一个扇区n个频点使用共同的广播信道的实现方案研究

一个扇区n个频点使用共同的广播信道的实现方案研究

文档控制 目 录

1引言 ........................................................................................................................................................................ 3

1.1 编写目的及背景概述 ................................................................................................................................ 3 1.2 预期读者和阅读建议 ................................................................................................................................ 3 1.3 文档约定 .................................................................................................................................................... 3 1.4 参考资料 .................................................................................................................................................... 3 2建议方案 ................................................................................................................................................................ 3 3标准方面的影响 .................................................................................................................................................... 4

3.1 物理层 ........................................................................................................................................................ 4 3.2 高层 ............................................................................................................................................................ 4 3.3 Iub接口的影响 ........................................................................................................................................... 6 4 RRM算法影响 ...................................................................................................................................................... 7

4.1 接纳控制 .................................................................................................................................................... 7 4.2 切换 ............................................................................................................................................................ 8 4.3 DCA .......................................................................................................................................................... 9 4.4 小区重选 .................................................................................................................................................. 10 4.5 功率控制 .................................................................................................................................................. 10 4.6 负荷拥塞控制(LCC) .................................................................................................................................11 4.7 无线链路监测（RLS） ............................................................................................................................11 4.8 包调度（PS） ...........................................................................................................................................11 5对RNC实现的影响 ............................................................................................................................................ 12

5.1 对RNC内部实现的影响 ........................................................................................................................ 12 5.2 对RNC的Iub接口实现的影响 ............................................................................................................. 13 5.3 对RNC的RRM算法实现的影响 ......................................................................................................... 13 6 对Node B实现的影响 ....................................................................................................................................... 14

6.1 对Node B 处理流程的影响 ................................................................................................................... 14

6.1.1 启动流程 ....................................................................................................................................... 14 6.1.2 多载频小区辅载频故障处理 ....................................................................................................... 14 6.1.3 多载频小区主载频故障处理 ....................................................................................................... 14 6.1.4 单载波小区频点故障或多载波小区最后一个频点故障 ............................................................ 15 6.1.5 校准流程 ....................................................................................................................................... 15 6.2 对软硬件设计上的影响 .......................................................................................................................... 16

6.2.1 对硬件设计的影响 ....................................................................................................................... 16 6.2.2 对软件设计的影响 ....................................................................................................................... 17

7 对UE实现的影响 .............................................................................................................................................. 19

7.1 对UE物理层的影响 ............................................................................................................................... 19 7.2 对UE高层协议的影响 ........................................................................................................................... 19 8 对网规和网优的影响 ......................................................................................................................................... 20 9 潜在风险分析 ..................................................................................................................................................... 20 附录 ......................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

附录A：相关问题的澄清 ............................................................................................. 错误！未定义书签。

1引言

1.1 编写目的及背景概述

为了满足下一代数字蜂窝系统中移动用户不断增长的需求，使用扇区化和多载波技术可以减少系统内干扰，并因而增大系统的容量。

小区扇区化的主要优点是抑制了码间干扰，与非扇区化的小区相比，在用户数目相同的条件下，扇区化的小区通信质量将得到提升，或者在维持同样的系统性能的情况下，扇区化能增加小区容纳的用户数目。 根据公司TD-SCDMA系统开发的现状，一个基站覆盖3个扇区，将每个小区的三个扇区中的每个载波看作是独立的逻辑小区，在RRM算法中统一对一个/多个扇区中的三个载波上的资源进行分配。例如，对于三扇区三载频的情况，则认为有9个逻辑小区，针对每个小区完成独立的操作。也即9个小区发送各自的导频和广播信息。

在公司2003年12月份召开的会议上，提出在目前系统架构下，每个载波都必须配置一套完整的公共信道，而其中BCH、FACH和PCH为全向信道。这样，多载波基站在实际组网时不但对发射机功率要求很高，而且，在同频组网的情况下，载波间广播信道的干扰也很严重。同时系统的效率也非常低。因此提出了对仅在扇区的一个载频上发送导频和广播信息的研究需求。

本文针对此提议，提出n个频点使用一个共同广播的方案并从标准、算法以及实现等方面分析考虑对现有TD-SCDMA系统的影响。

1.2 预期读者和阅读建议 1.3 文档约定

本文档实用WORD2000系统编写。

1.4 参考资料

1， Three sectors in same carrier operation， 大唐移动FRS 2， Iub接口技术规范3.02，大唐移动内部规范

3， 25.2xx ；25.3xxx；25.4xxx系列规范， 3GPP Spec。 4， 2GHz TD-SCDMA系统Uu接口协议规范，CCSA行标 5， 2GHz TD-SCDMA系统Iub接口协议规范，CCSA行标 6， 2GHz TD-SCDMA系统Iub接口测试规范，CCSA行标

2建议方案

根据对标准的分析，目前Uu接口对于无线资源的操作、配置都是针对一个载频进行的，在Iub接口小区建立的过程中一个Cell-ID也是只配置了一个绝对频点号。这也是最初确定将每个扇区中的每个载频看作一个逻辑小区的原因。考虑到仅在扇区的一个载频上发送导频和广播信息的研究需求，建议方案如下， 针对每一扇区，从分配到的n个频点中确定一个作为主载频，在同一个扇区内，仅在主载频上发送DwPTS , UpPTS 和广播信息。针对现在的规范和开发，需要明确指示出主载频，以便NodeB确定在哪个频率上发送广播，而且在信道配置的消息中需要增加频点信息，以便终端和NodeB获得相关内容。另外一些约定如下：

 主载频和辅助载频使用相同的扰码和基本midamble.

