WCDMA无线资源管理RRM(一)：资源管理与负载控制

RRM综述
无线资源管理（RRM，Radio Resource Management）
RRM的目的： 保证CN所请求的QoS 增强系统的覆盖 提高系统的容量 为了保证CN所请求的QoS，需要将QoS映射成接入层的一些特性， 从而利用接入层的资源为本条连接服务-----信道配置。
RRM综述
无线资源管理（RRM，Radio Resource Management）
C(8,1)
C(16,3)
信道配置
码资源管理算法
码分配策略性能指标： 复杂度 • 与多码的数目成反比 • 越小越好 • 尽量使用单码传输
C(8,0) C(4,0) C(8,1)
C(16,0) C(16,1) C(16,2) C(16,3)
C(4,0)
C(8,0)
C(16,0) C(16,1) C(16,2)
C(8,1)
C(16,3)
信道配置
码资源管理算法
码资源分配原则： 提高码字利用率 降低码分配策略复杂度 确保尽量使用正交性好的码字 降低信道间干扰 提高系统容量 降低系统的峰平比
信道配置
诺西RM模块介绍
RM 的主要功能是根据每一个无线连接不同的RRC请求类型确 定逻辑无线资源。 RM模块位于RNC，并于PS/AC 模块密切相关。 PS/AC 模块提出实际无线需求，RM 将当前资源情况反馈到PS 模块； RM模块能够根据诸如切换等原因调整分配资源的扩频码及扩频 码类型并依此分割码树。 RM 模块实现对基站硬件资源的管理。 实现对诸如ATM 等其它资源的管理。
动态信道配置DCCC（Dynamic Channel Configuration Control）。 DCCC针对的对象: Best Effort（BE）业务 DCCC的目的： 最大限度的满足用户对带宽的需求 实现空中接口资源的最有效利用 满足用户变动的数据传输速率需求 节省下行信道码（OVSF码）资源
无线资源管理（ 无线资源管理（RRM） ）
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RRM综述
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信道分配（RM） 信道分配（
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负载控制（ 负载控制（LC）
信道配置
基本信道配置算法
基本信道配置就是根据CN所请求RAB的QoS特性，将其映 射成接入层各层的相应参数和配置模式： CN请求的QoS 包括： Traffic Classes • Conversational • Streaming • Interactive • Background 速率要求 质量要求（BLER）
RAB
。 。 。R B
RB R L C e n tity
R a d io B e a re rs R L C S u b la y e r
DCCH M a c -c T rC H T rC H DTCH
DTCH M a c -d T rC H T rC H
DTCH
L o g ic a l C h a n n e ls M A C S u b la y e r C h a n s p o rt C h a n n e ls P h y s ic a l L a y e r
无线资源管理或控制的基本流程如下： 测量控制（Measurement Control） 测量（Measurement）
（UE，NodeB，RNC）
测量报告（Measurement Report） 判决，决策（Judgment） 资源的控制和执行（Act）
RRM综述
诺西RRM
在诺西系统中，RRM被分为以下六个模块： 资源管理（RM: Resource Management） 负载控制（LC：Load Control） 准入控制（AC：Admission Control） 数据调度（PS：Packet Scheduling） 切换控制（HC：Handover Control） 功率控制（PC：Power Control） 其中，准入控制、数据调度、切换控制、功率控制内容较多，将在后续 章节中独立讲解。本章主要对资源管理（即信道配置管理）、负载控制两个 模块进行阐述。
信道配置
动态信道配置算法
DL Transport Channel Traffic Volume Configuration in L2 Signalling bearer
BE业务的特点： 业务源速率变化范 围大 时延要求低 误码率要求高 RLC选用确认模式， 也就是所有数据必须在 RLC Buffer中缓存
功率控制，切换控制， 数据调度 对于每条连接，根据需要创建一个实例专门处理本连接的资 源配置
百度文库
面向小区的RRM，在确保该小区稳定的前提下，能接入更 多的用户，提高整个系统的容量
码资源管理，负载控制，准入控制 为每一个小区创建一个实例，专门处理该小区的资源管理
RRM综述
无线资源管理（RRM，Radio Resource Management）
MAC参数包括： 逻辑信道到传输信道的映射/复用关系 不同的传输信道类型及参数 • 专用信道 • 公共信道 • 共享信道 不同的MAC实体的配置 • MAC-d/MAC-c MAC子层的优先级配置 TFCS配置
信道配置
基本信道配置算法
物理层参数 传输信道到物理信道的映射关系 编码类型 • Convolutional • Turbo • Non 交织长度 速率匹配因子 扩频因子SF 功率偏置 其他物理信道参数，如分集模式等
无线资源管理RRM（一） （ 无线资源管理
无线资源管理RRM（一） （ 无线资源管理
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RRM综述
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信道配置（RM） 信道配置（
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负载控制（ 负载控制（LC）
RRM综述
无线资源管理（RRM，Radio Resource Management）
WCDMA系统是一个自干扰的系统，无线资源管理的过程就是一个 控制自己系统内的干扰的过程 功率是最终的无线资源，最有效地使用无线资源的唯一手段就是严 格控制功率的使用。而功率的使用在CDMA系统中是矛盾的： 量。 一方面，提高针对某用户的发射功率能够改善该用户的服务质
