调整码资源码资源码资源的合理分配与否，可以影响到接入用户的数目RAKERAKE接收接收针对快衰落而引进的先进接收和基带处理技术智能天线智能天线动态调整天线阵列波束跟踪用户，减少干扰、节省功率，扩大覆盖，增大容量多用户检测多用户检测降低了多址干扰，从而提高系统的容量业务类别业务类别业务组成业务组成小区业务的不同，容量不同；小区的业务组成情况，直接影响容量小区环境、干扰小区环境、干扰小区的无线环境，包括干扰情况，UE移动情况，UE在小区的分布等，都影响小区容量影响影响WCDMA容量的因素容量的因素结束结束