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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,GSM,基站系统运行与维护,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,移动通信系统网络优化,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,移动通信系统网络优化,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,移动通信系统网络优化,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,移动通信系统网络优化,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,移动通信系统网络优化,通信工程系,子学习情境,1,:解读,3G,关键技术,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,目录,时分双工,(TDD):,上行频带和下行频带相同,D,U,D,D,D,D,D,D,频分双工,(FDD):,上行频带和下行频带分离,D,D,D,D,D,D,D,U,U,上行,D,下行,未使用,TDD,技术,易于使用非对称频段,无需具有特定双工间隔的成对频段,适应用户业务需求,灵活配置时隙,优化频谱效率,上行和下行使用同个载频,故无线传播是对称的,有利于智能天线技术的实现,无需笨重的射频双工器,小巧的基站,降低成本,TDD,技术,目录,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,Talk,自适应阵列基站,Talk,普通基站,智能天线的作用,使用智能天线:,能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端,正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态,不使用智能天线:,能量分布于整个小区内,所有小区内的移动终端均相互干扰,此干扰是,CDMA,容量限制的主要原因,干扰,智能天线技术,智能天线,智能天线技术,智能天线基本原理,智能天线是一个天线阵列:它由多个天线单元组成,不同天线单元对信号施以不同的权值,然后相加,产生一个输出信号。,原理:使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励,利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图。,空分多址大大增加系统容量,智能天线技术,上行,DOA,估计,上行,DOA,估计,d:,平行上行信号路程差;,L:,天线阵元间的距离;,:,来波信号方位角;,cos,d/L,=arccos(d/L),智能天线技术,智能天线技术实现,上行波束赋形:借助有用信号和干扰信号在入射角度上的差异(,DOA,估计),选择恰当的合并权值(赋形权值计算),形成正确的天线接收模式,即将主瓣对准有用信号,低增益旁瓣对准干扰信号。,上行方向,目的是将,8,路信号变成一路信号,一个用户对于八根天线所接收到的信号相位不同,即不同的相位角。将接收到的信号正弦波相位依次前移,通过提供自适应权值进行同向合并。数字信号处理器是用于信道估计,给自适应算法提供依据。,智能天线技术,智能天线的实现,下行波束赋形:在,TDD,方式工用的系统中,由于其上下行电波传播条件相同,则可以直接将此上行波束赋形用于下行波束赋形,形成正确的天线发射模式,即将主瓣对准有用信号,低增益旁瓣对准干扰信号。,对于下行来说,是根据上行的信道估计参数,将基带发射信号变成,8,路信号到,8,个阵元上,完成波束定向赋形过程。,智能天线技术,智能天线算法,智能天线下行赋形算法准则:,最大接收功率,DOA,搜索法,最大接收功率特征值分解,最大信干比特征值分解,中兴智能天线增强算法:,阵元失效补偿:阵元失效时的应对措施,增强性赋形方案:增强多径时的赋形性能,智能天线技术,智能天线性能分析,阵元个数会影响对干扰的抑制能力,影响容量和覆盖,8,阵元阵列比单天线性能有,9dB,的增益,智能天线技术,TD-SCDMA,系统更适合采用智能天线,TDD,的工作模式,上行下行的无线传播是对称的,上行的信道估计参数可直接应用于下行,相比,FDD,要准确。