RG012 CDMA 1X负载控制与信道管理算法ppt课件

1、RG000012 CDMA 1X负载控制与信道管理算法1.0学习目的学习目的了解了解CDMA 1X负载控制目的负载控制目的掌握掌握CDMA1X系统负载控制手段系统负载控制手段了解信道管理模块的构造了解信道管理模块的构造掌握信道管理的内容掌握信道管理的内容掌握信道分配的算法掌握信道分配的算法学习完本课程，您应该可以：学习完本课程，您应该可以：课程内容课程内容第一章第一章 CDMA 1X 负载控制负载控制第二章第二章 CDMA 1X信道管理信道管理第一章第一章CDMA 1X负载控制负载控制负载控制的目的负载控制的目的lCDMA 1X为干扰受限系统，容量的大小取决于系统所受干扰。l为保证系统内用户的

2、运用质量，要对系统的负载进展控制，防止因负载过大，引起系统内干扰加剧而导致整个系统的解体。第一章第一章CDMA 1X负载控制负载控制l第一节第一节 负载控制的目的负载控制的目的l第二节第二节 负载控制的手段负载控制的手段准入控制准入控制l第三节第三节 负载控制的手段负载控制的手段负载平衡负载平衡准入控制的目的与触发条件准入控制的目的与触发条件l目的目的l 对用户接入小区进展控制，保证系统的运转质量和资源运用对用户接入小区进展控制，保证系统的运转质量和资源运用率。率。l触发条件触发条件l 1、当挪动台在一个新的小区建立新的呼叫或在切换情况下，、当挪动台在一个新的小区建立新的呼叫或在切换情况下，系

3、统执行准入控制；系统执行准入控制；l 2、在一个已有呼叫过程中添加一个新的业务，执行准入控、在一个已有呼叫过程中添加一个新的业务，执行准入控制制准入控制的实现原理准入控制的实现原理l 根据系统当前的负载情况和呼叫接入恳求，预测准入呼叫接入恳求给系统带来的负载变化情况l判别系统能否在新的负载情况下正常运转。l假设改动后的负载没有超越系统正常运转的限制，那么该接入恳求被答应；l反之，接入恳求被回绝。准入控制实施方法准入控制实施方法l根据信道分配恳求对传输速率的要求，预测接入后的系统负载。l前向信道的负载为当前基站的发射功率与最大功率之比，可以从负载控制模块取。l反向信道的负载根据基站丈量后上报的R

4、SSI经过阅历公式得到。准入控制预测分类准入控制预测分类对数据业务、语音业务分别设置准入门限。数据业务准入门限要比语音业务低对紧急呼叫和高优先级用户，假设不能接入时，可以强拆普通用户的衔接而使紧急呼叫和高优先级用户可以接入。根据小区的话务模型设置对数据业务进展准入限制。普通语音呼叫准入门限比语音呼叫软切换门限要低。第一章第一章CDMA 1X负载控制负载控制l第一节第一节 负载控制的目的负载控制的目的l第二节第二节 负载控制的手段负载控制的手段准入控制准入控制l第三节第三节 负载控制的手段负载控制的手段负载平衡负载平衡负载平衡目的与前提负载平衡目的与前提目的：保证系统内的负载平衡，包括 不同载频

5、之间负载平衡 同频小区之间负载平衡实施前提：有些载频出现较重负载情况，通讯质量遭到严重影响另一些资源处于空闲而未得到充分利用负载平衡算法分类负载平衡算法分类l异载频间负载平衡切换l小区呼吸l两种负载平衡方法都是建立在负载丈量的根底上l载频间负载平衡 优先于 小区呼吸异载频负载平衡异载频负载平衡异载频间负载平衡算法：是指同一个地域主要是指一样扇区的不同载频之间的负载平衡。保证在同一扇区覆盖范围内，把负载重的载频上的用户切换到有足够剩余容量的其它载频。小区呼吸小区呼吸l当相邻小区的负载不一样时，负载重的小区降低发射功率，使本小区边缘的用户切换到临近小区，从而实现负载控制。小结小结l掌握负载控制的目

