W(初级)-WCDMA切换原理

1、WCDMA切换原理,ISSUE1.1,前 言,移动通信系统的重要特点：终端的移动性 移动通信系统的组成单元小区，具有一定的覆盖特性 对移动的终端在系统的范围内提供连续的无中断的通信服务，是切换的基本目标,Page 1,参考资料,WCDMA RNO 切换算法分析及参数设置指导书 TS25.331 中的切换流程与相关参数 TS25.133 测量的过程 TS25.215 测量指标的定义,Page 2,学习完此课程，您将： 理解切换的基本概念 理解软切换切换流程 掌握软切换基本参数 掌握软切换判决算法,目 标,Page 3,内容介绍,第1章 切换概述 第2章 切换测量 第3章 软切换流程 第4章 补充

2、内容硬切换,Page 4,内容介绍,第1章 切换概述 1.1 切换的目的 1.2 UE的模式与状态 1.3 切换方法与分类 1.4 软硬切换对比,Page 5,切换的目的,即将离开当前使用小区的信号覆盖区时 为UE提供连续的无中断的通信服务，切换的基本目标 覆盖当前区域小区负载不平衡时 资源共享 与当前使用小区业务特性不符时 根据速度分层、业务分层(例HSDPA)，以高效率地使用资源,Page 6,内容介绍,第1章 切换概述 1.1 切换的目的 1.2 UE的模式与状态 1.3 切换方法与分类 1.4 软硬切换对比,Page 7,Page 8,CELL_DCH,CELL_FACH,CELL_P

3、CH,URA_PCH,IDLE,DEAD,RRC connection,UE的模式和状态,Page 9,CELL_DCH,CELL_FACH,CELL_PCH,URA_PCH,IDLE,DEAD,- 搜索网络(PLMN) - “驻扎”小区(Camp On),- 侦听paging channel - 小区重选,- 专用信道，高速业务 - Radio bearers传输业务,- 公共信道，低速业务 - 高层信令触发 (CN),- 减少活动，DRX，节电，减少资源占用,RRC connection,这些状态只用于UTRAN与UE，对CN来说，这些状态是透明的,UE状态示意图,SMS,VP/Voice

4、/PS,低速PS业务,Cell Update,没有流量,多个Cell Update之后，最后一个Update迁移过来,URA Update,内容介绍,第1章 切换概述 1.1 切换的目的 1.2 UE的模式与状态 1.3 切换方法与分类 1.4 软硬切换对比,Page 10,切换方法,CELL_DCH状态下小区的变更 切换 直接重试 (Directed Retry) IDLE、CELL_FACH、CELL_PCH、URA_PCH状态下驻留小区的变更 小区选择重选（又称前向切换）,Page 11,CELL_DCH下切换分类,Page 12,内容介绍,第1章 切换概述 1.1 切换的目的 1.2

5、UE的模式与状态 1.3 切换方法与分类 1.4 软硬切换对比,Page 13,软硬切换特点对比,简言之：软切换通过牺牲一定的系统资源获得最佳的系统性能。,Page 14,Page 15,软切换先连接，再断开,RNC,NodeB1,NodeB2,Page 16,更软切换可看做软切换的特例,RNC,NodeB,Cell A,Cell B,Page 17,硬切换先断开，再连接,RNC,NodeB1,NodeB2,思考题,软切换，更软切换，硬切换的区别？ 为什么同频不一定是软切换？ 切换增益是如何产生的？各种切换增益的大小对比是怎样的？,Page 18,本章小结,本章主要讲述了切换的目的，UE的各种

6、工作模式和WCDMA系统中常见的切换分类，并对软硬切换从不同角度进行了对比，得出软硬切换各自的优缺点。 介绍了各种切换的基本过程。,Page 19,内容介绍,第1章 切换概述 第2章 切换测量 第3章 软切换流程,Page 20,内容介绍,第2章 切换测量 2.1 切换相关基本概念 2.2 切换三步曲 2.3 测量控制 2.4 测量报告,Page 21,切换相关基本概念,活动集 监视集 检测集 事件报告 事件转周期报告 周期报告,Radio Link (RL) 与NodeB连接 Radio Link Set (RLS) 同一个NodeB 最大比合并 下行，增益大，NodeB端包括更软切换 选择

