《WCDMA空中接口技术》读书笔记5: R99 业务过程

工作在WCDMA RBS系统上很多年了，感觉RBS系统绝对是世界上最复杂的系统之一；除了要基于通信原理和3GPP协议来实现，还要考虑到：空口资源、硬件资源、功率分配、系统容量、监控管理、系统调度... ...而一本好书《WCDMA空中接口技术》恰恰是对我这么多年工作的复习与补充。

囫囵吞枣的看了很多书，对我来说最好的看书方式还是做读书笔记。

随机接入
在随机接入过程启动之前，终端的RRC子层将向物理层传达以下信息：
1.接入前导的扰码；2.接入消息的时长；3.AICH传输定时的参数；4.每个业务接入类别可用的特征码和RACH子信道组；5功率递增因子；6.接入前导最大重传次数；7.接入前导初始功率；8.接入前导和接入消息的控制部分功率差；9.传输格式参数集。
这些信息可以从系统广播的SIB5以及SIB7中得到。

随机接入前导由4096个码片的特征码组成，特征码是一个16阶的Walsh码经过256次重复得到。特征码之间是完全正交的，一个小区最多有16个特征码可以选用。接入前导不需要扩频，但需要加扰。

RRC连接

RRC Connection Request消息由CCCH逻辑信道承载，映射到RACH传输信道(RACH message)，通过PRACH的消息部分传送到无线网络，在RRC Connection Request消息中包含建立原因,终端的标识TMSI或P-TMSI以及网络和小区的标识：PLMN号以及LAC和RAI;在消息中终端还反馈接收到的导频信号的质量Ec/No。
SRNC完成调度后，将向终端回复RRC Connection Setup消息。在RRC Connection Setup消息中，SRNC向终端传送空中接口上的SRB、传输信道配置信息以及终端的U-RNTI信息、功率控制的相关信息。

切换
终端在进行业务的过程中，往往会发生位置移动，引起终端所处无线环境的变化，导致接收信号强度C或干扰水平I发生改变。
在这种情况下，WCDMA空中接口需要借助功率控制以及切换机制来维持足够的C/I，以保证业务的QoS。首先终端以及基站采用功率控制技术，调整C的数值；当实施功率控制也无法保证足够的C/I时，将实施切换。
软切换与硬切换相比，维持多条无线链路无疑额外占用了基站的码资源，消耗了基站的基带处理能力。但另外一方面，采用软切换后，终端和基站可以降低发射功率，从而节省了空中接口的无线资源。因此，软切换的合理比例非常重要，一般建议软切换业务占所有业务的比例应该低于40%，正常的网络的软切换比例通常为25%～35%。

功率控制
随机接入信道的接入过程也使用了开环功率控制，从前面介绍的随机接入过程看，实际上功率控制过程还是有反馈的。因此，开环功率控制理解为设定物理信道功率的初始值，也就是绝对值更加准确。

上行DPCCH/DPDCH物理信道的初始功率在开环功率控制中已经确定，接下来基站根据接收到的上行DPCCH物理信道中导频比特的SIR，通过与SIR目标值的比较，来决定是否需要调整终端的上行功率，并通过下行DPCCH物理信道的TPC承载下发功率控制指令，
下行DPCCH/DPDCH物理信道的初始功率在开环功率控制中已经确定，接下来终端根据接收到的下行DPCCH物理信道中导频比特的SIR，通过与SIR目标值的比较，来决定是否要求基站调整下行功率，并通过上行DPCCH物理信道的TPC承载发送的功率控制指令，

上行外环功率控制也有一个目标值，就是业务的BLER（块误码率），相当于业务的质量。SRNC通过传输块（TB）的CRC信息得到业务的BLER。
SIR目标值的下调比较缓慢，SIR目标值的上调比较迅速。另外为了减少RNC与基站之间的信令传输，当SIR目标值的变化大于0.1dB后，RNC才会更新基站的SIR目标值。与内环功率控制相比，外环功率控制的频率要慢很多，以TTI=20ms为例，外环功率控制的频率为每秒50次。

终端通过频率内测量可以获取小区导频信道的信号功率、干扰功率和路径损耗。终端需要测量的参数包括小区导频信道Ec/No（码片能量/下行通道上总的接收功率谱密度）、导频信道路径损耗、导频信道上解扩后的接收信号码功率（RSCP）和基于时隙的干扰信号码功率（ISCP）等。

由于WCDMA基于CDMA技术，采用的是连续工作方式，因此在CELL_DCH状态下终端必须采用压缩模式，以获得对异频进行测量的时间。压缩模式的启动由SRNC来控制。压缩模式是将数据传输的过程在时间上进行压缩，以获得若干时隙的空闲时间来完成测量。

本章主要围绕下图来讲，关于呼叫流程，网上有很多流程图，让人更容易理解。

图片来自：

https://www.3g4g.co.uk/Tutorial/ZG/zg_mocs_setup.html
http://www.eventhelix.com/umts/originating-call/#.XBIDGmgzZPY
http://www.eventhelix.com/umts/terminating-call/#.XBIC-WgzZPY

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