20080917 r99 - tauscheck

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20080917 r99 - tauscheck

  1. 1. Workshop UMTSWorkshop UMTS R99R99 Fernando Tauscheck
  2. 2. Tópicos: • Serviços – Circuit Switch; – Packet Switch. • Radio Resource Management: – Controle de Carga; – Controle de Admissão; – Controle de Potência; – Agendamento de Pacotes; – Handover.
  3. 3. Serviços: • Serviços CS: – Voz: • A taxa varia conforme: – Carga da rede; – Limitação de cobertura. • Processo executado à cada 20ms. • Ganho com DTX. – Vídeo: • Taxa de 64 kbps; • Norma prevê downgrade para chama de voz (ainda não implementado na rede); 12,29 10,28 7,957 7,46 6,75 5,94 5,153 4,752 SID1 null0 Taxa (kbps)Codec
  4. 4. Serviços: • Serviços Ps: – Usuário à Usuário: • MMS; • PoC; • Voip; – Conteúdo: • Navegação (WAP, WWW, ...); • Audio e Video Streaming; • Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS). 810Ps 384 kbps 810Ps 256 kbps 35Ps 144 kbps 45Ps 128 kbps 23Ps 64 kbps 11,5Ps 32 kbps 11Ps 16 kbps 11Ps 8 kbps 23CS 64 kbps 11AMR 4,75 kbps 11AMR 12,2 kbps DownlinkUplinkBearer Consumo de CE – R99 Bearers
  5. 5. Radio Resource Management: • RRM é responsável pela melhor utilização dos recursos de rádio: – Potência de Transmissão e Interferência; – Códigos lógicos. • O equilíbrio entre Capacidade, Cobertura e Qualidade é realizado continuamente. – Qualidade mínima necessária para um usuário (nem mais, nem menos) -> Maior número de usuários • Os recursos de rádio são continuamente monitorados e otimizados pelas várias funcionalidades do RRM. QoS CapacidadeCobertura
  6. 6. RRM: Controle de Carga (LC) • Deve garantir que o sistema não fique congestionado e permaneça estável, atuando sobre: – Controle de Carga no Downlink*; – Controle de Carga no Uplink*; – Reduz o throughput do tráfego de dados; – Handover para outro canal WCDMA; – Handover para o GSM; – Diminui a taxa de bits real nas conexões de Voz (AMR); – Desconecta conexões com baixa prioridade (NA). * Atividades realizadas na NodeB, com freqüência de 1,5kHz. Sobrecarga Área de Atuação Carga Normal Potência Tempo
  7. 7. RRM: Controle de Admissão (AC) • Garantir que a admissão de um novo usuário não sacrifique a cobertura planejada ou a qualidade das conexões existentes. • Atua sobre três atividades principais: – Novas conexões: • Leva em conta a carga atual (LC) e a carga da nova conexão (UL e DL). • Considera as conexões Real Time prioritárias em relação às Não Real Time. • Em condições de Overloading, novas conexões não são aceitas. – Definição do QoS das conexões existentes: – Alocação de potência para cada conexão (inicial, máximo e mínimo):
  8. 8. RRM: Controle de Potência (PC) • Imprescindível para evitar o problema ‘near-far’; • Um PC mal planejado, incrementa a interferência, reduzindo a capacidade. • O PC deve minimizar as interferências: minimizar a potência de transmissão de cada link, mantendo a qualidade (BER); MS1 MS2 d PR1 =PR2 C I = PR1 PR2 =1 P f1.25 MHz PR1 PR2 PT1 PT2 SistemaCDMAIdeal MS1 MS2 d PR2= 1 d /24 ⋅PR1 PR1≈ 1 16 ⋅PR2 C I = PR1 PR2 = 1 16 P f1.25 MHz PR2 =16PR1 PT1 PT2 d/2 EfeitoNear-Far
  9. 9. RRM: Controle de Potência (PC) - Tipos • Open Loop Power Control: – Utilizado no cálculo da potência inicial ou enquanto em idle. – É baseado nos valores encaminhados no BCH (pathloss, SIR desejável e interferência da célula receptora).
  10. 10. RRM: Controle de Potência (PC) - Tipos • Fast Power Control: – Atua com freqüência de 1.5KHz, correspondendo à um Transmission Power Control (TPC) comando por slot WCDMA. – Compensa a diferença de LB em sistemas FDD. Ganho substâncial em relação ao Open Loop PC. – A cada time slot (667μs) a NodeB compara a estimativa da SIR de cada móvel com a SIR alvo, tomando a ação necessária. – A SIR alvo é definida pelo Outer Loop PC.
  11. 11. RRM: Controle de Potência (PC) - Tipos • Outer Loop Power Control: – Utilizado para definir o Eb/No alvo para o Fast Loop; – O UL é feito na RNC e o DL no móvel; – Em comparação ao fast PC que opera à 1.5kHz, o outer loop pc opera entre 10 e 100Hz.
