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WCDMA理论.doc

1、概念 解释FDD上行:19201980MHz;下行:21102170MHz。上下行频率对称,分别使用两个独立的 5M 载波。UMTS频段划分 TDD 18801920MHz;20102025MHz。在上下行只使用一个 5M 载波,分时共享。WCDMA 频段划分TDD从基站到移动台以及反向的信息使用不同时隙传送。这种双工方式可以灵活的分配前反向信道,尤其适合于前反向业务不对称的系统。双工技术FDD由两个频段组成,其中一个频段提供从基站到移动台的信息传送,另一个频段则提供反向信息传送。实际应用时这两个频段按一定的频率间隔成对使用。PLMN 标签(PLMN value tag)1、PLMN valu

2、e tag 是 master info block 里面的一个 IE,标识 SIB1 是否发生变化,而 SIB1 中有 LAC/RAC 的信息。如果 SIB1 的内容发生变化,RNC 会将 PLMN value tag(在 PLMN 标签最小值和 PLMN 标签最大值范围内)。如果 UE 在读系统消息中的 MIB 时检测到 PLMN value tag 发生变化,就会读 SIB1,否则就不会读 SIB1;2、PLMN value tag 的最大最小值是指 PLMN value tag 可以变化的范围;移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单

3、7O/U4T#;*h3、PLMN value tag 主要用于两个相邻小区属于不同的 LAC/RAC 情形,比如一个 UE 从 cell1(LAC1)移动到 cell2(LAC2),两个小区的 PLMN value tag 相同,UE 就不会做位置更新,本来这时候 UE 跨 LAC 移动应该发生位置更新的。所以规定相邻 LAC/RAC 的 PLMN value tag 变化范围不能有重叠,比如 LAC1 的 PLMN value tag 为 164,LAC2 的 PLMN value tag 为 65200。RLA “radio link“ is a logical association b

4、etween a single User Equipment and a single UTRAN access point. Its physical realisation comprises one or more radio bearer transmissions.RLSA set of one or more Radio Links that has a common generation of Transmit Power Control (TPC) commands in the DL.RABThe service that the access stratum provide

5、s to the non-access stratum for transfer of user data between User Equipment and CN. RAB(Radio Access Bearer)定义在 UE 和 CN 之间建立,根据签约用户数据、CN 业务能力和 UE 业务请求的 QoS 的不同而使用不同的 RAB。在 RAB建立时,CN 把 RAB 映射到 Iu 接口承载上;UTRAN 把 RAB 映射到 Uu 接口传输承载和 Iu 接口传输承载上。RAB sub-flowsA Radio Access Bearer can be realised by UTRAN

6、through several sub-flows. These sub-flows correspond to the NAS service data streams that have QoS characteristics that differ in a predefined manner within a RAB e.g. different reliability classes.RBThe service provided by the layer2 for transfer of user data between User Equipment and Serving RNC

7、.WCDMA 一个码片距离 一个码片距离=光速/码片速率,即:3*108/(3.84*106)=78 米;WCDMA码片速率为 3.84Mchip/s处理增益处理增益10lg(码片速率/业务比特速率),如 AMR12.2K 业务的处理增益为 10lg(3.84*106/(12.2*103)=25dB。WCDMA 信道处理增益指在解调信号时获得的编码增益和扩频增益:P-CCPCH、S-CCPCH 除扩频增益外,还有 3db 编码增益;CPICH、PICH、AICH 等只有扩频增益;SCH 不经扩频处理,但发射时在时间上重复,也有增益。快衰落快衰落是由于用户的快速移动引起频率扩散、或不同的地点,不

8、同的传输路径衰落特性不一样、或不同的频率衰落特性不一样,引起时延扩散等原因造成的;快衰落服从瑞利分布。衰落慢衰落 慢衰落由障碍物阻挡造成阴影效应,接收信号强度下降,但该场强中值随地理改变变化缓慢;慢衰落服从对数正态分布。时间色散 指到达接收机的主信号和其他多径信号因在空间传播时间或传播距离上的差异而带来的同频干扰问题。RL/RLS/RB/RAB 概念多用户检测技术 MUD多用户检测指利用多个用户信号的码元、定时、幅度以及相位等信息联合检测多用户信号以提高接收效果的一种检测技术。多用户检测(MUD)称为联合检测和干扰对消,降低了多址干扰,从而提高系统的容量。最优接收机是联合检测所有的信号,并将其

