無線通信技術(shù)介紹liumulu

1、無線通信技術(shù)介紹 GSM/WCDMA/LTE/WIFI/BT目錄1.GSM技術(shù)原理2.WCDMA技術(shù)原理3. LTE技術(shù)原理4.WIFI/BT技術(shù)原理GSM概述l 蜂窩系統(tǒng)的概念和理論二十世紀(jì)六十年代就由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室 單位提出來l 1981年，歐洲的NMT，英國的TACS及西歐其它各國也提供移 動電話業(yè)務(wù)(模擬蜂窩通信系統(tǒng))l 1982年，歐洲郵電行政大會(CEPT) 成立了一個在歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會 (ETSI)技術(shù)委員會領(lǐng)導(dǎo)下的“移動特別小組” (Group Special Mobile)，簡稱GSM，來制定有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和建議書l 現(xiàn)在GSM系統(tǒng)已經(jīng)成為一個全球性的移動通信標(biāo)準(zhǔn) ，占領(lǐng)了世界

2、無線市場73%以上的份額l 截至2010年12月，我國的移動用戶已經(jīng)達(dá)到7.4億戶，其中GSM用戶達(dá)近6億戶GSM標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)歷史1982198619861987198919901991199219941996:ETSI組建移動特別小組確定永久核心技術(shù)確定無線傳輸技術(shù)，完成場測17個運(yùn)營商簽署備忘錄MoU GSM被接納入ETSI組織GSM 階段I規(guī)范完成ETSI制定DCS1800技術(shù)規(guī)范Motorola構(gòu)建第一個商業(yè)網(wǎng)絡(luò)GSM 階段2規(guī)范完成()制定GSM 階段2+規(guī)范+GSM標(biāo)準(zhǔn)01系列 :02系列 :03系列 :04系列 :05系列 :06系列 :07系列 :08系列 :09系列 :總體概述服

3、務(wù)特性網(wǎng)絡(luò)特性zzz移動臺與基站間接口協(xié)議（空中接口層2&3） 無線路徑物理層協(xié)議（空中接口層1）語音編碼規(guī)范 移動臺終端適配基站與移動交換中心接口 (A&Abis)網(wǎng)絡(luò)間互操作zzzzzz10系列 : （空缺- 為未來準(zhǔn)備）z11系列 :12系列 :設(shè)備型號認(rèn)證規(guī)范操作維護(hù)zzGSMSpecifications 1993GSM系統(tǒng)頻段GSM 900 (上行：890MHz-915MHz下行：935MHz-960MHz）l 最早的GSM系統(tǒng)，P-GSM(基本GSM) /E-GSM(擴(kuò)展GSM)DCS 1800 (上行：1710MHz-1785MHz 下行：1805MHz-1880

4、MHz)l 與GSM 900使用相同標(biāo)準(zhǔn)，作為GSM規(guī)范的補(bǔ)充l 組成PCN網(wǎng)絡(luò)，提高蜂窩通信產(chǎn)業(yè)的競爭力，更多信道，更小的功率，小區(qū)范圍更小，可承受更高的用戶密度PCS 1900 (上行：1850MHz-1910MHz 下行：1930MHz-1990MHz)l 1991年，ETSI 協(xié)助美國ANSI-T1和TIA TR- 46委員會完成PCS規(guī)范，與CDMA 1900共享頻段GSM 850 (上行：824MHz-849MHz 下行：869MHz-894MHz)l 與CDMA band0共享頻段，在美國、加拿大等美洲國家應(yīng)用GSM在全球GSM系統(tǒng)主要特點(diǎn)l 系統(tǒng)容量比模擬系統(tǒng)高l 較高的頻譜l

5、 好的話音質(zhì)率l 用戶信息的保密性l 支持國際漫游l 降低成本，網(wǎng)絡(luò)升級l 與ISDN、PSTN兼容l 支持新的業(yè)務(wù)GSM移動通信技術(shù)演進(jìn)速率bps2 M3代1 MIMT-2000WCDMA2.5代CDMA TDD100 k64 kEDGEGPRSHSCSD14.410 k9.61 k話音SMS9899000102時間GSM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由三大部分移動臺MS、無線基站子系統(tǒng)BSS成:交換網(wǎng)路子系統(tǒng)NSSOMCMSCVMSCBSCBTSAUCHLRBTSEIRVLRNSSSMSCBCBSCBSSPSTNBTSBTSBTSBTSBTSBTSTRAU移動臺 MS移動臺包含兩部分： Mo

