WCDMA無線資源管理

WCDMA無線資源管理無線資源管理綜述RRM需求來源根據(jù)UMTS協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能劃分，UTRAN的主要任務就是為非接入層（NAS）提供無線接入承載（RadioAccessBearer，RAB）的建立、維護、釋放等任務，以屏蔽NAS對無線接入層特性的關注。為NAS建立的RAB中，UTRAN必須提供相應的CN所請求的QoS保證。一般QoS主要存在三個方面的要求：誤碼率、傳輸時延、業(yè)務速率RAB承載UTRAN：為非接入層（NAS）提供無線接入承載RAB的建立，維護、釋放等服務，以屏蔽NAS對于無線接入層特性的關注RAB建立流程(DCH-DCH)無線資源管理綜述無線資源管理RRM（RadioResourceManagement），是指采用一系列算法，對空中接口資源即無線資源進行管理。為了盡可能保證系統(tǒng)內(nèi)所有用戶的QoS,無線資源管理算法從公平角度出發(fā)，制定各用戶使用無線資源的規(guī)則：所有用戶在保證自己進行業(yè)務所需要的QoS前提下，最低限度地使用無線資源，從而降低該用戶對系統(tǒng)內(nèi)其他用戶的干擾。（無線資源算法參數(shù)的設計是網(wǎng)絡規(guī)劃和網(wǎng)絡優(yōu)化的重要工作）功率的使用在CDMA系統(tǒng)中是矛盾的。提高針對某用戶的發(fā)射功率能夠改善該用戶的服務質(zhì)量，但另一方面，由于CDMA系統(tǒng)的自干擾性，這種提高會帶來對其他用戶干擾的增加，導致接收質(zhì)量下降，也會導致系統(tǒng)容量的下降。RRM的目的：保證CN所請求的QoS：該QoS由CN所請求。RRM以此為依據(jù)，通過信道配置算法、功率控制算法、切換控制算法和負載控制算法，分配和管理用戶所需的無線資源，從而保證用戶業(yè)務的QoS增強系統(tǒng)的覆蓋：WCDMA系統(tǒng)通過AMRC（AdaptiveMulti-RateControl）算法和DCCC(DynamicChannelConfigurationControl）以及功控算法等手段，達到增強系統(tǒng)覆蓋的目的。提高系統(tǒng)的容量：WCDMA系統(tǒng)是一個功率受限系統(tǒng)。通過功控算法為系統(tǒng)內(nèi)每個用戶合理分配功率，減低系統(tǒng)內(nèi)干擾，可以達到提高系統(tǒng)容量的目的。采用AMRC和DCCC算法也可以提高WCDMA系統(tǒng)容量。RRM的任務為了保證CN所請求的QoS，需要將QoS映射成接入層的一些特性，從而利用接入層的資源為本條連接服務－－信道配置在保證CN所請求的QoS的前提下，使用戶的發(fā)射功率最小，從而減少該UE對于整個系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的容量和覆蓋－－功率控制需要確保UE移動到其他小區(qū)（系統(tǒng)）后，能夠繼續(xù)得到服務，以保證QoS－－切換控制接入一定數(shù)量的UE后，需要確保整個系統(tǒng)的負載保持在穩(wěn)定的水平，以保證系統(tǒng)中每條連接的QoS－－負載控制RRM各算法在呼叫流程中的位置RRM的劃分根據(jù)無線資源管理對象的不同劃分為：面向連接的RRM：確保該連接的QoS，并使該條連接占用的資源最少。如：信道配置、功率控制、切換。面向小區(qū)的RRM：在確保該小區(qū)穩(wěn)定的前提下，能接入更多的用戶，提高系統(tǒng)的容量。如：碼資源管理、負載控制RRM的流程無線資源管理或控制的基本流程測量控制測量UE，NodeB，RNC測量報告判決，決策資源的控制和執(zhí)行無線資源管理相關算法配置在UTRAN的RRC層。UTRAN的RRC層把相關算法的參數(shù)以及測量控制方式通知UTRAN的層2或?qū)?（NodeB）以及UE；UTRAN的層2或?qū)?（NodeB）以及UE收到測量控制后完成相應的測量過程，把測量結(jié)果以測量報告的方式上報UTRAN的RRC層；UTRAN的RRC層根據(jù)收到的測量報告和當前系統(tǒng)資源的使用情況完成無線資源管理的判決。第二章信道配置第一節(jié)基本信道配置算法QoS映射基本信道配置根據(jù)CN所請求RAB的QoS特性，將其映射成接入層各層的相應參數(shù)和配置模式CN請求的QoSTrafficClassesConversationalStreamingInteractiveBackground速率要求質(zhì)量要求（BLER）RB和RLC參數(shù)配置RB參數(shù)：RB數(shù)目RLC參數(shù)不同的RLC傳輸模式透明確認非確認邏輯信道的映射關系和優(yōu)先級MAC層參數(shù)配置邏輯信道到傳輸信道的映射/復用關系不同的傳輸信道類型及參數(shù)專用信道公用信道不同的MAC實體完成不同的信道映射關系MAC-c/MAC-dMAC子層的優(yōu)先級配置TFCS（傳輸格式組合）配置WCDMA系統(tǒng)中傳輸信道的類型物理層參數(shù)配置傳輸信道到物理信道的映射關系信道編碼類型卷積碼Turbo碼不編碼交織長度速率匹配因子擴頻因子SF(512~4)功率偏置(相對于主公共導頻信道P-CPICH的功率便宜其他物理信道參數(shù)，如分集模式等基本信道配置使用的空中接口信令RB建立RB重配置RB釋放傳輸信道重配置物理信道重配置動態(tài)信道配置動態(tài)信道配置：DCCC（DynamicChannelConfigurationControl）DCCC針對的對象：BestEffort（BE）業(yè)務BE業(yè)務的特點業(yè)務源速率變化范圍大時延要求低誤碼率要求高RLC選用確認模式，也就是所有數(shù)據(jù)必須在RLCBuffer中緩存DCCC的目的最大限度的滿足用戶對帶寬的需求實現(xiàn)空中接口資源的最有效利用滿足用戶變動的數(shù)據(jù)傳輸速率需求節(jié)省下行信道碼（OVSF碼）資源DCCC的判決對RLCBuffer中TrafficVolume進行測量根據(jù)測量結(jié)果判決是否需要動態(tài)改變該UE所使用的帶寬在判決過程中，需要考慮空中接口是否受限，通過對該UE上下行功率的測量來完成DCCC的執(zhí)行RB重配置/傳輸信道重配置Cell-FACH-->Cell-DCHCell-DCH-->Cell-DCH（帶寬增加或減小）Cell-DCH-->Cell-FACHDCCC還需要根據(jù)擁塞控制的請求來限制MAC層對TF的選擇DCCC的效果：帶寬“按需分配”第三節(jié)碼資源管理算法下行碼資源WCDMA下行方向共有8192個擾碼，分成512組，每組包含1個主擾碼和15個輔擾碼，每個小區(qū)分配1個唯一的主擾碼和對應的輔擾碼組。下行公共信道用主擾碼加擾，以識別不同的小區(qū)。