,子帧时间较短(,5ms,),便于支持智能天线下的高速移动,单时隙用户有限(目前最多,8,个),计算量小,便于实时自适应权值的生成,TD-SCDMA,系统是一个以智能天线为核心的第三代移动通信系统,智能天线技术,智能天线对,TD-SCDMA,系统性能改进分析,提高了基站接收机的灵敏度,提高了基站发射机的等效发射功率,降低了系统的干扰,降低了系统的误码率,增加了,CDMA,系统的容量,改进了小区的覆盖,降低了无线基站的成本,普通天线,智能天线,智能天线技术,目录,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,抗干扰技术分类,抗干扰技术,单用户检测,多用户检测,技术实现简单,导致信噪比恶化,系统性能和容量不理想,充分利用,MAI,中的先验信息而将所有用户信号的分离看作一个统一的过程的信号分离方法,联合检测,充分利用,MAI,,一步之内将所有用户的信号都分离开来的一种信号分离技术,联合检测技术,联合检测概念,首先估计所有用户的信道冲激响应,然后利用已知的所有用户的扩频码、扰码和信道估计,对所有用户的信号同时检测,消除符号间干扰(,ISI,)和用户间干扰(,MAI,),从而达到提高用户信号质量的目的。,联合检测技术,d,是发射的数据符号序列,,e,是接收的数据序列,,n,是噪声,e=Ad,n,联合检测原理,联合检测的目的就是根据上式中的,A,和,e,估计用户发送的,d,联合检测技术,Data,Midamble,GP,Data,Data,Midamble,GP,Data,关键是突发序列中的训练序列,e=Ad,n,A,是系统矩阵,由扩频码,c,和信道脉冲响应,h,决定,扩频码,c,已知,信道脉冲响应,h,利用突发结构中的训练序列,midamble,求解出:,emid=Gh+nmid ,其中:,G,由,Midamble,码构造的矩阵,e,mid,接收机接收到总信号中的,Midamble,部分,n,mid,噪声,联合检测在,TD-SCDMA,系统中的实现,e,mid,=Gh+n,mid,联合检测技术,联合检测原理,-,算法,线性联合检测算法,解相关匹配滤波器法(,DFM,),迫零线性块均衡法(,ZF-BLE,):已实现,最小均方误差线性块均衡法(,MMSE-BLE,):已实现,多小区联合检测,:,消除邻小区强干扰,非线性联合检测算法,最小均方误差判决反馈块均衡法(,MMSE-BDFE,),迫零判决反馈块均衡法(,ZF-BDFE,),联合检测技术,TD-SCDMA,系统适合采用联合检测技术,联合检测在,TD-SCDMA,系统实现的优势,联合检测技术,联合检测对,TD-SCDMA,系统性能改进,提高系统容量,增大覆盖范围,减小呼吸效应,缓解功率控制精度需求,削弱远近效应,频率,MAI,检测到信号,能量,Frequency,允许的信号波动,能量,联合检测技术,智能天线,+,联合检测,联合检测技术,与,RAKE,接收技术的比较,RAKE,接收技术是利用扩频码相关性抑制本小区其它用户的干,扰,然而由于多径和扩频码之间的非正交性,本小区其它用户,之间没有完全消除,留有残余干扰,作为噪声处理,随着用户,数增加,残余干扰累加得越大。,联合检测将参与干扰作为可知信号,从用户信号中消除,因此,随着用户增加,干扰不会累加,信号质量更好。这带来的另一,个好处是:,TD-SCDMA,系统 呼吸效应不明显。,联合检测技术,目录,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,信道分配技术,信道分配指在采用信道复用技术的小区制蜂窝移动系统中,在多信道共用的情况下,以最有效的频谱利用方式为每个小区的通信设备提供尽可能多的可使用信道。信道分配过程一般包括呼叫接入控制、信道分配、信道调整三个步骤。不同的信道分配方案在这三个步骤中有所区别。,信道分配方案可分为以下三种:,固定信道分配(,FCA,),动态信道分配(,DCA,),混合信道分配(,HCA,),动态信道分配,DCA,的应用,DCA,是,TD-SCDMA,系统中,RRM,算法的核心内容之一,TD-SCDMA,系统中一条信道是由 频率,/,时隙,/,扩频码 的组合唯一确定,DCA,主要研究的是信道的分配和重分配的原则,DCA,通过系统负荷,干扰,用户空间方向角等测量信息来确定最优的资源分配方案,降低系统干扰,提高系统容量,动态信道分配,DCA,的分类,慢速,DCA,:,根据小区业务情况,确定上下行时隙转换点,快速,DCA,:,根据对专用业务信道或共享业务信道通信质量监测的结果,自适应地对资源单元(,RU,,即码道或时隙)进行调配和切换,以保证业务质量。