WCDMA系統(tǒng)基本原理-2013

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential Security Level: 內部公開內部公開WCDMAWCDMA系統(tǒng)基本原理系統(tǒng)基本原理無線案例與培訓部無線案例與培訓部 WRANWRAN培訓組培訓組HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2學習完此課程，您將會：學習完此課程，您將會：p 掌握WCDMA系統(tǒng)的發(fā)展歷程p 掌握WCDMA系統(tǒng)結構及無線網絡接口p 掌握CDMA技術的基本原理p 掌握WCDMA系統(tǒng)無線信道類型及其功能p 掌握WCDMA系統(tǒng)主要的信令流程HUAWEI T

2、ECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 3第第2章章 WCDMA系統(tǒng)結構系統(tǒng)結構第第3章章 CDMA基本原理基本原理第第4章章 WCDMA無線接口無線接口第第5章章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程接口協(xié)議與信令流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4什么是3G?討論篇-請思考HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程3G為用戶與運營商提供了完整的綜合業(yè)務解決方案為用戶與運營

3、商提供了完整的綜合業(yè)務解決方案1G (1980s)lAMPSlTACSlNMSlOthers2G (1992-2000)lCDMA IS95lGSMlTDMA IS136lPDC2.5G (2000-2004)lCDMA2000 1xlGPRSlEGPRS3G (2004-至今至今)lUMTS/ WCDMAlCDMA2000- EVDOlTD-SCDMAlWiMAX語音業(yè)務語音業(yè)務語音業(yè)務語音業(yè)務寬帶業(yè)務寬帶業(yè)務數(shù)據業(yè)務數(shù)據業(yè)務HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 6HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

4、Huawei Confidential Page 7185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCE FAFEMSSReserveBroadcast auxiliary2165 MHz1990 MHz1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHzUMTSGSM 1800DECTMSS1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 2000MSSUMTSJapanMSSIMT 2000MSSIMT 2000PHS18951918BC1885AA2170 M

5、HzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805 MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G3G頻譜分配頻譜分配HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8中國中國3 3G G頻譜分配（頻譜分配（20092009年年1 1月）月）l（一）中國電信：（一）中國

6、電信： p頻分雙工（FDD）方式：19201935MHz21102125MHzl（二）中國聯(lián)通：（二）中國聯(lián)通： p頻分雙工（FDD）方式：19401955MHz21302145MHz l（三）中國移動：（三）中國移動：p時分雙工（TDD）方式：1880-1900MHz和20102025MHzHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9WCDMAWCDMA能夠使用的頻段能夠使用的頻段l（一）主要工作頻段：（一）主要工作頻段： p19201980MHz21102170MHzpWCDMA頻點計算公式：頻點號頻率5n上行中心頻點號：9

7、6129888n下行中心頻點號：1056210838l（二）補充工作頻率：（二）補充工作頻率： p17551785MHz18501880MHz p中國移動和中國聯(lián)通目前已有的GSM頻段以后可以用于WCDMAHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10WCDMAWCDMA的擴展頻段的擴展頻段Operating BandUL FrequenciesDL frequenciesTX-RX frequency separation支持的協(xié)議版本R5R6R7I1920 1980 MHz2110 2170 MHz190 MHzII1850

8、 1910 MHz1930 1990 MHz80 MHz.III1710-1785 MHz1805-1880 MHz95 MHz.IV1710-1755 MHz2110-2155 MHz400 MHzV824 849 MHz869-894 MHz45 MHzVI830-840 MHz875-885 MHz45 MHzVII2500-2570 MHz2620-2690 MHz120 MHzVIII880 915 MHz925 960 MHz45 MHzIX1749.9-1784.9 MHz1844.9-1879.9 MHz95 MHzHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Hu

9、awei Confidential Page 11討論篇-開動腦筋“Service is the life of 3G” 你怎么理解 ?3G將會給我們的生活帶來那些改變 ?3G的業(yè)務是如何分類的 ?HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 12豐富的豐富的3G3G業(yè)務業(yè)務時延時延 誤碼誤碼不同業(yè)務不同業(yè)務QOS要求要求會話類業(yè)務會話類業(yè)務流類業(yè)務流類業(yè)務交互類業(yè)務交互類業(yè)務背景類業(yè)務背景類業(yè)務HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 13第第1章章 3G概述概述第