9、他用户的干扰从期望的信号中减去(信号的相干特性是已知的,干扰是确定的)。由于信道的非正交性和不同用户的扩频码字的非正交性,导致用户间存在相互干扰,多用户检测的作用就是去除多用户之间的相互干扰,可有效的缓解远近效应的问题。一般而言,对于上行的多用户检测,只能去除小区内各用户之间的干扰,而小区间的干扰由于缺乏必要的信息(比如相邻小区的用户情况),是难以消除的。对于下行的多用户检测,只能去除公共信道(比如导频、广播信道等)的干扰。多用户检测技术 MUD分集技术(关键:各路信号要尽量不相关)空间分集主要采用主分集天线接收的办法来解决,基站的接收机对主分集通道分别接收到的的信号进行处理,一般采取最大似然

10、法。这种主分集接收的效果由主分集天线接收的不相关性所保证(所谓不相关性是指,主集天线接收到的信号与分集天线的接收信号不具有同时衰减的特性,这也就要求采用空间分集时主分集天线之间的间距大于 10 倍的无线信号波长(对于GSM,900M 要求天线间距大于 4 米,1800M 要求天线间距大于 2 米),或者采用极化分集的办法保证主分集天线接收到的信号不具有相同的衰减特性。而对于移动台(手机)而言,因为只有一根天线,因而不具有这种空间分集功能。软切换就是一种空间分集。频率分集WCDMA 系统中多个用户共享同一宽带载波能提供干扰信号的分集,即来自大量的系统用户的多址干扰被平均。这就是频率分集。主要采取

11、扩频方式来解决,在 GSM 移动通信中,简单地采用跳频这种扩频方式来获得跳频增益;在 CDMA 移动通信中,由于每个信道都工作在较宽频段(窄带 CDMA为 1.25MHz),本身就是一种扩频通信。用多个不同的载频传送同样的信息,如果各载频的频差间隔比较远,其频差超过信道相关带宽,则各载频传输的信号也相互不相关。要求 WBc,即频率分集信号的频率间隔 W 要大于信道相关带宽 Bc 以保证各频率分集信号在频域上的独立性。角度分集 利用天线波束指向不同使信号不相关的原理构成的一种分集方法。时间分集以超过信道相干时间的时间间隔重复发射信号,RAKE 接收机认为:一个码片时间信道的相关时间。主要靠 RA

12、KE 接收技术、符号交织、检错和纠错编码等方法,不同编码所具备的抗衰落特性不一样。要求 TTc 即重发信号的间隔时间 T 要大于信道相关时间 Tc 以保证重发信号在时域上的独立性。在移动通信系统中常采用交织编码技术来达到时间分集的目的,其交织编码的深度应大于信道相关时间。极化分集 利用垂直/水平极化的正交性来进行两路分集;最大比合并 RAKE 中用,增益最高。在接收端由 N 个分集支路,经过相位调整后,按照适当的增益系数,同相相加,再送入检测器进行监测。等增益合并 在接收端由 N 个分集支路,经过相位调整后,按照相等的增益系数,同相相加,再送入检测器进行监测。分集合并技术选择性合并 在 N 个

13、分集支路中选择具有最大信噪比的支路作为输出。分集技术与分集合并技术Rake 接收技术Rake 接收机即相干接收机,也叫多径接收机(理论基础就是:当传播时延超过一个码片周期时,多径信号实际上可被看作是互不相关的),其工作原理:(1)识别有效能量到达的时间延迟位置,并且将 Rake 接收机的指峰分配给那些峰值的位置;(2)在每一个相关接收机中,都要对快衰落过程产生的变化很快的相位和幅度进行跟踪,并将其消除;(3)将所有指峰处经过解调和相位调整后的符号进行整合,并送入解码器进行后续的处理。Rake 接收技术香农公式Bitmap (S!?)q I 当然从另一个方面来说,平均的结果并不能完全反映实际的信

14、号变化情况,滤波系数越大,越不能反映信号的实时变化,即不能即时地跟踪信号变化.但如果滤波系数越小,可能又会造成一些误判决,即比如会造成频繁的切换等问题.移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单*x8f8Q2r+b /H“Omscbsc 移动通信论坛拥有 30 万通信专业人员,超过 50 万份 GSM/3G 等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。.?;x d%V!x g:m郊区和农村地区信号变化比较慢,滤波系数应该大一些.事件的迟滞该参数的取值与慢衰落特性相关。该值越大可减少乒乓和误判,但会导致事件触发不及时。磁滞的增大,

