第八章_WCDMA无线资源管理

第八章WCDMA无线资源管理WCDMA自干扰系统：需要调控，才能稳定运行调控的资源：码字、功率、时间、频率、空间调控的方式：RRM无线资源管理负载控制（LC，LoadControl）功率控制（PC，PowerControl）切换控制（HC，HandoverControl）分组调度控制（PS，PacketScheduling）资源管理模块（RM，ResourceManagement）RRM有机结合，相互制约接入控制负载控制切换控制固定的资源分配功率控制实时业务呼叫请求非实时业务呼叫请求分组调度链路自适应技术小区选择无线链路检测无线承载控制电路交换域分组交换域RRM分布RNCNodeBUEUu信道状况接入控制切换控制分组调度(非HS-DSCH)负载控制功率控制自适应控制分组调度(HS-DSCH)负载控制功率控制物理信道测量接入控制用户移动业务类型自干扰原理码字不正交多个码字不正交的积累量?扩频增益fS（f）f0扩频前的信号频谱信号S（f）ff0扩频后的信号频谱信号S（f）ff0解扩频后的信号频谱信号干扰噪声fS（f）f0解扩频前的信号频谱信号干扰噪声信号自干扰后果远近效应：远处的用户影响了近处的用户呼吸效应：容量（用户）变大，覆盖范围变小容量变小，覆盖范围变大覆盖范围随着用户的多少变化软容量：容量随着用户数（干扰）的变化而变化，非线性的干扰分析与容量干扰来自本小区和邻小区小区内干扰：小区间干扰：以干扰因子f来表示干扰和噪声无法分清，用RoT表示RoT：背景噪声提升，RiseOverThermalBS2MS1BS1MS2(1)jNtotalNNfNPPIRoTPPinterintra/fII干扰分析与容量以RoT来衡量容纳的用户个数N用户数量取决于大小，邻小区干扰因子，多用户检测因子和基站检测的最小灵敏度。当检测的灵敏度越小，可承载的用户数量越大；邻小区干扰因子越小，用户数量越大；多用户检测因子越大，用户数量越大。背景噪声提升越大，用户数量越大011(1)(1)bjjjWSRoTNRoTfRoTERvN干扰分析与容量RoT不能无限增大，上行一般设定为6dB下行：负载因子当负载因子为1时，容量最大0arg((|))6singleULsingleNCEINNdBmjDLjtotoalPP接纳控制AC（AccessControl）：接入前判断接入一个用户，干扰增大一点如果干扰增大，引起其他用户增加发射功率等因数，可能造成系统不稳定估量用户接入带来的影响影响接纳控制性能主要包括：1）采用的接纳控制策略；2）接纳控制策略中各种门限值的选择。currentthresholdcurrentthresholdPPP接纳控制门限值·最大规划噪声提升△I△η负荷η估计的干扰增长干扰电平Itotal_oldcurrentthreshold接纳控制接纳控制常用的策略有：门限策略：多层次策略：假定用户不能获得支持高QoS层次所需的必要资源，则协商接受一个较低层次(要求较少的资源)的接入，而不是被完全拒绝服务。重分配策略：不能获得高的QoS所需的必要资源，则降低一些已接入低优先级用户的服务，转让出部分资源。非交互策略：非交互算法主要使用不同类型干扰或传输功率门限；当测量的信道(或小区)干扰(或功率)太高，则接入被拒绝。交互策略：交互算法逐渐增加新终端的功率，直到被最后接入。接纳控制策略的性能评价指标：呼叫阻塞概率；通信中断概率，包括通信过程中因业务质量下降引起的通信中止概率和越区切换失败概率；方案实施中的信令业务负荷；信道利用率。负载控制LC（LoadControl）：呼叫过程中的监测移动信道和业务是变化的，即使AC正常，容量也可能过载不停的检测系统的负载状况如果不能准确获得这三个参数，都会导致系统负载过载。当前系统负载的测量与估计，如果被低估，接纳控制将会允许过多的用户接入，使得实际的负载超越稳定门限，导致系统过载。接入可能引入的干扰，如果被低估，也可能造成系统负载过载。系统稳定负载门限，如果被设置的过高，则可能出现系统已经处于过载的临界状态但接纳控制算法仍然接入新的用户，从而导致系统负载过载。负载控制是一种事后的负载控制措施，而接纳控制是一种事前的负载控制措施，都是使系统尽量处于稳定状态。