WCDMA無線關鍵技術課程內容功率控制技術切換技術壓縮模式碼資源分配RAKE接收技術接納負載控制功率攀升碼信道之間的非正交產生多址干擾，存在功率攀升現象。WCDMA網絡會議室碼信道傳輸——用方言交談信道功率——說話聲音保證信道質量——聽清對話信道功率增加——談話聲音提高功率攀升——大家都提高聲音超過線性范圍崩潰——喊破喉嚨，仍然聽不清小區外的干擾——房間外的干擾功率控制CDMA通信技術并不是一種嶄新的技術功率控制是CDMA通信技術的關鍵實現CDMA通信的規模商用，必須解決好功率控制

CDMA系統是一個同頻自干擾系統，任何多余不必要的功率不允許發射，這是一個一定要遵守的總準則！信號被離基站近的UE的信號“淹沒”，無法通信一個UE就能阻塞整個小區Powerf遠近效應遠近效應PowerfPowerf每個用戶對于其他用戶都相當于干擾，遠近效應嚴重影響系統容量采用功控技術減少了用戶間的相互干擾，提高了系統整體容量多址干擾WCDMA是一個自干擾系統來源:共享頻譜；沒有理想自相關和互相關特性的擴頻碼現象:功率攀升頻率時間碼字碼分多址自干擾示意圖相關輸出時間同步功率控制技術功率控制的目的下行功率控制小區發射功率上報功率控制比特手機發射信號功率控制命令上行功率控制

克服遠近效應和補償衰落減小多址干擾，保證網絡容量延長電池使用時間功率控制的種類開環從信道中測量干擾條件，并調整發射功率閉環－內環測量信噪比和目標信噪比比較，并向移動臺發送指令調整它的發射功率CDMA閉環功率控制頻率為1500Hz若測定SIR>目標SIR，降低移動臺發射功率若測定SIR<目標SIR，增加移動臺發射功率閉環－外環測量誤幀率（誤塊率），調整目標信噪比UENodeB開環功率控制的目的：提供初始發射功率的粗略估計

開環功率控制開環功率控制開環功率控制的目的和基本原理開環功率控制的目的在于對新請求業務的初始發射功率作出估計。下行鏈路的開環功控的原理在于利用UE所測得的P-CPICH的信號質量來對下行鏈路信道的初始發射功率作出估計，同時需要考慮業務的QoS、數據速率、品質因素Eb/N0、下行鏈路的實時總發射功率、其他小區對本小區的干擾等因素。閉環-內環功率控制功率控制的目的：使基站處接收到的每個UE信號的bit能量相等NodeBUE下發TPC測量接收信號SIR并比較內環設置SIRtar1500Hz每一個UE都有一個自己的控制環路閉環-內環功率控制閉環功率控制基本原理接收方根據接收到信號的信干比與控制信道的信干比目標值比較，然后向發送方返回一個TPC命令，發送方根據接收到的TPC命令，通過高層給定的閉環功率控制算法得出是增加發射功率還是減小發射功率，調整的幅度＝TPC_cmd×TPC_STEP_SIZE進行閉環功率控制的物理信道：DPCH,PDSCH,PCPCH不進行閉環功率控制的物理信道：P-CPICH(S-CPICH),P-CCPCH(S-CCPCH),PRACH等閉環-外環功率控制NodeBUE下發TPC測量接收信號SIR并比較內環設置SIRtar可以得到BLER穩定的業務數據測量傳輸信道上的BLER外環RNC測量接收數據BLER并比較設置BLERtar10-100Hz閉環-外環功率控制外環功率控制基本原理其主要思想是閉環功率控制測量單鏈路的SIR，與外環功率控制算法根據QoS要求設定的SIRTarget比較，控制單鏈路的SIR逼近SIRTarget，同時根據測量上報得到的質量信息（如CRCI）慢速調整SIRTarget，以使業務質量不因無線環境的變化而受影響，保持相對恒定的通信質量外環功率控制的入口參數有目標BLER、CRC檢驗結果以及SIRerror，出口參數為SIRTarget一般的外環功率控制算法：周期報告FER算法、事件報告FER算法上行鏈路的外環功率算法在RNC側進行，下行鏈路的外環功率控制算法在UE側進行功率控制效果下行鏈路功率控制目的節約基站的功率資源，減少對其他基站的干擾上行鏈路功率控制目的克服遠近效應目標是在信號接收端，所有的用戶有相同的信號干擾比SIR(SignaltoInterferenceRatio).功率控制決定了WCDMA系統的容量課程內容功率控制技術切換技術壓縮模式碼資源分配RAKE接收技術接納負載控制切換的概念當移動臺慢慢走出原先的服務小區，將要進入另一個服務小區時，原基站與移動臺之間的鏈路將由新基站與移動臺之間的鏈路來取代，這就是切換的含義。目的：