10、第3章章 CDMA基本原理基本原理第第4章章 WCDMA無線接口無線接口第第5章章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程接口協(xié)議與信令流程 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 14WCDMAWCDMA協(xié)議版本的演進協(xié)議版本的演進R99l保留保留2G/2.5G核心網核心網p核心網分CS電路域和PS分組域l接入網引入接入網引入WCDMA RANl核心網和接入網之間核心網和接入網之間的的Iu接口基于接口基于ATMR4l保留保留WCDMA R99 RANl核心網核心網電路域電路域采用采用NGN架構，架構，以以IP承載話音業(yè)承載話音業(yè)務務R

11、5l核心網增加核心網增加IM（IP多媒體多媒體域），增強域），增強IP QoS能力能力l接入網增加接入網增加HSDPA功能，功能，單載波下載高達單載波下載高達14.4Mbps的數(shù)據接入能力的數(shù)據接入能力l接入網接入網向向IP RAN方向發(fā)展方向發(fā)展200020012002規(guī)范完成時間R6/R7/R8l全全IP解決方案解決方案lHSUPA Phase II 單載波上載單載波上載速率高達速率高達5.76MbpslHSPA(64QAM, CPC,MIMO)lLTE (OFDMA , MIMO)2004HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential P

12、age 15WCDMA RANWCDMA RAN體系結構體系結構RNCRNCNodeBNodeBNodeBCSPSCBCUEUTRANCNUuIuIu-CSIu-PSIu-BCIurIubIubIubHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16WCDMA R5WCDMA R5網絡結構網絡結構GSM /GPRS BSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN SCPSMSSCEHLR/AUC/HSSSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneVMSC ServerGMSC ServerIP/ATM BackboneCS

13、domainPS domainIu-CSIu-PSIP backboneIMS domainP-CSCFS-CSCFMGCFMRFCSS7PSTN/PLMNInternet,IntranetHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17第第1章章 3G概述概述第第2章章 WCDMA系統(tǒng)結構系統(tǒng)結構第第4章章 WCDMA無線接口無線接口第第5章章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程接口協(xié)議與信令流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 183.1 雙工技術與多址技術雙

14、工技術與多址技術3.2 擴頻通信原理擴頻通信原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19雙工技術雙工技術lTDD方式方式上下行頻率相同可用于任何頻段適合于上下行非對稱及對稱業(yè)務lFDD方式方式上下行頻率配對需要成對頻段適合于上下行對稱業(yè)務；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 20頻率頻率時間時間功率功率FDMA頻率頻率時間時間功率功率TDMA多址技術多址技術功率功率時間時間CDMA頻率頻率HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Hua

15、wei Confidential Page 21碼分多址（碼分多址（CDMACDMA）的技術特點）的技術特點l優(yōu)點p頻率復用度高，頻譜利用率大大提高pCDMA系統(tǒng)的用戶容量是軟容量，具備一定的話務自適應能力（小區(qū)呼吸）l缺點pCDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)系統(tǒng)內用戶互相干擾p技術實現(xiàn)難度大：功率控制技術、負載控制技術等HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 223.1 雙工技術與多址技術雙工技術與多址技術3.2 擴頻通信原理擴頻通信原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential

16、Page 23 擴展頻譜（擴展頻譜（SS:Spread Spectrum)SS:Spread Spectrum)通信簡稱擴頻通信。通信簡稱擴頻通信。 擴頻通信技術:在發(fā)端采用擴頻碼調制，使信號所占的頻帶寬度遠大于所傳信息必須的帶寬，在收端采用相同的擴頻碼進行相關解調來解擴以恢復所傳信息數(shù)據。 直接序列擴展頻譜DSSSCDMA采用的是直接序列擴頻，即將需要傳送的信號與速率遠大于信息速率的偽隨機序列編碼（擴頻碼）直接混合，這樣調制信號的頻譜寬度遠大于原來信息的頻譜寬度。擴頻通信的定義擴頻通信的定義HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Pa