快速,DCA,分为以下几类:,频域,DCA,时域,DCA,码域,DCA,空域,DCA,动态信道分配,确定小区上下行时隙,转换点,触发小区重配,对小区,上下行负荷进行统计分析,获取小区平均负荷信息,慢速,DCA,慢速,DCA,:根据小区业务情况,确定上下行时隙转换点,动态信道分配,快速,DCA,快速,DCA,的作用,呼叫到达时,为业务分配合适的无线资源,呼叫接入后,系统根据承载的业务要求、干扰受限条件及终端移动要求,由,RNC,进行频率、时隙和码道的动态调整及信道间的切换,动态信道分配,Process Orchestration,与,5MHz,的带宽相比,,TD-SCDMA,的,1.6MHz,带宽使其具有,3,倍以上的无线信道数,频域,DCA,可使用的无线信道数,Business Logic,将受干扰最小的时隙动态地分配给处于激活状态的用户,时域,DCA,同一载频,6,个业务时隙,Message Brokering&Transformation,实现多用户在相同载频并行传输,有效提升频谱利用率,码域,DCA,同一时隙,16,个码道,Application Connectivity,通过智能天线,可基于每一用户进行定向空间去耦(降低多址干扰),空域,DCA,空间波束定向赋形,快速,DCA,动态信道分配,频域,DCA,在,N,频点,小,z,区,中为用户选择最佳的接入频点,提高系统的呼通率,降低系统的干扰。主要包括频率资源的分配与调整两部分,频点选择触发原因,用户接入或切换至,N,频点小区;,用户由于业务发生重配置,原频点资源发生拥塞,迁移至其他频点;,N,频点小区中某频点过载,部分业务迁移至小区内其他频点;,跨时隙承载业务质量发生恶化时,且未满足切换条件,迁移至其他频点,动态信道分配,频域,DCA,频点选择的原则,根据各频点剩余码道资源情况,确定接入频点的优先级顺序,根据各频点负荷状况,确定接入频点的优先级顺序,根据各频点内码道碎片程度和呼叫用户的业务量确定接入频点的优先级,异频切换优先原则,切换用户优先选择异频接入,动态信道分配,时域,DCA,主要研究的是如何对时隙资源进行分配与调整,达到提高系统呼通率,降低干扰的目的。,包括时隙资源的分配与再调整两部分。,动态信道分配,时域,DCA,时隙选择的原则,时隙的上下行的负荷情况,Node B,测得的上行时隙的干扰和,UE,测得的下行时隙干扰,各时隙剩余,RU,资源情况,用户的方向角信息,动态信道分配,时域,DCA,时隙动态调整的触发原因,无线链路质量恶化,功控失效,且未没有合适的切换小区,时隙间负载严重不均衡,高速业务接入时,需要将某一时隙的资源调整至另一时隙,动态信道分配,时域,DCA,动态调整前时隙间业务分布状况,经过动态信道调整使不同时隙间的用户达到了均衡,8,个用户,4,个用户,1,个用户,5,个用户,4,个用户,4,个用户,经过动态信道调整,使各时隙的负载保持均衡有效降低了负荷较高时隙的各用户的干扰。,动态信道分配,信道化码的特点,1.,分配码的前提:,要保证其到树根路径上和其子树上没有其它码被分配;,2.,分配码的结果:,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;,动态信道分配,信道化码分配策略,1,、码表利用率高,分配掉的码字所阻塞掉的码字越少,说明码表利用率越高,2,、码表复杂度低,尽量用短码分配,动态信道分配,C16,0,C16,1,C16,4,C16,5,C16,6,C16,7,C16,8,C16,9,C16,10,C16,11,C16,12,C16,14,C16,15,C8,0,C8,2,C8,3,C8,4,C8,5,C8,7,C4,0,C4,1,C4,2,C4,3,C2,0,C2,1,C1,0,信道化码分配筛选分配法,黑色的码道表示已经被其它用户作占用,而灰色的码道是黑色码道,占用后根据码道使用原则被表示为公共占用或已占用状态,,而图中白色的码道才可以进行分配。