98WCDMA关键技术培训之一(码资源管理)

WCDMA关键技术培训之一———码资源管理系统部柯雅珠公共数据区．系统资源资源状况：RNC/NodeB软硬件资源，码资源等；．NodeB/UE上报的公共测量和专用测量报告；．后台预配参数，自定义参数，小区所承载的业务情况，相邻小区负荷情况等数据；．其它相关参数接纳控制模块上行接纳控制下行接纳控制负荷控制模块上行负荷控制下行负荷控制系统级AMR等单链路级切换控制模块频内软切换频间硬切换模式之间系统间码资源规划模块下行信道化码下行共享信道信道化码上行扰码功率控制模块下行开环功率控制上行外环功率控制下行功率平衡上下行闭环功控参数的动态配置分组接入规划模块上行分组接入规划下行分组接入规划无线资源管理RNC系统无线资源管理动态无线承载控制监测、测试模块背景概述在WCDMA移动通信系统中用主扰码来区分小区，下行用信道化码区分物理信道，上行采用扰码来区分用户。但由于正交可变扩频因子码（OrthogonalVariableSpreadingFactor-OVSF）是宝贵的稀有资源，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。尽管上行扰码数量非常多，但为了避免在不同的RNC之间的小区不同用户使用相同的扰码，则也需对RNC的扰码进行规划。码资源规划的目的:码资源规划模块在系统中的位置:位于CRNC的RRC中。WCDMA系统的码资源规划上行信道化码上行链路扰码下行信道化码下行链路扰码信道化码和扰码在WCDMA系统中的应用Ijcd,1dSdpch,nI+jQDPDCH1Qcd,3dDPDCH3cd,5dDPDCH5cd,2dDPDCH2cd,4dDPDCH4cd,6dDPDCH6cccDPCCHSu上行专用信道信道化码和扰码在WCDMA系统中的应用u上行公共信道jccccddSr-msg,nI+jQPRACHmessagecontrolpartPRACHmessagedatapartQIS信道化码和扰码在WCDMA系统中的应用u下行方向IAnydownlinkphysicalchannelexceptSCHSPCch,SF,mjSdl,nQI+jQSDifferentdownlinkPhysicalchannels(pointSinFigure8)G1G2GPGSS-SCHP-SCH(pointTinFigure11)信道化码和扰码在WCDMA系统中的应用u下行方向信道化码简介u信道化码的产生1Cch,1,011110,1,0,1,0,1,0,1,1,2,0,2,chchchchchchCCCCCC12,2,12,2,12,2,12,2,1,2,1,2,1,2,1,2,0,2,0,2,0,2,0,2,112,12,212,12,3,12,2,12,1,12,0,12,:::nnchnnchnnchnnchnchnchnchnchnchnchnchnchnnchnnchnchnchnchnchCCCCCCCCCCCCCCCCCC信道化码简介u信道化码的产生SF=1SF=2SF=4Cch,1,0=(1)Cch,2,0=(1,1)Cch,2,1=(1,-1)Cch,4,0=(1,1,1,1)Cch,4,1=(1,1,-1,-1)Cch,4,2=(1,-1,1,-1)Cch,4,3=(1,-1,-1,1)信道化码简介u信道化码的结构图信道化码简介u信道化码的特点1.分配码的前提：要保证其到树根路径上和其子树上没有其它码被分配；2.分配码的结果：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=8SF=32SF=16下行信道化码u下行信道化码的分配策略1、码表利用率高分配掉的码字所阻塞和屏蔽掉的码字越小，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u下行公共信道化码的分配P_CPICH:C256,0P_CCPCH:C256,1对于S_CPICH,PICH,AICH,AP-AICH,CD/CA_ICH公共信道采用的都是扩频因子为256的信道化码，一般都是在小区建立时就规划好几条，对其信道化码的分配也就预先分配好，无需再去动态申请。对于S_CCPCH,因其所承载的数据速率不固定，其扩频因子可以在{4～256}范围内选择，一般也是在公共信道建立时根据允许可传的数据速率为其确定一个相应的扩频因子，然后给其分配一个信道化码。PDSCH物理信道比较特殊，因为PDSCH以时分方式承不同最大速率的业务，因此在信道化码选择上需给其分配一枝PDSCH能传输的最大速率的子码树给其使用，然后MAC层根据实际传输的数据速率和PDSCH信道化码映射表为其选择一个合适的信道化码。u下行专用信道信道化码的总体分配流程根据信道化码分配算法（伪度量法和权值法）优化分配码字判断本SF层是否有可分配的码资源？返回分配失败的命令YesNo根据Qos解析出的SF值返回分配成功的命令（包括分配的码字编号）对于SF=512的情况，则把分配的节点号乘以2再返回即可返回的标志是分配成功（若不成功则返回破网的标识）吗？Yes子码表重整SF=512?SF=SF/2YesNo根据信道化码分配算法（伪度量法和权值法）优化分配码字返回的标志是分配成功（若不成功则返回破网的标识）吗？NoYesNou信道化码的动态分配方法－伪度量法（2）构建SF层的可分配集和不可分配集（7）返回分配成功的命令（含分配码资源的标号）或破网的标志开始（3）计算可分配集与不可分配集的路径距离，构建路径距离矩阵（4）在路径距离矩阵中找最小值（5）对应此最小值在可分配集中对应的数组标号，得到可分配码资源的标号（6）修改分配节点和所有与它相关的父节点和子节点的分配状态和权值（1）判断本SF层是否有单枝未被占用的空闲码字？