17、ge 24l擴頻通信就是將信號的頻譜展寬后進行傳輸?shù)募夹g。l其理論基礎為Shannon定理：C=B*log2(1+S/N)C：信道容量，單位b/s B：信號頻帶寬度，單位HzS：信號平均功率，單位WN：噪聲平均功率，單位W結論：在信道容量結論：在信道容量CC不變的情況下，信號頻帶寬度不變的情況下，信號頻帶寬度B B與信噪比與信噪比S/NS/N完全可以完全可以互相交換，即可以通過增大傳輸系統(tǒng)的帶寬以在較低信噪比的條件下獲得互相交換，即可以通過增大傳輸系統(tǒng)的帶寬以在較低信噪比的條件下獲得比較滿意的傳輸質量比較滿意的傳輸質量. .擴頻通信的理論基礎擴頻通信的理論基礎HUAWEI TECHNOLOGI

18、ES CO., LTD.Huawei Confidential Page 25高速擴頻序列低速信號TX解調信號RX高速擴頻序列擴頻信號擴頻信號擴頻碼速率：擴頻碼速率：3.84Mc/s3.84Mc/s； 擴頻碼：擴頻碼：OVSFOVSF碼。碼。直接擴頻通信直接擴頻通信HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 26擴頻與解擴（擴頻與解擴（DS-CDMADS-CDMA）擴頻解擴碼片符號數(shù)據擴頻碼擴頻信號=數(shù)據碼字擴頻碼數(shù)據=擴頻信號碼字1-11-11-11-11-1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei

19、 Confidential Page 27CDMACDMA寬帶擴頻技術有效地利用無線信道的頻率選擇性衰落寬帶擴頻技術有效地利用無線信道的頻率選擇性衰落擴頻過程中的頻譜變化擴頻過程中的頻譜變化擴頻碼擴頻碼擴頻碼擴頻碼信號合并信號合并窄帶信號窄帶信號fP(f)寬帶信號寬帶信號P(f)f噪聲噪聲P(f)f噪聲噪聲+寬帶信號寬帶信號P(f)f信號與噪聲分離信號與噪聲分離P(f)fHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 28擴頻通信的技術特點l優(yōu)點優(yōu)點p抗干擾能力強p保密性強：擴頻后的信號近似白噪聲p低發(fā)射功率p大容量通信l缺點缺點p占

20、用帶寬較大HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 29第第1章章 3G概述概述第第2章章 WCDMA系統(tǒng)結構系統(tǒng)結構第第3章章 CDMA基本原理基本原理第第5章章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程接口協(xié)議與信令流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 304.1 WCDMA無線接口關鍵技術無線接口關鍵技術4.2 WCDMA無線信道無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 31WCDMAWC

21、DMA通信模型通信模型信源信源解碼解碼信源信源編碼編碼Interleavingdeinterleaving信道信道編碼編碼交織交織去交織去交織信道解信道解碼碼加擾加擾解擾解擾擴頻擴頻解擴解擴調制調制解調解調射頻射頻發(fā)射發(fā)射射頻射頻接收接收無線信道無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 32WCDMAWCDMA的信源編碼的信源編碼l系統(tǒng)采用系統(tǒng)采用AMR（Adaptive Multi-Rate）語音編碼）語音編碼p多速率：8種編碼速率，從12.2Kbps到4.75Kbps，與目前各種主流移動通信系統(tǒng)（如GSM，IS-95

22、，PDC等）使用的編碼兼容，利于設計多模終端；p多種語音速率與目前各種主流移動通信系統(tǒng)使用的編碼方式兼容，有利于設計多模終端；p根據用戶離基站遠近，自動調整語音速率，減少切換，減少掉話；p根據小區(qū)負荷，自動降低部分用戶語音速率，可以節(jié)省部分功率，從而容納更多用戶；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 33WCDMAWCDMA通信模型通信模型信源信源解碼解碼信源信源編碼編碼Interleavingdeinterleaving信道信道編碼編碼交織交織去交織去交織信道解信道解碼碼加擾加擾解擾解擾擴頻擴頻解擴解擴調制調制解調解調射頻

