1、1无线测量无线测量第第7 7章章2内容提要内容提要无线测量的基本原理无线测量的基本原理不连续传输不连续传输DTX无线测量的处理方法无线测量的处理方法算术平均算术平均加权平均加权平均标准处理与快速处理标准处理与快速处理测量数据的丢失处理测量数据的丢失处理3距离距离质量质量测量测量判决判决: 越区切换越区切换, 功率控制功率控制, 呼叫清除呼叫清除处理处理信号强度信号强度一、移动通信中对无线测量的要求一、移动通信中对无线测量的要求4判决过程与参数判决过程与参数 功率控制判决 呼叫清除判决 越区切换判决 信号功率 信号质量 PBGT 移动台与基站的距离 当 前 基 站绝对功率 当前移动台绝对功率 r
2、unCallClear runPwrControl runHandOver 5处理优先级处理优先级 呼叫清除 功率控制 越区切换 如果正在执行呼叫清除， 则无法执行功率控制和越区切换，因为呼叫将被释放。 功 率 控 制 和越 区 切换 是 相互 独立的，功率控制先于越区切换。 6二、无线测量的流程二、无线测量的流程 无线测量的结果是判决越区切换和功率控制的准则。移动台测量下行链路无线测量的结果是判决越区切换和功率控制的准则。移动台测量下行链路的信号强度和信号质量，基站测量上行链路的信号强度和信号质量。的信号强度和信号质量，基站测量上行链路的信号强度和信号质量。 1. 移动台在移动台在测量报告测
3、量报告中包含的测量数据：中包含的测量数据： 下行链路接收的信号电平：RXLEV_DL 下行链路接收的信号质量，即误比特率（BER）：RXQUAL_DL 下行链路相邻小区的信号电平：RXLEV_NCELL(n) 2. Layer 1 Header消息中传输的测量数据：消息中传输的测量数据： 移动台与基站的距离移动台与基站的距离 移动台当前使用的功率：移动台当前使用的功率：MS_TXPWR和和MS_TXPWR_CONF 3. 基站计算的测量数据 上行链路接收的信号电平：上行链路接收的信号电平：RXLEV_UL 上行链路接收的信号质量：上行链路接收的信号质量：RXQUAL_UL 基站当前使用的功率：
4、基站当前使用的功率：BS_TXPWR 7无线测量过程描述无线测量过程描述 相邻基站 相邻基站 相邻基站 移动台 主叫基站 基站测量： 上行链路接收电平 上行链路信号质量 基站计算： 移动台与基站的距离 当前基站发送功率 基站解码： MS_TXPWR_CONF 移动台测量： 下行链路接收电平 下行链路信号质量 信号最好的 6 个邻近小区的接收电平及基站识别码(BSIC) 移动台计算： MS_TXPWR_CONF 在测量报告中将各参数发送到基站 8无线测量的报告消息无线测量的报告消息Mobile MeasurementsDecision of Mobile Power ControlCall Cl
5、earing IndicationHandover IndicationL1M: Layer One ManagementBSCL1MBTSTRAFFICMANAGEMENT9D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3- - -D0D1D2D3D4D5D6D7A4A5A6A7- - -A5A6A7D0D1D2D3D4D5D6D7A0-A1A2A3D0D1D2D3D4D5D6D7A4- -SDCCH/8(downlink)SDCCH/8(uplink) 235 msOn SDCCH1 SACCH message block consists of 4 SACCH TS.A complete
6、 measurement report is sent every 2 x 235 = 470 ms.Di: data conveyed on sub-channel iAi: SACCH block associated with block Di三、无线测量的报告周期三、无线测量的报告周期10TCHTCHTCHTCHSACCHIdleOn TCH120 ms1 SACCH message block consists of 4 SACCH TS.A complete measurement report is sent every 4 x 120 = 480 ms.12 TCH12 TCH
7、.无线测量报告周期无线测量报告周期11无线测量数据处理方法的三要素无线测量数据处理方法的三要素(对象、算法、时间对象、算法、时间): 需要对功率电平、通信质量、邻小区评估、距离需要对功率电平、通信质量、邻小区评估、距离进行平均处理；进行平均处理； 两种平均算法：算术平均两种平均算法：算术平均(标准标准)和加权平均；和加权平均； 规定每一次平均运算的周期。规定每一次平均运算的周期。无线测量的三要素无线测量的三要素12RXLEVRXLEV: Received signal level averaged over a complete SACCH block period and coded ont
8、o 6 bits (0-63)RXLEV in dBm = -110 + RXLEV= RXLEV ranges between -110 and -47 dBm四、无线测量的数据类型四、无线测量的数据类型1、RXLEV(信号电平信号电平)13RXQUAL表示的是一个测量报告周期内接收的信号质量的平均值，长表示的是一个测量报告周期内接收的信号质量的平均值，长度为度为3比特，范围从比特，范围从0到到7 。 2、无线通信质量的测量无线通信质量的测量 RXQUAL与误比特率的对应关系RXQUAL误比特率平均值0 12.8%18.10%误比特率与RXQUAL（i）的换算公式为：平均误比特率 = 2 1
