WCDMA系统关键技术-56.ppt
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WCDMA系统关键技术-56.ppt
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WCDMA系统关键技术系统关键技术中兴通讯学院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UENodeB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BLERtarNodeB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。
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NodeB)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(NodeB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(SignaltoInterferenceRatio).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NodeB下的小区软切换(更软切换)l不同NodeB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(activeset):
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(monitorset):
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(detectedset):
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NodeB、RNC);n3.根据切换算法进行判决(RNC);n4.切换的执行(RNC到NodeB、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(ReceivedSignalCodePower)。
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/N0RSCP/RSSIn其中,RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)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:
一个主导频信道离开报告范围。
l1C:
一个不在ActiveSet里的主导频信道的导频信号强度超过一个在ActiveSet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换算法流程软切换算法流程n算法需要下列参数:
nAS_Th:
:
宏分集门槛(报告范围)nAS_Th_Hyst:
:
上面门槛的滞后参数nAS_Rep_Hyst:
替代滞后参数nT:
:
触发定时nAS_Max_Size:
:
激活集中的最大小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。
OrthogonalCodes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。
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;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PN3PN4PN5PN6PN1PN1CellSite“1”transmitsusingPNcode1PN2PN2CellSite“2”transmitsusingPNcode2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n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
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