WCDMA无线资源管理RRM(一)：资源管理与负载控制

无线资源管理RRM（一）无线资源管理RRM（一）21信道配置（RM）RRM综述3负载控制（LC）RRM综述无线资源管理（RRM，RadioResourceManagement）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。而功率的使用在CDMA系统中是矛盾的：一方面，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。RRM综述无线资源管理（RRM，RadioResourceManagement）根据UMTS协议栈结构和功能的划分，UTRAN的主要任务就是为非接入层（NAS）提供无线接入承载（RadioAccessBearer,RAB)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。为NAS建立的RAB中，UTRAN必须提供相应的QoS（QualityofService)保证。一般的QoS主要存在三个方面要求：传输速率传输时延要求BER/FER质量要求RRM综述无线资源管理（RRM，RadioResourceManagement）RRM的目的：保证CN所请求的QoS增强系统的覆盖提高系统的容量为了保证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。RRM综述无线资源管理（RRM，RadioResourceManagement）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RRM综述无线资源管理（RRM，RadioResourceManagement）CNRNCIuRABASSIGNMENT（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RRM综述无线资源管理（RRM，RadioResourceManagement）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RRM综述无线资源管理（RRM，RadioResourceManagement）根据无线资源管理对象的不同划分为：面向连接的RRM，确保该连接的QoS，并使该条连接占用的无线资源最少信道配置功率控制，切换控制，数据调度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RRM，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码资源管理，负载控制，准入控制为每一个小区创建一个实例，专门处理该小区的资源管理RRM综述无线资源管理（RRM，RadioResourceManagement）无线资源管理或控制的基本流程如下：测量控制（MeasurementControl）测量（Measurement）（UE，NodeB，RNC）测量报告（MeasurementReport）判决，决策（Judgment）资源的控制和执行（Act）RRM综述诺西RRM在诺西系统中，RRM被分为以下六个模块：资源管理（RM:ResourceManagement）负载控制（LC：LoadControl）准入控制（AC：AdmissionControl）数据调度（PS：PacketScheduling）切换控制（HC：HandoverControl）功率控制（PC：PowerControl）其中，准入控制、数据调度、切换控制、功率控制内容较多，将在后续章节中独立讲解。本章主要对资源管理（即信道配置管理）、负载控制两个模块进行阐述。RRM综述诺西RRM诺西RAN无线资源管理的基本原则如下：NodeB以小区为单位测量总接收功率（PrxTotal）及总发射功率（PtxTotal）。NodeB周期性通过NBAP-c的RADIO_RESOURCE_INDICATION消息向CRNC上报PrxTotal和PtxTotal。RNC上的RRM组件在收到上述消息后，更新每一个上报小区的负载状态。RNC上的AC和PS算法以当前小区的负载状态为基础。在两次无线测量之间，AC和PS估算小区负载变化并更新小区负载状态。AC拒绝起呼和PSNRT业务回退是应对过载的手段。无线资源管理（RRM）21信道分配（RM）RRM综述3负载控制（LC）信道配置基本信道配置算法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包括：TrafficClasses•Conversational•Streaming•Interactive•Background速率要求质量要求（BLER）信道配置基本信道配置算法每一个RAB，可能具有多个子流（AMR语音），必须为每一各子流选择不同的RLC模式进行处理，而后的逻辑信道需要送到不同的MAC实体，可能是MAC-D，也可能是MAC-C，对于MAC-D处理以后的业务还可能送到MAC-C，最后是不同传输信道选择不同的编码，交织，速率匹配参数，然后是物理层的参数。DPDCHDPCCHRABRBRBDTCHDTCHDCCHTrCHTrCHTrCHCCTrCHRLCentityMac-dMac-cCoding&RM&MuxRadioBearersRLCSublayerLogicalChannelsMACSublayerChansportChannelsPhysicalLayerDTCHRB。。。