13 wcdma análise do procedimento de paging

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OWJ200104 WCDMA Análise do Procedimento

de PagingISSUE 1.0

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Paging é um dos processos mais importantes no WCDMA e assim, um importante KPIEste curso aborda processos básicos, parâmetros e sinalização no processo de paging. Também são mencionados quesitos de performance que são de grande valia para os engenheiros de otimização.




l Após o término deste curso, você estará apto a :

[Entender os procedimentos depaging no UMTS;

[Entender as mensagem de paging;

[Analisar a performance relacionada ao procedimento de paging.




CapCapíítulo 1 Procedimento detulo 1 Procedimento de pagingpaging no UMTSno UMTS

CapCapíítulo 2 Mensagens detulo 2 Mensagens de pagingpaging

CapCapíítulo 3 Antulo 3 Anáálise de Performance relacionada ao lise de Performance relacionada ao

procedimento deprocedimento de pagingpaging




CapCapíítulo 1 Procedimento de paging no tulo 1 Procedimento de paging no UMTSUMTS

SeSeççãoão 1 1 TiposTipos de pagingde paging

SeSeççãoão 2 2 FluxoFluxo de pagingde paging

SeSeççãoão 3 3 ProcessosProcessos DRXDRX




Tipos de Paging

l As mensagens de paging são transmitidas pelo

PCCH (Paging Control Channel) para os UEs que

estiverem nos estados IDLE, CELL_PCH ou

URA_PCH .

l Tanto a rede core quanto o UTRAN podem iniciar um

processo de paging.




Tipos de Paging

l A rede core (CN) pode originar mensagens de pagingcomo por exemplo para o estabelecimento de uma conexão de sinalização;

l O UTRAN inicia mensagens de paging para disparar procedimentos de atualização da célula dos UEs nos estados CELL_PCH ou URA_PCH.

l O UTRAN também pode iniciar o paging para disparar o processo para leitura de atualizações das informações do sistema dos UEs que estiverem no modo IDLE, CELL_PCH e URA_PCH




Tipos de Paging

l PAGING TYPE 1 (estados IDLE, CELL-PCH,URA-PCH,)

[A mensagem de paging é transmitida no PCCH pelo

RNC

[Se o paging for originado pelo CN, incluindo LAI ou

RAI, este será transmitido na LAI ou RAI informadas,

e enviado pela mensagem PAGING TYPE1

[Se uma solicitação por paging não informar a LAI ou

RAI, o RNC transmitirá uma mensagem PAGIN TYPE 1

para todas as as células controlados por este RNC




Tipos de Pagingl PAGING TYPE 1

[ A mensagem é transmitida para uma LAI

[ A mensagem de paging será transmitida no intervalo de tempo correspondente ao UE

CN RNC1 RNC2 NODEB1.1 NODEB2.1 UE

RANAPRANAP

RANAP RANAP

PCCH: PAGING TYPE 1

PAGING

PAGING

PCCH: PAGING TYPE 1




Tipos de Pagingl PAGING TYPE 2[ Se o UE estiver nos estados Cell_DCH ou Cell_FACH，a mensagem de

paging será PAGING TYPE 2 e transmitida no DCCH[ A mensagem somente é transmitida em uma célula específica

CN SRNC UE

RANAPRANAP

PAGING

RRCRRCDCCH: PAGING TYPE 2




CapCapíítulo 1 Procedimento de Paging no tulo 1 Procedimento de Paging no UMTSUMTS

SeSeççãoão 1 1 TipoTipo de Paging de Paging

SeSeççãoão 2 2 FluxoFluxo de Pagingde Paging





Fluxo de Paging

l A UTRAN pode buscar (page) vários UE simultaneamente. A identificação de cada UE estará contida na “Paging Record List”, que são enviadas por mensagens PAGING TYPE 1

Ø Se ocorrer “BCCH modification info”, o UE deve ler as informações do sistema no BCCH e não lhe importará as demais informações contidas na “Paging Record List”

Ø Senão, o UE compara "User paging identity pagingoriginator” com o seu identificador. Se idênticos, o UE recebe o paging e em caso contrário, a mensagem serádescartada




CapCapíítulo 1 Procedimento de Paging no tulo 1 Procedimento de Paging no UMTSUMTS

SeSeççãoão 1 1 TipoTipo de Paging de Paging

SeSeççãoão 2 2 FluxoFluxo de Pagingde Paging





Processo DRX

O protocolo define dois métodos para monitoramento das mensagens de paging

l Primeiro método: a cada 10ms, o UE monitora o canal SCCPCH e compara os identificadores presentes na mensagem com os seus identificadores

l Segundo método é o mecanismo Discontinuous Reception -DRX O UE monitora periodicamente o indicador de paging no PICH. Se o indicador de paging for alterado, o UE lerá a informação de paging no SCCPCH.