YesNo结束u信道化码的动态分配方法－权值法权值法的基本原理：首先判断可分配节点在对应的两层子码树上是单枝未分配，还是双枝均未被分配，若是单枝未被分配，则直接分配第一个这样的元素；若只存在双枝未被分配的情况，则继续后面的步骤。第二步：我们根据可分配集的构成原则，并在要分配的SF层上的空闲码字构成一个可分配集。第三步：根据分配集中的可配码字的父节点（包括父节点，祖父节点直到最高层的节点，假如需判断到最高层的话）的占用状态来分配。根据父节点的状态其实就是一层一层的向上判断此空闲码字的父节点的兄弟节点是否被分配掉，如果检测到某层的父节点的兄弟节点被分配，则分配此空闲码字，不用再往上一层判断。u信道化码的动态分配方法－权值法（2）构建SF层的可分配集ChannelBuffer[]开始（1）判断本SF层是否有单枝未被占用的空闲码字？（11）返回分配成功的命令（含分配码资源的标号）YesNo（5）判断可分配集中元素i（从第一个元素开始）的Fathelay层父节点的兄弟节点是否被占用？Yes（8）取出更新后分配集中第i+1个元素（i=i+1)（3）从本SF层向上第一层开始（Fatherlayer=1）（7）可分配集中的元素是否被比较完？（9）FatherLayer++YesNoNo（6）在分配集中去掉同一高层父节点下的节点号，得到新的可分配集（4）从可分配集中的第一个元素开始（i=0）（10）修改分配节点和所有与它相关的父节点和子节点的分配状态和权值SF=4SF=8SF=16SF=32SF=4SF=8SF=16SF=32012310987654151413121126313029282716212019181724232225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下行链路信道化码分配示例三个结果中任取一个上行信道化码u公共信道物理信道信道码Cch,SF,K备注SFKPRACH控制信道256K=16*S+15前导签名序号S={0,…,15}，对应SF=16层的16个OVSF码。在码表SF=16层中对应签名S的节点子树上分配（不包括SF=16）：控制信道用SF=256层最右边的的码；数据信道用此子树相应SF最左的扩频码。数据信道SF={256,128,64,32}K=SF*S/16上行信道化码uPRACH控制部分和消息部分信道化码分配示例SF=16Sig=2PRACH控制部分的分配的码字PRACH消息部分根据不同的SF分配的码字SF=256PCPCH控制信道2560承载物理层控制信息(PILOT,TFCI,FBI,TPC),固定为15kbps数据信道SF={256,128,…,4}K=SF/4即每一SF列中，属于Cch,4,1子树的最高枝码功控前导2560与PCPCH消息中的控制信道相同上行信道化码u专用信道上行信道化码物理信道信道码Cch,SF,K备注SFKDPCH(单码传输)控制信道DPCCH2560承载物理层控制信息(PILOT,TFCI,FBI,TPC),固定为15kbps数据信道DPDCHSF={256,128,…,4}SF/4即每一SF列中，属于Cch,4,1子树的最高枝码DPCH(多码传输)控制信道DPCCH2560承载物理层控制信息(PILOT,TFCI,FBI,TPC),固定为15kbps数据信道DPDCHs4{1，2}用Cch,4,1；{3，4}用Cch,4,3；{5，6}用Cch,4,2；DPDCHs的数量依次匹配，并且{1，3，5}位于I路；{2，4，6}位于Q路。超过1不足6时也是如此顺序匹配IQ1100223344556677889917171616151514141313121211111010下行链路扰码u下行链路扰码产生器Sdl,n(i)=Zn(i)+jZn((i+131072)modulo(218-1)),i=0,1,…,38399.初始条件：-x(0)=1,x(1)=x(2)=...=x(16)=x(17)=0.-y(0)=y(1)=…=y(16)=y(17)=1.下行链路扰码下行扰码共有24576个，编号n＝0,…,24575这24576个扰码分为三部分：k=0,1,2,…8191对应的是8192个普通扰码，用于正常模式；k+8192，k=0,1,2,…8191是在压缩模式下当nSF/2时所使用的可替代扰码,称为左辅扰码，共有8192个；k+16384,k=0,1,2,…8191是在压缩模式下当n=SF/2时所使用的可替代扰码,称为右辅扰码，共有8192个；其中：n是信道化码中所对应的n值。前8192个扰码分为512组，每组包括1个主扰码和跟随在主扰码之后的15个辅助扰码，每个小区对应一组下行扰码：主扰码序列号：n=16*II=0,…,511对应辅助扰码组扰码码号：n=16*I+KK=1,…,15上行链路扰码u上行链路长扰码产生器clong,1,nclong,2,nMSBLSB2/211)()(,2,,1,,icjiciCnlonginlongnlongi=0,1,…,225–2初始条件：-xn(0)=n0,xn(1)=n1,…=xn(22)=n22,xn(23)=n23,xn(24)=1.-y(0)=y(1)=…=y(23)=y(24)=1.上行链路扰码u上行链路短扰码产生器074+modnadditiond(i)123562mod2074b(i)123562mod2+mod4multiplicationzn(i)07412356+mod4Mappercshort,1,n(i)a(i)+++++++++3332cshort,2,n(i