23、射頻發(fā)射發(fā)射射頻射頻接收接收無線信道無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 34WCDMAWCDMA的信道編碼的信道編碼l信道編碼的作用：在原數(shù)據流中加入冗余信息，增加符號間的相關性，以便在受到干擾的情況下恢復信號。1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 22 33 44 55 66 77 88 99 l編碼類型p語音業(yè)務：卷積碼（1/2、1/3），約束長度為9，加8個尾比特p數(shù)據業(yè)務：Turbo碼（1/3），兩個8狀態(tài)的并行級聯(lián)卷積碼構成，加6個尾比特HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Hua

24、wei Confidential Page 35交織交織l交織的作用：打亂符號間的相關性，減小信道快衰落和干擾帶來交織的作用：打亂符號間的相關性，減小信道快衰落和干擾帶來的影響的影響1 2 3 4 5 6 7 8 . . 452 453 454 816.456210.450614.45419.449412.452715.455311.451513.453.B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7A4,B0 A5,B1 A6,B2 A7,B3 B4,C0 B5,C1 B6,C2 B7,C3一次交織：一次交織：二次交織：二次交織：HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Hu

25、awei Confidential Page 36WCDMAWCDMA通信模型通信模型信源信源解碼解碼信源信源編碼編碼Interleavingdeinterleaving信道信道編碼編碼交織交織去交織去交織信道解信道解碼碼加擾加擾解擾解擾擴頻擴頻解擴解擴調制調制解調解調射頻射頻發(fā)射發(fā)射射頻射頻接收接收無線信道無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 37擴頻擴頻解擴解擴擴頻解擴過程擴頻解擴過程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 38碼序列的正交碼序列

26、的正交累加為累加為0 0表示正交表示正交碼序列的正交性碼序列的正交性HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 39WCDMAWCDMA的擴頻碼：的擴頻碼：OVSFOVSFlOVSFOVSF：正交可變擴頻因子，由：正交可變擴頻因子，由WalshWalsh矩陣生成矩陣生成SF = 1SF = 2SF = 4Cch,1,0 = (1)Cch,2,0 = (1,1)Cch,2,1 = (1,-1)Cch,4,0 =(1,1,1,1)Cch,4,1 = (1,1,-1,-1) Cch,4,2 = (1,-1,1,-1)Cch,4,3 =

27、(1,-1,-1,1)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 40SF=8SF=32SF=16信道化碼的特點信道化碼的特點l1.分配碼的前提：分配碼的前提：p要保證其到樹根路徑上和其子樹上沒有其它碼被分配；l2.分配碼的結果：分配碼的結果：p會阻塞掉其子樹上的所有低速擴頻碼和其到根路徑上的高速擴頻碼；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 41SF=4SF=8SF=16SF=32SF=4SF=8SF=16SF=3201231098765415141312112

28、6313029282716212019181724232225綠色代表由于低速擴頻因子的碼字被分配而屏蔽掉的高速擴頻因子碼字寶石籃代表優(yōu)化分配的碼字（根據申請的擴頻因子）紅色代表已分配的碼字深藍代表高速擴頻因子的碼字被分配而屏蔽掉的低速擴頻因子碼字三個結果中任取一個碼分配示例碼分配示例HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 42OVSFOVSF碼的用途碼的用途l在下行信道，OVSF用于區(qū)分用戶l在上行信道，OVSF用于區(qū)分同一個用戶的不同業(yè)務典型業(yè)務數(shù)據速率下行SF上行SFAMR12.2+3.412864Modem28.8k2

29、8.8+3.4643212.2kAMR & 64k packet data12.2+64+3.4321612.2kAMR & 144k packet data12.2+144+3.416812.2kAMR & 384k packet data12.2+384+3.484HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 43WCDMAWCDMA通信模型通信模型信源信源解碼解碼信源信源編碼編碼Interleavingdeinterleaving信道信道編碼編碼交織交織去交織去交織信道解信道解碼碼加擾加擾解擾解擾擴頻擴頻解擴解擴調制調制解調解