 公共控制信道DwPCH，P-CCPCH，S-CCPCH，PICH，PRACH，以及UpPCH，FPACH等规定配置在

主载频上。1

 多时隙配置应限定为在同一载频上。  同一用户的上下行配置在同一载频上。  辅载频的TS0不使用。2

 主载频和辅载频的上下行转换点配置一致.3

提出上述约定的原因阐述如下：目前TD-SCDMA系统采用确定的码分配方案，即终端根据接收到的DwPTS导频码，确定所在小区使用的码组，然后根据对应关系从4个扰码中确定当前使用的扰码和基本midamble码。由于辅载频上没有DwPTS发送，终端根据导频确定本小区扰码和基本midamble、接收广播均在主载频上完成，进入专用信道转至辅载频时，目前的信道分配消息中没有频点和扰码的信息。增加频点信息较为简单，而增加扰码，还要考虑扰码和频点的对应，这对以前的码分配方案有重大影响，而且增加了RNC资源分配的复杂性。

对于限制公共控制物理信道在主载频上也综合考虑了实现的复杂性和对目前系统的影响。首先如果除P-CCPCH，S-CCPCH（FACH，PCH）以外的其他控制信道配置在其他载频上，那么需要对广播信息进行较大的修改，所有信道的配置中都需要指明使用的频率，对RNC来说增加了资源分配和广播信息组织的复杂度。第二，如果PRACH配置在另外的载频上，终端根据P-CCPCH等估计的路径损耗将不完全适用于开环功控，另外在随机接入过程中终端需要在不同频点间转换，这也增加了UE实现的复杂度。

对于多时隙的支持，如果采用不同频点，将增加对UE的要求，带来实现的复杂。如果同一用户的上下行配置在不同频率上，那么会影响闭环功率控制、闭环上行同步控制以及波束赋形等过程。

对于主、辅载频的转换点配置一致的限制，主要考虑上下行时隙配置不一致时，邻频将产生严重的交叉干扰。

3标准方面的影响

上述方案，即每个扇区（或频率组）仅在一个载频上发送广播，对Uu接口物理层、层2层3；Iub接口；以及射频等规范影响分析如下：

3.1 物理层

主载频的确定，与其他载频的区分，即主载频上发送导频和广播，其他载频不发射，存在如下影响：  其他载频的DwPTS和TS0的不发射Beacon channel 信息，UpPTS也不使用。影响规范25.221 帧结

构部分，需要增加描述说明。并在25.221中添加对主载频和辅载频的定义。

 确定主载频和辅载频使用相同的扰码和基本midamble码，在25.221和25.223中增加相关描述。  对公共控制信道，除了DwPCH,P-CCPCH外，其他如S-CCPCH，PICH，PRACH，对25.221物理信

道定义部分有影响。其中根据华为建议，UpPCH和FPACH可以有条件的在辅载频上进行使用。  Beacon channel 的描述部分需要修改, 只对主载频进行定义。

3.2 高层

从目前的规范角度分析，对L2 MAC/RLC/PDCP/BMC规范均无影响；对L3 RRC规范的影响如下：

 需要在涉及到切换的消息中添加频率相关的频率信息。 12

注：根据华为提案，行标中UpPCH和FPACH可以有条件在辅载频上进行使用。 注：行标中未对此做出明确的限制。 3

注：行标中未对此做出明确的限制，建议配置为相同转换点。

 不更改系统消息，辅载频相关的测量（同频/异频）通过专用测量消息实现，系统消息中仅包含主频点。  需要在RRC规范的8.4.0章节中进一步确认同频异频的定义，即增加一句话：在多频点系统中，同频

/异频分别指和工作频点相同/不同（注：关于同频/异频测量，在测PCCPCH-RSCP时，将根据邻小区主频点与当前工作频点之间的异同来判别是同频还是异频。）。  在RRC规范的8.6.6.1章节中，更新相关的对频率信息的描述。

 需要在10.2.39 RRC CONNECTION REQUEST消息中新增IE \"UE specific requirement indicator\"；此外，

还需要在10.3.3.42 IE \"UE radio access capability\"中新增IE \"UE specific requirement indicator\"。  需要在10.3.6.96 IE \"Uplink Timing Advance Control\"中新增IE \"Frequency info\"。

 下述这些消息中包含IE \"Frequency info\"，因此需要增加相关的频率信息。以RADIO BEARER

RECONFIGURATION消息为例来予以说明，其它几条消息的修改方式是类似的，具体修改参见行标。

10.3.6.36 Frequency info Information name >FDD >>UARFCN uplink (Nu) Element/Group Need MP OP Multi Type and Semantics description reference Integer(0..16383) If this IE is not present, the default duplex distance defined for the operating frequency band shall be used [21] CHOICE mode >>UARFCN downlink (Nd) >TDD >>UARFCN (Nt) MP MP Integer(0 .. [21] 16383) Integer(0 .. [22] 16383)

这个IE包含在如下消息中：

10.2.8 CELL UPDATE CONFIRM

10.2.16a HANDOVER TO UTRAN COMMAND

10.2.22 PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION 10.2.27 RADIO BEARER RECONFIGURATION 10.2.30 RADIO BEARER RELEASE 10.2.33 RADIO BEARER SETUP 10.2.40 RRC CONNECTION SETUP

10.2.50 TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION

以RADIO BEARER RECONFIGURATION消息为例来说明修改方式： 10.2.27 RADIO BEARER RECONFIGURATION

Information name Message Type UE Information elements Element/Group Need MP Multi Type and Semantics description reference Message Type Version

Information name …… Element/Group Need …… …… Multi …… …… …… …… …… …… Type and Semantics description reference …… …… …… …… …… …… Frequency info 10.3.6.36 Version …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… CN information elements …… UTRAN mobility information elements …… RB information elements …… TrCH Information Elements Uplink transport channels …… …… PhyCH elements Frequency info …… …… …… …… information OP Downlink transport channels 1 to 2 2 is only applicable for Rel－4 Multiple carrier case in 1.28Mcps TDD. Uplink radio resources …… Downlink radio resources …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……