9、/2 2i 0.1% 14TS13 TSTiming Advance d = d = 2 x t tTDMA Frame FThe compensation of the propagation delay is by the advancing MS transmission time of d. d.The BTS continuously measures time offset between the burst schedule and the received burst.TS1TS1TS1Without TATS expected by the BTS3 TS - d dTS2O
10、verlappingTS2TS2TS2Anticipation of the MS transmissiont t3、无线传播时延和定时提前量的测试、无线传播时延和定时提前量的测试15处于专用模式处于专用模式The BTS permanently evaluates Timing Advance TA for Frame Alignment.TA: 0 . 63The BTS permanently evaluates MS_BS Distance used as a criterion for HO and Call Clearing.MS_BS DISTANCE (m) = TA_TO_M
11、 * Timing advance TATA_TO_M = T*v / (2 * BP)with: T = Duration of one timeslot (secs)= 3/5200 577 sBP = No. of bit periods in one timeslot = 156.25v = velocity of light MS_BS DISTANCE range = 0 - 63定时提前量和定时提前量和MS-BS距离数据的描述方法距离数据的描述方法16MS_TXPWR and MS_TXPWR_CONF are expressed as a power control level
12、 from the maximum TXPWR possible in the band:The Power Control Levels are not converted into dBm for the storageBS_TXPWR and BS_TXPWR_CONF are expressed as a power control levelin the range 0-15 (not in dBm), from the maximum TXPWR allowed for the BTS through bsTxPwrMax parameter.功率控制电平功率控制电平Power C
13、ontrol LevelNominal Output Power (900 MHz)0 43 . 41 dBm1 41 . 39 dBm2 39 . 37 dBm. . . . . .17空闲空闲空闲空闲TC25TC24复帧复帧 i复帧复帧 i+1临近临近BTSTS0TS0 监视窗口监视窗口TS0TS0TS0 在邻近小区的在邻近小区的BCCH频率上测量频率上测量TC1处于当前小区的移动台处于当前小区的移动台TC25TC24TC1五、对邻小区的监视和测量五、对邻小区的监视和测量下行链路下行链路上行链路上行链路18减少干扰减少干扰延长手机电池工作时间延长手机电池工作时间aabb小区小区 b小区小区
14、 a六、不连续传输六、不连续传输19采用采用DTX 不采用不采用DTX 下行链路测量报告下行链路测量报告RXLEV_SUB_SERVING_CELLRXQUAL_SUB_SERVING_CELLRXLEV_FULL_SERVING_CELLRXQUAL_FULL_SERVING_CELL上行链路测量报告上行链路测量报告RXLEV_SUB_UPRXQUAL_SUB_UPRXLEV_FULL_UPRXQUAL_FULL_UPBTS测量测量RxLevUL_SUBRxLevUL_FULLRxQualUL_SUBRxQualUL_FULLBTS设置设置DTX标志标志DTX_USED或或DTX_NOT U
15、SEDMS测量测量RxLevDL_SUBRxLevDL_FULLRxQualDL_SUBRxQualDL_FULLMS设置设置DTX标志标志DTX_USED或或DTX_NOT USED不连续传输对无线测量的影响不连续传输对无线测量的影响20七、标准平均七、标准平均21算术平均算术平均 算术平均是对最新的算术平均是对最新的XXHreqave个数据个数据( (L1M收到的测量结果中的数据收到的测量结果中的数据) )进行计算，并在进行计算，并在收到每个新的测量报告时就计算一次，即使目前并不需要这些值，也需要计算。收到每个新的测量报告时就计算一次，即使目前并不需要这些值，也需要计算。 RXLEV_NC
16、ELL(n)平均值M1 = R1 + R2 + R3 + R4 4 时间 SACCH 块 假设：rxNCellHreqave = 4 480 ms M1 算术平均 R1 R2 R3 R4 R：测量报告 M：算术平均值 22加权平均加权平均 加权平均是对加权平均是对XXHreqt个数据个数据( (测量值或算术平均值测量值或算术平均值) )进行计算，并且只有当需要的时候才进行计算，并且只有当需要的时候才会计算一次，即只有当距离、质量或电平的平均值需要与判决门限进行比较时才会计算会计算一次，即只有当距离、质量或电平的平均值需要与判决门限进行比较时才会计算它们的加权平均值。每当它们的加权平均值。每当r