,C16,2,C16,3,C8,1,C8,6,C16,13,C16,12,动态信道分配,此时有,64K,的用户,申请接入,4,个,12.2K,的语音用户,剩余,8,个分离的码道,可以进行接纳,调整语音用户占用码道,减少了碎片,用户,1,用户,2,用户,3,用户,4,用户,4,用户,3,用户,2,用户,1,码域,DCA-,码资源调整,码资源调整触发时机,-,高优先级业务因码道碎片而被阻塞时触发调整,-,周期性检测码表的离散程度,当离散程度较高时及触发,动态信道分配,空域,DCA,运用智能天线技术将空间彼此隔开的用户放入同一时隙;而落入同一波束区域内的用户放入不同的时隙,以减小干扰,使智能天线,能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端;,处于不同波束的用户之间干扰较小,UE4,UE2,UE3,UE1,通过对用户来波方向角的测量,,UE1,、,UE2,分配在不同时隙,/,频率,UE3,、,UE4,分配在相同时隙,/,频率,动态信道分配,DCA,小结,DCA,充分体现了,TD-SCDMA,系统频分、时分、码分、空分的特点,DCA,从频域,时域,码域,空域这四维空间将用户彼此分隔,有效地降低了小区内用户间的干扰,小区与小区之间的干扰,提高整个系统的容量,由于,DCA,技术的存在使得,TD,系统具备更高的频谱利用率,动态信道分配,目录,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,切换是指当移动台处于移动状态中通讯从一个基站或信道转移到另一个基站或信道的过程,上、下行链路质量,上、下行链路信号的测量,距离或业务的变化,更优的蜂窝出现,操作和管理的干涉,业务流量情况等,切换原因,切换概念,在蜂窝结构的无线移动通信系统中,,当移动台从一个小区移动到另一个,小区时,为保持移动用电话不中断,通信需要进行的信道切换称为,切换,切换,无线测量、网络判决和系统执行,切换步骤,接力切换技术,切换,硬切换,硬切换:,在早期的频分多址(,FDMA,)和时分多址(,TDMA,)移动通信系统中采用这种越区切换方法。当用户终端从一个小区或扇区切换到另一个小区或扇区时,先中断与原基站的通信,然后再改变载波频率与新的基站建立通信。,接力切换技术,软切换,而在软切换过程中,,UE,先建立与,Node B2,的信令和业务连接之后,再断开与,Node B1,的信令和业务连接,即,UE,在某一时刻与,2,个基站同时保持联系。,接力切换技术,软切换,优点:,软切换过程不丢失信息,不中断通信,由于减少了同频干扰,增加系统容量。,解决了终端在相同频率的小区或扇区间切换的问题,减少了干扰。,缺点:,软切换的基础是宏分集,因此软切换实现的增加系统容量被它本身所占用的系统容量所抵消。,接力切换技术,接力切换概念,接力切换,(Baton Handover),是,TD-SCDMA,移动通信系统的核心技术之一。,其设计思想是利用智能天线获取,UE,的位置距离信息,同时使用上行预同步技术,在切换测量期间,使用上行预同步的技术,提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息,从而达到减少切换时间,提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。,接力切换技术,UE,收到切换命令前的场景:,上下行均与源小区连接,UE,收到切换命令后执行接力切换的场景:利用开环预计同步和功率控制,首先只将上行链转移到目标小区,而下行链路仍与源小区通信,UE,执行接力切换完毕后的场景:经过,N,个,TTI,后,下行链路转移到目标小区,完成接力切换,接力切换技术,接力切换工作流程,接力切换工作流程,-,预同步,预同步中移动台只是通过接收到的,PCCPCH,信息估算,UE,在源小区和目标小区上行定时偏差,服务小区,预同步小区,DPCH,PCCPCH,接力切换技术,接力切换优点,接力切换优点:,与通常的硬切换相比,接力切换除了要进行硬切换所进行的测量外,还要对符合切换条件的相邻小区的同步时间参数进行测量、计算和保持。接力切换使用上行预同步技术,在切换过程中,,UE,从源小区接收下行数据,向目标小区发送上行数据,即上下行通信链路先后转移到目标小区。上行预同步的技术在移动台在与原小区通信保持不变的情况下与目标小区建立起开环同步关系,提前获取切换后的上行信道发送时间,从而达到减少切换时间,提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法。,接力切换技术,接力切换优点,与软切换相比,都具有较高的切换成功率、较低的掉话率以及较小的上行干扰等优点。不同之处在于接力切换不需要同时有多个基站为一个移动台提供服务,因而克服了软切换需要占用的信道资源多、信令复杂、增加下行链路干扰等缺点。,与硬切换相比,两者具有较高的资源利用率,简单的算法、以及较轻的信令负荷等优点。