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中国电信第三代数字蜂窝移动通信试验网技术文件WCDMA设备接口规范附录6 ：WCDMA系统无线接口物理层技术要求：物理层测量中国电信集团公司2004年1月 附录6：WCDMA系统无线接口物理层技术要求:物理层测量保密附录6：WCDMA系统无线接口物理层技术要求:物理层测量目 录1范围12引用标准13缩写24UE/UTRAN 测量的控制25UTRA FDD需要的测量能力35.1UE 的测量能力35.1.1CPICH RSCP35.1.2PCCPCH RSCP45.1.3UTRA 载波 RSSI45.1.4GSM 载波 RSSI45.1.5CPICH Ec/No45.1.6传输信道的BLER55.1.7UE 发射功率55.1.8SFN-CFN 观测时间差55.1.9SFN-SFN 观测时间差65.1.10UE Rx-Tx 时间差65.1.11GSM小区的观测时间差75.1.12用于定位业务的UE GPS小区帧时序75.2UTRAN 的测量能力75.2.1接收到的总宽带功率85.2.2SIR85.2.3SIRerror85.2.4发射的载波功率85.2.5发射的码功率95.2.6传输信道的 BER95.2.7物理信道的 BER95.2.8往返时间95.2.9用于定位业务的UTRAN GPS 小区帧的时序105.2.10PRACH/PCPCH 传播延时105.2.11确认的 PRACH前导105.2.12PCPCH的检测接入前导115.2.13确认的PCPCH接入前导116UTRA FDD 的测量116.1UE 测量116.1.1压缩模式11i1 范围 本参考性技术文件包括了为了支持在空闲模式和连接模式的操作，UE和网络在FDD模式下完成的测量的描述和定义。本文基于 3GPP制订的Release-99技术规范，具体对应于TS 25.215。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。1 3GTS25.211: Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD).2 3GTS25.212: Multiplexing and channel coding (FDD).3 3GTS25.213: Spreading and modulation (FDD).4 3GTS25.214: Physical layer procedures (FDD).5 3GTS25.215: Physical layer - Measurements (FDD).6 3GTS25.221: Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD).7 3GTS25.301: Radio Interface Protocol Architecture.8 3GTS25.302: Services provided by the Physical layer.9 3GTS25.303: UE functions and interlayer procedures in connected mode.10 3GTS25.304: UE procedures in idle mode.11 3GTS25.331: RRC Protocol Specification.12 3GTR25.922: Radio Resource Management Strategies.13 3GTR25.923: Report on Location Services (LCS).14 3GTS25.101: UE Radio transmission and Reception (FDD).15 3GTS25.104: UTRA (BS) FDD; Radio transmission and Reception.16 3G TS25.133: Requirements for Support of Radio Resource Management (FDD).3 缩写下面术语和定义用在本文档中:BERBit Error Rate 误比特率BLERBlock Error Rate 误块率Ec/NoReceived energy per chip divided by the power density in the band 接收每码片能量与带内噪声功率密度比ISCPInterference Signal Code Power 干扰信号码功率RLRadio Link 无线链路RSCPReceived Signal Code Power 接收信号码功率RSSIReceived Signal Strength Indicator 接收信号强度指示SIRSignal to Interference Ratio 信干比4 UE/UTRAN 测量的控制在本节中简要地的描述了高层的总体测量控制概念，以便于理解L1层的测量是如何开始和怎样被高层控制的。