上表中,1.28Mcps TDD可以提供多个频点信息，使用到频点信息的相关消息根据具体内容提供频点信息。目前CCSA相关行标（RRC部分的8.6.6.1节，对频率信息的描述）中，已经明确规定：如果频率信息中包含了两个频率，则第一个频率为小区的主载频，第二个频率为小区的辅载频。这样完全可以支持同一个小区内有多个频点，且只有一个频点上提供BCCH信息的情况，达到增添辅助载频信息的效果。 注：相关修改已体现在RRC行标草案中

3.3 Iub接口的影响

从目前的协议角度分析，对Iub接口的影响如下4

概述：

 引入了多频点小区的定义：一个小区可以支持一个或几个载频，如果小区配置的载频个数多于一个，

则称为多频点小区。

4

CCSA TC5#10次会议通过了华为的205号有条件使用UpPTS和FPACH的文稿，所以在行标COMMON TRANSPORT CHANNEL SETUP REQUEST消息的FPACH信息下加入了可选的UARFCN IE，如果此IE出现，则此FPACH建立在指定的辅载频上（目前此方案并未引入开发版本）。

NBAP协议：

 在CELL SETUP REQUEST消息中加入辅载频相关信息。原有载频和时隙信息默认为主载频信息，默

认在主载频上发送DwPTS和广播信息。

 在CELL RECONFIGURATION REQUEST消息中加入辅载频相关信息，可以动态增加、修改、删除辅

载频信息。原有时隙信息默认为主载频的时隙信息。

 在RADIO LINK SETUP REQUEST消息中加入频点信息，指明是RL建立在哪个频点上进行。  在RADIO LINK ADDITION REQUEST消息中加入频点信息，指明是RL增加在哪个频点上进行。  在RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE消息中加入频点信息，指明同步RL重配在哪个频点

上进行。

 在AUDIT RESPONSE消息中加入载频状态上报信息。

 在COMMON MEASUREMENT INITIATION REQUEST消息中加入频点信息，指明对哪个频点上进行

测量。

 在RESOURCE STATUS INDICATION消息中加入载频状态上报信息5。

注：引入多频点方案后，对9.2.1.40 Maximum Transmission Power IE的含义进行了进一步的澄清，即对于多频点小区，最大发送功率为小区中一个频点下同时使用的下行信道功率总和的最大值。

需要说明的问题：

 共享信道比较特殊需要根据情况具体分析。  目前未考虑非同步RL重配的情况。

注：相关修改已体现在Iub接口行标草案中

4 RRM算法影响

4.1 接纳控制

多个频点共用一套广播信道可能对接纳控制产生如下影响：

首先，无线资源表中增加了一维自由度---频率；因此，除了时隙、扩频码等资源的分配，还要考虑频率资源的分配。由于多个频点共用一套广播和公共信道，因此用户只能从主载波发起呼叫，而系统可以在该小区（扇区）的三个载波上进行接纳尝试。

为用户分配资源时分两步进行，首先考虑选择哪个频点，然后再在这个频点上选择哪个时隙。载波的优先级顺序可以按负荷轻重（即占用码道数的多少）来确定，优先分配负荷较轻的载波上的资源。 其次，对于基于干扰和功率的接纳控制算法来说，干扰模型发生变化，因此相关的测量和参数门限可能发生变化。接纳控制算法主要考察的是负荷和干扰门限，对于多载波系统需要在每个载波上获取测量报告，根据算法需求的不同可能包括如下测量报告

Received Total Wide Band Power Transmitted carrier power Timeslot ISCP RSCP

5

对于多频点小区，当出现小区建立成功而辅载频发生故障时，Node B需要通过RESOURCE STATUE INDICATION消息通知RNC发生故障的辅载频的信息。行标中，为了明确失败原因，在载频相关信息下加入了可选的Cause IE（目前在开发版本中没有引入此IE）。

从另一个方面看，采用三载波三扇区之后系统容量大幅度提升，在同一个地理区域、同等业务量的条件下，系统负荷减轻，因此可以弱化对干扰的考虑，工程上可以采用较为简单的接纳控制算法，比如基于码道硬判决的接入方法；但是，由于引入三载波三扇区可能造成邻频干扰和邻小区干扰增加，则每个载波上允许接纳的码道个数上限可能不变也可能降低，这个问题可以由网规网优结合实测结果来尽量避免。考虑用户和业务量的情况，在建网初期及一段时间内，可以建议采用基于码道硬判决的接入方法，暂不实现基于干扰和功率的接纳控制算法。

第三，资源的预留和分割方式将发生变化，要结合切换算法考虑为切换预留资源在各个载波上的分配。如果切换用户必须先切换到目标小区的主载波、再由主载波调整到辅载波，则需要在每个小区的主载波上预留更多的资源，辅载波上可以不做预留。反之，如果切换用户在主载频上完成同步后可以直接在辅载频上建立DCH，则需要将为切换预留的资源分配到每个载波上。目前的设备可以支持硬切换和接力切换，当采用硬切换时，需要在主载波上进行同步等过程，接下来分配的DCH信道可以在主载波或辅载波，这样的话需要在主载波预留较多的资源，辅载波预留的资源可以少一些；当采用接力切换时，可以将主载波和辅载波同等对待，预留相同的资源。另外各个载波上所预留的资源可以具体到各个时隙，且可以根据系统实际情况灵活配置。

4.2 切换

在本文提出的扇区化、多频点并有主载波的系统中，对切换算法而言，需要考虑的问题有如下几点：  导频强度的测量

由于辅助载波上没有Beacon channel，因此UE无法直接获取辅助载波的强度信息，这将会对切换判决产生不利影响。根据RRM组已给出的算法研究报告，无论是基于导频强度的切换判决算法还是基于导频强度和信号质量相结合的切换判决算法，都要求系统能够准确获取载波的强度信息。无疑，无法直接获取辅助载波的强度信息将会降低切换算法判决的可靠性。这种影响的程度需要进一步的考察。