不同之处在于接力切换断开原基站和与目标基站建立通信链路几乎是同时进行的,因而克服了传统硬切换掉话率高、切换成功率低的缺点。,接力切换技术,目录,TDD,技术,智能天线技术,联合检测技术,动态信道分配,接力切换技术,功率控制,功率控制作用,功率控制技术是,CDMA,系统的基础,没有功率控制就没有,CDMA,系统。,功率控制可以补偿衰落,接收功率不够时要求发射方增大发射功率,功率控制可以克服远近效应,对上行功控而言,功率控制的目标即为所有的信号到达基站的功率够用即可,由于移动信道是一个衰落信道,快速闭环功控可以随着信号的起伏进行快速改变发射功率,使接收电平由起伏变得平坦,功率控制,闭环,测量信噪比和目标信躁比比较,并向移动台发送指令调整它的发射功率,内环控制,外环控制,测量误帧率(误块率),调整目标信噪比,若测定,SIR,目标,SIR,,降低移动台发射功率,若测定,SIRIu,释放,-RRC,连接释放。,释放请求分为两种类型:,UE,发起的释放和,CN,发起的释放。,基本信令流程,UE,发起释放的流程图,基本信令流程,Iu,释放信令流程,基本信令流程,Iu,释放信令流程,1.CN,通过给,RNC,发送,RANAP,消息,Iu Release Command,消息发起专用信道的释放过程。主要参数:释放原因,比如,Successful Relocation,Normal Release,Release due to UTRAN Generated Reason,Relocation Cancelled,No Remaining RAB,。,2.RNC,在收到,Iu Release Command,消息后,释放到,IU,口的信令连接,并且通过,ALCAP,协议释放,Iu,承载,但不会等,UTRAN,将所有的资源和信令释放后,就直接给,CN,回送,RANAP,消息,Iu Release Complete,消息。主要参数:,Data volume Report(if data volume reporting to PS is required).,3.CN,与,RNC,通过,ALCAP,协议释放,Iu,承载。,基本信令流程,RRC,连接释放过程,4.RRC,释放就是释放,UE,和,UTRAN,之间的信令链路及所有的无线承载,基本信令流程,RRC,连接释放过程,5.RNC,向,UE,发送,RRC,消息,RRC Connection Release,来释放该,RRC,连接。主要参数:释放原因。,6.UE,向,RNC,回送,RRC,消息,RRC Connection Release Complete,,以此确认,RRC,连接的释放。此消息为非确认模式的,因此会收到多条。,7.RNC,向,Node B,发送,NBAP,消息,Radio Link Deletion,,删除,NodeB,中的无线链路资源。,8.Node B,资源释放完成后,向,RNC,回送,NBAP,消息,Radio Link Deletion Response,。,9.RNC,通过,ALCAP,协议释放与,NodeB,之间,Iub,口用户面传输承载,至此呼叫释放流程结束。,基本信令流程,完整的释放信令流程,主动挂机释放,主被叫正常释放信令流程,基本信令流程,基本信令流程,呼叫流程,驻留流程,切换流程,信令在网络中的应用,基本信令流程,驻留流程,UE,开机后或在漫游中,它的首要任务就是找到网络并和网络取得联系,以获得网络的服务。因此空闲模式下,UE,的行为对于,UE,是至关重要的。,UE,在空闲模式下的行为可以分为,PLMN,选择,/,重选,小区的选择,/,重选和位置更新三种,基本信令流程,PLMN,选择,/,重选,PLMN,选择,/,重选:,当,UE,开机后,首先应该选择一个,PLMN,,一般来说,这个,PLMN,是用户和运营商签约时确定的,由运营商指定。当选中了一个,PLMN,后,就开始选择属于这个,PLMN,的小区,找到一个这样的符合驻留条件的小区后,,UE,就驻留在这个小区,并继续监测小区的系统消息广播中的该小区的邻小区,从中选择一个信号最好的小区,驻留下来。接着,UE,会发起位置登记过程(,Location Update,或者,Attach,),用以通知网络侧自己的状态,成功后,UE,就成功的驻留在这个小区中了。驻留的作用有,4,个:使,UE,可以接收,PLMN,广播的系统信息;可以在小区内发起随机接入过程;可以接收网络的寻呼;可以接收小区广播业务。,基本信令流程,小区选择,/,重选,小区选择,/,重选:,当,PLMN,选定之后,就要进行小区选择,目的是选择属于这个,PLMN,中信号最好的小区。