L1根据测量规范为UE和UTRAN提供了测量能力的工具箱。这些测量可以分成不同的测量类型：频率内，频率间，系统间，业务流量，质量及内部测量（11中有描述）。在第五节中有关L1层测量规范中，测量分成UE中的测量（有关的消息在RRC协议中描述）和UTRAN中的测量（有关的消息在NBAP和帧协议中描述），它们之间有显著的不同。在初始化一次特定的测量时，UTRAN发送一条“测量控制消息”给UE，这条消息包括一个测量的ID及其类型、一条命令（设置、修改、释放）、测量的目标和数量、报告的数量、标准（周期性的/事件驱动的）和模式（确认的/非确认的），这些都在11中有详细描述。在报告的标准满足时，UE用一个“测量报告消息” 回复UTRAN，这个消息中包括测量的ID以及结果。在空闲模式下测量控制消息在系统消息中广播。11中描述的内部频率报告事件、业务量报告事件和UE内部测量报告事件定义了能触发UE给UTRAN发送报告的事件。这就定义了一个工具箱，从这个工具箱中，UTRAN可以选择需要的报告事件。5 UTRA FDD需要的测量能力本节定义了报告给高层的物理层测量（也包括不通过空中接口传的UE内部测量）。对GSM测量的要求仅来自于有GSM能力的终端。对TDD 测量的要求仅来自于能够在TDD模式下运行的终端。5.1 UE 的测量能力定义UE测量量的表结构如下所示。列解释定义包括测量的定义应用范围指出测量是在空闲模式下还是在连接模式下进行。在连接模式下，再给出测量是在频率内还是频率外进行的。表中采用了如下的定义：Idle = 在idle模式下可以执行；Connected Intra =频率内连接模式时可以执行。Connected Inter =频率间连接模式时可以执行。本子节中用来定义UE测量参考点的术语“UE的天线连接器”的定义见14。5.1.1 CPICH RSCP定义接收信号码功率，P-CPICH上测得的一个码道上的功率。RSCP的参考点是UE处的天线连接器。如果P-CPICH 采用发射分集，那么来自每根天线的接收码功率应分别测量，再进行相加，成为P-CPICH上的整个接收码功率。应用范围Idle, Connected Intra, Connected Inter5.1.2 PCCPCH RSCP定义接收信号码功率， 就是测量到的来自TDD小区的P-CCPCH上一个码道上的接收功率。 RSCP的参考点是UE处的天线连接器。Note:由于一个突发的数据部分或者中置码部分有相同的功率，因此RSCP可以通过 测量两者之一来测量。然而，为了有一个公共的参考，缺省条件下用中置码来进行测量。应用范围Idle, Connected Inter5.1.3 UTRA 载波 RSSI定义接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator, RSSI），相应信道带宽内的宽带接收功率。测量在UTRAN的下行载波上进行。RSSI的参考点是UE处的天线连接器。应用范围Idle, Connected Intra, Connected Inter5.1.4 GSM 载波 RSSI定义接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator，RSSI）, 相应信道带宽内的宽带接收功率。测量在GSM的BCCH载波上进行。RSSI的参考点是UE处的天线连接器。应用范围Idle, Connected Inter5.1.5 CPICH Ec/No定义接收到的每个码片的能量与带内噪声功率密度之比。Ec/No 同RSCP/RSSI是一样的。测量在基本CPICH上进行。 Ec/No 的参考点是UE处的天线连接器。如果基本CPICH采用发射分集，则来自每根天线的每码片接收功率(Ec)要分别测量，并且在计算Ec/No 之前，将基本CPICH上的每码片能量加起来才能得到Ec 。应用范围Idle, Connected Intra, Connected Inter5.1.6 传输信道的BLER定义传输信道的误块率（Block Error Rate，BLER）的估计。BLER的 估计基于无线链路合并后计算每个传输块的CRC。只有包括CRC的传输信道要求BLER的估计。如果没有使用TFCI指示，传输信道的所有传输格式将使用CRC以用于这个传输信道的BLER的估计。在连接模式下，在任何传输信道中都可以测量 BLER。在空闲模式下，如果要求测量BLER，应当测量传输信道PCH上的BLER。