6、bile Equipment (ME) Subscriber Identity Module (SIM)常用的移動臺為4類，最大輸出功率2W，接收靈敏度為-102dBmSIM卡內(nèi)容：l 序列號l IMSI號, 用戶密鑰l 鑒權(quán)加密算法l 網(wǎng)絡(luò)碼復(fù)位(RST)電源(Vcc)Ki時鐘(CLK)l 個人身份碼PIN,l 計費(fèi)信息l 最后的位置信息個人身份碼解鑰碼PUKI/O數(shù)據(jù)口 (Data)接地端(GND)l 補(bǔ)充特征 ( 例如 呼叫阻塞 )IMEI、IMSI、ISDNIMEI(國際移動設(shè)備識別碼)用來唯一地識別移動設(shè)備6位數(shù)字2位數(shù)字6位數(shù)字1位數(shù)字2位數(shù)字l TAC 型號批準(zhǔn)碼l SNR (S

7、erial Number)序列號FAC 工廠裝配碼SVN 軟件版本號SPN 備用碼IMSI(國際移動臺用戶識別碼)用于識別GSM網(wǎng)中的移動用戶，用于所有信令中存儲在SIM卡、HLR、VLR中3位數(shù)字2位數(shù)字11位數(shù)字l MCC 移動國家號碼，我國為460MSIN為移動用戶識別碼l MNC為移動網(wǎng)號，用于識別GSM PLMN“中國移動”為 00，“中國聯(lián)通” 為 0lISDN是呼叫GSM用戶需撥的號碼3位數(shù)字11位數(shù)字l CC 國家碼，中國為86NDC為國內(nèi)目的地碼（網(wǎng)路接入號），聯(lián)通為130-132 ，移動 為134-139l SN號碼是H0H1H2H3ABCD，其中H0H1H2H3為每個移動

8、業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的HLR號碼，ABCD為移動用戶碼SNNDCCCMSINMNCMCCSVN SPNSNR TACFAC GSM 空中接口特性頻分雙工下行鏈路 : 935 - 960 MHz (E-GSM 925 - 960上行鏈路 : 890 - 915 MHz (E-GSM 880 - 915MHz)MHz)zz時分多址TDMA和分多址FDMA(GSM900)，200kHz 信道間隔124 頻率信z信號帶寬200kHz8個移動臺以TDMAGMSK 調(diào)制270.833 kbits/sec.Df/Rb =1/4z共享一個ARFCNz時間70.3654時隙z3z210頻率7幅 度123456絕對射頻信道

9、ARFCNGSM 信號處理GMSKGMSK是在MSK前面加了GaussianLPF（why Gaussian），加此濾波器的作用就是一種預(yù)調(diào)制，這樣可以讓頻譜進(jìn)一步壓縮MSK不是相位調(diào)制GMSK調(diào)制數(shù)據(jù)速率Rb = 270.833 kbps調(diào)制頻偏Df = +/- 67.708 kHz數(shù)據(jù)頻率相位+90度-90度QMSK不是相位調(diào)制MSK調(diào)制恒定包絡(luò)，相位連續(xù)MSK頻偏等于Rb/4IWhy BT=0.3?BT越小，頻譜越窄，但I(xiàn)SI 越高BT=, GMSK 等同于 MSKGSM脈沖特性 TDMA信道上的一個時隙中的消息格式被突發(fā)脈沖序列(Burst Sequence) ，每個突發(fā)脈沖被發(fā)送在T

10、DMA幀的其中一個時隙時間幅度頻 率GSM突發(fā)特性功率+4 dB+1.0 dB-1.0 dB-6 dB-6 dB-30 dB147 “有用542.8ms-70 dB-70 dB8ms10ms310ms571261573148 “激活” 比特, 546.42ms一個時隙占用：577ms共有156.25bit時間30 dB10ms8ms” 比特10ms移動臺功率控制l 基站控制移動臺改變它的發(fā)射功率（ SACCH ）l 功率隨路徑損耗增l 功率以2 dB步進(jìn)變而增加功率控制的目標(biāo)是節(jié)省MS耗電、減少平擾功率 dBm333129. 75發(fā)射功率等級567. 1819幀和復(fù)幀結(jié)構(gòu)6.12s超幀51 復(fù)