6、的l负载控制的手段l小区呼吸和负载平衡的区别课程内容课程内容第一章第一章 CDMA 1X 负载控制负载控制第二章第二章 CDMA 1X信道管理信道管理第二章第二章 CDMA 1X信道管理信道管理CDMA 1X信道管理模块框图信道管理模块框图无线信道资源表信道配置信道分配信道释放状态维护CCM测试接口OSDB测试模块BIMOAM小区、扇区、载频和信道单元的关系小区、扇区、载频和信道单元的关系l无线信道相关的逻辑资源包括信道单元资源池CE Pool、扇区Sector和小区(Cell)等TRXTRXTRXTRXTRXTRXCE Pool 1ARFCN mARFCN1CE Pool mSector1S

7、ector2Cell TRXTRXTRXSector nCEsCEsCEs 无线信道的逻辑单元无线信道的逻辑单元Cell1Sector1ARFCN1 CE Pool1信道1信道2信道nARFCN2 CE Pool2信道1信道2信道nSector2ARFCN1 CE Pool1信道1-nARFCN2 CE Pool2信道1-nCell2第二章第二章 CDMA 1X信道管理信道管理l第一节第一节 信道管理模块的构造信道管理模块的构造l第二节第二节 信道管理的内容信道管理的内容l第三节第三节 无线信道分配无线信道分配l第四节第四节 信道分配算法信道分配算法信道管理的内容信道管理的内容l信道配置l信道

8、分配l信道释放l信道的形状维护无线信道配置无线信道配置概念：对前向公用信道信息的配置，CDMA前向信道包括前向公用信道和前向业务信道。系统经过不同的Walsh码号来区分不同的前向公用信道和业务信道。 前向公用信道码资源前向公用信道码资源l前向公用信道运用协议规定的特定的码资源信道号，一个CDMA信道除去公用信道占用的Walsh资源，剩下的即可自在分配给挪动台作业务信道。前向公用信道的固定码资源分配如表所示： 信道称号Walsh编码前导游频信道W(64，0)前向同步信道W(64，32)前向寻呼信道W(64，1)W(64，7)第二章第二章 CDMA 1X信道管理信道管理l第一节第一节 信道管理模块

9、的构造信道管理模块的构造l第二节第二节 信道管理的内容信道管理的内容l第三节第三节 无线信道分配无线信道分配l第四节第四节 信道分配算法信道分配算法无线信道分配无线信道分配l根本概念与原那么根本概念与原那么l信道分配内容信道分配内容l信道分配缘由信道分配缘由l信道分配流程框图信道分配流程框图l信道分配总体原那么信道分配总体原那么无线信道分配的概念和原那么无线信道分配的概念和原那么l概念：当基站和特定的挪动台希望在某个CDMA信道上建立点对点衔接时，BSC为其分配相应的业务信道资源，用以传送业务和信令数据。l原那么：无线信道分配根据业务类型、速率要求等，参考当前的资源情况，决议能否分配信道、分配

10、什么信道，并决议传输速率、无线配置等参数。无线信道分配的内容无线信道分配的内容l信道类型l无线配置(Radio Configuration, RC)l帧长(Frame Duration)l编码方式(Coding Scheme)l帧偏置(Frame Offset)l码资源信道类型信道类型l业务信道的类型：根本业务信道FCH、补充信道SCH。l每个挪动台在一个特定的CDMA信道上最多能拥有一条FCH，两条前向SCHF-SCH，两条反向SCHR-SCH。l不论是语音业务还是数据业务，在呼叫初始建立的时候，只分配FCH用于传输信令和数据；对于分组数据业务，当需求高速操作时，可以在已建立FCH的根底上另