Processo DRX

l Período de paging

Comprimento do ciclo DRX ＝ (2^K)*PBP frames

[ K = “CN domain specific DRX cycle length coefficient”, apresentado no SIB1. Valores típicos: 8 ou 6.

[ PBP = paging block periodicity. Para o modo FDD, é 1

l Fórmula Paging SFN

Ocasião de Paging（CELL SFN） = {(IMSI mod M) mod (comprimento do ciclo de DRXdiv PBP)} * PBP + n * comprimento do ciclo de DRX + Frame Offset

[ n é (0, 1,2…4096)

[ Frame Offset é 0 para modo FDD

[ M é o número de SCCPCH que leva PCH, e o valor típico é 1

[ A fórmula pode ser simplificada para: {(IMSI) mod (2^K) + n * (2^K)

FFóórmularmula de Pagingde Paging




Processo DRX do UE

l O UE monitora o PI nos quadros (frames) PICH. Como mostrado, o UE anlisa as ocasiões de paging, indicado pelos pontos vermelhos na figura, e então decodifica o q-ésimo PIdeste quadro.

¡£¡£¡£

0

2^K-1

0 4095

P I P I P I P I

0 1 q NP-1

1 ciclo DRX




Processo DRX do UE

l Associação entre PICH e SCCPCH (PCH)

[O canal PICH (Paging Indicstion Channel) é um canal físico de taxa fixa (SF=256) usado para levar indicadores de paging.

[A estrutura do PICH é mostrada abaixo

b1b0

288 bits para indicação de paging12 bits

(transmissão desligada))

Um quadro (10 ms)

b287 b288 b299

PICHPICH




Processo DRX do UE

l O valor q é alcançado pela seguinte fórmula

l Onde, PI = (IMSI div 8192) mod NP

l SFN é o momento de paging do UE

l O relacionamento temporal entre o PICH e o S-CCPCH é definido pela seguinte figura, sendo o intervalo correspondente a 7680 chips

( )( )( ) NpNpSFNSFNSFNSFNPIq mod144

144mod512/64/8/18

×+++×+=

τPICH

Frame S-CCPCH Associado

Frame PICH contendo indicador depaging

FFóórmularmula de Pagingde Paging




Processo DRX do UE

l SIB envia os seguintes parâmetros de paging:

[ K = 8, (coeficiente de comprimento de ciclo DRX)

[ Np = 36 (número de PI por quadro – frame)

l Com estas informações, o UE calcula o tempo de paging, PI e q

l Supondo que o IMSI do UE seja 448835805669362:

l Comprimento de ciclo DRX = 256, o intervalo de paging é 2,56ms

l Cell SFN ＝ “448835805669362” mod 256+ n*256 = 242 + 256*n (n = 0,1,2,...)

l PI= (448835805669362 div 8192) mod 36 = 7

l E o paging SFN é 242+256*5=1522 (neste caso, n=5)

l O indicador de paging será no 11º PI do SFN 1522

Exemplo DRXExemplo DRX

( )( )( )

11

36mod14436144mod512/152264/15228/15221522187

=

×+++×+=q




CapCapíítulotulo 1 1 ProcedimentoProcedimento de Paging no UMTSde Paging no UMTS

CapCapíítulotulo 2 2 MensagensMensagens de Pagingde Paging

CapCapíítulotulo 3 3 AnAnáálislis de Performance de de Performance de ProcedimentoProcedimento

de Pagingde Paging




Mensagem de Paging

l Indicador de Domínio CN[O domínio que origina o paging

l Identidade de Permanent UE NAS[ IMSI do UE

l Coeficiente de Comprimento de Ciclo DRX [Valor K

l Identidade Temporária de UE[Que é opcional, TMSI ou P-TMSI

l Área Paging[LAI se o paging for do domínio CS[RAI se o paging for do domínio PS

l Causa de Paging

Paging do CNPaging do CN




Mensagem de PagingPaging do CNPaging do CN




Mensagem de Paging

l Lista de Armazenamento de Paging

[Se CN, a identificação do CN, UE NAS, e causa do pagingdevem ser incluídos

[Se UTRAN, a identificação AS URNTI deve ser incluída

[O protocolo definiu um máximo de 8 Ues, que podem ser buscadas simultaneamente

l BCCH modification info

[É opcional, e o rótulo mostra que a informação do sistema foi alterado. Se esta IE existe, a UE irá ignorar a Lista de Armazenamento de Paging e ler as informações do sistema diretamente