 切换时是否需要首先切换到目标小区的主载波上

对于硬切换，UE在目标小区的上行同步的建立需要使用到UpPCH、FPACH等信道，而在同一个扇区中，只有主载波上有这些信道为各个载波所共用，因此，UE需要首先在主载波上进行工作。所以，此时将UE的业务首先转移到主载波上是合理的：一，容易实现；二，可以减少切换时延。

对于接力切换，由于预同步过程是开环同步，UE不需要在目标小区发生UpPCH，因此UE不需要首先工作在主载波上。此时，UE能够直接工作在最终确定的载波上（无论是辅助载波还是主载波）。此时若规定UE必须首先切换到主载波上，对于最终工作在辅助载波上的UE而言，中间的调整动作（包括信道调整和频点转换）将增加系统的开销。

对于规定切换时首先切换到目标小区的主载波上的策略，还有如下两个问题需要思考：一，UE在主载波上工作多长时间为宜？或者说从主载波到辅助载波的信道调整的触发条件是什么？二，由于主载波上资源有限，这种策略会不会引起呼损率或切换掉话率的升高，尤其是在用户较为密集的情况下？

问题一可以通过一定的仿真或实测分析解决，问题二需要与接纳控制算法中资源预留策略统一考虑。

根据公司的讨论结果，目前多载波系统中的切换算法采用直接切换到目标载波（主载波或辅助载波）的方案。由于UpPCH和FPACH信道只分配在主载波上，因此，对于硬切换算法，初始的同步和功率控制过程需要在主载波上完成，然后终端工作在指配的频点和专用信道上（如果指配的专用信道在辅助载波上，终端还需要进行频点转换）。接力切换时，切换终端可直接工作在指配的频点和专用信道上。

无论是硬切换还是接力切换，在RNC2.1的实现中，UE最终工作在哪个频点取决于分配业务信道时调用信道优先级排队的结果，详见4.3节“对信道优先级排队的影响”部分。

 主载波频率信息

当UE经过切换最终工作在一个扇区的辅助载波上时，无论是采用直接切换到相应的辅助载波上的策略，还是采用经过主载波然后调整到相应辅助载波上的策略，都需要考虑如何通知UE目标小区主载波频率信息。可以考虑的一种方法是，在切换的过程中，无论是切换到主载波上，还是切换到辅助载波上，通过某个切换消息（例如物理信道重配消息）通知UE该扇区的主载波频率信息。当然，这里需要修改当前的规范而将主载波频率信息加入到相应的消息中。关于频点信息在协议或规范中的修改情况请参考本文第3章“标准方面的影响”的相关描述。  频点转换

当UE从一个频点转到另外一个频点上工作时，UE需要一定的转换时间，在这段时间内，UE无法正常工作。对于本文提出的多频点系统，频点转换的次数将会比较多。有时需要考察频点转换所需时间对系统带来的影响，比如频点转换有没有必要？会不会丢失数据？等，这些问题需要加以注意和进一步的研究分析。

 切换时延

在本文提出的多频点系统中，切换时延可能会更长。这里，“更长的时延”包括：在主载波上接纳控制过程的时延增大、由主载波转入辅助载波时UE所需的转换时间等。

对于公司目前采用的直接切换到目标载波的切换方案，当进行硬切换时，如果终端使用的专用信道被分配到辅助载波上，切换时延会因终端从主载波到辅助载波的频点转换而增加。

4.3 DCA

对于DCA的影响，主要体现在： 1. 上下行时隙划分方面

由于前面约定了主载波和辅载波的上下行转换点配置一致，所以同一扇区的多个载波不需要考虑非一致的时隙分配方案，系统默认为3:3配置，并且支持时隙转换点静态设置。

2. 对信道优先级排队的影响

RNC接收到UE的呼叫请求后，比较简单的方案就是采用基于码道的信道优先级排队，即根据当前小区所有载波的资源分配情况，选择满足资源要求、负荷最小的载波，分配给用户（根据系统所采用的切换方式等因素配置各个载波预留的资源，信道优先级排队将考虑到预留资源的影响）。这是在考虑当前UE对辅载频业务时隙ISCP测量的难度，进行简化的一种方案，但是负荷最小的载波并不表示它的干扰也最小。时隙的优先级排队准则可以与目前的开发保持一致，并且各载波间相互独立，可以通过OMC_R设置。

需要注意的是：应该保证一个用户所占资源分配在一个载频上。因此不能将小区内n个载频上的所有UL（or DL）时隙打乱排队，必须先选择一个载频，然后在这个载频上再选择时隙。

3. 对信道选择的影响

信道选择部分总体思路没有变化，都是根据信道优先级排队的结果，按优先级从高到低选择信道，只是增加一轮对频点资源的依次选择，即先选择一个载波，在载波上选择合适的时隙，进而选择码道。

4. 对资源整合的影响

系统资源整合动作的触发原因一般包括以下情况：

1). 系统通过周期性的检测或在有码道释放时进行检测，一旦系统中零散分配的RU数占总RU数的比例达到某个阈值时，即触发整合动作。

2). 在实时高速率业务申请到来时，如果现有资源不能满足要求，则需要进行资源整合。

多载波的环境下，资源整合的触发原因将仍是以上两点，在触发后进行信道调整时，将不再局限于单个载波内，这就可能发生用户在小区内载波间的调整，通过物理信道重配置来实现。而且，由于多载波系统负荷相对较轻，触发资源整合的概率可能降低，而资源整合的成功率将提高。 5. 对信道调整的影响

