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移动通信系统的无线资源管理













学校:北京邮电大学
作者:宋国伟
TD-SCDMA 系统无线资源管理

摘要:本文结合 TD-SCDMA 移动通信系统的特点,详细介绍了该系统中无线资源
管理的特点和可能采取的策略,重点分析和比较了系统中的功率控制、切换控制
和动态信道分配等主要模块与传统 CDMA 系统所采用的方法之间的差异。
关键词:TD-SCDMA,无线资源管理,功率控制,切换控制,动态信道分配
引言:TD-SCDMA 移动通信系统作为我国第一个拥有自主知识产权的国际电信标
准,由于使用了智能天线、联合检测和上行同步等先进的通信技术,使其在系统
性能、容量和制造成本上都具有明显的优势,因而受到国内外的普遍关注。而作
为具有 CDMA 特征的移动通信系统,可靠和高效的无线资源管理(Radio Resource
Management, RRM )策略和方法,则是 CDMA 移动通信系统性能和容量的重要保证。
一、无线资源管理
无线资源管理 Radio Resource Management(RRM):是在有限带宽的条件
下,为网络内无线用户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。
移动通信技术正面临用户数量急剧增加,移动业务逐步走向多元化,用户对
QoS 的要求不断提高的问题。相应地对无线资源管理技术提出了新的挑战。如何
保证足够的小区容量同时要满足不同业务的时延和速率要求,而且尽可能充分地
结合和利用新的无线传输技术的特性,都是在新的业务传播环境下,无线资源管
理技术需要考虑的问题。时分同步码分多址(TD-SCDMA)和其他 3G 标准一样,具
有面向 QoS 的无线资源管理系统。TD-SCDMA 系统的无线资源主要包括载频、时
隙、码道、功率等。引入智能天线后,空间也是一种无线资源。无线资源管理中
的关键技术包括:功率控制、动态信道分配、切换控制。
二、TD-SCDMA 系统中的功率控制
TD-SCDMARRM(无限资源管理)中的功率控制技术主要包括开环、闭环和外
环功率控制 3 部分,各部分实现以下描述。

由于 TD-SCDMA 系统采用的是 TDD 模式,上下行链路使用相同的频段,因此
上、下行链路的平均路径损耗存在显著的相关性。这一特点使得 UE 在接入网前,
或者网络在建立无线链路时,能够根据计算下行链路的路径损耗来估计上行或下
行链路的初始发射功率,这一过程称为开环功率控制。
上行开环功率控制有 UE 和网络共同实现,网络需要广播一些控制参数,而
UE 负责测量 PCH 的接收信号码功率(RSCP),通过开环功率控制的计算,确定
随机接入时 UpPCH、PRACH、PUSCH 和 DPCH 等信道的初始发射功率。
闭环功率控制
快速闭环功率控制(内环功率控制)的机制是无线链路的发射端根据接收端
物理的反馈速度信息进行功率控制,这使得 UE(NodeB)根据 NodeB(UE)的接收
SIR 值调整发射功率,来补偿无线信道的衰落。TD-SCDMA 系统上,下行专用信道
上使用内环功率控制,每一子帧(5ms 进行一次)。功率控制速率为 200HZ,功
率控制步长可选为 1dB、2dB、3dB。
上行闭环功率控制
上行闭环功率控制用来调整上行专用信道(DPCH)和上行共享信道(PUSCH)
的发射功率。以上行 DPCH 为例,基站从 RNC 的上行外环功率控制算法得到相应
的功率控制信道的目标 SIR 值,在每一个子帧内将其和 DPCH 的 Midable 信号的
接收 SIR 值进行比较。如果接收到的 SIR 值大于目标的 SIR 值,基站就在下行
DPCH 上发送“下降”的功率控制 TPC 命令给 UE;如果接收到的 SIR 值小于目标
SIR 值,基站就在下行 DPCH 上发送“上升”TPC 命令给 UE。在 UE 端,当收到基
站的 TPC 命令后,根据上升和下降的命令和选取的功率控制步长,调整下一子帧
相应信道的发射功率。
下行闭环功率控制
下行闭环功率控制用来调整下行专用信道(DCH)和下行共享信道(PUSCH)
的发射功率。以下行 DPCH 为例,UE 从 RNC 获得下行外环功率控制需要的 BLER
(FER)和其他一些控制参数,通过下行外环功率控制算法得到相应