TipoTipo de Paging 1de Paging 1




Mensagem de PagingTipoTipo de Paging 1de Paging 1




Mensagem de Paging

l Para UEs nos estados CELL_DCH ou CELL_FACH, a

UTRAN envia mensagem de PAGING TYPE 2 com AM

RLC no canal DCCH para iniciar o procedimento de paging

l A UTRAN deve colocar a IE "Paging cause" para paging

recebido de camadas superiores. Se nenhuma causa de

paging for recebida das camadas superiores, a UTRAN

deve informar o valor para "Terminating – cause

unknown".

TipoTipo de Paging 2de Paging 2




Mensagem de Paging

l PICH e PCH são estabelecidos no processo cell setup

EstabelecimentoEstabelecimento de de canaiscanais de Pagingde Paging




Mensagem de Paging

l O valor K é transmitido no SIB1

l Os parâmetros sobre PCH e PICH são transmitidos no SIB5

InformaInformaçções de Sistemaões de Sistema




CapCapíítulotulo 1 1 ProcedimentoProcedimento de Paging no UMTSde Paging no UMTS

CapCapíítulotulo 2 2 MensagensMensagens de Pagingde Paging

CapCapíítulotulo 3 3 AnAnááliselise de Performance de de Performance de ProcedimentoProcedimento

de Pagingde Paging




CapCapíítulotulo 3 3 AnAnááliselise de Performance de de Performance de ProcedimentoProcedimentode Pagingde Paging

3.1 Paging Scheduling3.1 Paging Scheduling

3.2 3.2 AnAnááliselise de de ParâmetrosParâmetros de Paging de Paging




Algoritmo de Paging

l O scheduling de paging é feito no MAC-C

l Após a camada MAC-C receber a mensagem de paging de camada

superior, esta calcula o tempo de paging, e então irá salvar o registro de

paging na localização correspondente. Para o MAC-C, um máximo de 8

registros de paging podem ser armazenado em um tempo de paging.

Os excedentes serão descartados.

l Quando cada tempo de paging ocorre, o MAC-C codifica os registros de

paging correspondentes, e os entrega ao NodeB. O NodeB entrega os

registros de paging pelo canal de paging




CapCapíítulotulo 3 3 AnAnááliselise de Performance de de Performance de ProcedimentoProcedimentode Pagingde Paging

3.1 Paging Scheduling 3.1 Paging Scheduling

3.2 3.2 AnAnááliselise de de ParâmetrosParâmetros de Pagingde Paging




Análise de Parâmetros de Paging

l Quanto maior o valor de K, maior o ciclo de DRX, e

conseqüentemente, menor é o consumo de energia

do UE.

l Este valor pode ser modificado pelo comando

MODCNDOMAIIN. O valor modificado será

transmitido ao UE por paging type 1

Coeficiente de Ciclo deCoeficiente de Ciclo de PagingPaging DRX DRX





l Np é o número de PIs por quadro, que tem faixa de (18, 36, 72,

144). Após o UE obter o PI, ele irá demodular o quadro S-CCPCH subseqüente.

l Este parâmetro divide todos os UEs em grupos Np, com todos os

UEs no mesmo grupo usando o mesmo PI.

l Quanto menor Np, maior o número de UEs compartilhando um PI.

Assim, UE irá ser despertado mais frequentemente.

l Um Np maior significa um requisito de demodulação de PICH

maior para o UE

Valor de Valor de NpNp





l Para aumentar a taxa de sucesso de paging, o CN e o RNC irão

retransmitir a mensagem de paging, caso não haja resposta.

l A retransmissão de paging leva a alguns efeitos negativos, como

aumento do volume de paging

l Os tempos e intervalos de retransmissão de CN devem ser

considerados juntos com a retransmissão do UTRAN

l A configuração padrão é a informação Paging Type 1, que é

transmitida duas vezes pelo RNC. E o intervalo é um período de

paging. O CN suporta retransmissões de até 4 vezes.

Tempos e Tempos e IntervalosIntervalos de de RetransmissãoRetransmissão de Pagingde Paging



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