11、幀120ms復(fù)幀26幀4.615ms幀8 時隙576.92 us時隙26比特57比特57比特3 8.25131156.25 比特比特尾比特尾比特控制比特控制比特保護(hù)時間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中字節(jié)正常突發(fā)幀結(jié)構(gòu)上行鏈路和下行鏈路時隙下行鏈路2 3 456 7 0 1 2 3 456 7 0 1ARFCN45MHz上行鏈路ARFC0 1 2 3 4 5 6 7 0 1時隙幀l 上行滯后下行3個時隙發(fā)射信號，上下行使用相同的時隙號l 上下行使用相同的絕對射頻信道號(ARFCN)，上下行使用不同的頻段測量鄰區(qū)廣播信道功率 MS與基站除正常通信外，還需利用空閑時隙對相鄰小區(qū)的廣播信道的信號電平進(jìn)行測量（BA tab

12、le），為基站決策切換提供測量報告跳頻 頻率分集，改善多徑衰落，使用CA表和MA表NRPE-LTP語音編碼器l PSTN采用PCM脈沖編碼調(diào)制，編碼速率為64kbpsl GSM采用RPE-LTP規(guī)則脈沖激勵- 長期預(yù)測線性預(yù)編碼，編碼速率為13 kbps, 20ms語音信息有260bit20 ms 包260 比特FR全速率EFR增強(qiáng)型全速260 比特HR半速率50非常重要比特132重要比特78其它比特ARM- Adaptive Multi-rate重置比特順序語音編碼器信道編碼1327850分組碼CRCI類aI類bII類262 比特入II類78I類a50I類b1323重 組II類78I類a25

13、I類b66I類a66I類b25CRC 3尾比特4半速率卷積編碼378II類78456 比特出20ms語音 456比特交織57575757TCH456比特數(shù)據(jù)塊再分拆成8組，每組57比特。這個57比特就是由業(yè)務(wù)信道 (TCH)突發(fā)脈沖所攜帶的話音信息數(shù)據(jù)6 組語音 120ms 有： 456x6 = 2736 比特2736 / 114 = 24 脈沖，即24 幀 (每幀發(fā)射一次脈沖)120ms 復(fù)幀中有26 幀另外兩幀分別為SACCH 幀和空閑幀5757575757575757575757575757575757575757575757575757456 比特 源于20ms語音456比特 源于20

14、ms語音GSM語音處理流程TimeAmplit原始語音數(shù)據(jù)語音編碼器，13kbps, 20ms，共260bitsFrequency幀以51或26一組組成復(fù)幀和超幀，通過加密調(diào)制后發(fā)送信道編碼(分組CRC、卷積)，輸出456bitsTCH與控制信道通過時分方式共享物理信道，組成幀交織：456bits分成8 組，每組57bits，由TCH發(fā)送NB8.25比特57比特26比特57比特3131尾比特控制比特控制比特尾比特數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)保護(hù)時間中字節(jié)GSM空口信道物理信道ARFCN: 1-124(下行&上行)54時隙0- 7(下行 & 上行)2 3信道總數(shù): 124x 8 = 992對信道10

15、1 2 3 4 5 6邏輯信道ARFCN - X ,時隙Y，幀號-N控制信道業(yè)務(wù)信道CCCH 公共控制信道DCCH -專用控制信道TCH -業(yè)務(wù)信道BCH-廣播信道FCCH -頻率校準(zhǔn)信道SCH -同步信道PCH -尋呼信道SDCCH -獨(dú)立專用控制信道SACCH -慢速隨路控制信道TCH - F全速率業(yè)務(wù)信道AGCH -接入應(yīng)答信道TCH - H半速率業(yè)務(wù)信道BCCH -廣播控制信道FACCH -快速隨路控制信道RACH -隨機(jī)接入信道GSM邏輯信道和物理信道GSM系統(tǒng)中，物理信道由射頻頻點(diǎn)和不同的邏輯信道可以共享物理信FCCH、SCH和BCCH共享一個物理信道，通過時分方式 共享同一個物理