多载波系统内信道调整（FDCA）的定位略有变化，即小区内载频/时隙间切换；具体实施方法不变，即通过物理信道重配置来实现。该算法的触发条件和性能可能受到影响。

如果切换过程需要首先切换到相邻小区的主载频上，随后可通过小区内的信道调整转换到辅助载频上，这样触发信道调整的可能性将大大增加。比较简单的设计就是规定在切换用户到来后的第[N]帧（需要通过仿真确定）进行信道调整，这样可以保证切换用户到达目标小区的主载波的稳定，且保证RNC有时间确定调整后的目标信道。如果切换没有限制首先切到邻小区主载频的话，则此不用进行此过程。

由于多载波系统的负荷有所减轻，因此由于用户间干扰造成的信道质量恶化的概率会有所降低，这种原因触发的信道调整会有所减少。

4.4 小区重选

对于小区重选，一个扇区使用多频点就需要为这个UE选定一个驻留频点，由于在空闲模式下UE需要监视系统寻呼信息，因此，建议UE就驻留在这个扇区的主频点上，当发起呼叫的时候在主频点上完成接入过程，例如同步、开环功率控制，然后再在FACH信道上通知这个UE所在的业务频点，这时，UE可以转到那个频点上承载业务。

UE在IDLE状态，周期测量本小区的主载频上的PCCPCH RSCP，根据测量结果计算本小区的驻留的条件参数准则Srx，当SrxSintrasearch时，触发UE对同频相邻小区进行测量，当SrxSintersearch时，触发UE对异频相邻小区进行测量，并根据测量结果对各个小区进行评估，（算法同单载波小区一致），对各个小区的优先级进行排队。当UE在本小区不满足驻留条件时，将在优先级队列中的相邻小区范围内对UE的驻留小区进行重选。

对于现在多扇区多载波的情况，如果设置各个扇区的主载频相同，需设置一个触发同频相邻小区的测量门限Sintrasearch，当SrxSintrasearch时，触发UE对同频相邻小区进行测量，然后根据测量结果对相邻小区的优先级进行评估，当本小区不满足驻留条件，或相邻小区中有更好的小区时，便进行小区重选。如果设置同一小区的不同扇区之间的主载频不一致，一个扇区的周围的小区既有同频小区也有异频小区，需要设置触发同频相邻小区的测量门限Sintrasearch，也要设置触发同频相邻小区的测量门限Sintersearch，当SrxSintrasearch时，触发UE对同频相邻小区进行测量，当SrxSintersearch时，触发UE对异频相邻小区进行测量。Sintrasearch要大于Sintersearch，这是考虑优先对同频相邻小区进行测量，然后对异频相邻小区进行测量。根据测量结果对各个相邻小区（包括同频和异频）进行评估、优先级排队，后续过程与单载波小区一致。由于现在系统仿真平台对Sintrasearch和Sintersearch这两个门限值不能仿真，需要网络规划或根据经验暂时设定一个值，并且对同频相邻小区和异频相邻小区的测量小区的个数需要网络规划给出一个值。

4.5 功率控制

对于多载波扇区，外环功率控制和内环功率控制将不会受到什么影响，关键是开环功率控制，因为是在主载波上完成开环过程，若UE转到副载波上承载业务，这时的开环过程计算的发射功率可能会不准确。开环功率控制的算法是基于：

PDPCH(SIR)DPCHLPCCPCH(IPDPCHN0)

首先是在主载波上的测量传输损耗和辅载波上的传输损耗会有频率选择性衰落的问题，其次是主频点上的干扰与辅频点上的干扰将不同。

若UE能够测量辅频上的时隙干扰，由频率选择性衰落造成主辅频点的传输损耗的差异可以忽略，（因为根据传输损耗的公式，L46.333.9logfc13.82loghrea(hre)(44.96.55loghte)logdCM 对于载波频率20M的差异，路径损耗只有0.15dB的差异。）

对于上行UE的开环发射功率计算，在协议25.331 10.3.6.91 中有一个参数PRXPDPCHdes， RNC能够通过Node B上报的各载频时隙干扰来计算这个值，并且给UE传输这个参数，UE就可以利用公式：

PDPCHPRXPDPCHLPCCPCH来估算上行开环发射功率，是考虑在辅频载波上的开环发射功率增加

一个裕度。

4.6 负荷拥塞控制(LCC)

对于N频点小区，小区拥塞、时隙拥塞等定义可以不变：小区内所有UL时隙拥塞或者DL时隙拥塞则小区拥塞。但是，N频点的引入影响小区拥塞和时隙拥塞的门限值设定。主载频和辅载频各个时隙的拥塞门限设置应该不同，主载频更苛刻一些。

考虑到主载频拥塞是很严重的问题，所以尽量保证主载频不拥塞，如果发现主载频资源预警了，则把部分PS业务、优先级低的UE、甚至某些话音业务调整到其他载频上，即触发信道调整算法。

另外，针对CAC/DCA的方案，如何衡量每个载频的负荷情况也是LCC算法需要解决的问题。目前，LCC算法的两种策略：码资源占用情况；NodeB对每个时隙的公共测量报告（UL:ISCP or Power; DL:Power。）

4.7 无线链路监测（RLS）

RLS主要基于信道质量测量报告（BLER），目前的算法过程中还会要求附加P-CCPCH RSCP报告（决定是否切换，与切换相关），所以目前的RLS算法可以触发HC、PS、FDCA、AMRC。采用n频点小区方案，可以考虑如何触发小区内频率间的FDCA，其触发条件与触发频率内FDCA的条件相同。其他的从实现流程上考虑，应该不受影响。

4.8 包调度（PS）

１．对ＰＳ算法影响分析：

PS算法可以分为两个部分，一个是新速率的生成方法。考虑如下情况，某高优先级384K业务用户等待接入，当前最空闲的载频上有若干高速分组业务，但是其他载频上的资源不足以接收这些分组业务，则只有将这些分组业务的速率降下来后再调整到其他的载频上才能既保证分组业务不中断，又可以让新的用户接入（在小区负荷比较重的时候是否会出现这种情况以及算法是否被要求处理这种情况有待讨论），如果出现这种情况且要求处理，则有可能要求PS业务速率下调多于一个等级，如果考虑到这种情况，后面的所述的算法需要做较大的调整，如果将要接入的这个大业务用户是实时的，可以考虑调整的发起者让PS将分组业务速率降到最低，然后再将用户调整到其他载频，在新的载频上，分组业务通过4A测量报告将速率再逐步上调。这就要求PS在这种情况下具有一次性的将速率降到最低的能力，这一能力是现在的PS所没有的。