為了保持終端在移動過程中跨越不同無線覆蓋區域時，業務的連續性。切換技術軟切換：軟切換則在載波頻率相同的基站覆蓋小區之間的信道切換當UE開始與一個新的小區建立聯系時并不中斷與原小區的聯系。在軟切換狀態下，UE與多于一個小區建立無線鏈路。切換過程中，移動用戶可能同時與兩個基站進行通信，從一個基站到另一個基站的切換過程中，沒有通信中斷的現象，真正實現了無縫切換。CDMA系統獨有的切換功能，可有效地提高切換的可靠性。硬切換：硬切換是當呼叫從一個小區交換到另一個小區或者從一個載波交換到另一個載波時發生，它是一個時刻只有一個業務信道可用時發生的切換。硬切換采取的是連接之前先斷開的方式，在與新的業務信道建立連接之前先斷開與舊的業務信道的連接。切換過程中，移動用戶僅與新舊基站其中一個連通，從一個基站切換到另一個基站過程中，通信鏈路有短暫的中斷時間（可能掉話）。切換的基本分類軟切換同一NodeB下的小區軟切換（更軟切換）不同NodeB間的小區軟切換不同RNC間的小區軟切換（涉及Iur口）硬切換不同載頻間的硬切換同一載頻下的硬切換（強制性硬切換）系統間硬切換（如與GSM之間）不同模式間硬切換（如FDD與TDD之間）切換示意圖硬切換軟切換軟切換/更軟切換ABCABCABCABCABCABC與切換相關的概念激活集（activeset）：指與某個移動臺建立連接的小區的集合。用戶信息從這些小區發送。監測集（monitorset）：不在激活集中，但是根據UTRAN分配的相鄰節點列表而被監測的小區，屬于監測集。檢測集（detectedset）：既不在激活集中，也不在監測集中的小區。WCDMA切換基本過程測量控制UTRAN通過MeasurementControl命令要求UE進行測量。

判決算法由各廠家自行確定。也是對系統的性能影響較大的部分。

執行切換執行不同的切換，采用不同的切換命令。切換控制流程（一）1.測量由RNC決定UE測量并上報哪些物理量。切換需要UE測量的參數主要是P-CPICH的Ec/N0或RSCP（ReceivedSignalCodePower）。一般我們用Ec/N0，因為Ec/N0同時體現了所接收信號的強度和干擾水平。Ec/N0和RSCP之間的關系如下：Ec/N0＝RSCP/RSSI其中，RSSI（ReceivedSignalStrengthIndicator）是在相關信道帶寬內的寬帶功率。軟切換頻間硬切換周期上報事件觸發測量的結果在UE內過濾事件判決在RNC內進行切換判決在RNC內進行測量的結果在UE內過濾事件判決在UE內進行切換判決在RNC內進行切換控制流程（二）2.測量結果的上報周期上報的切換算法：使用測量結果事件觸發的切換算法：使用事件判決的結果切換控制流程（三）3.切換算法無論是硬切換、軟切換、周期上報還是事件觸發，所有的切換算法都是建立在根據測量結果所進行的事件判決基礎之上的。3GPP規范中所定義的事件：頻內軟切換相關事件：1A~1F頻間硬切換相關事件：2A~2F系統間切換相關事件：3A~3D切換事件Event11A：一個主導頻信道進入報告范圍。1B：一個主導頻信道離開報告范圍。1C：一個不在ActiveSet里的主導頻信道的導頻信號強度超過一個在ActiveSet里主導頻信道的導頻信號強度。1D：最好小區發生變化。1E：一個主導頻信道的導頻信號強度超過一個絕對門限值。1F：一個主導頻信道的導頻信號強度低于一個絕對門限值。Event22A：最好的頻率發生變化，指異頻小區的信號質量高于激活集內最好小區的質量。2B：當前載頻的信號質量低于一個值，而異頻信號的質量高于一個值。2C：異頻信號的質量高于一個值。2D：當前載頻的質量低于一個值。2E：異頻信號的質量低于一個值。2F：當前載頻的質量高于一個值。切換控制流程（四）4.切換執行通過切換算法，在測量結果基礎上做出切換判決后，就轉入切換執行階段。與軟切換相關的三個切換操作是：1）無線鏈路增加；2）無線鏈路刪除；3）無線鏈路替換（即同時進行無線鏈路的增加和刪除）。（A）RNC向UE發送測量控制消息（MeasurementControl）（B）UE根據RNC的要求進行測量，并上報結果（MeasurementReport）（C）RNC針對不同的UE存儲其在各載頻中的各小區的測量結果（D）根據測量報告評估各載頻的信號質量（包括頻間和系統間）（E）質量判決（G）對應虛擬激活集小區分配資源，準備切換（F）維護激活集和監控集（包括當前載頻和異頻）（H）在對應的異系統小區，分配資源，準備切換當前載頻質量好其他系統質量好其他載頻質量好（I）若需要切換，則確定目標小區，且發送相應的切換命令切換過程流程圖軟切換舉例PilotEc/Ioofcell1timePilotEc/IoConnecttocell1Event1A Event1CEvent1B