16、信道，占用不同的幀號隙號定義幀號GSM Burst 類型對不同的邏輯信道，共有五種類型的突發(fā) (Burst)序列：1. NB (Normal Burst )用于TCH及BCCH/DCCH。2. AB (Access Burst ) 用于上行方向?yàn)镸S向BS呼叫的信道(RACH)。3. SB (Synchronization Burst )用于下行方向給MS完成同步捕獲(SCH)。4. FB (Frequency Correction Burst )用于在下行信道對MS的載頻頻率進(jìn)行校正(FCCH)。5. DB (Dummy Burst)用于填充，其格式與NB完全相同。TCH業(yè)務(wù)信道l 業(yè)務(wù)信道

17、TCH攜帶話音數(shù)據(jù)l 話音數(shù)據(jù)置于兩個57比特l 每個通話占用一個業(yè)務(wù)信道，在當(dāng)前信道話音質(zhì)量下降時， 基站將控制移動臺切換到另外一個頻率信道的時隙上l 一個全速率的業(yè)務(wù)信道承載13 kb/s語音數(shù)據(jù)l 半速率的業(yè)務(wù)信道承載6.5 kb/s語音數(shù)據(jù)156.25 比特 或 576.92 uS57比特26比特57比特8.25比特1331尾比特控制比特中字節(jié)尾比特保護(hù)時間控制比特數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)BCH廣播信道每個小區(qū)的BCH總在發(fā)射信號,BCH使用下行鏈路的第0個時隙l FCCH 頻率校正信道，攜帶用于校正MS頻率的消息，使 MS調(diào)諧到基站的頻率上3開始比特3結(jié)束比特8.25保護(hù)比特FB142 bits =

18、 全 0l SCH 同步信道，用于移動臺調(diào)整時序，與網(wǎng)絡(luò)基站的復(fù)幀序列同步3開始比特3結(jié)束比特8.25保護(hù)比特64訓(xùn)練序列39加密數(shù)據(jù)比特39加密數(shù)據(jù)比特SBBCHl BCCH廣播控制信道用于廣播小區(qū)和網(wǎng)絡(luò)的識別號和頻道信息3結(jié)束比特3開始比特8.25保護(hù)比特NB575726BCH復(fù)幀TN01234567FN 0FN 10FN 11FN 50FCCH SCH BCCH BCCH BCCH BCCH CCCH CCCH CCCH CCCH FCCH SCHIdlel BCH數(shù)據(jù)每51幀為一個復(fù)幀l FCCH & SCH 每10幀發(fā)射一次l BCCH是一個小容量的信道，傳送一個23字長LA

19、P-Dm的信息l 51復(fù)幀發(fā)送4個BCCH數(shù)據(jù)包一次l CCCH也是以4幀數(shù)據(jù)包形式，并在復(fù)幀的其余時隙中發(fā)射CCCH公共控制信道CCCH與BCH在復(fù)幀上共享時隙0CCCH由PCH,RACH和AGCH組成PCH尋呼信道是下行鏈路信道，用于通知移動呼叫，攜帶IMSI用于呼叫本小區(qū)移動臺臺有人RACH隨機(jī)接入信道是移動臺發(fā)射的短脈沖，指示有呼叫請求，RACH使用上行鏈路時隙0AGCH接入應(yīng)答信道。當(dāng)移動臺發(fā)射RACH后，基站由AGCH信道分配SDCCH信道的物理資源RACH隨機(jī)接入信道88 bits3結(jié)束比特8開始比特68.25擴(kuò)展保護(hù)時間41同步比特36加密數(shù)據(jù)比特AB63 比特時間前置隨機(jī)接入

20、信道脈沖5.25GP用于上行鏈路信道，用于通知基站移動臺不知道路徑時延，RACH用短脈沖RACH信道碰撞用采用ALOHA接入基站根據(jù)RACH到達(dá)時間計算接入延時在AGCH信道中通知移動臺調(diào)整發(fā)射時間，確保 移動臺發(fā)射的信號在分配的時隙中RACH最大時間前置63比特zzzzzzCCCH復(fù)幀01234567FN 001234567上行鏈路FN 0下行鏈路l CCCH同BCCH, FCH 與SCH共享一個物理信道，F(xiàn)CCH 和SCH 每10幀發(fā)射一次FN 10FN 11FN 12l CCCH信道包括AGCH和PCHl AGCH & PCH 可以采用動態(tài)配置或由操作維護(hù)中心配制zAGCH &a