算法的另一部分是流程控制，如果仍然要处理上面所说的情况，但PS不允许一次性下调到最低速率，则需要在调整时逐次下调到一个可接受的速率，这时需要有一个业务速率调整和尝试码资源分配的交替过程，因此，在这个过程所涉及算法的设计时，需要防止重复的相互调用。

２．实现方案考虑

考虑到与现行的程序开发相一致，建议资源分配有关的具体操作不放在PS里面做，资源分配方案实际上和频点优先级有关，建议放在DCA中描述，作为对DCA的一个要求，下面所说的PS功能只涉及新的业务速率的产生和对资源调整过程的控制。

本PS算法包括产生新业务速率的方法和PS业务资源调整的流程控制两部分。下面只讨论新业务速率产生流程。

新业务速率产生的方法和PS的触发方式有关。在以下三种情况下，多频点小区的PS算法可以被触发： （1）RLS触发

RLS触发PS的前提是RLS收到5A事件测量报告，且不满足切换条件，同时也不满足FDCA的触发条件，这时，如果有分组业务就触发PS算法模块，请求降低PS业务速率。此时，RLS将UE ID、RAB ID、Traffic Class、时隙方向作为输入参数传给PS，PS根据这些参数查询该RAB当前的业务速率，然后再查询系统可提供的业务速率表，看当前的用户业务速率是否是最低的业务速率，如果是最低的，就立即结束算法，并释放UE占用标志；如果还有更低的速率，则将此速率连同UE ID和RAB ID填入发给RAM的消息中，然后将消息发给RAM。

（2）4A事件测量报告触发

4A事件指的是RLC层队列太满，因此需要通过触发PS来提高业务速率。当PS处理4A事件测量报告之前，要先检查是否有其他算法正在对此UE进行操作，如果有，则放弃本次操作；如果没有，则设置UE被PS算法占用，然后察看当前业务速率是否是最高的业务速率，如果是，则放弃本次操作，并释放UE占用标志；如果当前的速率不是最高的业务速率，则将当前的业务速率上调一个等级，放到发送给RAM的消息中。

（3）4B事件测量报告触发

4B事件指的是RLC层队列比较空闲，因此可以考虑降低业务的传输速率，释放部分信道资源。。这种降低是逐步的降低，而不是调整到最低速率。当PS处理4B事件测量报告之前，要先检查是否有其他算法正在对此UE进行操作，如果有，则放弃本次操作；如果没有，则设置UE被PS算法占用，然后察看当前业务速率是否达到最低的业务速率，如果已经是最低的业务速率，则结束，并释放UE占用标志；否则查找比当前业务速率低一档的业务速率，放到发送给RAM的消息中。

5对RNC实现的影响

5.1 对RNC内部实现的影响

 由于需要修改标准消息，所以标准消息对应ASN.1的数据结构需要求修改，从而使得HSPS子系统内

部实现标准消息部分的相关数据结构需要修改；  由于Iub接口的变化，使得HSPS内部Uu接口和Iub接口管理模块之间的接口需要修改，添加相应内

容，并修改对应的数据结构；涉及到HSPS内部的CELL_Context、Node B Context 、UE Context和A3接口上的内容

 由于小区中增加了多频点信息，在HSPS内部的无线资源管理时，增加了频率的索引和分配，修改RRM

和RAC模块之间的接口和流程；

 由于RRM算法增加了频率信息， RRM在进行无线小区的管理时，需要增加一维频率信息，目前算

法实现时的数据结构和流程可能需要修改；

 由于小区由原来的单载频变为多载频，在存储小区的无线资源状态和资源信息时，内存增加。

 N频点的引入，导致增加RNC内部操作维护部分的配置功能需要增加，对HSPS的配置消息需要增

加内容，内部数据结构组织方式变化较大，与之相关的代码和设计文档全部需要修改。对于OAMS和HSPS之间的A3接口上需要增加载频的配置信息，故A3接口上的消息需要修改；OAMS内部的数据结构需要修改，该部分代码和对应的文档需要修改

 由于N频点的引入，使得操作维护的人机界面发生改变，对应内部的设计和代码需要新增该部分的功

能。

 由于N频点的引入，在进行内部的单元测试时，以前的测试用例和脚本不再适用，需重新开发。  由于N频点的引入，使得异常处理流程从单频点该为多频点，增加了实现的复杂性。

5.2 对RNC的Iub接口实现的影响

Iub接口的内容目前在RNC内部涉及到HSPS、OAMS、TNSS子系统的内部实现，所以该方案的引入导致这些子系统需要进行相应的改动，来适应该方案，对于Iub接口的影响在RNC内部，主要体现在以下这几个方面：

1、由于在新方案下，Iub接口上的部分NBAP消息需要增加相应的内容，导致这部分消息的数据结构和ASN.1的结构需要改动；

2、由于增加了频率信息，相应的小区故障处理部分在主载频故障、辅载频故障、以及小区故障时的流程应进一步细化；

3、Iub接口上流程的改动，在RNC内部需要进行修改

4、另外由于N频点方案的引入，在对Node B配置时，需增加相应的信息，自定义的IPOA通道上的消息内容需要增加，并修改相应的流程，修改RNC和OMC_R的接口内容，在RNC内部实现时，需要对OAMS子系统的数据结构和流程进行相应的修改； 5、目前在多载波情况下，一个小区中的载波和一条业务PVC进行绑定，需增加载波和PVC的映射关系（在TNSS或HSPS需完成载波和PVC的映射关系，可由OAMS进行配置），以保证用户资源分配时的正确性，增加OAMS,HSPS,TNSS的功能和修改响应的数据结构；