应用范围Idle, Connected Intra5.1.7 UE 发射功率定义一个载波上整个UE的发射功率。UE发射功率的参考点应为UE的天线连接器处。应用范围Connected Intra5.1.8 SFN-CFN 观测时间差定义一个小区的SFN-CFN 观测时间差定义为： OFF38400+ Tm, 其中：Tm= (TUETx-T0) - TRxSFN, 以码片为单位，范围是 0, 1, , 38399 个码片。TUETx 是UE发送一个上行DPCCH/DPDCH的时刻。T0 同25.211中的定义是一样的，等于1024个码片长度。TRxSFN 是UE处时刻TUETx-T0 之前最近接收到的邻小区P-CCPCH的起始时间。如果邻小区的 P-CCPCH 帧是在TUETx-T0 时刻准时接收到的，那么TRxSFN=TUETx-T0 (即Tm=0).并且OFF=(SFN-CFNTx) mod 256, 以帧为单位，范围是0, 1, , 255 帧。CFNTx 是在时刻TUETx处UE发送一个上行DPCCH/DPDCH 帧时的连接帧号。SFN是UE在TRxSFN时刻接收到的临近小区的P-CCPCH帧的系统帧号。在压缩模式下进行不同频率间的测量时，参数OFF的值总是报告为0。如果SFN测量指示器指明UE无需读取目标临近小区的小区SFN，这种情况下，参数OFF的值总是设置为0。注：压缩模式中不要求读目标邻小区的SFN。应用范围Connected Inter, Connected Intra5.1.9 SFN-SFN 观测时间差定义类型1:对小区来说的SFN-SFN观测时间差定义为：OFF38400+ Tm, 其中：Tm= TRxSFNj - TRxSFNi，以码片为单位，范围是0, 1, , 38399 个码片。TRxSFNj 是接收到的来自小区j的邻小区P-CCPCH帧的起始时刻。TRxSFNi 是UE处在时刻TRxSFNj之前接收到的最近的来自小区i的邻小区P-CCPCH的起始时刻。如果下一个邻小区P-CCPCH帧的接收时间正好是TRxSFNj ，那么TRxSFNj= TRxSFNi (即Tm=0).并且OFF=(SFNi- SFNj) mod 256, 以帧为单位，范围是 0, 1, , 255 个帧。SFNj 是在TRxSFNj时刻UE处接收到的来自小区j的下行P-CCPCH的系统帧号。SFNi 是在TRxSFNi时刻UE处接收到的来自小区I的P-CCPCH帧的系统帧号。SFN-SFN观测时间差类型1的参考点是UE的天线连接器。类型 2:小区j和小区i之间的相对时差定义为TCPICHRxj TCPICHRxi, ，其中：TCPICHRxj 是指当UE从小区j接收到一个P-CPICH的时隙的时刻。TCPICHRxi 是指UE从小区i接收到一个P-CPICH时隙的时刻，这个P-CPICH时隙是与UE从小区j接收到的P-CPICH时隙最相近那个时隙。SFN-SFN观测时间差类型2的参考点是UE的天线连接器。应用范围Type 1: Idle, Connected IntraType 2: Idle, Connected Intra, Connected Inter5.1.10 UE Rx-Tx 时间差定义UE发送的上行DPCCH/DPDCH帧和从测量的无线链路接收到的下行DPCH帧的第一条重要路径之间的时间差。定义了类型1和类型2两种情况。 类型1, 参考Rx路径是在解调过程中使用的路径（从被测的无线链路上）中的第一条检测到的路径（及时）。类型2， 参考Rx路径是UE检测到的所有路径中（从被测的无线链路上）中的第一条检测到的路径（及时）。测量中所使用的参考路径可能因类型1和类型2而不同。UE Rx-Tx 时间差的参考点是UE的天线连接器。激活集合的每一个小区中都应进行这种测量。应用范围Connected Intra5.1.11 GSM小区的观测时间差定义GSM 小区的观测时间差定义为: TRxGSMj - TRxSFNi， 其中：TRxSFNi 是P-CCPCH帧的起始时刻，该帧来自小区i，其SFN=0。TRxGSMj 是在时刻TRxSFNi之后从GSM频率j接收到的最近的GSM BCCH 51帧的复帧开始的时刻。如果下一个GSM复帧的接收时间正好为TRxSFNi ，那么TRxGSMj =TRxSFNi (即TRxGSMj TRxSFNi = 0)。The GSM 小区的观测时间差的参考点是UE的天线连接器。GSM BCCH的51个复帧的起始位置定义为这个 GSM BCCH 51帧的复帧中的第一个TDMA帧中的频率校正突发的第一个尾比特，即，跟在IDLE帧后的那个TDMA帧。报告的时间差是从UE的实际测量计算出来的。实际测量是基于：TMeasGSM,j: 最近接收到的频率j上的GSM SCH的第一个尾比特的起始点。