21、mp; PCH 是4幀數(shù)據(jù)包，在復(fù)幀的幀號依賴于信道配置FN 50FN 19FN 50FCCH SCHBCCHAGCH AGCH AGCH AGCHFCCH SCHPCH PCH PCHPCH PCH PCH PCHPCHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHRACHDCCH專用控制信道專用控制信道的時隙格式類似于TCH，有三個子信道l SDCCH 獨(dú)立專用控制信道l FACCH 快速隨路控制信道l SACCH 慢速隨路控制信道SDCCH獨(dú)立專用控制信道l 在建立呼叫時，業(yè)務(wù)信道被分配之前使用，用于建立呼叫所用的

22、信令交互，如身份鑒權(quán)等功能l 是廣播信道和業(yè)務(wù)信道間的一個過渡信道TCHSDCCHSDCCHl 信令交互后，進(jìn)入業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)信息道承載BCHBCHFACCH快速隨路控制信道FACCH用于在切換時發(fā)射切換指令。此時業(yè)務(wù)信道的 物理資源被FACCH使用FACCH需要中斷上行鏈路或下行鏈路的TCH信道 由訓(xùn)練序列的兩邊的控制比特標(biāo)明zzz0:TCH1: FACCH8.25比特57比特26比特57比特3131尾比特控制比特控制比特尾比特保護(hù)時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)間中字節(jié)訓(xùn)練序列SACCH慢速隨路控制信道傳輸速率較慢，每24幀業(yè)務(wù)信道發(fā)射一次SACCH信道下行鏈路 ( BTS - MS )移動臺發(fā)射功率指令移動臺時間前

23、置小區(qū)信道配置上行鏈路 ( MS - BTS )接收信號質(zhì)量報告 (RXQual)接收信號電平報告 (RXLev)鄰小區(qū)廣播信道功率測量移動臺狀態(tài)GPRS技術(shù)GPRS是基于分組交換的技術(shù)，具有分組交換的特性GPRS與GSM的空中接口完全兼容， 但GPRS對網(wǎng)絡(luò)的改動較大，需增加新的模塊，如SGSN (Serving GPRS Support Node)和GGSN (Gateway GPRS Support Node)GPRS用戶只有需要發(fā)送信息時才占用無線資源，其他 時間隨時保持激活狀態(tài)，而不占用任何無線資源上行鏈路網(wǎng)絡(luò)需要對移動臺MS的爭搶進(jìn)行判決，也可以由多個MS可共享一個時隙 ，下行鏈路

24、用排隊機(jī)制， 多個MS共享多時隙的下行資源zzzzEDGE技術(shù)EDGE相比GPRS的不同主要是無線接口的編碼速率更高，E DGE采用更高效的8-PSK調(diào)制方式。EDGE的空中信道分配方式、TDMA的幀結(jié)構(gòu)等空中接口特性 與GSM相同EDGE能非常有效地利用現(xiàn)有的2G基礎(chǔ)設(shè)施，EGPRS核心網(wǎng) 部分與GPRS基本相同；無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不會受到很大影響；EDGE不改變GSM或GPRS網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，也不引入新的網(wǎng)絡(luò)單 元，只是對BTS進(jìn)行升級EDGE與標(biāo)準(zhǔn)之一WCDMA互為補(bǔ)充，EDGE同時也被稱 為是從GPRS到3G之間的2.75代通信技術(shù)目錄1.GSM技術(shù)原理2.WCDMA技術(shù)原理3. LTE技術(shù)原理4

25、.WIFI/BT技術(shù)原理多址技術(shù)CDMA: Code Division Multiple AccessPowerTimeTimePowerFDMAFrequencyTimePowerFrequencyCDMA采用FDD方式TDMAFrequency擴(kuò)頻擴(kuò)頻通信技術(shù)由好萊塢女演員Hedy Lamarr在1941年提出香農(nóng)定理：CDMA采用直接序列擴(kuò)頻：噪聲P(t)P(t)擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻碼tP(t)P(t)P(t)tttt窄帶信號寬帶信號噪聲+寬帶信號信號與噪聲分離優(yōu)點(diǎn)：抗干擾、抗多徑衰落，保密性好，隱蔽性好、截獲率低C = B . Log2 (1+S/N)3GPP W-CDMA OverviewBo

26、th FDD (2x 5 MHz) and TDD (1x 5 MHz)modes supported Operation specified in bands between 1850 and 2170 MHzBS time synchronization (e.g, GPS) not required for FDD mode Circuit-Switched (CS) and Packet-Switched (PS) Data Channels Network interface compatible with GSM - MAP / GPRSPhysical Parameters:Ch