currentthreshold负载控制过载之后，采取的步骤优先级排序负载降低负载重新检查具体措施下行链路快速负载控制：拒绝执行来自UE的下行链路功率升高指令；上行链路快速负载控制：降低上行链路快速功控使用的上行链路的目标值；减少分组数据业务的吞吐量；切换到其他载波；切换到GSM系统；降低实时用户的比特速率，例如：采用AMR声码器；主动停止低优先级的呼叫业务。功率控制功率控制原理信道是变化，但是业务的QoS要保证保证接收功率维持在一定的水平需要不停的监控信道状况(a)信道增益[dB](b)传输增益[dB]功率控制由于对语音和多媒体信息的评价是主观感受，而SNR只是信噪比，是一个客观的测量值，两者不能之间划等号。外环：语音通信中，实际影响话音质量的是误帧率FER（FrameErrorRate）。需要根据业务状况和QoS要求，外环功率慢速控制控制相应的SNR需求。内环：以较快的速率调整传输功率，使接收端的SIR满足目标SIR的要求外环内环信道Fzy()iPt()itz(),()ijjgtPt功率控制功率控制算法上行链路功控下行链路功控连续功控离散功控固定步长功控自适应步长功控集中式功控分布式功控鉴于信号弧度功控鉴于SIR功控鉴于BER功控开环功控闭环功控外环功控切换控制蜂窝的覆盖方位有限，用户是移动的。根据切换的控制方式，切换的分类网络控制切换（NCHO，network-controlledhandoff）移动设备控制切换（MCHO，mobile-controlledhandoff）移动设备辅助切换（MAHO，mobile-assistedhandoff）网络辅助切换（NAHO，network-assistedhandoff）根据切换的范围，分为：小区内、RNC内小区间、RNC间、MSC间和网络间等WCDMA切换硬切换：“先断后连”的切换方式优点：信道的利用率较高，终端在切换中只占用一个信道，而不会同时占用多个小区的信道。缺点：很容易造成切换掉话硬切换：将基站分为四种集合：激活集：当前建立通信连接的所有基站组成的集合候选集：可能参与切换的，但还未加入激活集的基站集合邻集：未列入激活集或候选集，可用作切换的基站的集合剩余集：其他硬切换条件：避免移动信道的变化()_marginRxnRxTthresholdRxRxWCDMA硬切换1△T△T△T△T小区3的导频测量值小区2的导频测量值小区1的导频测量值T_dropT_addT_marginT_margin234567时间导频测量0WCDMA软切换软切换：在切换时，同时先接入目标小区但并不切断与原小区的连接，在连接成功后再断开与原先小区的连接，“先连接，后断开”优点：不容易掉话缺点：设备复杂WCDMA更软切换软切换：同一系统的不同基站更软切换：同一基站的扇区间硬切换：不同系统的切换或者软切换作不了调度算法PS主要针对数据业务充分利用信道的特性，提高系统容量发挥业务的QoS要求不同会话流媒体交互业务后台业务是，保证最小比特率否，尽力而为不需要调度分组调度DCHDCH,DSCHRACH/FACH/CPCHQoS级别保证最小比特率调度传输信道调度算法PS调度算法公平性（度）容量轮循调度（RR，RoundRobin）：最公平，性能最低最大C/I调度（贪婪算法调度）：最不公平，性能最好正比公平算法（比例公平算法，PF，PropotionalFair）调度算法PS1最大C/I算法2轮询算法3正比公平算法4公平性准则142300.20.40.60.81.00.51.01.52.0归一化吞吐量CDF码资源分配OVSF的正交性要保持原则：如果码树中某一级的某一树枝被使用，那么必须保证该树枝左边的节点（即父节点）直到根节点的所有码都不被使用，并且该树枝右边的所有子树的码字（即由该码字进一步生成的码字）也不能再被使用码分配的目的在于：最小化码树的空闲码碎片；提供更多具有高速率的码；消除码阻塞现象。C41=(1,1,1,1)C42=(1,1,0,0)C43=(1,0,1,0)C44=(1,0,0,1)C21=(1,1)C22=(1,0)C11=(1)码资源分配C11C21C22C31C32C33C34C41C42C43C44C45C46C47C48C11C21C22C31C32C33C34C41C42C43C44C45C46C47C48(a)(b)