15、对于进入软切换区域的 UE 而言,相当于减小了软切换范围,对于离开软切换区域的 UE 而言,相当于增加了软切换的范围。该参数的取值即需要考虑无线环境(慢衰落特点)也需要充分考虑实际的切换距离和用户的移动速度。1A、1E 事件为向活动集中添加小区的事件,属于关键事件,为保证及时切换,1A 事件的磁滞可比 1B、1F、1C、1D 事件磁滞设置小一些。但不应相差太大,否则会影响软切换比例。延迟触发时间该值与慢衰落特性有关。该值越大,误判概率越小,但会减小事件对测量信号变化的响应速度。25.133V3.6.0 中规定同频测量物理层每隔 200ms更新一次测量结果,因此 Time-to-trigger

16、低于 200ms 没有实际意义,延迟触发的设置应尽量接近 200ms 的整数倍。对高速率移动台占多数的小区,该值可设置小一些,而低速率移动台占多数的小区,可设置大一些。另外不同类型的事件对上报的延时要求也不同:活动集添加类事件(1A 事件和 1E 事件)通常要求较小的时延,活动集替换类事件(1C 事件和 1D 事件)通常要求较小的乒乓和误切换,对掉话率不会产生明显的影响,这类事件可设置较大的延迟触发时间,活动集删除类事件(1B 事件和 1F 事件)延迟触发的设置则主要考虑减少乒乓切换,初始设置可与 1A、1E 事件设置相同。加权因子该参数用于根据活动集中每个小区的测量值来确定软切换的相对门限。

17、该参数越大,相同条件下计算得到的软切换相对门限越高。当 Weight 取 0时,软切换相对门限的确定只与活动集中最优小区有关。小区偏置 CIO小区 CPICH 测量值偏移量。该值与实际测量值相加所得的数值用于 UE 的事件评估过程。在切换算法中起到移动小区边界的作用。该参数由网规根据实际环境配置。该值越大,就越容易加入激活集,从而越容易进行软切换。在配置邻区时如果希望切换容易发生,可以配成正值,否则配成负值。小区惩罚为了避免切换算法再次判决此 UE 向本来已经没有多余容量的小区进行切换。为了避免做出多余的判断,如果切换失败(包括软切换加入和硬切换),限制该 UE 在惩罚时间内向该小区再次发起准

18、入请求,并且要求事件转周期报告的报告间隔应该和惩罚时间相当。这样,在切换失败后一方面对失败的目标小区进行惩罚,另一方面使周期报告的时间间隔和惩罚时间相当,可以避免造成大的处理能力的浪费。面向连接的小区惩罚算法如下:小区惩罚算法就是在规定的时间内对受惩罚的小区进行切换接入的拒绝,即不允许该 UE 再向此小区提出切换请求,将惩罚位置 1;当惩罚时间到期后,解除惩罚,将惩罚位置 0。 使用 set hocomm 命令配置此面向 RNC的全局切换参数,使用 lst hocomm 命令查看参数当前的配置。事件转周期报告当 UE 发送测量报告后 UTRAN 没有任何回应(比如因为容量不够),此时UE 从事

19、件报告转向周期报告机制,测量报告的内容包含直到 ACTIVE SET内小区的信息和进入 REPORTING RANGE 的 MONITORED SET 内小区的信息。只有当此小区被成功加入 ACTIVE SET 或者离开 REPORTING RANGE 时,UE才停止周期性发送测量报告。HCS 小区重选惩罚时间分层小区重选惩罚时间。为了防止乒乓切换而设置的值。当 UE 从一个小区切换到另一个小区后,为了防止 UE 重新切入原小区,设置一个时间,在这个惩罚时间内,UE 无法切回原小区。典型切换过程典型的切换过程为:测量控制测量报告切换判决切换执行新的测量控制。测量控制和测量报告信令流程图:网络侧