5.3 对RNC的RRM算法实现的影响

参见第4章

6 对NODE B实现的影响

6.1 对Node B 处理流程的影响

NodeB加电后进行Iub接口链路建立以及内部软件初始化工作，以上工作完成后NodeB可以进行小区建立过程的处理。

小区建立过程一般包括小区相关的公共物理信道和传输信道的建立，以及相关的Iub接口传输承载的建立，最后通过系统信息在空中接口的广播发送表征小区可以提供接入服务。

之后NodeB可以在建立的小区上提供用户接入和业务传输功能。

在NodeB软件处理过程中设备有可能出现各种故障——仅影响单个用户处理的故障称为一般故障；影响单个小区的故障称为局部故障；影响整个NodeB工作的故障称为全局故障。NodeB软件通过相关处理流程分级实现对以上故障的处理。

此外，为保证Node B的可靠工作，软件处理流程还包括一些辅助流程，如： SFN同步流程，保证小区间的SFN定时和帧号同步；

热倒换流程，保证NodeB的主控单元发生突发故障时可以迅速启动备用板卡继续工作；

基站校准流程，修正由于射频硬件时延引起的帧定时误差以及补偿电缆损耗给链路增益带来的影响； 其他操作维护流程，包括动态配置、文件下载等。

在实现多频点小区特性之后，总的处理流程基本不变，但由于此时一个小区包含多个频点，并且一个扇区只有一个主频点，因此NodeB启动流程、局部故障处理流程以及校准流程会有不同：

6.1.1 启动流程

NodeB的OM必须事先知道每个localCell对应的频点个数，这样在OM统计BBU单元初配完成后，只要某扇区存在一个启动成功的BBU单元，就可以使之承载主频点，添加对应的localCell。如果localCell对应的BBU没有全部启动成功，则可以建立降质使用的小区。

6.1.2 多载频小区辅载频故障处理

参见《Iub接口技术规范》5.2.3.4节“无线网络层故障”。

6.1.3 多载频小区主载频故障处理

参见《Iub接口技术规范》5.2.3.4节“无线网络层故障”。

6.1.4 单载波小区频点故障或多载波小区最后一个频点故障

参见《Iub接口技术规范》5.2.3.4节“无线网络层故障”。

6.1.5 校准流程

1) 由于做AC校准时，RFU从主频点对应的BBU单元取用信号。因此，在建小区时给RFU设置完所有

可用的频点后，需要再通知RFU，其中哪一个BBU上承载的是主频点；

2) 由于只有主频点上有DWPTS时隙信号，因此周期校准中采用测量主频点的DWPTS的功率值来动态

调整RFU中Pgc的参数；

3) 由于频点有了主辅之分, 在周期校准的时候需区分辅频点故障、主频点故障的处理，并增加辅频点恢

复的后处理流程。

6.2 对软硬件设计上的影响

6.2.1 对硬件设计的影响

LMTNode BOpticalfiberACURIU8260SCM8260SCM8260GPSModuleRNCIMAGPSModuleATMSwitchATMSwitchClockDistributionATM HighwayNNmax = 911313BBUBBURFURFUTPATPAATMHDLCEthernetLVDSUser dataSignalling(NBAP+ATM)communication among microprocessorsHot-swapCan BusSerialport 1Serialport 2Serialport nAlarmsignalClock lineSingleActiveStandby

如上图所示，NodeB采用主从架构。ACU单元处理Iub接口的接入和无线资源以及操作维护控制，BBU单元处理一个载波扇区的信道。由于多频点小区特性未增加NodeB的处理能力要求，只是BBU由原来的处理一个逻辑小区的信道转为处理一个逻辑小区上某个频点上的信道，因此多频点小区特性对现有的硬件架构没有影响。

6.2.2 对软件设计的影响

OM子代理 OM主代理 OM子代理 ALCAP ALCAP代理 SAAL NBAP 主控 NBAP 代理 L1 RF主控 TPA主控 RRC/MAC-b X IUB RIU SCM BBU FP RFU TPA

NodeB的主要功能是提供用户接入服务和在Iub接口、Uu接口上为用户消息提供传输服务。由于多频点特性对传输通道没有影响，因此，业务的传输和处理相关的软件基本没有影响。

相反的，对于执行通道管理的控制软件，由于小区的基本资源模型发生变化，因此，对这部分软件影响很大。包括，NBAP软件，OM软件及PL软件。 6.2.2.1 对NBAP软件的影响

1、 小区建立/重配/删除

如果RNC发来的小区建立请求中出现频点数超过一个，NBAP将第一个频点作为主载频，其它为辅载频。NBAP将向多个BBU发起小区建立消息，而只在主载频上激活PCCPCH，上下行导频和广播子系统。 2、 公共传输信道建立/重配/删除，系统信息更新

只在主载频上进行。 3、 无线链路建立

NBAP通过请求消息的C_ID 和频点信息查找资源表，向对应的BBU发送无线链路建立请求消息。 4、 同步无线链路重配置

如果收到的请求消息中没有频点信息，则认为是无线链路同步重配过程在原来的频点完成，这种情况与原来的实现相同。

如果收到的消息中存在频点信息，认为该条无线链路从旧的频点上重配到新的频点。此时对DPCH：在RL同步重配中如果更换频点，必须给定新频点上完整的DPCH信息；NodeB将判断如果没有DPCH Add信息，就会返回本次重配置失败。NodeB不考虑DPCH Modify, DPCH Del信息，将自行删除原来频点上的物理信道。

对DCH：参考无线链路增加过程，RNC可以不提供DCH信息，由NodeB读取原来频点上的信息，配置到新的频点上。支持换频点的同时换业务，即支持在原频点DCH信息的基础上，进行DCH的增加、修改、删除。 5、 阻塞