DCCH
DCCH
Channel Switching
Channel Switching MUX
MAC-c
MAC-c
RNTI MUX MUX TF Select
RNTI MUX MUX TF Select
Common channel (FACH)
Common channel (FACH)
信道配置
动态信道配置算法
信道配置
动态信道配置算法
DCCC的执行 RB重配置/传输信道重配置 Cell-FACH-->Cell-DCH Cell-DCH-->Cell-DCH，包括带宽的增加和减小 Cell-DCH-->Cell-FACH DCCC还需要根据拥塞控制的请求来限制MAC层对TF的选择
信道配置
动态信道配置算法
信道配置
基本信道配置算法
RB建立的过程如下图所示：
Configuration in L2 before Setup Configuration in L2 after Setup
Signalling bearer
RLC
MAC-d
Signalling
bearer
RLC
MAC-d
RB1 RLC DTCH
另一方面，由于CDMA系统的自干扰性，这种提高会带来对其 他用户干扰的增加，从而导致接收质量的降低。
RRM综述
无线资源管理（RRM，Radio Resource Management）
根据UMTS协议栈结构和功能的划分，UTRAN的主要任务就是为非 接入层（NAS）提供无线接入承载（Radio Access Bearer, RAB)的建立 、维护、释放等服务，以屏蔽NAS对于无线接入层特性的关注。 为NAS建立的RAB中，UTRAN必须提供相应的QoS（Quality of Service)保证。 一般的QoS主要存在三个方面要求： 传输速率 传输时延要求 BER/FER质量要求
Threshold
RLC
MAC-d
RLC DTCH
DCCH
Channel Switching
TFC Select DCH1 DCH2
信道配置
动态信道配置算法
DCCC判决 对RLC Buffer中Traffic Volume的测量报告 根据测量结果判决是否需要动态改变该UE所使用的带宽 在重配置的判决过程中，需要考虑空中接口是否受限，通过 对该UE上下行功率的测量来完成
信道配置
基本信道配置算法
每一个RAB，可能具有多个子流（AMR语音），必须为每一各子流选择不同的RLC模 式进行处理，而后的逻辑信道需要送到不同的MAC实体，可能是MAC-D，也可能是MACC，对于MAC-D处理以后的业务还可能送到MAC-C，最后是不同传输信道选择不同的编码 ，交织，速率匹配参数，然后是物理层的参数。
RRM综述
无线资源管理（RRM，Radio Resource Management）
RAB ASSIGNMENT （QoS) CN 信道配置--基本信道配置 Iu RNC 准入控制 负载控制—准入控制 QoS映射
负载控制 --负载平衡
信道配置--码资源管理 码资源请求
接入层各层配置
RRM综述
无线资源管理（RRM，Radio Resource Management）
信道配置
基本信道配置算法
基本信道配置涉及的空口信令如下： RB建立（RadioBearerSetup） RB重配置（RadioBearerReconfiguration） RB释放（RadioBearerRelease） 传输信道重配置（TransportChannelReconfiguration） 物理信道重配置（PhysicalChannelReconfiguration）
SF = 1
SF = 2
SF = 4
信道配置
码资源管理算法
码分配策略性能指标： 利用率 • 分配的带宽 / 总带宽 • 越高越好 • 尽量保留扩频因子小的码字将提高利用率
C(8,0) C(4,0) C(8,1)
C(16,0) C(16,1) C(16,2) C(16,3)
C(4,0)
C(8,0)
C(16,0) C(16,1) C(16,2)
带宽“按需分配”
系统容量
传统信道配置
业务源速率 动态信道配置
动态信道分配的效果
信道配置
码资源管理算法
这里的“码资源”即扩频码，对应WCDMA 的信道资源。
c 4,1 = (1,1,1,1) c 2,1 = (1,1) c 4,2 = (1,1,-1,-1) c 1,1 = (1) c 4,3 = (1,-1,1,-1) c 2,2 = (1,-1) c 4,4 = (1,-1,-1,1) C 8,1 C 8,2 C 8,3 C 8,4
RRM综述
诺西RRM
诺西RAN无线资源管理的基本原则如下：
NodeB 以小区为单位测量总接收功率（PrxTotal）及总发射功率（PtxTotal） 。 NodeB 周期性通过NBAP-c 的 RADIO_RESOURCE_INDICATION 消息向 CRNC 上报PrxTotal 和PtxTotal。 RNC 上的RRM 组件在收到上述消息后，更新每一个上报小区的负载状态。 RNC上的AC 和PS 算法以当前小区的负载状态为基础。 在两次无线测量之间，AC 和PS 估算小区负载变化并更新小区负载状态。 AC 拒绝起呼和PS NRT业务回退是应对过载的手段。
C o d in g & R M & M u x C C T rC H DPDCH DPCCH
C o d in g & R M & M u x
信道配置
基本信道配置算法
RB参数包括： RB数目 RLC参数包括： 不同的RLC传输模式 • 透明 • 非确认 • 确认 不同的逻辑信道参数
信道配置
基本信道配置算法
信道建立并通话 功率控制--开环功控
功率控制
功率控制--闭环功控 信道配置--DCCC AMRC 连接移动性管理
业务速率改变 负载控制 --负载平衡 越区
通话结束 资源回收 End 信道配置--码资源管理
RRM综述
无线资源管理（RRM，Radio Resource Management）
根据无线资源管理对象的不同划分为： 面向连接的RRM，确保该连接的QoS，并使该条连接占用 的无线资源最少信道配置
在保证CN所请求的QoS的前提下，使用户的发射功率最小， 从而减少该UE对于整个系统的干扰，提高系统的容量和覆盖----功率控制 需要确保UE移动到其他小区（系统）后，能够继续得到服务 ，以保证QoS-----切换控制 接入一定数量的UE后，需要确保整个系统的负载保持在稳定 的水平，以保证系统中每条连接的QoS -----负载控制