首先,如果,UE,存有这个,PLMN,的一些相关信息,比如频率,扰码等,,UE,就会首先使用这些信息进行小区重搜。这样就可以较快的找到网络,因为大多数情况下,,UE,都是在同一个地点关机和开机,比如晚上关机,早晨开机等等。这些信息保存在,SIM,卡中。随着,UE,的移动,当前小区和临近小区的信号强度都在不断变化。,UE,就要选择一个最合适的小区,这就是小区重选过程。这个最合适的小区不一定是当前信号最好的小区,举例来说,如果一个,UE,处在一个小区的边缘,又在这两个小区间来回走,恰好这两个小区又是属于不同的位置区,LA,或路由区,RA,。这样,UE,就要不停的发起位置更新,既浪费了网络资源,又浪费了,UE,的能量。因此在小区中选择哪个小区是有规则的,.,基本信令流程,位置更新,位置更新:,当,UE,重选小区,选择了另外一个小区后,通过读取该小区的系统信息广播,如果,UE,发现这个小区属于另外一个位置区,LA,或路由区,RA,,,UE,就要发起位置更新过程,以通知网络最新的,UE,的位置信息。如果,Location Update,或者,Attach,不成功,,UE,就要进行,PLMN,重选。,基本信令流程,位置更新信令流程,包括:,RRC,连接建立,-,位置更新(包含鉴权过程和安全模式),-TMSI,重分配,-Iu,释放,-RRC,连接释放,基本信令流程,路由区更新信令流程,包括:,RRC,连接建立,-,路由区更新(包含鉴权过程和安全模式),-Iu,释放,-RRC,连接释放。,基本信令流程,基本信令流程,呼叫流程,驻留流程,切换流程,信令在网络中的应用,基本信令流程,切换流程,UE,移动过程中,服务小区信号越来越差,邻小区信号越来越强,当满足切换条件时,将触发切换流程。,切换流程通常包括以下几个步骤:测量报告,-,测量终止,-,资源重配置,-,测量打开。,基本信令流程,上报测量报告,1,正常通话中,,NodeB,周期性的向,RNC,上报专用测量报告,,DedicatedMeasurementReport,主要上报闭环功控的,SIR,值。,2.,目前触发切换的测量报告采用事件上报方式,在前一次的测量控制中,已由,RNC,下发告诉,UE,,当满足阈值门限时,,UE,将向,RNC,上报,measurement Report,基本信令流程,下发测量控制,3.,与此同时,,RNC,向,NodeB,发送,measurement Control,,告诉,UE,停止测量。同时,RNC,通知,NodeB,终止专用测量。,基本信令流程,资源重配置,4,RNC,向目标小区的,NodeB,发送,Radio Link Setup Request,,要求,NodeB,建立上下接口的用户面资源。,(,1,)目标,NodeB,向,RNC,回复,Radio Link Setup Response,。,(,2,)与此同时,RNC,从原小区的,DCCH,上向,UE,发送资源重配置的信令。这里需要区分,RNC,内切换和,RNC,间的切换。如果是,RNC,内切换,则资源重配置信令是,Physical Channel Reconfiguration,;若为,RNC,间切换,原,RNC,可以通过原小区的,DCCH,发送,Physical Channel Reconfiguration,来实现,原,RNC,也可以通过原小区的,DCCH,发送,RB Reconfiguration,来实现。,UE,收到资源重配置信令后,同目标小区进行上行同步。,基本信令流程,资源重配置,5.TD-SCDMA,可是实现接力切换和硬切换。若为硬切换,将通过,UpPTS,发送上行同步码进行同步;若为接力切换,则不需要通过,UpPTS,来同步,而直接通过,Special Burst,同步,6.,通过资源重配置信令(,Physical Channel Reconfiguration,或,RB Reconfiguration,),在,ul_ChannelRequirement,单元下,UL-DPCH-Info,中,ul-TimingAdvance,的,synchronisationParameters_present,参数来确定是接力切换还是硬切换,参数为,0,表示接力切换,非零表示有(,FPACH-Info,)为硬切换。在硬切换当中,UE,根据,FPACH-Info,中的参数重新计算后得到新发送,DPCH,初始上行功率和,TA,;而在接力切换过程中,,UE,收到切换命令后在新小区发起测量,根据测量结果计算出新小区的,TA,(新小区的,TA=,原小区的,TA+OTD,)以及新发送,DPCH,的功率。