TMeasSFN,i: 在接收到频率j上的GSM SCH之前的最后一个PCCPCH帧的起始点。为计算报告的时间差，帧长通常假定UTRA为10ms，GSM为（60/13）ms。应用范围Idle, Connected Inter5.1.12 用于定位业务的UE GPS小区帧时序 定义小区j和GPS 在一个星期的时间内的时序，即在一个星期之内测得的时间值不重复。TUE-GPSj定义为根据GPS时间确定的一件特定的UTRAN事件的发生时刻。特定的UTRAN 事件是指一个特殊帧（通过其SFN识别）的开始，该帧是在多径中接收到的小区j 的CPICH的第一个最重要的路径，其中小区j是激活集中的一个小区。TUE-GPSj的参考点是UE的天线连接器。应用范围Connected Intra, Connected Inter5.2 UTRAN 的测量能力定义UTRAN测量量的表结构如下所示：定义包括对测量的定义。本子节中用来定义UTRAN测量参考点的术语“天线连接器”参见15中描述的“基站天线连接器”测量端口A和测量端口B。术语“天线连接器”指的是在Rx和Tx的测量定义中描述的各自的天线连接器。5.2.1 接收到的总宽带功率定义在带宽内的接收到的宽带功率，包括接收机产生的噪声, 是用脉冲整形滤波器来定义的。在分集接收情况下，报告的值是分集分支的功率线形平均。接收到的总宽带功率测量的参考点是接收机中的脉冲整形滤波器的输出（时刻）。5.2.2 SIR定义信干比，定义为：(RSCP/ISCP)SF. 测量应当在NodeB上经过无线链路合并之后的DPCCH上进行。在压缩模式下，发送间隙时不应测量SIR。SIR测量的参考点在天线连接器。其中：RSCP =接收信号码功率（ Received Signal Code Power），一个码上的接收功率。ISCP = 干扰信号码功率（Interference Signal Code Power），接收信号上的干扰。测量中只包括干扰的非正交部分。SF=用于DPCCH上的扩频因子。5.2.3 SIRerror定义SIRerror = SIR SIRtarget_ave, 其中：SIR = UTRAN测得的SIR， 就是 5.2.2中定义的那样，以dB为单位。SIRtarget_ave = 在一段时间内SIRtarget 的平均值，这段时间同在计算SIRerror 时用到的SIR的计算时间是一样的。在压缩模式下，当计算SIRtarget_ave时，SIRtarget=SIRcm_target 式成立。在压缩模式下，在发送间隔SIRtarget_ave 值是不计算的。SIRtarget 的平均值为算术平均，SIRtarget_ave 的单位是dB。5.2.4 发射的载波功率定义发射的载波功率，是整个发射功率和最大发射功率之比（0100%），整个发射功率W是来自一个UTRAN接入点一个载波上的平均功率W。最大发射功率是指 在为每个小区配置最大功率的情况下，来自一个UTRAN接入点的一个载波上的平均发射功率W。测量可能在任何来自UTRAN接入点的发射载波上进行。发射载波频率测量的参考点是天线连接器。在发射分集的情况下，每个分支的载波功率都应当测量。5.2.5 发射的码功率定义发射码功率是在给定的载波，给定的扰码和信道码的情况下的发射功率。测量可以在发自UTRAN接入点的任何专用无线链路的DPCCH域上进行，并可以反映DPCCH域的导频比特的功率。在压缩模式下测量发射功率时，应包括所有的时隙，例如，发射间隙的时隙，在测量时也应包括。发射码功率测量的参考点是天线连接器。 在发射分集的情况下，每个分支的发射码功率W都应测量并且相加。5.2.6 传输信道的 BER定义传输信道的BER 是对经过无线链路合并之后的DPDCH数据的平均比特差错率的估计。传输信道(TrCH)的BER是根据对NodeB的信道译码输入端的非收缩（puncture）比特进行测量得到的结果。在TrCH的每个TTI 的结束时刻都有可能报告对传输信道BER的估计。报告的传输信道BER应当是在当前TrCH的最新一个TTI内的BER估计。只需报告那些经过信道编码的传输信道的BER。5.2.7 物理信道的 BER定义物理信道的 BER 是对在NodeB上经过无线链路合并之后的DPCCH上的平均比特差错率的估计。所有发送的传输信道的每个TTI结束之后都有可能报告对物理信道BER的估计。报告的物理信道BER是对每个传输信道的最新的一个TTI内BER估计的平均。5.2.8 往返时间定义往返时间（Round trip time ，RTT）定义为 RTT = TRX TTX，其中TTX = 发送到UE的下行DPCH帧的起始发送时刻。TRX = 来自UE的相应的上行DPCCH/DPDCH 帧的起始（第一条重要路径）接收时刻。