WCDMA下行方向用正交可變擴頻因子(OVSF)的信道化碼對信道進行擴頻，并利用不同信道化碼的正交性來分離不同的下行信道。OVSF碼可以用碼樹來表示，碼樹上的碼可以表示為Cch,SF,k，其中SF為擴頻因子(SpreadingFactor)，k為碼號，0<=k<=SF-1。由于下行信道要求相互正交，因此，當一個碼被分配以后，其所在碼樹上的下層低速的碼節(jié)點和上層高速的碼節(jié)點將不能再被分配，即被阻塞。由于下行信道化碼是一種受限的資源，而且為小區(qū)所有用戶共享的，如果分配不合理，將會降低系統(tǒng)容量，因此下行信道化碼的分配和管理是WCDMA系統(tǒng)中碼資源管理的核心內(nèi)容。

OVSF碼樹OVSF碼的正交特性OVSF碼的可變長度特性可以滿足通信中的業(yè)務多速率要求，而其正交特性可以避免不同信道間的相互干擾。呼叫到來時，系統(tǒng)分配給每個呼叫的信道化碼必須是正交的。碼樹中具有以下關系的碼相互正交：1、位于碼樹同層的所有碼字相互正交；2、彼此沒有父子關系的任何兩個不同層的碼字相互正交。當一個碼字已經(jīng)在一個時隙中采用時，則其上級碼直至樹根上的碼字和其下級碼樹所有的碼不能在同一時隙中使用，因為這些碼字不一定是正交的。下行碼資源一個小區(qū)對應一張碼表，業(yè)務信道可用的碼資源數(shù)目為：碼資源總數(shù)-公共信道占用的碼資源數(shù)目不同業(yè)務分配的碼道不同：以1個信道為例CS12.2K（SF=128），CS64K（SF=32），PS384K（SF=8）分配碼的前提：要保證其到樹根路徑上和其子樹上沒有其他碼被分配。分配碼的結(jié)果：會堵塞掉其子樹上的所有低速擴頻碼和其根路徑上的所有高速擴頻碼下行碼資源分配碼資源的擁塞主要來源于網(wǎng)絡的高速PS業(yè)務。碼分配策略性能指標碼表利用率：小區(qū)忙時碼資源平均使用數(shù)/小區(qū)碼資源總數(shù)分配掉的碼字所堵塞和屏蔽掉的碼字越少，碼表利用率越高。保留擴頻因子小的碼字可以提高利用率。小區(qū)碼