tdrrm无线资源管理算法

TD-SCDMA RRM算法简述

通讯类2010-04-03 11:58:33 阅读92 评论0 字号：大中小

1 综述

本文讨论TD RNC RRM的算法。RRM为英文Radio Resource Management的缩写，意为无线资源管理，其目标是为网络内各种终端提供业务质量保障，其基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰弱和干扰而起伏变化等情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，最大程度地提高无线频谱利用率，防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。RRM算法的研究内容主要包括功率控制、信道分配、调度、切换、接入控制、负载控制等算法。

一般来说无线资源包含码字（扰码，信道化码，midamble码）、频率、功率、时隙和空间角度等。因此，无线资源管理的内容应该包括：

u 为新用户分配合适的无线资源。要综合考虑多方面的因素，包括系统负荷，干扰情况，用户优先级等等。

u 对现有用户占用的资源进行调整。这个一般根据各方面的测量来进行的，譬如UU口测量，Iub口的测量，Iur口测量，RNC内部测量等。

从而可以看出，无线资源管理最终的目标无非是：提高资源利用率，提高网络的QOS(quality of service)指标，提高用户的QOE(quality of experience)指标，下面将对各个算法进行大致的描述。

2 RRM主要算法简介

动态信道分配(DCA)算法

2.1.1 概述

同其它很多移动系统一样，TD-SCDMA系统也是由连续覆盖的小区组成的。终端开机后，会选择一个合适的小区进行驻留，而当终端需要发起业务时，会通过驻留小区的公共信道发送信令给RNC，请求相应的无线资源。TD-SCDMA的无线资源是按照小区->频点->时隙->码道的形式组织的，对于终端发起的资源分配请求，RNC会综合考虑当前小区及邻区的负荷、干扰、码资源占用以及终端的能力信息等分配合适的无线资源，也就是合适的小区、合适的频点、合适的时隙和码道。

当终端和网络建立起专用的连接后，可能还有因为各种原因需要修改当前占用的无线资源。譬如当终端移动到小区边界，会发起切换，选择质量更好的小区，这时网络侧会在新的小区中给终端分配无线资源。当终端并发一个新的业务，或者由于业务量变化而需要增加或减少无线资源时，也需要重新分配无线资源。当终端目前的信道质量较差，不能满足业务的质量需求时，也可以通过给用户分配新的干扰较小的频点或时隙等方式来解决。除此之外，RNC会根据系统的负荷情况，对系统中当前存在的用户的无线资源进行适当的调整，譬如将用户用负荷较高的频点迁移到负荷较低的频点等。最后，由于码分多址系统信道

化码本身的特点，可能会在系统中产生码道碎片，导致虽然系统中总的码资源是够的，但是没法接入大速率业务，此时可以对系统的码资源进行整合，消除码道碎片。

2.1.2 算法相关测量

本算法涉及到相关测量比较多，包括：

1. TCP，小区的下行发射载波功率，该测量用于衡量小区的下行负荷

2. RTWP，小区的上行接收总宽带功率，该测量用于衡量小区的上行负荷，还用于计算上行干扰

3. ISCP，小区的上行干扰信号码功率，这个测量反映邻区的UE造成的上行干扰

4. UE的发射功率，该测量可以反映出UE当前的信道质量，如果发射功率很大，说明上行信道质量差

5. UE测量的ISCP，该测量反映UE下行的各个时隙的干扰，RNC可以通过UE上报的该信息给UE 选择干扰较小的时隙

6. UE的频内，频间和系统间测量，这些测量用于测量邻区的目标信道的质量，决定是否需要进行切换

7. UE的质量测量，测量下行传输信道的BLER，根据这个测量可以判断UE当前业务的质量能否满足

8. UE的DOA，UE的到达角度信息，通过这个可以知道系统中各个UE所处的方位，通过这个信息可以将同方向的UE尽量分配到不同的频点和时隙中，减少干扰。

2.1.3 算法策略描述

2.1.