,基本信令流程,资源重配置,7.,当目标小区,NodeB,同,UE,的上行同步建立完成之后,目标小区,NodeB,向,RNC,上报一个,RL Restore,。,8,当目标小区,NodeB,判断收到有效的上行信号后,会向,UE,发送下行数据,使得同,UE,建立下行同步完成,之后,UE,将从目标小区的,DCCH,上向,RNC,发送,Physical Channel Reconfiguration Complete,,对于跨,RNC,切换时就通过目标小区的,DCCH,向目标,RNC,发送,RB Reconfiguration Complete,。,9,RNC,向原小区,NodeB,下发,Radio Link Deletion Request,,要求原小区,NodeB,删除上下接口的用户面资源。,基本信令流程,开始新的测量控制,10.,与此同时,,RNC,向目标小区,NodeB,下发,DedicatedMeasurementInitial,。,11.,原小区,NodeB,的,RL,删除应答。,12.,新小区,NodeB,的专用测量初始化的应答。,基本信令流程,完整的切换信令流程,基本信令流程,基本信令流程,呼叫流程,驻留流程,切换流程,信令在网络中的应用,基本信令流程,起呼失败,起呼失败通常发生在弱场,也有因为干扰原因导致在强场的起呼成功率低的现象。,从路测仪上看到的一个完整的,Uu,口主叫信令流程如下图。和从,RNC,侧看到的信令有对应关系。在分析问题时,需要两者结合共同定位。,基本信令流程,Uu,口主叫信令流程,基本信令流程,起呼失败,呼叫失败的大部分现象都是系统侧收不到任何信令,例如,RRC,建立请求收不到等。由于,RB,建立是个很大的信令,常见的异常信令就发生在这里,,RB,建立超时,导致起呼失败,通常是由于无线链路在此时恶化,因此系统收不到终端上发的,RB,建立完成信令引发的。在不使用信令切换和高速信令机制时,大部分起呼失败原因都在此。而在引入信令切换和高速信令后,,RB,超时的现象明显减少,基本信令流程,采用信令切换的起呼流程,基本信令流程,切换掉话,切换掉话:,在切换过程中,常常会出现以下几种异常信令情况:,(,1,)终端上报测量报告,但是由于上行信道质量不好或失步,导致,RNC,收不到测量报告,使得服务小区一直发测量报告,且服务小区信号已经很差了,却不能发起切换;,(,2,),RNC,接收到测量报告,但由于下行失步,导致随后下发的测量控制,UE,不能收到,同样,UE,不停发测量报告,却不能发起切换;,(,3,),UE,由于和原小区失步,收不到原小区,DCH,数据,即收不到物理信道重配置信令,导致无法切换;,(,4,),UE,在原小区能够保持同步,但无法正确解析物理信道重配置命令,,UE,试图发送,Cell update,,但功率已经不足,导致基站无法解析;,基本信令流程,切换掉话,(,5,),UE,收到物理信道重配置消息,却无法在新小区建立上行同步,导致帧定时跟踪出现问题,这样,UE,无法在目标小区正确收发,正常情况下此时会回到原小区发物理信道重配置失败,若此时原小区失步的话,则无法回滚,导致物理信道重配置超时;,(,6,),UE,收到物理信道重配置消息,由于原小区或周围邻小区对目标小区的下行信号有干扰,导致,UE,无法正确解析目标小区的下行信号,导致不能与目标小区建立同步,而引发物理信道重配置超时;,(,7,),UE,已向目标,NodeB,发送物理信道重配置完成信令,但是由于目标小区,NodeB,底噪过高,或此时多部,UE,位于小区边缘,且上行发射功率都被抬升的比较高,导致产生较大的上行时隙干扰,使得目标小区,NodeB,无法正确解析重配置完成的信令,而引发物理信道重配置超时。,基本信令流程,切换掉话,基本信令流程,切换掉话,出现这样的信令情况,需要综合考虑测量报告中,UE,测到的服务小区和邻小区的强度值、定时器的设定等。从,RNC,侧信令看到,RNC,已经从原小区下发了物理信道重配置信令,但是,UE,是否已经收到需要在路测仪端确认;此外,从信令可以看出,,Cell Update,信令,UE,上报的太晚了,如果在原小区上报,原小区的无线链路已经很差,很难完成小区更新的流程;如果在目标小区上报(如上图),,RNC,已经将目标小区的无线链路删除,导致无法完成小区更新的流程,即便没有删除,一般为目标小区的信号载干比不够,很难正确解析。,基本信令流程,本章小结,本章重点介绍了,RAN,部分的起呼,被呼,释放,驻留,切换等主要信令流程。