11、外分配SCH用于传输数据。lFCH的分配在前向和反向呈对称分布。分组数据业务的前反向具有不对称性，前向SCH用于前向分组数据业务，反向SCH用于反向分组数据业务，根据需求分别分配。无线配置无线配置RC含义：指一系列前向或反向信道的任务方式，包括采用何种编码、解码、调制、解调机制。每种RC支持一套数据组率，其差别为物理信道的各种参数、调制特性、扩频速率。BSC根据业务所属的速率集分配信道的RC：IS-95只分配RC1或RC2；CDMA 1X前向分配RC3RC5，反向分配RC3或RC4。兼容RC1/RC2 RC1RC2：IS-95A/B RC3RC4：CDMA 1X 1X RC5RC6：CDMA

12、1X 3x前向信道前向信道RCRadio ConfigurationSpreading RateMax Data Rate* (kbps)Effective FEC Code RateOTD AllowedFEC EncodingModulation 1*19.61/2NoConvBPSK 2*114.43/4NoConvBPSK31153.61/4YesConv and TurboQPSK41307.21/2YesConv and TurboQPSK51230.43/8YesConv and TurboQPSK63307.21/6YesConv and TurboQPSK73614.41/3

13、YesConv and TurboQPSK83460.81/4 or 1/3YesConv and TurboQPSK931036.81/2or 1/3YesConv and TurboQPSK反向信道反向信道RCRadio ConfigurationSpreading RateMax Data Rate* (kbps)Effective FEC Code RateOTD AllowedFEC EncodingModulation 1*19.61/3NoConv64-ary ortho 2*114.41/2NoConv64-ary ortho31153.61/4YesConv or Turbo

14、BPSK(307.2)(1/2)41230.43.8YesConv or TurboBPSK53153.61/4YesConv or TurboBPSK(614.4)(1/3)63460.81/4YesConv or TurboBPSK(1036.8)(1/2)帧长交错器的时间跨度帧长交错器的时间跨度lFCH可以支持5ms帧和20ms帧lSCH可以支持20ms、40ms、80ms帧l由于目前手机只支持20ms帧，BSC在分配时只思索20ms帧编码方式编码方式l编码方式包括Convolutional码和Turbo码。l除了SCH信道外，其它信道一概运用Convolutional码。l对于SCH信

15、道，当每帧的数据大于某一值时，运用Turbo码；l小于该值时运用Convolutional码。l不同的RC对应不同的编码方式。帧偏置帧偏置l含义：每个CDMA信道共有16个帧偏置可供运用，lBSC分配帧偏置时，让该信道上的分支均匀地分布在各个帧偏置上l对于同一呼叫，坚持各个软切换分支具有一样的帧偏置。码资源码资源l无线信道分配模块确定每个前向信道的QOF准正交函数索引和Walsh编码。lIS-95A/B采用固定长度为64位码片的Walsh编码，CDMA 1X中的SCH信道采用可变长度Walsh编码：F-FCH的Walsh编码的长度是固定的RC3和RC5为64，RC4为128，F-SCH的Wal

16、sh编码长度随着信道速率的增大而减小。无线信道分配的缘由无线信道分配的缘由 l普通呼叫 l硬切换 l软切换/更软切换 lSCH分配 普通呼叫普通呼叫l当挪动台向基站发起始呼恳求或者基站向挪动台发起寻呼恳求期望建立一个呼叫时，都会恳求无线信道资源。l BSC根据恳求音讯中携带的Service Option，挪动台的处置才干等，在一个CDMA信道上分配与Service Option相应的，满足挪动台才干的信道资源。lBSC在分配码资源时，保证给不同速率SCH分配的Walsh编码相互之间总是正交的。假设分配了一个全0的4位码片Walsh编码0000，那么就不再分配两个8位码片Walsh编码00000

17、000，00001111。硬切换硬切换l当基站要求挪动台进展硬切换，切到另外一个频点时，就要求在另外的一个CDMA信道上分配资源。l重新分配的信道资源的信道类型、帧偏置等参数可以和原来旧分支上的信道资源完全不同，BSC在分配资源时把它当成是一个新的呼叫来处置。软切换软切换/更软切换更软切换l当基站要求挪动台进展软切换或更软切换时，除了要在即将建立的分支上分配信道资源外，还应同时坚持原有分支的衔接，这就要求各个分支的信道属性一致如Walsh码、帧偏置等等，码分信道号除外，所以BSC从旧分支拷贝信道属性，并为新的分支分配信道资源。SCH数据业务数据业务l假设业务类型是分组数据业务，在呼叫建立的时候