（addcell2）（replacecell1withcell3）（removecell3）PilotEc/Ioofcell2PilotEc/Ioofcell3⊿t⊿t⊿tRNS遷移RNS遷移能夠：有效減少Iur接口的流量增加系統的適應能力核心網核心網源RNS目標RNS源RNS目標RNSIuIuIurRNS無線網絡子系統硬切換硬切換的測量對移動臺設備的要求更復雜如果是不同頻率的硬切換，需要測量其他頻點的信號WCDMA采用壓縮模式的方式來實現頻間小區信號的測量課程內容功率控制技術切換技術壓縮模式碼資源分配RAKE接收技術接納負載控制啟動壓縮模式的目的為了完成頻間切換和系統間切換，UE必須能夠周期性地對異頻系統進行測量普通情況下WCDMA系統中正在進行業務（特別是話音業務）的只有一個收發器的UE將在所有時間進行接收和發送，也就是說在普通情況下UE將沒有機會進行異頻測量壓縮模式為處于DCH狀態的UE提供了對異頻系統進行測量的窗口壓縮模式

壓縮模式發射時間示意圖壓縮模式幀生成方法打孔通過在物理層速率匹配過程中打孔來降低符號速率通過擴頻因子減半來提高數據速率比如用擴頻因子64來代替擴頻因子128高層調度降低來自高層數據的速率課程內容功率控制技術切換技術壓縮模式碼資源分配RAKE接收技術接納負載控制

碼資源管理在WCDMA系統中，用到兩種碼，OVSF碼和擾碼。由于正交可變擴頻因子碼OVSF是寶貴的稀有資源，在下行一個小區對應一張碼表，為了使得系統既能接入盡量多的用戶，提高系統的容量，就必須考慮碼資源的合理使用問題，所以對于下行信道化碼資源的規化和管理就非常重要。下行方向，由主擾碼來區分小區，至于各小區的擾碼應該怎么分，應考慮擾碼之間的互相關性，最好能保證每個小區與相鄰小區的互相關性最小。碼資源規劃模塊在系統中的位置:位于CRNC中。碼資源規劃WCDMA系統中所用到的碼的類型上行鏈路擾碼上行鏈路信道化碼下行鏈路擾碼下行鏈路信道化碼上行鏈路擾碼和下行鏈路擾碼的規劃比較簡單，上行鏈路信道化碼不需要規劃，在RNC中所規劃的主要是下行鏈路信道化碼一個小區有一個主擾碼，一個主擾碼下對應一個碼樹，下行鏈路信道化碼的碼樹是一個典型的二叉樹，對應于SF=4~512。OrthogonalCodes正交碼的作用OC1,OC2OC3,OC4OC5,OC6,OC7OC1,OC2,OC3OC1,OC2OC1,OC2,OC3,OC4上行: 正交碼用于區分從一個用戶終端發出的不同信道下行:正交碼用于區分從一個基站發出的不同信道信道化碼的產生信道化碼的特點