27、ip rate = 3.840 Mcps RF Bandwidth = 5 MHzPhysical Layer data rates of 15, 30, 60, 120, 240, 480, 960, and 1920 kb/secPayload data rates of 12.2, 64, 128, 384, 768, and 2048 kb/sec Frame length = 10 mSecFast Power Control: Bi-directional500 updates/secUplink FrequencyDownlink FrequencyRx/Tx Frequency

28、 Separation1920-1980 MHz2110-2170 MHz190 MHz1850-1910 MHz1930-1990 MHz80 MHz1710-1785 MHz1805-1880 MHz95 MHz3GPP Protocol StructureNetwork LayerRRCRadio Resource ControlLayer3Radio Link ControlRLCData LinkLayerLayer2LogicalChannelsMedium Access ControlMACTransport ChannelsPhysicalLayerPhysical Chann

29、elsLayer 13GPP standards evolution (RAN & GERAN)19992010ReleaseCommercial introductionMain feature of ReleaseRel-992003Basic 3.84 Mcps W-CDMA (FDD & TDD)Rel-4Trials1.28 Mcps TDD (aka TD-SCDMA)Rel-52006HSDPARel-62007HSUPARel-72008+HSPA+ (64QAM DL, MIMO 16QAM UL).Many smaller features plus LTE

30、 & SAE Study itemsRel-82009-10?LTE Work item OFDMA air interface SAE Work item New IP core network Edge Evolution, more HSPA+WCDM特點(diǎn)小結(jié)99999更大的系統(tǒng)容量，可從第二代系統(tǒng)逐步演進(jìn)寬帶，多徑衰落影響較小上下行鏈路發(fā)射時分復(fù)用導(dǎo)頻信號，實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)，能大幅度提高鏈路容量采用快速功率控制技術(shù)，抗衰落性能更好，發(fā)射功率低，減少了多址干擾 可使用自適應(yīng)天線，從而減少多用戶干擾核心網(wǎng)與2G（GSM/GPRS）核心網(wǎng)絡(luò)兼容提供更加靈活的服務(wù)ü 使用正交可變

31、因子擴(kuò)頻碼（OVSF），支持不同的數(shù)據(jù)速率，適應(yīng)多種業(yè)務(wù)要求ü 對不同QOS要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行不同的信道編碼策略(傳輸信道)99更加靈活的系統(tǒng)操作采用異步網(wǎng)絡(luò)/同步網(wǎng)絡(luò)可選，減少了通信網(wǎng)絡(luò)對于GPS系統(tǒng)的依賴引入壓縮模式技術(shù)，用于頻間測量、系統(tǒng)間（GSM）切換物理信道結(jié)構(gòu)物理隨機(jī)接入信道(PRACH)公用物理信道物理公共分組信道(PCPCH)上行物理信道公用導(dǎo)頻信道(CPICH)專用物理信道(DPCH)同步信道(SCH)主公共控制物理信道(P-CCPCH)輔助公共控制物理信道(S-CCPCH)尋呼指示信道(PICH)公用物理信道物理下行共享信道(PDSCH)捕獲指示信道(AICH)下行物

32、理信道接入前綴捕獲指示信道(AP-AICH)CPCH狀態(tài)信道(CSICH)專用物理信道(DPCH)碰撞檢測/信道指配指示信道(CD/CA-ICH)物理信道物理信道的擴(kuò)頻與調(diào)制過程信道碼OVSF擾碼（3.84MHz）DATASymbol rateChip rate 3.84MHzChip rate 3.84MHzOVSF碼樹Cch, SF, k下行SF范圍：4512 上行SF范圍：4256c4,1 = (1,1,1,1)SF = 8SF = 1SF = 2SF = 4C8,1 C8,2c2,1 = (1,1)c1,1 = (1)c4,2 = (1,1,-1,-1)C8,3C8,4c4,3 = (