18、，只会分配FCH；l当有大数据量业务要传送时，挪动台能够为上行数据恳求R-SCH，而基站那么能够为下行数据恳求F-SCH。lBSC根据业务选项Service Option，手机支持SCH的才干等信息以及系统的负载情况，分配一定速率和继续时间的SCH。无线信道分配的缘由无线信道分配的缘由l呼叫l手机始呼l手机被呼l切换l硬切换lBSC间的软切换lBSC内软切换l数据业务流程lMS发起的数据业务呼叫lBS发起的数据业务呼叫lMS发起的数据业务呼叫激活l网络侧发起的数据业务呼叫激活l激活态下突发业务流程无线信道分配分类无线信道分配分类信道分配请求呼叫信道分配切换信道分配数据业务突发信道分配无线信道分

19、配框图无线信道分配框图确定：信道类型，传输速率信道请求准入？YesNo修改传输速率确定信道参数：RC、帧长、编码速率可修改速率？YesNo码资源分配成功？Yes成功返回No修改信道参数可修改参数？YesNo失败返回失败返回信道分配原那么呼叫信道信道分配原那么呼叫信道l扇区中有多个CDMA信道的情况下，假设某CDMA信道的形状为available，就允许在该CDMA信道上进展信道分配l按业务选项中对速率的要求，查找能满足要求且资源浪费最少的信道数据业务优先分配DCCH，其他分配FCHl对语音用户和高优先级数据用户，假设系统负载情况不能接受为其分配信道，发起对系统中已有低优先级数据用户业务的速率降

20、低过程l对普通数据业务，在预测算法完备的情况下，假设系统负载情况导致不能完全按所要求的速率分配信道，分配系统能接受的低速信道l对突发数据业务，集中现有的补充信道资源，分配SCCHSCH给某一用户运用l在给数据业务分配SCH信道时，根据其恳求的业务速率尽能够分配更长的码字，以节省码资源l在给高优先级的业务分配信道时，会尽能够分配DCCH专门用作业务的信令传输信道分配原那么切换信道信道分配原那么切换信道l硬切换音讯中除了Service Option以及手机才干等信息，还带了Cell Identifier List (Target) 、IS-95 Channel Identity 或IS-2000

21、Channel Identity，信道分配时除了按呼叫信道分配的原那么与方法分配信道，更以Channel Identity中的信道类型、参数作参考。lBS间软切换的信道分配参考A7-Handoff Request音讯中的信道类型、业务配置记录等字段。lBSC内软切换时，信道的类型与参数参照其它软切换分支确定。信道释放信道释放普通释放流程普通释放流程MSBTSBSCMSCAbis-Bts ReleaseRelease OrderRelease OrderRelease OrderClear CommandRelease OrderAbis-RemoveAbis-Remove AckAbis-Bt

22、s Release AckClear CompleteBS间去软切换分支流程间去软切换分支流程信道形状维护信道形状维护Operational State 可操作性形状可操作性形状l阐明资源能否已完成物理安装并开场任务，能否可用。包括：l制止态 Disabled：当某一资源不再存在，置其可操作性形状为Disabled。l使能态Enabled：当某一资源完成了物理安装，置其可操作性形状为Enable；Administrative State管理形状管理形状l阐明允许或制止资源运用的情况，包括l锁定Blocked：如发生封锁资源的操作后，没有用户在运用资源，那么其管理形状变为Blocked态。 l非