,课程总结,本课程主要介绍了,TD-SCDMA,相关无线网络协议与基本信令流程。,通过对本章的学习,使大家对,TD-SCDMA,相关无线网络协议与基本信令流程加深理解,为解决设备开通维护和网优中出现的问题打下理论基础。,小结,课程目标,学习完本课程,您将能够:,掌握,TD-SCDMA,网络特点,熟悉,TD-SCDMA,网规流程,子学习情境,3,:网络预规划,课程内容,TD-SCDMA,网络特性,TD-SCDMA,网络规划,子学习情境,3,:网络预规划,TD-SCDMA,基本特点,每载波带宽,1.6M,码片速率,1.28Mc/s,双工方式,TDD,帧长,10ms(,子帧,5ms),信道编码,卷积码、,Turbo,码,调制方式,QPSK/8PSK,功率控制,开环结合慢速闭环,功率控制速率,200,次,/s,基站同步,同步,TD-SCDMA,网络特性,TD-SCDMA,时隙结构,Frequency,Time,Power,density,(CDMA,codes),1.6 MHz,0,:,15,TS0,2.Carrier(opti,onal),3.Carrier(optional),TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS6,DL,DL,DL,DL,UL,UL,UL,5 ms,DwPTS,UpPTS,GP,DL,TD-SCDMA,网络特性,智能天线,+,联合检测的影响,智能天线的增益(分集及赋形增益),可以有效的提升业务覆盖能力并降低对单个功放的功率要求,智能天线,+,联合检测,对本小区及邻小区的干扰抑制,可显著减弱小区呼吸效应,同时可显著提升系统容量和频谱利用效率,频率,S=,纠正增益,扩频信号,MAI,检测到信号,能量,TD-SCDMA,网络特性,TD-SCDMA,网络性能,TD-SCDMA,系统小区呼吸现象不明显,传统的,CDMA,系统,负荷和干扰的上升对系统的服务质量、覆盖、容量会造成较大的影响。,TD-SCDMA,系统各种多址技术使产生呼吸效应的因素显著降低,智能天线和联合检测技术最大限度的克服了小区呼吸效应:,联合检测技术给系统带来较大增益,使小区内干扰因子下降,智能天线波束赋形进一步减少小区内和小区间干扰,仿真结果也显示了同小区用户数增加时,性能损失很小,TD-SCDMA,网络特性,TD-SCDMA,网络性能,TD-SCDMA,各种业务的覆盖范围近似相同,对于实现各种业务的连续覆盖规划非常有利,TD-SCDMA Node B,12.2 kbps,384 kbps,TD-SCDMA,网络特性,时分双工的影响,使用同一频率,上下行具有相同的无线传播特性,上下行时隙支持不对称配置,对于具有不同话务分布的应用场景(如城区与农村)可以采用不同的上下行转换点配置(如城区,2:4,,农村,3:3,),这可提高时隙转换点配置的灵活性,对于同一区域来讲,可以有效支持非对称业务(典型如,PTT,业务、数据业务),时分双工,(TDD):,上行频段和下行频段一样,D,U,D,D,D,D,D,D,TD-SCDMA,网络特性,接力切换的影响,接力切换的的成功率介于软切换与硬切换之间,其资源消耗等同于硬切换,因此在切换区规划时,对切换比例不像传统,CDMA,系统那么敏感,规划以满足切换性能为主,接力切换期间,:,上行,:,下行,NB-T,从,NB-S,接收,NB-S,NB-S,RNC,向,NB-T,发送,同时,优点,:,资源消耗少。,TD-SCDMA,网络特性,N,频点技术,CCSA TD-SCDMA,行业标准中引入的,N,频点小区的概念,即一个小区可配置多个载频,1,承载,P-CCPCH,的载频称为主载频,不承载,P-CCPCH,的载频称为辅载频,3,仅在小区,/,扇区的一个载频上发送,DwPTS,和广播信息,多个频点使用一个共同广播,2,主载频和辅助载频使用相同的扰码和基本,midamble,4,TD-SCDMA,网络特性,N,频点的组网优势,降低系统干扰,提高系统容量,一个扇区,/,小区内,只有一个主载波频点发射,DwPTS,和,TS0,,因此就,TS0,时隙和导频时隙来说在任何情况下都是异频组网,改善系统,同频组网性能,降低系统拥塞率,提升系统效率,N,频点小区中所有载频资源属于同一小区,共用导频和广播信道,降低了手机接收广播信道的数量,而且系统可以对多个载频的容量进行统一分配和调度,提高了系统效率,提高了在同频情况下,公共信道和导频信道的覆盖效果,TD-SCDMA,
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