30、調射頻射頻發(fā)射發(fā)射射頻射頻接收接收無線信道無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 44OVSFOVSF碼碼擾碼數(shù)據比特擴頻后碼片q 擾碼使用戶信息偽隨機化，加強保密性q WCDMA擾碼是兩個m序列（最大長度線性移位寄存器序列）的疊加，成為Gold碼序列。q 擾碼分為上行擾碼和下行擾碼，作用不一樣擾碼介紹擾碼介紹HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 45 WCDMAWCDMA的擾碼：的擾碼：GOLDGOLD序列序列l(wèi)在上行信道，擾碼用于區(qū)分用戶在上行信

31、道，擾碼用于區(qū)分用戶p上行有224個上行長擾碼和224個上行短擾碼l在下行信道，擾碼用于區(qū)分小區(qū)（扇區(qū)載頻）在下行信道，擾碼用于區(qū)分小區(qū)（扇區(qū)載頻）p下行有2 181262143個擾碼，但目前只使用08191號擾碼中的主擾主擾碼碼。p0，1，8191，分為512個集合，每個集合包括一個主擾碼和15個次級擾碼。 p512個主擾碼又可以分為64個擾碼組，每組由8個主擾碼組成l擾碼每擾碼每10ms重復一次，長度是重復一次，長度是38400chipsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 46下下行行擾擾碼碼集集0集集1集集511主擾

32、碼主擾碼0從擾碼從擾碼1從擾碼從擾碼15主擾碼主擾碼51116從擾碼從擾碼511161從擾碼從擾碼51116158192個擾碼個擾碼512集集每集分為每集分為1個主擾碼，個主擾碼，15個從擾碼個從擾碼目前系統(tǒng)主要采用主擾碼目前系統(tǒng)主要采用主擾碼主擾碼和從擾碼主擾碼和從擾碼HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 47WCDMAWCDMA通信模型通信模型信源信源解碼解碼信源信源編碼編碼Interleavingdeinterleaving信道信道編碼編碼交織交織去交織去交織信道解信道解碼碼加擾加擾解擾解擾擴頻擴頻解擴解擴調制調制解調

33、解調射頻射頻發(fā)射發(fā)射射頻射頻接收接收無線信道無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 48WCDMAWCDMA的調制的調制l調制的作用調制的作用p把需要傳遞的信息送上射頻信道p采用不同的調制方式可以極大地影響空中接口提供數(shù)據業(yè)務的能力采用不同的調制方式可以極大地影響空中接口提供數(shù)據業(yè)務的能力nR99/R4：采用QPSK，下行最大數(shù)據速率2.7MbpsnHSDPA：采用16QAM，下行最大數(shù)據速率14.4MbpsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 49

34、WCDMAWCDMA調制方式調制方式l調制方式調制方式QPSK（HSDPA階段引入階段引入16QAM調制）調制）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 50WCDMAWCDMA通信模型通信模型信源信源解碼解碼信源信源編碼編碼Interleavingdeinterleaving信道信道編碼編碼交織交織去交織去交織信道解信道解碼碼加擾加擾解擾解擾擴頻擴頻解擴解擴調制調制解調解調射頻射頻發(fā)射發(fā)射射頻射頻接收接收無線信道無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page

35、51實部與虛部分離脈沖成型脈沖成型串并轉換串并轉換下行物理 信道1Cch,SF,mjI+jQSdl,nG1Cch,SF,mjI+jQSdl,nG2下行物理 信道2GpGpP-SCHS-SCHcos(wt)-sin(wt)Re(T)Im(T)物理信道擴頻調制過程物理信道擴頻調制過程- -下行下行HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 52實部與虛部分離脈沖成型脈沖成型cos(wt)-sin(wt)Sdpch,nRe(S)Im(S)Cd,1dIccQjI+jQDPDCH1Cd,3dDPDCH3Cd,5dDPDCH5Cd,2dDPD