阻塞过程将触发对多个BBU的阻塞消息，其中主载频所在的BBU将会disable PCCPCH和DwPCH，释放无线链路，辅载频只释放无线链路。 6、 解阻塞

解阻塞过程将触发对主载频所在的BBU的解阻塞消息，主载频所在的BBU将会enable PCCPCH和DwPCH。 7、 RL增加

对RL增加过程的影响不大，只要RNC请求消息中带有足够的消息（小区号和频点），过程可以找到对应的BBU即可。 8、 公共测量初始化

公共测量初始化是针对一个频点发起的，因此在测量初始化请求消息中需要增加频点的信息。NBAP需要先根据消息中指定的C-ID和频点信息来查找所对应的BBU，然后进行一系列判断和申请资源的操作。 9、 资源表结构

资源表重新设计，不再使用以前将所有资源都存储在SCM的做法，而是将与频点相关的信息存放在各BBU。由于资源表的重大变化，将影响所有过程的具体实现。 10、 多频点方案对备份、倒换的影响。

以前的热备份方案不再有效，需结合资源表的新结构重新设计。 6.2.2.2 对OM软件的影响

MIB修改

1 修改spbTable，体现对应的载波号和本地小区标识的信息；

2 修改localCellTable，提现本地小区包含的BBU的信息和Dwpts的功率值

OM处理流程的修改

1、 启动流程，参见6.1.1节“启动流程”。 2、 BBU故障后处理：

1） 在小区没有建立的情况下，如果主频点对应的BBU故障，则删除原来的LocalCell，如果存在其

他可用的BBU单元，则调整主辅频点对应的BBU单元，再重新添加LocalCell即可； 2） 在小区没有建立的情况下，如果辅频点对应的BBU故障，则直接通知NBAP即可；

3） 在小区建立的情况下，如果辅频点对应的BBU故障，则需要通知NBAP，小区降质使用，具体流

程参见6.1.2节“多载频小区辅载频故障处理”；

4） 在小区建立的情况下，如果主频点对应的BBU故障，则需要清空RNC侧和NodeB的小区信息，

如果还存在其他可用的BBU，则调整主辅频点与BBU的对应关系，重新添加本地小区，具体流程参见6.1.3节“多载频小区主载频故障处理”和6.1.4节“单载波小区频点故障或多载波小区最后一个频点故障”。

3、 BBU故障恢复后处理：

1） 如果存在本地小区，则直接通知NBAP “BBU OK”即可；

2） 如果不能存在对应的LocalCell，如果满足一定的条件（对应的扇区初始化校准成功），则添加

LocalCell。

4、 事件后处理：

1） 小区删除的事件后处理：由于原来的BBU故障，走“小区删除流程”，并且只有小区删除才能删

除本地小区，所以在收到小区删除的命令后，需要判断是否删除本地消息，而现在的方案中，如果BBU故障直接处理，所以不存在这样的事件后处理。 校准流程的影响，请参见6.1.5节“校准流程”。

6.2.2.3 对PL软件的影响

1． 只在主载频下发送PCCPCH和下行导频； 2． 只在主载频进行SYN_UL检测。

7 对UE实现的影响

7.1 对UE物理层的影响

多载频方案对UE物理层的影响主要体现在以下几个方面：

1、小区初搜

小区初搜算法本身可以不做任何改动，只是由于UE在辅载波进行搜索会占用一定的时间，在实际网络环境下小区初搜所花费的时间会比单载波方案有所延长。但考虑到在小区初搜的特征窗搜索阶段就可以排除辅载波，花费的时间并不会很长，因而对小区初搜性能的影响可暂不考虑。

2、对L1-L1C接口的影响

如果不考虑异频Timeslot ISCP的测量，由于现有的L1-L1C接口中对DPCH已经有频点信息的描述，我们不需要对该接口进行改动。但出于功能扩充的需要，我们决定在L1-L1C接口的小区信息中增加主载频信息，在Timeslot ISCP测量命令中加入频点信息。

3、对物理层主控模块MC（main controller）的影响

在原有的单载波方案下，由于一个小区中的SYNC_DL、SYNC_UL、P-CCPCH、S-CCPCH、DPCH等物理信道都在一个载波下，MC模块在很多过程中并不对L1C消息中的频点进行解析。在多载波方案下，MC面临着DPCH信道可能与公共物理信道不在同一载波的情况，因而必须对L1C命令中的DPCH频点信息进行解析。与之相对应，MC对于射频器件的控制也将有所变化。

另外，DPCH状态下，对于当前小区TS6和TS0连续接收的情况，由于需要考虑频点转换时间，物理层软件和射频项目组需要评估用TS0的midamble来测量本小区P-CCPCH RSCP的可行性。由于物理层软件方案中同时准备了用SYNC_DL来测量P-CCPCH RSCP，多频点方案不会给物理层软件带来不确定的修改风险。 总之，多频点方案对UE物理层算法没有任何影响，主要影响在于物理层的过程控制。这部分修改工作是一个工作量的问题。

7.2 对UE高层协议的影响

多载频方案对UE高层协议的影响主要体现在以下几个方面：

1、对RRC模块的影响

鉴于在RRC协议消息中增加了主频点信息，RRC需要分别保存主频点信息和可能存在的辅频点信息，并配置给L1C，RRC和L1C之间的接口需要修改。

2、对L1C模块的影响

保存RRC配置的主频点以及辅频点信息；在公共信道进行数据收发时，L1C在物理信道公共描述中填写小区主频点；转入DCH进行数据收发时，L1C需要将DPCH所在频点配置给L1。

8 对网规和网优的影响

因只在主载频有广播和下行导频，合适的网络规划可以较好的降低TS0和DwPTS对一定距离外的小区的UpPTS时隙的干扰。主载波的频点需要规划确定。

9 潜在风险分析