Coding&RM&MuxTrCH信道配置基本信道配置算法RB参数包括：RB数目RLC参数包括：不同的RLC传输模式•透明•非确认•确认不同的逻辑信道参数信道配置基本信道配置算法MAC参数包括：逻辑信道到传输信道的映射/复用关系不同的传输信道类型及参数•专用信道•公共信道•共享信道不同的MAC实体的配置•MAC-d/MAC-cMAC子层的优先级配置TFCS配置信道配置基本信道配置算法物理层参数传输信道到物理信道的映射关系编码类型•Convolutional•Turbo•Non交织长度速率匹配因子扩频因子SF功率偏置其他物理信道参数，如分集模式等信道配置基本信道配置算法基本信道配置涉及的空口信令如下：RB建立（RadioBearerSetup）RB重配置（RadioBearerReconfiguration）RB释放（RadioBearerRelease）传输信道重配置（TransportChannelReconfiguration）物理信道重配置（PhysicalChannelReconfiguration）信道配置基本信道配置算法RB建立的过程如下图所示：MAC-cMAC-dConfigurationinL2beforeSetupRLCTFSelectCommonchannel(FACH)ChannelSwitchingConfigurationinL2afterSetupRNTIMUXSignallingbearerDCCHMUXMAC-cMAC-dRLCTFSelectCommonchannel(FACH)RLCChannelSwitchingMUXRNTIMUXSignallingbearerRB1DCCHDTCHMUX信道配置动态信道配置算法动态信道配置DCCC（DynamicChannelConfigurationControl）。DCCC针对的对象:BestEffort（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需求节省下行信道码（OVSF码）资源信道配置动态信道配置算法BE业务的特点：业务源速率变化范围大时延要求低误码率要求高RLC选用确认模式，也就是所有数据必须在RLCBuffer中缓存MAC-dDLTransportChannelTrafficVolumeThresholdConfigurationinL2RLCSignallingbearerDCH1RLCTFCSelectDCH2ChannelSwitchingDCCHDTCH信道配置动态信道配置算法DCCC判决对RLCBuffer中TrafficVolume的测量报告根据测量结果判决是否需要动态改变该UE所使用的带宽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信道配置动态信道配置算法DCCC的执行RB重配置/传输信道重配置Cell-FACH--Cell-DCHCell-DCH--Cell-DCH，包括带宽的增加和减小Cell-DCH--Cell-FACHDCCC还需要根据拥塞控制的请求来限制MAC层对TF的选择信道配置动态信道配置算法带宽“按需分配”系统容量传统信道配置业务源速率动态信道配置动态信道分配的效果信道配置码资源管理算法这里的“码资源”即扩频码，对应WCDMA的信道资源。SF=1SF=2SF=4c1,1=(1)c2,1=(1,1)c2,2=(1,-1)c4,1=(1,1,1,1)c4,2=(1,1,-1,-1)c4,3=(1,-1,1,-1)c4,4=(1,-1,-1,1)C8,1C8,2C8,3C8,4信道配置码资源管理算法码分配策略性能指标：利用率•分配的带宽/总带宽•越高越好•尽量保留扩频因子小的码字将提高利用率C(8,0)C(8,1)C(16,0)C(16,1)C(16,2)C(16,3)C(4,0)C(8,0)C(8,1)C(16,0)C(16,1)C(16,2)C(16,3)C(8,0)C(8,1)C(16,0)C(16,1)C(16,2)C(16,3)C(4,0)信道配置码资源管理算法码分配策略性能指标：复杂度•与多码的数目成反比•越小越好•尽量使用单码传输C(8,0)C(8,1)C(16,0)C(16,1)C(16,2)C(16,3)C(4,0)C(8,0)C(8,1)C(16,0)C(16,1)C(16,2)C(16,3)C(16,1)C(16,2)C(16,3)C(16,2)C(16,3)C(16,0)C(16,0)C(16,1)C(8,0)C(8,1)C(4,0)C(8,0)C(8,1)信道配置码资源管理算法码资源分配原则：提高码字利用率降低码分配策略复杂度确保尽量使用正交性好的码字降低信道间干扰提高系统容量降低系统的峰平比信道配置诺西RM模块介绍RM的主要功能是根据每一个无线连接不同的RRC请求类型确定逻辑无线资源。RM模块位于RNC，并于PS/AC模块密切相关。PS/AC模块提出实际无线需求，RM将当前资源情况反馈到PS模块；RM模块能够根据诸如切换等原因调整分配资源的扩频码及扩频码类型并依此分割码树。RM模块实现对基站硬件资源的管理。实现对诸如ATM等其它资源的管理。信道配置诺西RM模块介绍维护码树•管理下行扩频码，上行扰码，及上行扩频码类型•为切换预留码道资源当发生URA更新时，为每一个连接分配新的无线网络零时标识（RNTI）信道配置诺西RM模块功能逻辑无线资源按基站特定的逻辑资源分配算法进行分配；基站逻辑资源分配算法的主要作用如下：•码字分配：下行扩频码及上行扰码；•在信令建立时分配无线网络临时标识；•分配无线连接标识；•分配DCH标识；进行更软切换时，需分配逻辑无线资源，但无需分配传输资源。信道配置诺西RM模块功能下行扰码标识小区，下行扩频码标