  12. 12. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) • O agendador de pacotes no R99 encontra-se na RNC; • Aloca capacidade para as conexões Real- time antes das conexões Non Real-Time; – Cada célula separadamente; • PS define que tipo de canal deve ser utilizado (comum ou dedicado); • Fornece informações atualizadas ao LC e AC; • Atua como o conceito melhor esforço (best effort): – Conexões RT possuem prioridade;
  13. 13. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) • Round Trip Time (RTT): – O RTT é tempo que um pequeno pacote leva para trafegar do móvel até um servidor abaixo do SGSN e voltar; – Em conexões R99 o RTT pode ser comparado à uma conexão discada. – Esta situação foi contornada pela HSDPA.
  14. 14. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) PS de um usuário: WCDMA suporta 3 tipos de canais para o tráfego de dados: comum, dedicado e compartilhado. • Canais comuns (RACH/FACH): – Randon Access Channel (RACH) no uplink e o Forward Access Channel (FACH) no downlink; • RACH – 16kbps – 20ms TTI; • FACH – 32kbps – 10ms TTI; – Ambos trafegam sinalização, mas podem trafegar dados de usuários no WCDMA; – Canais comum não possuem canal de retorno. Assim, não podem usar o Fast Closed Loop PC, apenas o Opel Loop PC ou potência fixa. Também não podem efetuar Soft Handover. – Vantagem: rápido setup time. Útil para pequenos pacotes IP (TCP concection establishment), ou tráfego IP ocasional. – Desvantagens: Maior interferência, queda de performance em caso de reseleção.
  15. 15. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) Cell Reselection Cell Reselection
  16. 16. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) • Canal Dedicado (DCH): – Opera de forma bidirecional (UL e DL); – Possui canal de retorno, permitindo Fast PC e Soft Handover; – Vantagens: Melhor performance da interface rádio, com menos interferência. Sem quedas de conexões pois temos o Soft Handover; – Desvantagens: Maior setup-time (~900ms). – O DCH possui taxa de bits variável, podendo varia de poucos kbps até 384 kbps. Quando a conexão cessa, o canal dedicado continua alocado para o usuário por alguns segundos, antes de ser disponibilizado para outro usuário. Por isso, tráfegos com altos valores de pico em canais dedicados consomem relativamente um alto número de códigos ortogonais e recursos da rede.
  17. 17. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) DCH Allocation ~ 900 ms >
  18. 18. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) • Canal Compartilhado de Downlink (DSCH): – Opera apenas no Downlink :-p – Um único canal (código ortogonal) compartilhado entre vários usuários, divididos no tempo. – Desenvolvido para o tráfego de picos de dados (Bursty); – Tem vantagens, em relação ao DCH, de disponibilizar os recursos para outro usuário imediatamente; • Canal Comum de Pacotes no Uplink (CPCH): – Opera apenas o Uplink :-p – É uma extensão do RACH, com suporte ao Fast PC (após o procedimento de acesso); – O setup-time do CPCH é ligeiramente maior que o do RACH, porém suporta alocação de até 64 frames, permitindo o envio de mais dados que o RACH; – Basicamente está em desuso, devido à falta de suporte dos móveis.
  19. 19. RRM: Agendamento de Pacotes (PS)
  20. 20. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) • Selecionando o Canal de Transporte: – Se a quantidade de dados no buffer de uplink do móvel ou no buffer de downlink da RNC excederem o volume do threshold, um canal DCH é alocado. Se um DCH é alocado no downlink ou no uplink, ele é alocado no sentido inverso, pois ele é um canal bidirecional;
  21. 21. RRM: Agendamento de Pacotes (PS)
  22. 22. RRM: Agendamento de Pacotes (PS) PS de uma célula específica: • O PS de uma célula divide a capacidade para conexões Non Real- Time entre vários usuário simultaneamente. Esta atividade é realizada periodicamente, tradicionalmente em um período entre 100 ms e 1s. • Se a carga exceder a carga limite, o PS deve diminuir a taxa de bits dos serviços. Se a cara for menor que o limite, ele incrementará a carga, alocando taxas maiores.
  23. 23. RRM: Handover (HO) • Erica...
  24. 24. Obrigado! Fernando Tauscheck – fernando.tauscheck@claro.com.br

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