17、unCallClear、runPwrControl或或runHandOver出现时，才会计出现时，才会计算加权平均。算加权平均。 距离平均值M2 = R1W1 + R2W2 + R3W3 W1+W2+W3 时间 SACCH 块 加权平均 480 ms R1 R2 R3 R：测量报告 W：权重 M：加权平均值 W1 W2 W3 假设：distHreqt = 3 distWtsList = (W1 W2 W3) W1 = 45，W2 = 30，W3 = 25 W 1 + W2 + W3 = 100 M2 23算术平均和加权平均相结合算术平均和加权平均相结合 电平/质量平均值Q3 = M1W1 +
18、M2W2 + M3W3 W1+W2+W3 时间 SACCH 块 480 ms W：权重 M：算术平均值 Q：加权平均值 假设：rxLevHreqave/rxQualHreqave = 4 rxLevHreqt /rxQualHreqt = 3 rxLevWtsList / rxQualWtsList= (W1 W2 W3) W1 = 45，W2 = 30，W3 = 25 ，W 1 + W2 + W3 = 100 加权平均 W1 W2 W3 算术平均 算术平均 算术平均 M1 M2 M3 Q3 24八、短平均八、短平均(快速处理快速处理)25TIME权重权重举例举例:XXHreqave = 4X
19、XHreqt = 3Weights = 45, 30, 25253045PAST12 SACCH块块 6 sPRESENTTIMET0HREQAVE x HREQTWEIGHTING IS A WAY OF GIVING MORE IMPORTANCE TOPRESENT OVER PAST MEASUREMENTS 标准处理标准处理PRESENTPASTNo handover decision before Hreqave*Hreqt Level and Quality measurements and rxNCellHreqave neighboring cells measurement
20、s.26标准处理不能满足特定的需要标准处理不能满足特定的需要HOW?Arithmetic averaging on less measurementsSHORTER AVERAGESWHY?To enable a quicker handover decision (HO on PBGT only)WHAT?Level on the current + neighboring cellsWHO?Fast moving MSslow reselection process MS turning at a street cornerMS entering a tunnelSHORTER AVERA
21、GES ARE USED IN THE EARLY HANDOVER DECISION PROCESSDCU4 and DRX architectures only27当前小区的短平均当前小区的短平均 短平均 短平均 算术平均 加权平均 算术平均 加权平均 runHandover = 1, rxLevHreqt = 2, rxLevHreqave = 2, rxLevHreqaveBeg = 2 假设max (rxLevHreqave x rxLevHreqt, rxQualHreqave x RxQualHreqt, rxNCellHreqave) = 4 28相邻小区的短平均相邻小区的短平
22、均 runHandover = 1, rxLevHreqt = 1, rxLevHreqave = 4, rxLevHreqaveBeg = 2 rxNCellHreqave =4, rxLevNcellHreqaveBeg = 2 短平均 短平均 算术平均 加权平均 加权平均 假设max (rxLevHreqave x rxLevHreqt, rxQualHreqave x RxQualHreqt, rxNCellHreqave) = 4 短平均 算术平均 短平均 算术平均 当前小区 相邻小区X 相邻小区Y 没有测量值 29九、九、测量数据丢失处理测量数据丢失处理 30丢失下行链路测量丢失下
23、行链路测量空中接口问题空中接口问题短消息业务短消息业务丢失丢失SACCH块块由四个准则，可以弥补丢失数据对测量的影响。准则由四个准则，可以弥补丢失数据对测量的影响。准则1-3用于服务小区的电平、用于服务小区的电平、质量和距离；准则质量和距离；准则4用于相邻小区的接收电平。用于相邻小区的接收电平。对丢失数据处理的必要性对丢失数据处理的必要性31准则准则1 准则准则1规定，电平、质量和距离丢失的测量报告由最近的平均值加权上规定，电平、质量和距离丢失的测量报告由最近的平均值加权上O&M的因子的因子missXXWt代替：代替：丢失的测量报告丢失的测量报告 = 最近的平均值最近的平均值missXXWt其
24、中，其中，missRxQualWt的范围为的范围为100%200%，默认值为，默认值为110%；missRxLevWt的范围为的范围为0%100%，默认值为，默认值为90%；missDistWt的范围为的范围为100%200%，默认值为，默认值为110%。 ? r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 m 时间 r8 = m missXXWt XXHreqave = 4，XX可以是rxLev、rxQual或dist r ：测量报告 m ：算术平均值（如果XX=dist，则表示加权平均值) 丢失的测量报告 接收的测量报告 32准则准则2 准则准则2规定，如果没有电平、质量和距离的平均值，则
