1、引言

測(cè)量是TD-SCDMA系統(tǒng)的一個(gè)重要功能。物理層上報(bào)的測(cè)量結(jié)果可以用于系統(tǒng)中無(wú)線資源控制子層完成諸如小區(qū)選擇/重選以及切換等事件的觸發(fā)，也可以用于系統(tǒng)中操作維護(hù)部分，觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

系統(tǒng)的測(cè)量可以用如圖1所示的測(cè)量模型來(lái)描述，A點(diǎn)為各種測(cè)量樣本的入口，物理層將測(cè)量樣本收集起來(lái)，生成各種測(cè)量參數(shù)從B點(diǎn)輸出。B點(diǎn)輸出的測(cè)量參數(shù)經(jīng)過(guò)物理層過(guò)濾提取所需的測(cè)量參數(shù)從C點(diǎn)輸出。層3過(guò)濾按對(duì)等層的要求，對(duì)來(lái)自底層的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和過(guò)濾，結(jié)果從D點(diǎn)輸出。報(bào)告準(zhǔn)則評(píng)估器則根據(jù)來(lái)自D點(diǎn)的值和一些門限值（D′點(diǎn)）進(jìn)行比較，以確定是否通過(guò)Uu口或Iub，口發(fā)送測(cè)量報(bào)告。若條件滿足，如定時(shí)時(shí)間到（周期性測(cè)量報(bào)告）或觸發(fā)事件發(fā)生（事件觸發(fā)測(cè)量報(bào)告），評(píng)估器則根據(jù)協(xié)議的要求，按對(duì)等層實(shí)體所需的格式構(gòu)造測(cè)量報(bào)告，從E點(diǎn)輸出。E點(diǎn)可以被看作Uu接口（UE-Node B）或Iub接口（Node B-RNC）。本方案設(shè)計(jì)的TD-SCDMA物理層上報(bào)的測(cè)量值就是從E點(diǎn)輸出到物理層測(cè)量接口。
        

圖1 測(cè)量模型

2、測(cè)量參數(shù)的選取

參考3GPP TS25.225協(xié)議，可將測(cè)量參數(shù)分為UE（用戶設(shè)備）端測(cè)量參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)端測(cè)量參數(shù)。

2.1　UE端測(cè)量參數(shù)的選取

UE端主要測(cè)量以下參數(shù)：

●給定時(shí)隙的干擾信號(hào)碼功率（ISCP，interference signal code power），等于給定時(shí)隙內(nèi)接收到的所有訓(xùn)練碼（midamble）功率減去有用信號(hào)碼功率，用于衡量時(shí)隙內(nèi)其他用戶信號(hào)對(duì)本用戶信號(hào)的干擾。

●P-CCPCH信道上的接收信號(hào)碼功率（P-CCPCH received signal code power，P-CCPCH RSCP），是本小區(qū)或鄰小區(qū)的P-CCPCH上接收到的信號(hào)碼功率。

●UTRAN載頻接收信號(hào)強(qiáng)度（received signal strength power，RSSI），指在給定頻率和時(shí)隙上測(cè)得的寬帶功率。

●信干比（signal to interference ratio，SIR）。SIR=RSCP/Interference×SF，RSCP：所配置信道上的接收信號(hào)碼功率。Interference：附加在信號(hào)上而不能被接收器消除的干擾。SF：使用的擴(kuò)頻因子。

●傳輸信道數(shù)據(jù)塊差錯(cuò)率（block error rate，BLER），是對(duì)單位時(shí)間給定傳輸信道上收到壞數(shù)據(jù)塊的統(tǒng)計(jì)。

●UE發(fā)射功率，即UE在給定載頻和時(shí)隙上的發(fā)射功率。

●SFN-CFN觀察時(shí)間差，即給定鄰近小區(qū)的系統(tǒng)幀號(hào)與UE的連接幀號(hào)之間的時(shí)間差。

●SFN-SFN觀察時(shí)間差，即UE從2個(gè)UTRAN小區(qū)（服務(wù)小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)）測(cè)得的接收幀定時(shí)差。

●定時(shí)提前量（TADV），TADV=TRX-TTX，TRX是UE根據(jù)某一下行時(shí)隙從接收信號(hào)中計(jì)算出來(lái)的上行時(shí)隙的開始時(shí)間點(diǎn)。TTX是UE在同一上行時(shí)隙實(shí)際使用的時(shí)隙起始點(diǎn)。

2.2　小區(qū)測(cè)量參數(shù)的分析選取

小區(qū)測(cè)量參數(shù)包括：

●RSCP（received signal code power），在DPCH、PRACH或PUSCH等物理信道上收到的某一個(gè)信號(hào)碼功率。

●ISCP。

●接收到的總寬帶功率，即脈沖成形濾波器帶寬內(nèi)的接收功率（包括信號(hào)和噪聲）。

3、測(cè)量采集上報(bào)結(jié)構(gòu)框架

測(cè)量值的采集上報(bào)由無(wú)線資源管理（radio resource management，RRM）和操作維護(hù)（operator and management，OAM）兩部分完成，其框架如圖2所示。
        