分配碼的前提：要保證其到樹根路徑上和其子樹上沒有其它碼被分配；分配碼的結果：會阻塞掉其子樹上的所有低速擴頻碼和其到根路徑上的高速擴頻碼；下行信道化碼分配策略碼表利用率高分配掉的碼字所阻塞掉的碼字越少，說明碼表利用率越高碼表復雜度低盡量用短碼分配先分配公共和共享物理信道的的下行鏈路信道化碼盡量保證下行公共物理信道碼資源的使用按照一定的策略分配下行專用物理信道的信道化碼碼分配示例012345678910111213141516171819202122232425262728293031SF=4SF=8SF=16SF=32SF=4SF=8SF=16SF=32紅色代表已分配的碼字；綠色代表由于低速擴頻因子碼字被分配而阻塞掉的高速擴頻因子碼字；藍色代表由于高速擴頻因子碼字被分配而阻塞掉的低速擴頻因子碼字；黑色代表根據申請的擴頻因子而優化分配的碼字。三個結果任取一個擾碼的作用PN3PN4PN5PN6PN1PN1CellSite“1”transmitsusingPNcode1PN2PN2CellSite“2”transmitsusingPNcode2上行: 擾碼用作區分不同的用戶終端

下行: 擾碼用作區分不同的基站/小區下行擾碼的規劃PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5PN7PN6PN4PN5PN1PN2PN3PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5PN1PN2PN3PN7PN6PN4PN5課程內容功率控制技術切換技術壓縮模式碼資源分配RAKE接收技術接納負載控制RAKE接收的概念由于在多徑信號中含有可以利用的信息，所以，CDMA接收機可以通過合并多徑信號來改善接收信號的信噪比RAKE接收機就是通過多個相關檢測器接收多徑信號中各路信號，并把它們合并在一起d1d2d3RAKE接收技術有效地克服多徑干擾，提高接收性能RAKE接收機工作原理在接收端，將M條相互獨立的支路進行合并后，可以得到分集增益。合并方式有三種：選擇合并、最大比合并、等增益合并。WCDMA系統采用最大比合并方式，獲得最佳分集增益。RAKE接收機接收機單徑接收電路單徑接收電路單徑接收電路搜索器計算信號強度與時延合并合并后的信號tts(t)s(t)RAKE接收A?接收AA發射codingA直射信號反射信號如果時間差<1碼片長度AAAAAdecoding直射信號反射信號發射接收r如果時間差>1碼片長度codingdecoding課程內容功率控制技術切換技術壓縮模式碼資源分配RAKE接收技術接納負載控制接納控制在用戶發起呼叫時，RRM根據系統資源的可用情況決定接納還是拒絕用戶。當系統剩余的資源足夠用戶使用時，接納呼叫的用戶，并分配相應的資源（如擾碼、信道碼等）給呼叫用戶。接納控制的目的

根據系統目前的資源狀況對新的用戶、新的RAB和新的RL（例如由于切換）給予接納或拒絕。接納控制應當基于無線測量，在滿足系統穩定的前提下盡量滿足新呼叫的服務質量（QoS）請求，即通信速率、通信質量（信噪比或誤碼率）和時延要求。盡量避免過載情況的發生。接納控制過程當用戶發起接入呼叫申請資源時，RNC進行呼叫接納控制系統負荷門限剩余容量申請接入業務負荷增量值負荷增量<剩余容量？接納拒絕yesno上行接納控制Itotal_old+ΔI>Ithreshold

小區基站所接收到的總寬帶功率(ReceivedTotalWidePower)接入門限值業務類型Iown-cellIother-cell新業務接入后基站所接收到的干擾功率增量的預測值。與業務類型相關，需要根據預測算法給定。業務優先級（切換余量）上行鏈路接納控制極限用戶數不同極限用戶下的極限干擾門限不同極限吞吐量不同不同數據速率業務的極限情況下行接納控制Ptotal_old+△P>=Pthreshold

接入門限值基站的最大發射功率新業務接入后基站總發射功率增量的預測值。與業務類型相關，需要根據預測算法給定。小區基站目前的總發射功率,NodeB上報給RNC（TransmittedCarrierPower*Pmax）業務優先級（切換余量）紅色：低速業務藍色：高速業務不同數據速率業務在等距分布時的極限用戶數隨距離變化圖下行鏈路接納控制接納控制分析從業務的流向來看，可以分為單向業務和雙向業務。對于雙向業務而言，只有上、下行鏈路均可接納該業務，才能說該業務被接納。接納控制是所有業務的接入關口，其策略的優劣直接影響到小區的容量和系統性能的穩定（如呼損率、掉話率）。負載控制系統不斷在實時測量系統小區的負荷，當負荷平均值在一個設定的時間內超越某一個門限值時就有必要進行負荷控制。負荷控制的核心思想是保證系統在穩定運行的前提下，最大限度地接入盡可能多的業務，以達到高效運行的目的。負荷控制負荷控制就是在系統負荷過高時通過各種方法降低系統的負