20、 RRC 层给 UE 的RRC 层发一个 MEASUREMENT CONTROL 消息,要求 UE 进行测量和报告。UE的 RRC 层通过原语配置 L1 层进行测量,L1 层经过一次平滑处理后通过原语向 RRC 层报告测量结果,RRC 层经过二次平滑处理后如果满足报告条件就发送测量报告给网络侧 RRC 层。(1)测量控制:测量控制过程用于建立、修改和释放 UE 中的一个测量, UTRAN 在下行链路 DCCH 上采用 AM 模式发送;(2)测量报告: 在 CELL_DCH 状态,对于 UE 中某个正在进行的测量,当变量 MEASUREMENT_IDENTITY 中存贮的上报准则满足时,UE 在

21、上行 DCCH上发送 MEASUREMENT REPORT 消息。Window_add软切换典型参数 Window_dropWindow_add 取值为 13dB,Window_drop 取值为 25dB。如果 UE 和多个NODEB 之间的路径损耗都相同,软切换带来的增益上行链路增益为 1.8dB左右,即 UE 发射功率可降低 1.8dB。而下行链路获得的软切换增益为2.3dB,因为下行假设没有采用发射分集。当 UE 和各 NODEB 之间的路径损耗相差特别大时,即 UE 只和一个 NODEB 相连,这个时候会引起 UE 发射功率的增加,从而 UE 不能从路径损耗最大的 NODEB 获得增益

22、。其中Window_add相对门限迟滞;Window_drop相对门限迟滞。宏分集增益即软切换对抗快衰落的增益(软切换对链路解调性能的增益)。由于宏分集合并的作用,软切换减少了相对于单个无线链路所需的 Eb/No 值,带来一个对抗快衰落的附加宏分集增益,典型值为 1.5dB。软切换总的增益一般为 2dB3dB,是包含了对抗慢衰落和快衰落的增益。软切换链路增益微分集增益即软切换对抗慢衰落的增益。软切换多条无关分支的存在降低了阴影衰落余量需求,由此带来的增益 多小区(Multi-Cell)增益。基站之间的慢衰落是部分不相关的,通过软切换移动台能选择一个更好的基站,因此软切换可以减少所需的对数正态衰

23、落的储备,带来一个对抗慢衰落的增益。更软切换在 NODEB 中进行最大比合并,增益最高;软切换在 RNC 中进行选择性合并,增益一般。软切换开销由于 UE 和 NODEB 间的每个连接都需要逻辑基带资源、在 Iub 接口上预留的传输容量和 RNC 资源的支持,所以软切换开销可以看作是对实现软切换所需要的额外硬件/传输资源的一个测度。过高的软切换开销会降低下行链路容量,因为每一个软切换连接都会增加对网络的干扰。软切换开销可以通过合理设置 Window_add、Window_drop 和激活集大小等参数来控制。一般地,当小半径小区和大半径小区设置相同的软切换参数时,小半径小区通常比大半径小区所需地

24、开销大。这是因为大半径小区内地 UE 只和较少数目地 NODEB 同步,而小半径小区则较多。另外多扇区时,软切换开销更大,所以多扇区时应该设置较低地 Window_add、Window_drop 值。软切换比例1、软切换区域比例 = (活动集小区中个数为 2 的点数活动集小区中个数为 3 的点数)/测试总点数100,这个指标是衡量存在软切换的区域占整个覆盖区域的比例。反映重复覆盖的情况。2、软切换比例(从单个 UE 占用 RL 的数量计算,主要是衡量由于软切换而额外占用的空口和 IUB 资源的,也可以从路测数据中模拟,假设 1 条RL 的点数定义为 A1,2 条定义为 A2,三条定义为 A3)

25、,关于这个指标有两个不同的计算方法:mscbsc 移动通信论坛拥有 30 万通信专业人员,超过 50 万份 GSM/3G 等通信技术资料,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。*w&f!h&e$Y!s4s#C u5R s公式一:(A2*1+A3*2)/(A1+A2*2+A3*3)公式二:(A1+A2*2+A3*3)/(A1+A2+A3)-1公式二更能代表软切换带来的额外开销。但是由于公式二计算出来的值偏大,实际规划时不容易达到用户的指标要求,部分友商采用公式一计算。公式二在话统工具里面进行了细化,分出了软切换和更软切换的情况。公式 1 表示的是多余的链路数除以实际使用了的链路数(包括软切换多使用的链路数),所以计算值偏小,但不科学。可以达到 30以下,容易满足用户的指标要求。

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