7、合并 上行，增益小 软切换增益 导频信道（CPICH）,Page 22,内容介绍,第2章 切换测量 2.1 切换相关基本概念 2.2 切换三步曲 2.3 测量控制 2.4 测量报告,Page 23,切换三步曲,下面切换流程以测量对象为CPICH的Ec/Io为例：,Page 24,内容介绍,第2章 切换测量 2.1 切换相关基本概念 2.2 切换三步曲 2.3 测量控制 2.4 测量报告,Page 25,测量控制,通知UE需要测量的对象、邻区列表、报告方式，事件参数等 测量条件改变时，RNC通知UE新的测量条件,Page 26,测量控制,测量控制 RNC根据激活集中最好小区下发测量控制 测量标识

8、 测量命令 测量类型 测量对象 测量上报准则 测量报告模式,Page 27,测量对象,切换的测量对象 RSCP Received Signal Code Power 接收信号码功率 同频测量 CPICH RSCP、CPICH Ec/No、Pathloss 异频测量 CPICH RSCP、CPICH Ec/No 异系统测量 CPICH Common Pilot Channel公共导频信道 GSM Carrier RSSI，BSIC Identification，BSIC Reconfirmation RSSI Received Signal Strength Indicator接收信号强度指示

9、BSIC Base Station Identity Code基站识别码,Page 28,测量模型,层一的测量时间是200ms，滤波方法由厂家决定 层三滤波系数可以配置 符合上报条件时进行上报,Page 29,测量模型层三滤波,UE对测量值的过滤，按下式进行计算： Fn(1-)Fn-1+Mn Fn 本次测量过滤后更新的测量结果 Fn-1上一次测量过滤后的测量结果 Mn 最近一次来自物理层UE的测量结果 0.5k/2，K是在测量控制消息中，Filter coefficient中收到的参数。若该参数被设置为0，则意味着没有层三过滤 K越大，滤波效果越大，但对快速变化的信号反应不灵敏； K越小，滤波

10、效果越小，但对快速变化的信号反应灵敏。,Page 30,内容介绍,第2章 切换测量 2.1 切换相关基本概念 2.2 切换三步曲 2.3 测量控制 2.4 测量报告,Page 31,测量报告,满足测量报告条件时，通过事件报告RNC,Page 32,测量报告方式,事件报告 满足报告条件时，发送测量报告 周期报告(事件转周期报告) 部分事件报告后，RNC未进行相应的切换控制，则转周期报告 报告的间隔与总次数受参数控制,Page 33,同频测量事件,同频的测量事件采用 1X 来标志，同频事件报告种类 1A：一个主导频信道进入报告范围，表示一个小区的质量已经接近最好小区或者活动集质量，当UE的活动集满

11、后，停止报告1A事件 1B：一个主导频信道离开报告范围，表示一个小区的质量比最好小区或活动集质量差得较多 1C：替换事件，一个非激活集的主导频信道好过一个激活集里的主导频信道 1D：最好小区变化事件 1F：对活动集小区的测量结果低于绝对门限事件,Page 34,异频测量事件,异频测量事件用 2X 来标识。 2B事件：当前使用使用频率质量低于绝对门限，非使用频率质量高于另一绝对门限。 2C事件：非使用频率质量高于一个绝对门限 。 2D事件：当前使用频率质量低于某一绝对门限，用于启动压缩模式。 2F事件：当前使用频率质量高于某一绝对门限，用于停止压缩模式。,Page 35,异系统测量事件,异系统测

12、量事件用3X标识。 3A事件：当前使用频率质量低于一个绝对门限，而GSM小区质量高于另一个绝对门限。 3C事件：GSM小区质量高于一个绝对门限。 2D事件：当前使用频率质量低于某一绝对门限，用于启动压缩模式。 2F事件：当前使用频率质量高于某一绝对门限，用于停止压缩模式。,Page 36,UE内部测量事件,6G事件：当UE的下行接收时间和上行发射时间间隔小于绝对门限 。 6F事件：当UE的下行接收时间和上行发射时间间隔大于绝对门限。 当上下行发射时间间隔过大时，RNC会从激活集中删除相应的无线链路。,Page 37,部分事件报告控制参数,相对门限（Reporting Range） 两个测量值之