3.1　OAM部分

OAM部分的測(cè)量值采集上報(bào)功能由后臺(tái)控制Server模塊、前臺(tái)主控Manager模塊和前臺(tái)執(zhí)行Agent模塊3部分通過(guò)消息機(jī)制共同完成。

OAM負(fù)責(zé)發(fā)起對(duì)UE或小區(qū)的測(cè)量任務(wù)，從RRM采集測(cè)量值，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和維護(hù)。

Server模塊負(fù)責(zé)設(shè)置、發(fā)起、停止測(cè)量任務(wù)，提供可視化的用戶界面，將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行接收、顯示、存儲(chǔ)和維護(hù)。

Manager模塊是駐留于操作維護(hù)處理（operation maintenance processor，OMP）單板上的子任務(wù)。它負(fù)責(zé)將測(cè)量任務(wù)請(qǐng)求從Server轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的Agent進(jìn)程，并將測(cè)量請(qǐng)求應(yīng)答從Agent轉(zhuǎn)發(fā)到Server。

Agent模塊是駐留于各個(gè)呼叫控制處理（call main processor，CMP）單板上的子任務(wù)，負(fù)責(zé)接收Manager轉(zhuǎn)發(fā)的測(cè)量任務(wù)請(qǐng)求，并將RRM上報(bào)的測(cè)量結(jié)果上報(bào)給Manager。

3.2　RRM部分

如圖2所示，測(cè)量涉及的RRM部分也是駐留于CMP板上的子任務(wù)。

RRM分為算法模塊和測(cè)量模塊。算法模塊（algorithm module，AM）實(shí)現(xiàn)RRM的呼叫接納控制、動(dòng)態(tài)信道分配、切換控制、負(fù)荷擁塞控制、功率控制、小區(qū)選擇與重選、無(wú)線承載控制等功能；測(cè)量控制模塊（measurement control module，MCM）則實(shí)現(xiàn)RRM的測(cè)量功能。

RRM負(fù)責(zé)發(fā)起對(duì)Uu口或Iub口的測(cè)量，當(dāng)接口上報(bào)測(cè)量報(bào)告后，處理采集的測(cè)量報(bào)告組合成UE測(cè)量信息或小區(qū)測(cè)量信息的格式上報(bào)給OAM。

4、測(cè)量值的采集上報(bào)流程

測(cè)量值的采集上報(bào)流程如圖3所示，方案設(shè)計(jì)了2種方式（物理層周期性上報(bào)和事件觸發(fā)測(cè)量上報(bào)）的處理流程，實(shí)際系統(tǒng)一般都把這兩種方式相結(jié)合使用。
   

圖3　測(cè)量值的采集處理流程

物理層周期性上報(bào)方式是OAM發(fā)起測(cè)量請(qǐng)求。RRM處理請(qǐng)求并發(fā)起測(cè)量，物理層周期上報(bào)的流程。

事件觸發(fā)測(cè)量值上報(bào)方式不涉及OAM測(cè)量的請(qǐng)求發(fā)起，是當(dāng)觸發(fā)事件出現(xiàn)時(shí)，物理層主動(dòng)將測(cè)量報(bào)告上報(bào)給RRM的測(cè)量模塊。

4.1　RRM測(cè)量值采集上報(bào)

4.1.1　RRM發(fā)起測(cè)量

RRM發(fā)起測(cè)量流程見圖4，圖中AM表示算法模塊，MCM表示測(cè)量模塊。

圖4　RRM測(cè)量發(fā)起流程

各個(gè)算法模塊根據(jù)需求發(fā)測(cè)量請(qǐng)求消息（MEAS_REQ）給測(cè)量模塊，啟動(dòng)定時(shí)器等待應(yīng)答，測(cè)量模塊在定時(shí)器設(shè)定的時(shí)間內(nèi)收到MEAS-REQ隨即發(fā)測(cè)量請(qǐng)求消息應(yīng)答（MEAS_ACK）。如果在定時(shí)器設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到MEAS_ACK則丟棄這個(gè)測(cè)量請(qǐng)求消息并重發(fā)。

測(cè)量模塊解析消息MEAS_REQ，根據(jù)測(cè)量算法判斷是Uu口測(cè)量還是Iub口測(cè)量。根據(jù)解析后的信息查找數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的字段信息，如果其對(duì)應(yīng)的測(cè)量字段設(shè)置為允許，則可以進(jìn)行以下步驟。
測(cè)量模塊查找數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取測(cè)量方案和測(cè)量參數(shù)配置，連同算法模塊所發(fā)的測(cè)量請(qǐng)求消息一起組合成測(cè)量控制消息（MEAS_CTR）發(fā)給相應(yīng)的測(cè)量進(jìn)程（Uu或Iub測(cè)量進(jìn)程）發(fā)起測(cè)量。