25、丢失的测量报告由最近的测量报告规定，如果没有电平、质量和距离的平均值，则丢失的测量报告由最近的测量报告加权上加权上O&M的因子的因子missXXWt代替：代替：丢失的测量报告丢失的测量报告 = 最近的测量报告最近的测量报告missXXWt ? r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 m 时间 r3 = r2 missXXWt XXHreqave = 4，XX可以是rxLev、rxQual或dist r ：测量报告 m ：算术平均值（如果XX=dist，则表示加权平均值) 丢失的测量报告 接收的测量报告 第一次求平均 33准则准则3 准则准则3规定，如果丢失的测量报告位于测量过程的初始阶
26、段（即之前没有测量值），则用规定，如果丢失的测量报告位于测量过程的初始阶段（即之前没有测量值），则用默认值代替丢失的测量报告。默认值代替丢失的测量报告。 丢失的测量报告丢失的测量报告 电平电平； = 默认值默认值 = 32 (-78 dBm) 质量质量； = 3 距离距离 ； = 由基站控制器在测量初始阶段向基站提供的默认距离由基站控制器在测量初始阶段向基站提供的默认距离 ? r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 m 时间 r1= 默认值 XXHreqave = 4，XX可以是rxLev、rxQual或dist r ：测量报告 m ：算术平均值（如果XX=dist，则表示加权平均值)
27、 丢失的测量报告 接收的测量报告 34准则准则4 准则准则4规定，对于相邻小区，根据移动台报告的新小区规定，对于相邻小区，根据移动台报告的新小区电平的不同，有两类代替丢失的测量数据：电平的不同，有两类代替丢失的测量数据： 类型类型a a：如果相邻小区的最低接收电平比丢失测量数据如果相邻小区的最低接收电平比丢失测量数据的小区的最新测量强，则丢失的数据由最新接收的数值的小区的最新测量强，则丢失的数据由最新接收的数值代替。代替。 类型类型b b：如果相邻小区的最低接收电平比丢失测量数据如果相邻小区的最低接收电平比丢失测量数据的小区的最新测量弱，则丢失的数据由最低接收电平与的小区的最新测量弱，则丢失的
28、数据由最低接收电平与missOffsetmissOffset（默认值为默认值为3 3dBdB）的差值代替。的差值代替。 35x C2x C3x C1 x C1R1 R2x C2x C1 x C3 x C1R1 R2- missOffsetNew reported cellMissing measurementIf Mini (Ci (R2) (= C3 ) C1 (R1)ThenC1 (R2) = C1 (R1)If Mini (Ci (R2) (= C3 ) C1 (R1)ThenC1 (R2) = C3 (R2) - missOffset (3 dB)准则准则4Case a Case b3
29、6rxQualHreqave = 4r = Measurement report m = mean?= missing measurement report= received measurement reportr1 = quality default_value = 3r3 = r2 * missRxQualWt r8 = m1 * missRxQualWtm1m2averagingaveraging?r1r2r3r4r5r6r7r8time?r4 = r3 * missRxQualWtMissing Downlink MeasurementsExample of missing meas
30、urement handling: Case of downlink RXQUAL 37测试题测试题1、无线测量过程主要集中在、无线测量过程主要集中在_完成。完成。A、移动台移动台(MS) B、基站基站(BTS)2、无线测量用于判决越区切换、功率控制和呼叫清除，这三者的处无线测量用于判决越区切换、功率控制和呼叫清除，这三者的处理优先级理优先级(从高到低从高到低)为为_。A、呼叫清除呼叫清除-越区切换越区切换-功率控制功率控制 B、越区切换越区切换-呼叫清除呼叫清除-功率控功率控制制C、呼叫清除呼叫清除-功率控制功率控制-越区切换越区切换 D、功率控制功率控制-呼叫清除呼叫清除-越区切越区切换换
31、 3、在、在SDCCH信道上的无线测量报告的测量周期为信道上的无线测量报告的测量周期为_。A、470毫秒毫秒 B、1秒秒 C、2048毫秒毫秒 D、1分钟分钟 38测试题测试题4、在无线测量中，一般有、在无线测量中，一般有2种计算平均值的方法，是种计算平均值的方法，是_和和_。5、_平均用于快速切换过程，如移动台进入一个隧道、移动台快平均用于快速切换过程，如移动台进入一个隧道、移动台快速行驶的环境等。速行驶的环境等。6、计算：当、计算：当SACCH测量报告伴随测量报告伴随TCH信道时，它的测量周期为多少信道时，它的测量周期为多少？7、计算：、计算：3个测量数据个测量数据R1R1、R2R2和和R3R3的加权平均值的加权平均值M M，权重分别为，权重分别为W1W1、W2W2和和W3W3。8、如下图，求测量接收电平时丢失的测量报告、如下图，求测量接收电平时丢失的测量报告(？表示丢失的测量报？表示丢失的测量报告告)。 ？ | ？ ？ | ？ | ？时间时间 1212345678mmrrrrrrrr