33、1,-1,1,-1)c2,2 = (1,-1)c4,4 = (1,-1,-1,1)擾碼擾碼采用GOLD序列9m序列優(yōu)選對ü 擾碼每10ms重復(fù)一次長度是38400chipsü 對于上行物理信道可用的擾碼分為長擾碼和短擾碼共有224個上行長擾碼和224個上行短擾碼上行擾碼由高層分配ü 對于下行物理信道可以產(chǎn)生218-1 =262143個擾碼但只使用了0.8191號的擾碼下行鏈路擾碼結(jié)構(gòu)P-CCPCH, P-CPICH, PICH, AICH, HS-SCCH, HS-PDSCH和使用主擾碼加擾每個小區(qū)有且僅有一個主擾碼承載PCH的S-CCPCH53主擾碼 SC511

34、15個輔擾碼主擾碼 SC50415個輔擾碼主擾碼 SC715個輔擾碼主擾碼 SC015個輔擾碼主擾碼組 #64主擾碼組 #18192 個下行鏈路擾碼每個擾碼長度為 38,400 碼片，從 218 - 1 (262,143 chip) Gold 序列中選取得到WCDMA下行信道結(jié)構(gòu)(FDD)邏輯信道傳輸信道物理信道S/P空數(shù)據(jù)同步碼(*)PSCCch 256,0GainBCCH廣播控制信道BCH廣播信道.P-CCPCH(*)主公共控制信道編碼S/PCch 256,1GainSG編碼PCCH尋呼控制信道PCH尋呼信道PSSC iS-CCPCH輔助公共控制信道S/PSCH 同步信道CCCH公共控制信

35、道CTCH公共業(yè)務(wù)信道GSCchGainFACH前向接入信道編碼專用物理信道(DPCH)每UE一個CCTrCHDCCH專用控制信道編碼下行擾碼下行鏈路RF輸出編碼復(fù)用復(fù)用SS/PII/Q調(diào)制I+jQ基帶濾波SCGainchDTCH專用業(yè)務(wù)信道DCH專用信道.編碼基帶濾波QNPilot, TPC, TFCIHS-DSCH高速下行共享信道編碼HS-PDSCH高速物理下行共享信道S/PCch16, n GainS/PCch16, n GainS/P捕獲指示信道CcCchGainS/P尋呼指示信道Gain54HS-SCCH高速共享控制信道DTCH專用業(yè)務(wù)信道1DCH專用信道.AICH捕獲指示信道PIC

36、H尋呼指示信道DCH專用信道DPDCH (每個UE一個或多個)專用物理數(shù)據(jù)信道.DPCCH (每UE一個)專用物理控制信道CPICH公共導(dǎo)頻信道SCH幀結(jié)構(gòu)SCH 包括基本同步信道P-SCH 和輔助同步信道S-SCH，幀結(jié)構(gòu)如下圖所示：Slot #0Slot #1Slot #14主同步信道P-SCH輔同步信道S-SCHacpacpacpi,0 si,1 si,14sacacac256 chips2560 chips10 ms 同步信道無線幀PICH（ Paging Indicator Channel ）輔同步碼SSCSSCi······

37、;···SSC1SSC151 幀= 15 時隙 =10 mSec一個SSC序列模式唯一標(biāo)識一個擾碼組，即任意SSC的周期性偏移不會等同于任意其它的SSC序列;64個序列中的任意一個序列的非零且小于15的循環(huán)移位都不同于64個序列中其它序列的循環(huán)移位;且任意序列的非零且小于15的任意循環(huán)移位與自身的其它小于15的循環(huán)移位也是不同的;56Group 6291016121413161411Group 6391112141016151416Group 6491210111113121610123456789101112131415SSC1SSC2SSC3SSC4SSC5S

38、SC6SSC7SSC8SSC9SSC10SSC11SSC12SSC13SSC14SSC15SSC16擾碼組時隙號#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#13#14#15Group 11128910716Group 2110512141210Group 3121216111512下行CPICH幀結(jié)構(gòu)波束成型S-CPICHCPICH包括：9基本公共導(dǎo)頻信道P-CPICH9輔助公共導(dǎo)頻信道S-CPICHCch,256,0 主擾碼Cch,256,x 主或輔擾碼P-CPICH1 時隙 = 2560 碼片 = 10 符號 = 20 bits = 666.667 uSec固定的Pilot符號