3.1 频点选择

当用户的目标信道是DCH时，首先排除掉过载的频点，然后对各个频点的DCH资源进行评估，评估的方式有下行的发射功率、上行干扰和剩余的码资源等，也可以综合考虑这些因素对候选频点进行一个优先级排序，频点选择时优选选择一个优先级最高的频点，当然前提是该频点可以接入。

对于一种特别的情况，上述策略不合适。譬如各个频点的负荷都很低，都接入了一些小速率的业务，这时如果来了一个大速率业务（譬如384K），则每个频点都无法接入。因此在系统负荷比较低的时候，有必要让低速率业务集中在某个频点上，这样有利于以后的高速业务的接入。

2.1.

3.2 时隙优先级排序

2.1.

3.3 基于干扰的时隙优先级排序

在对时隙进行优先级排序时，我们可以依据各个时隙的干扰情况来进行，干扰小的时隙优先分配。

对于上行时隙，首先排除掉过载的时隙以及当前干扰已经超过接纳门限的时隙，因为这类时隙肯定不能接入；然后根据NodeB上报的ISCP，RTWP综合计算得出上行时隙的总干扰Itotal，根据Itotal对上行时隙进行排序。由于NodeB一般总是能周期上报ISCP和RTWP，因此这种排序方法总是可行的。

对于下行时隙，首先排除掉过载的时隙以及当前TCP已经超过接纳门限的时隙，因为这类时隙肯定不能接入；然后根据终端上报的ISCP以及NodeB当前上报的TCP综合计算得出各个下行时隙的总干扰，根据各个下行时隙的总干扰对下行时隙进行排序。在各种UE无法上报ISCP的情况下，譬如初始建立在辅载波或者异频切换时，此时可以根据下行的TCP来估算ISCP。

2.1.

3.4 基于用户空间角度（AOA）的时隙优先级排序

TD-SCDMA系统存在智能天线，为了保证智能天线的空分作用发挥最佳效果，我们需要将用户空间角度作为到资源分配的考虑因素。思想是尽量将空间角度相同或相近的用户分配在不同的时隙上，使相同时隙的用户空间角度不同。基于这种思想，我们对时隙进行优先级排序的原则是：比较各时隙用户与新接入用户的空间角度（AOA），角度相同或相近的用户我们认为其是潜在地干扰用户，统计各时隙潜在干扰用户数，干扰用户数越少的时隙优先级越高，也就越先分配。

2.1.

3.5 码道分配

码道分配就是在给定的频点上，按照节确定的时隙优先级，按优先级从高到低的顺序在各个时隙上尝试给用户分配合适的码道。具体分配时需要考虑每个时隙的干扰和功率情况，每个时隙的剩余RU数，终端的能力（包括每子帧最大时隙数，最小扩频因子，每时隙最大物理信道数，每子帧最大物理信道数），以及当前业务的RU需求等信息。

码道分配时的基本原则如下：满足用户占用时隙、码道及扩频因子的能力要求，尽量使用户占用较少的码道条数，.尽量将该时隙能够分配的最大码资源分配给用户，能分配在一个时隙的尽量分配在一个时隙内。分配过时隙、扩频因子及码道条数后，在分配的时隙内，进行具体的码道查找。码道分配时如果一条码道被用户占用，则其上层的父码道及其下所有层的子孙码道均需要标记为阻塞，不能再分配给其他用户。因此码道查找的原则是：尽量将该扩频因子层的自身空闲，但其兄弟码道非空闲的码道分配给用户，以避免码道碎片的产生。

2.1.

3.6 信道调整

信道调整是在系统负荷过载和用户信道质量较差时触发的。

对于由系统负荷过载而引发的信道调整，首先需要衡量系统上下行时隙的负荷情况：上行时隙主要是基于本小区干扰和邻小区干扰的总干扰予以衡量的，总干扰可通过接收总宽带功率RTWP和上行时隙干扰ISCP计算得到；下行时隙主要基于基站的发射载波功率TCP来衡量。无论上行时隙还是下行时隙，将上述的各时隙计算的负荷情况与预设的负荷过载门限相比较，判断该时隙当前是否呈现过载状况。对于过载的时隙，按照负荷控制优先级选取用户，并选取当前负荷较低的时隙或频点进行信道调整，缓解过载时隙、频点的负荷，并实现各时隙、频点间的负荷均衡。

对于由用户信道质量较差引发的信道调整，首先要针对单个用户的业务QOS及其上下行时隙受到的干扰情况进行监控，如果某个用户在某个时隙受到的干扰较大，且无法满足业务QOS的需求，则选取干扰