注：第一条重要路径还需更为明确的定义。测量可能在来自一个UTRAN接入点的每个无线链路的DPCH上进行，也可能在相同的UTRAN接入点的每个无线链路的DPDCH/DPCCH上进行。5.2.9 用于定位业务的UTRAN GPS 小区帧的时序定义TUTRAN-GPSj 定义为根据GPS时间Time Of Week确定的一件特定的UTRAN事件的发生时刻。特定的UTRAN 事件是指一个特殊帧（通过其SFN识别）的开始，该帧是在多径中接收到的小区j 的CPICH的第一个最重要的路径，其中小区j是激活集中的一个小区。TUTRAN-GPSj的参考点是Tx天线连接器。5.2.10 PRACH/PCPCH 传播延时定义传播延时定义为在PRACH或者PCPCH接入时测得的单向传播延时。PRACH :传播延时 = (TRX TTX 2560)/2, 其中：TTX = AICH 接入时隙 (n-2-AICH transmission timing)的发送时刻, 其中 0(n-2-AICH Transmission Timing)14 并且AICH_Transmission_Timing 的值是 0 或者1。TTX 的参考点是Tx天线连接器。TRX = 接收到的来自UE的在PRACH接入时隙n处的PRACH消息的起始（第一条检测到的路径，及时）接收时刻。TRX的参考点是Rx天线连接器。PCPCH:传播延时 = (TRX TTX (Lpc-preamble +1)*2560 (k-1)*38400)/2, 其中TTX = 在接入时隙(n-2-Tcpch)时的CD-ICH 发送时间, 其中 0(n-2-Tcpch)14 并且 Tcpch 可取0 或者1。TTX 的参考点是Tx天线连接器。TRX = 来自UE的PCPCH消息的第k个帧的第一个码片(第一条重要路径)的接收时间，其中k 1, 2, N_Max_frames. TRX的参考点是Rx天线连接器。N_max_frames 为高层参数，定义了PCPCH消息的最大长度。PCPCH 消息开始于上行接入时隙(n+Lpc-preamble/2)， 其中 0(n + Lpc-preamble /2)14 并且 Lpc-preamble 可以取0 或者 8。 注：第一个重要路径的定义还需要进一步的清晰的描述。5.2.11 确认的 PRACH前导定义确认的PRACH 前导测量结果定义为每个PRACH的每个接入帧的确认的PRACH前导的总数。测量结果同每个接入帧内的每个AICH上发送的正的获取指示的个数是一样的。5.2.12 PCPCH的检测接入前导定义PCPCH 检测接入前导测量定义为属于一个CPCH集的PCPCH上每个接入帧的检测接入前导的总个数。5.2.13 确认的PCPCH接入前导定义确认的 PCPCH 接入前导的测量定义为 属于一个SF的PCPCH上的每个接入帧的确认的PCPCH接入前导的总数。测量结果同每个接入帧内的每个AP-AICH上为一个SF而发送的正的获取指示的个数是相等的。6 UTRA FDD 的测量6.1 UE 测量6.1.1 压缩模式6.1.1.1 使用压缩模式/双接收机进行监测在收到UTRAN的命令下，UE会监测其它FDD频率上和UE支持的其他模式和接入技术（例如TDD, GSM）的小区 。 为了允许UE执行测量，UTRAN将根据UE的能力命令UE进入压缩模式。UE能力定义了UE是否要求压缩模式以监听其它FDD频率上和UE支持的其他模式和接入技术（例如TDD, GSM）的小区 。UE能力分别指示了上行和下行和各个模式、无线接入技术和带宽的压缩模式的需要。UE应支持压缩模式下的所有的UE指示的压缩模式需要的情况。UE不必支持压缩模式下的UE指示的压缩模式不需要的情况。对这些情况，UE支持进行这些测量的可选方法。UE在一个压缩模式的发送间隙中支持单个测量目的。这个间隙的测量目的由高层通过信令通知。以下几节提供了压缩模式参数定义的规则。6.1.1.2 压缩模式的参数设置为响应来自高层的请求，UTRAN会通知UE压缩模式的参数。 传输间隔模式序列可以选择传输间隔模式1和模式2，每个模式包括一个或者两个传输间隔，如图1所示。如下所示的参数描述了一个传输间隔模式：-TGSN (传输间隔起始时隙号)：传输间隔模式开始于一个无线帧，这个无线帧就称为传输间隔模式的第一个无线帧，包括至少一个传输间隔时隙。TGSN 是传输间隔模式的第一个无线帧内的第一个传输间隔时隙的时隙号；-TGL1 (传输间隔长度1)：定义为在传输间隔模式内的第一个传输间隔的长度，以时隙个数计。-TGL2 (传输间隔长度2)：定义为在传输间隔模式内的第二个传输间隔的长度，以时隙个数计。如果高层没有明确指明这个参数，那么令 TGL2 = TGL1；-TGD (传输间隔起始距离): 定义为在一个传输间隔模式中的两个连续的传输间隔的