23、锁定Unblocked：完全允许资源被运用时，处于Unblocked态；l封锁中Shuttingdown：当发生封锁资源的操作，如在此事件发生后，仍有用户在运用资源，那么其管理形状变为Shuttingdown态；Usage State运用形状运用形状l阐明某一特定时辰资源能否正在被运用，以及它能否还有额外的容量为l其他用户提供效力，包括：l空闲Idle：当某一资源没有用户运用时，运用形状为Idle态；l激活Active：当有用户运用且仍有足够的容量支持其他用户系统当前负载小于准入门限，那么其运用形状为Active态；l忙Busy：假设资源没有足够的容量支持其他用户系统当前负载大于或等于准入门限

24、，那么其运用形状为Busy态。 信道形状维护信道形状维护availableblockUnavailable收到某载频的unavailable消息，清除该载频上的所有呼叫收到某载频block消息，则停止在该载频分配信道收到某载频availablle消息，则允许在该载频上分配信道小结小结l无线信道分配的内容l无线信道形状的分类第二章第二章 CDMA 1X信道管理信道管理l第一节第一节 信道管理模块的构造信道管理模块的构造l第二节第二节 信道管理的内容信道管理的内容l第三节第三节 无线信道分配无线信道分配l第四节第四节 信道分配算法信道分配算法信道分配算法信道分配算法l基于预测的准入控制算法基于预测

25、的准入控制算法l码资源分配算法码资源分配算法l动态速率调整算法动态速率调整算法l改良的帧偏置算法改良的帧偏置算法基于预测的准入控制算法基于预测的准入控制算法算法简介：在进展信道分配时，根据所需求分配的信道的特性，预测其接入后对整个系统的影响，从而决议能否准入。算法特点：可以更有效地利用系统容量，更好地满足不同业务类型和不 同优先级用户的需求。准入控制目的准入控制目的l为了使系统的前反向负载维持在一个比较平安的情况，在分配信道之前，先要进展准入判别，假设最新分配会带来负载的不稳定甚至系统的解体，那么回绝分配信道。只需在接入新呼叫不会导致系统负载恶化的情况下，才允许为新呼叫分配信道。准入控制原那么

26、准入控制原那么l根据信道分配恳求对传输速率的要求，预测接入后的系统负载l 对数据业务、语音业务分别设置准入门限l 对紧急呼叫和高优先级用户，假设不能接入时，可以强拆普通用户的衔接而可以接入l 对数据业务、语音业务分别设置准入门限l 根据小区的话务模型设置对数据业务进展准入限制码资源分配算法码资源分配算法算法简介： 采用了具有特征的码资源分配算法对所要求的前向码字进展合理分配。算法特点：综合思索了多种业务类型的特点，可以最大程度地利用码资源保证系统的容量与性能之间的平衡。码资源分配码资源分配l对于协议中要求固定分配的码字，按要求进展分配 在前向CDMA信道上传输的每个码分信道可以由Walsh F

27、unction 或quasi-orthogonal function(QOF)区分。QOF只能用于RC=3的情况。 在缺省情况下，QOF索引号为00；当Walsh码字缺乏时，QOF索引号为非0。信道W64，0的对应QOF只能为00 IS95(RC1,RC2), walsh code 长度固定，为64。 IS2000 RC =3, walsh code长度可以为【4，128】 walsh code 的构造可以从 HADAMARD 矩阵得到速率调整算法简介速率调整算法简介算法简介：当某导频的负载超越速率变卦负载门限时，触发低速率变卦。算法特点：经过速率变卦，在系统的负载比较高时，可以经过降低小区内对时延要求不高的数据业务的速率，从而到达优化资源分配、提高系统容量的目的。速率调整算法流程速率调整算法流程当某导频的负荷超过速率变更负荷门限时，触发低速率变更当负荷恢复时，恢复到变更前速率降低本小区内时延要求不高的数据业务的传输速率，减小带宽的分配速率调整算法目的速率调整算法目的l充分利用有限的空中接口数据业务带宽l防止高速数据业务信道对整个系统的负荷的冲击 空中接口带宽有限，怎样才干满足这么多人的上网需求？充分利用有限的空中接口数据业务