13、间的单向差值，如1A、1B事件的相对门限 绝对门限（Threshold） 测量值达到一个绝对值，如1E、1F事件的绝对门限 磁滞门限（Hysteresis） 两个测量值比较时的双向差值 延迟触发时间（Time to trigger） 达到上述门限并必须维持的时间 权重因子（W） 控制比较基准值的计算,Page 38,事件报告判决,根据判决不等式判决 例：1A事件判决不等式 1、路径损耗量 2、其他测量量 M：测量值 R：相对门限值 H：磁滞值 W：权重因子，目前一般为0,W0时，对于RSCP和Ec/Io而言， 10LogM(New)10LogM(Best) - (R1a-H1a/2),Page

14、 39,事件报告判决1A事件测量报告示例,Page 40,事件报告判决（续）,例：1B事件的触发条件： 1C事件的触发条件： 1D事件的触发条件： 1F事件的触发条件：,Page 41,事件报告判决1B事件测量报告示例,Page 42,Page 43,事件报告示意图,Page 44,事件报告示意图,事件报告示意图,Page 45,思考题,RNC在哪些情况下发测量控制？ 同频、异频、异系统的测量开始时间相同吗？ 何时进行事件上报？ 事件上报的方式有哪些？ 同频测量包含哪些事件？ 异频测量包含哪些事件？,Page 46,本章小结,本章介绍了切换的相关概念。详细讲解了测量控制和测量报告。 包括测量对

15、象，测量模型等以及同频测量、异频测量、异系统测量事件报告等内容。,Page 47,内容介绍,第1章 切换概述 第2章 切换测量 第3章 软切换流程,Page 48,内容介绍,第3章 软切换流程 3.1 软切换流程 3.2 软切换常用参数,Page 49,软切换流程_增加无线链路,Page 50,软切换流程_增加无线链路,Page 51,软切换流程_删除无线链路,Page 52,内容介绍,第3章 软切换流程 3.1 软切换流程 3.2 软切换常用参数,Page 53,软切换常用参数设置,相对门限 1A、1B分别设置 1A的取值 1B的取值，使得删除链路困难，避免乒乓切换 缺省1A：3dB；1B：

16、6dB 迟滞 每个事件单独设置 一般1A与1B取值为0dB；1C、1D、1F取值为4dB 该值的大小将影响UE进入软切换的范围 增加小区级同频切换参数的MML命令：ADD CELLINTRAFREQHO增加RNC级同频切换参数设置命令：SET INTRAFREQHO,Page 54,软切换常用参数设置（续）,延迟触发时间 每个事件可单独设置 1A取值1B取值，使得链路的删除比增加困难，减少乒乓切换 1A：320ms，1B：640ms，1C、1D：640ms 层三滤波系数 所有的同频测量共用一个 该参数对事件触发的延迟和乒乓较敏感 一般设置为：3,Page 55,思考题,画出软切换信令流程图？

17、软切换中的各个参数的取值对系统性能的影响？ 除了本章讲述的几个参数，还有哪些参数对软切换的性能有影响？,Page 56,本章小结,本章讲述了WCDMA系统中软切换的信令流程以及常用参数。,Page 57,其他切换,在WCDMA系统支持丰富的切换技术。除了前面介绍的（更）软切换之外，还有同频硬切换、异频硬切换和异系统切换； 当系统支持HSDPA之后，为了平衡负载，最大效率的使用网络资源，WCDMA还支持HSDPA载频与普通载频之间的硬切换。 同频、异频硬切换和异系统切换介绍见本教材补充内容。供自学参考。,Page 58,课程 总结,课程总结,本课程介绍了WCDMA系统软切换原理、算法、一般软切换