39、數(shù)據(jù) (10 符號/時隙)012345678910111213141 無線幀 = 15 時隙 = 10 mSec下行DPCH幀結(jié)構(gòu)時分復(fù)用DPDCH和DPCCH信道：DPCCHDPCCHDPDCHDPDCHTslot = 2560 chips, 10*2k bits (k=0.7)Slot #0Slot #1Slot #iSlot #14One radio frame, Tf = 10 msData1Ndata1 bitsTPCNTPC bitsTFCINTFCI bitsData2Ndata2 bitsPilotNpilot bitsWCDMA上行信道結(jié)構(gòu)(FDD)邏輯信道物理信道信道化 功

40、率加權(quán)ChdGd傳輸信道CCCH公共控制信道RACH隨機(jī)接入信道PRACH物理隨機(jī)接入信道數(shù)據(jù)編碼SRACH 控制部分ChcChdGcGdjPCPCH物理公共分組信道DTCH (packet mode)專用業(yè)務(wù)信道CPCH公共分組信道數(shù)據(jù)編碼移動臺擾碼SQPSK調(diào)制PCPCH 控制部分I FilterChcGcjI+jQI/Q Mod.Chd,1Chd,3GdGdFilterDPDCH #1專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH #3 (可選)專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH #5 (可選)專用物理數(shù)據(jù)信道QSCCTrCH數(shù)據(jù)編碼SChGIDCCH專用控制信道DCH專用信道d,5dChhsGhs GdGdDTC

41、H專用業(yè)務(wù)信道DCH專用信道HS-DPCCH (Nmax mod 2=0)數(shù)據(jù)編碼高速物理下行共享信道DPDCH #2 (可選)專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH #4 (可選)專用物理數(shù)據(jù)信道.DPDCH #6 (可選)專用物理數(shù)據(jù)信道Chd,2Chd,4S復(fù)用DTCH專用業(yè)務(wù)信道DCH專用信道數(shù)據(jù)編碼ChGd,6dSQChGhshsHS-DPCCH (Nmax mod 2=1)j高速物理下行共享信道ChGccDPCCH專用物理控制信道Pilot, TPC, TFCI，F(xiàn)BI59上行專用物理信道幀結(jié)構(gòu)DPDCH和DPCCH：DPDCH= 2560 chips, Ndata = 10*2k bits

42、(k=0.6)TslotDPCCHTslot= 2560 chips, 10 bitsSlot #0Slot #1Slot #iSlot #141 radio frame: Tf = 10 msPilot Npilot bitsTFCINTFCI bitsFBINFBI bitsTPCNTPC bitsDataNdata bits上行PRACH信道幀結(jié)構(gòu)PRACH幀結(jié)構(gòu):1.067 ms Preamble1.067 ms Preamble1.067 ms Preamble10ms1.33 msAccessSlotsPRACH Preamble (1.067 ms)16 Bit Signatur

43、e SequenceRepeats the sequence 256 times4096chips3.84 Mcps4096 Bit Segment of a 225 Gold Codessage Burst小結(jié)上行物理信道：隨機(jī)接入信道PRACH公共分組PCPCHDPDCH/DPCCHI/Q碼分復(fù)用下行物理信道：公共導(dǎo)頻信道-CPICH同步信道-SCH公共控制信道-CCPCH 尋呼指示信道-PICH 捕獲指示AICH DPDCH/DPCCH時分復(fù)用WCDMA呼叫流程ü Mobile Synchronizationü Read Broadcast

44、Channelü Mobile Initial Access:Base Station Page, Mobile ResponseMobile Initiated Callü Move to DPDCH/DPCCHü Soft Handoff目錄1.GSM技術(shù)原理2.WCDMA技術(shù)原理3. LTE技術(shù)原理4.WIFI/BT技術(shù)原理Whats LTE?Long Term Evolution, also called E-UTRA/E-UTRANEvolved UTRA / Evolved UTRANü Evolved UMTS Terrestrial Ra

45、dio Accessü Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network Earlier names for this included:9993.9GHSOPA - Evolution of HSDPA/HSUPA with OFDM Super 3GYou take LTE forward. Agilent leads the wayPage 65LTEVS WCDMA HSPA LTE和3G WCDMA HSPA相比能達(dá)到其2-3倍性能 VoIP性能1.81.61.41.21.00.80.60.40.20454035302520151050450400350300250200150100500DL PeakDL VoIPUL PeakUL VoIPSimulationTotal170%>300%You take LTE forward. Agilent leads the way0,500,310,811,630,86128128340219300238WCDMA HSPA2X5 MHz FDDLTE TDD LTE FDD10 MHz5+5 MHz TDDFDDLTE F