4.1.2　物理層測(cè)量上報(bào)到RRM

測(cè)量結(jié)果的上報(bào)可以是周期性的，也可以是基于一些特定事件觸發(fā)的。上報(bào)流程（見圖5）如下：

圖5　RRM測(cè)量值上報(bào)流程

●Uu或Iub口測(cè)量進(jìn)程在收到測(cè)量控制消息（MEAS_CTR）后，定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到（周期性測(cè)量報(bào)告）或觸發(fā)事件出現(xiàn)（事件觸發(fā)測(cè)量報(bào)告）時(shí)將測(cè)量報(bào)告組織成測(cè)量報(bào)告消息（MEAS_REPORT）發(fā)給RRM的測(cè)量模塊。測(cè)量報(bào)告包括UE部分和小區(qū)部分。

●測(cè)量模塊收到MEAS_REPORT首先按照事先定義的接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行解碼。

●測(cè)量模塊再根據(jù)測(cè)量報(bào)告類型的不同，查找對(duì)應(yīng)的算法模塊。

●各個(gè)對(duì)應(yīng)的算法模塊根據(jù)解碼后的MEAS_RE_PORT進(jìn)行事件觸發(fā)處理，在UE部分包括：給用戶分配或重配專用物理信道，重配置、小區(qū)切換等；在小區(qū)部分包括：判斷小區(qū)負(fù)載狀態(tài)變化，判斷碼表信息變化，接納／釋放一個(gè)新用戶。

●各個(gè)算法模塊再調(diào)用OAM中Agent的接口函數(shù)，輸出所需要的測(cè)量信息。

4.2　OAM測(cè)量采集上報(bào)

OAM采集發(fā)起流程是：Server發(fā)送測(cè)量任務(wù)消息MEAS_REQ給OMP板上的Manager進(jìn)程，Manager進(jìn)程根據(jù)任務(wù)消息查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，找到相應(yīng)的CMP板，轉(zhuǎn)發(fā)給該板上的Agent進(jìn)程，Agent進(jìn)程接收到測(cè)量任務(wù)消息后，判斷消息是否有效。如果有效則返回成功應(yīng)答MEAS_ACK給Manager進(jìn)程；如果判斷無(wú)效，則返回參數(shù)錯(cuò)誤應(yīng)答MEAS_ACK給Manager進(jìn)程。Manager進(jìn)程將應(yīng)答MEAS_ACK轉(zhuǎn)發(fā)給Server，如圖6所示。
               

圖6　OAM采集流程

測(cè)量值上報(bào)由RRM調(diào)用0AM提供的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，Agent讀取RRM上報(bào)UE或小區(qū)測(cè)量信息，發(fā)送給Manager。Manager收到RRM發(fā)來(lái)的測(cè)量信息數(shù)據(jù)后，加上時(shí)間信息發(fā)給Server，如圖7所示。

圖7　OAM上報(bào)流程

5、結(jié)束語(yǔ)

上述的TD-SCDMA測(cè)量采集上報(bào)方案已得到實(shí)際驗(yàn)證。是可行的，處理效率也較高，這種方案的優(yōu)勢(shì)主要有：

●測(cè)量采集上報(bào)方案劃分為OAM模塊和RRM模塊，結(jié)構(gòu)清晰，易于實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，RRM劃分為測(cè)量模塊和算法模塊，當(dāng)測(cè)量值上報(bào)后處理分發(fā)到各個(gè)算法模塊。各個(gè)算法模塊就可以做相應(yīng)的事件觸發(fā)。各模塊間耦合性小，方便功能擴(kuò)展。

●框架各模塊間以請(qǐng)求-應(yīng)答的消息傳遞方式進(jìn)行交互，通過(guò)合理設(shè)計(jì)交互數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和通信流程，可以簡(jiǎn)化流程。

●在OAM部分，將前臺(tái)處理流程劃分為Manager總控部分和Agent執(zhí)行部分是一個(gè)創(chuàng)新。任務(wù)由總控分成駐留于CMP板上的各個(gè)子任務(wù)，便于控制不同的駐留于CMP板的子任務(wù)。同時(shí)，這種結(jié)構(gòu)便于擴(kuò)展，對(duì)于子任務(wù)的增加只需要增加CMP單板和接口函數(shù)。對(duì)其他CMP板及其駐留其上的子任務(wù)沒(méi)用任何影響。

●OAM和RRM之間通過(guò)駐留于CMP板上的接口函數(shù)調(diào)用關(guān)系來(lái)獲取測(cè)量結(jié)果，這是對(duì)請(qǐng)求-應(yīng)答消息傳遞通信機(jī)制的一種補(bǔ)充，也是一個(gè)創(chuàng)新。這種處理方式方便各個(gè)算法模塊在事件觸發(fā)的時(shí)候靈活地將測(cè)量結(jié)果發(fā)給0AM，而不是單純地統(tǒng)一處理，屏蔽了算法模塊處理機(jī)制千差萬(wàn)別造成的處理麻煩。不需要定義統(tǒng)一的接口數(shù)據(jù)、消息體結(jié)構(gòu)，而是一對(duì)一的處理，方便了算法的優(yōu)化?！?/p>