18、过程和相关参数。,Page 59,补充内容,第4章 硬切换 4.1 同频硬切换 4.2 异频硬切换 4.3 异系统硬切换,Page 61,同频硬切换,同频硬切换测量与事件 同频硬切换流程 同频硬切换常用参数,Page 62,同频硬切换测量与事件,同频硬切换的测量 与软切换类似 相关事件 1D事件,Page 63,Page 64,同频硬切换切换流程,同频硬切换常用参数,BeBitrateThd：BE业务切换速率判决门限 当BE业务的传输信道最大速率小于等于此门限时，系统对该业务用户做软切换 当BE业务的传输信道最大速率超过此门限时，系统对该业务用户做同频硬切换 MML: SET HOCOMM 1

19、D事件相关参数 Time to trigger， Hysteresis 参数值既要能及时跟踪小区的变化，完成切换，又要尽量减少乒乓切换,Page 65,内容介绍,第4章 硬切换/异系统切换 4.1 同频硬切换 4.2 异频硬切换 4.3 异系统硬切换,Page 66,异频硬切换,异频硬切换概述 异频硬切换测量与事件 异频硬切换流程 异频硬切换常用参数,Page 67,异频硬切换概述,特征 切换前后频点不同 对于只有一套接收机的UE，需要起动压缩模式辅助测量 优点 切换成功率较同频硬切换高 载频间负载平衡,Page 68,异频硬切换概述（续）,缺点 压缩模式导致额外的无线资源占用 定时重建的硬切

20、换方式增加切换时间和掉话风险 使用场景 载频的非连续覆盖 负载切换 分层小区,Page 69,异频硬切换测量与事件,异频硬切换的测量 测量量： CPICH RSCP、CPICH Ec/N0 不同的切换目的选用不同的测量类型： 载频覆盖边缘：CPICH RSCP 载频覆盖中心：CPICH Ec/No,Page 70,异频硬切换测量与事件（续）,测量报告方式 事件报告 2D事件：当前使用频率质量低于某一绝对门限，用于启动压缩模式。 2F事件：当前使用频率质量高于某一绝对门限，用于停止压缩模式。 2B事件：当前使用使用频率质量低于绝对门限，非使用频率质量高于另一绝对门限。用于覆盖切换触发。 2C事件

21、：非使用频率质量高于某一绝对门限。用于负载切换触发。 周期报告,Page 71,异频硬切换压缩模式的启动和停止,测量启动条件 2D事件：当前使用频率质量低于某一绝对门限，启动压缩模式。 速度估计算法判决启动异频测量 测量停止条件 2F事件 最优小区变更后，最优小区没有异频邻近小区 异频测量定时器超时。 UE速度估计状态改变，分层小区算法中判决关闭相应的异频测量 硬切换时，如覆盖原因触发，则切换同时停止,Page 72,异频硬切换流程,信令流程,Page 73,异频硬切换常用参数,异频覆盖切换参数： 异频测量报告方式：周期还是事件 异频测量量 ：选择CPICH Ec/No or CPICH RS

22、CP 异频测量层三滤波系数、延迟触发时间、迟滞 异频测量启停门限 ：对于CPICH Ec/No, CPICH RSCP，针对CS、PS，对于2D、2F分别配置 异频覆盖切换门限 ：目标小区质量门限 异频硬切换使用频率质量门限 异频切换最低接入门限,Page 74,异频硬切换问题,为何要在系统中为CS，PS业务配置不同的压缩门限？ 业务需要的Eb/No不同，因此要求的RSCP也不同。 如果UE同时使用CS与PS业务时，根据哪一项业务的2D，2F参数来决定启动压缩模式？ 任何业务达到门限即启动压模。 UE发出2D参数即开始压模模式吗？ 由RNC进行RB重配后进入压缩模式。 在非覆盖切换时的依据是什么？ 2C事件，即非使用频率高于一个绝对门限。,Page 75,内容介绍,第4章 其他切换流程 4.1 同频硬切换 4.2 异频硬切换 4.3 异系统硬切换,Page 76,异系统硬切换,异常系统硬切换概述 异系统测量与事件 异系统切换判决算法 异系统切换流程 异系统切换常用参数,Page 77,异系统硬切换概述,范畴 WCDMA FDD GSM WCDMA FDD WCDMA TDD WCDMA FDD CDMA2000 特征 切换前后采用的无线接入技术（RAT）不同 一般需要压缩模式辅助测量 优点 覆盖：可以解决不同系统的过渡问题 容量：