36、CH2Cd,4dDPDCH4Cd,6dDPDCH6ccCccDPCCHQ物理信道擴頻調制過程物理信道擴頻調制過程- -上行上行HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 53無線通信的大敵：衰落無線通信的大敵：衰落Distance(m)接收功率接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落慢衰落快衰落快衰落HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 54快衰落的類型快衰落的類型l空間選擇性衰落空間選擇性衰落p在不同地點（空間）衰落特性不一樣p一般是由于物體反射

37、形成l時間選擇性衰落時間選擇性衰落p在不同時間衰落特性不一樣p主要是快速移動用戶引起的多普勒頻移造成l頻率選擇性衰落頻率選擇性衰落p在不同頻率衰落特性不一樣p主要由寬帶信號的時間色散引起HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 55分集技術克服快衰落的主要手段分集技術克服快衰落的主要手段l空間選擇性衰落空間選擇性衰落p空間分集：分集天線水平距離大于10倍波長p極化分集：兩接收天線極化方向正交p發(fā)射分集：克服大尺度衰落，可以提高下行覆蓋，使WCDMA基站覆蓋與GSM 900相當，從而支持WCDMA與GSM共站址建設！l時間選擇性衰

38、落時間選擇性衰落p時間分集信道交織、 RAKE接收機l頻率選擇性衰落頻率選擇性衰落p頻率分集跳頻、擴頻HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 56RAKERAKE接收機接收機前端接收機前端接收機第一接收徑第一接收徑第二接收徑第二接收徑第三接收徑第三接收徑 延時估計器延時估計器計算延時及相位偏轉計算延時及相位偏轉 信號合成器信號合成器合并信號合并信號tts(t)s(t)RAKE 接收技術有效地克服多徑干擾，提高接收性能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 57

39、RAKERAKE接收接收接收發(fā)射coding直射信號反射信號如果時間差 1 碼片長度codingdecodingHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 58WCDMAWCDMA的快速功率控制的快速功率控制l功率控制速度達到1500次/秒，功控速度大于衰落速度，可以有效地克服陰影衰落和快衰落l降低網絡干擾，提高系統(tǒng)質量和容量l省電，延長手機的通話時間HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 59三種功率控制三種功率控制開環(huán)開環(huán)從信道中測量干擾條件，并調整發(fā)射功率；

40、閉環(huán)內環(huán)閉環(huán)內環(huán)測量信噪比和目標信噪比（SIR Tar）相比較，并發(fā)送指令調整發(fā)射功率（WCDMA閉環(huán)功率控制頻率為1500Hz）；若測定SIR目標SIR， 降低移動臺發(fā)射功率；若測定SIR目標SIR， 增加移動臺發(fā)射功率；閉環(huán)外環(huán)閉環(huán)外環(huán)測量誤塊率（BLER），調整目標信噪比HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 60UENode B開環(huán)功率控制的目的：提供初始發(fā)射功率的粗略估開環(huán)功率控制的目的：提供初始發(fā)射功率的粗略估計計 開環(huán)功率控制開環(huán)功率控制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Co

41、nfidential Page 61UERNC外環(huán)內環(huán)1500Hz測量接收信號SIR并比較10-100Hz設置SIRtar測量接收數(shù)據BLER并比較TPC設置BLERtarNode B閉環(huán)功率控制閉環(huán)功率控制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 62UE moveTarget BSSource BStimeData UE received/ sent“GAP” of communicationWCDMAWCDMA的切換硬切換的切換硬切換l硬切換的特點p先中斷源小區(qū)的鏈路，后建立目標小區(qū)的鏈路p通話會產生“縫隙”p非CDMA系

42、統(tǒng)都只能進行硬切換HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 63WCDMAWCDMA切換軟切換切換軟切換l軟切換特點pCDMA系統(tǒng)所特有，只能發(fā)生在同頻小區(qū)間p先建立目標小區(qū)鏈路，后中斷源小區(qū)鏈路，可以避免通話“縫隙”p軟切換會比硬切換占用更多的系統(tǒng)資源l當進行軟切換的兩個小區(qū)屬于同一個NodeB時，此時為“更軟切換”;UE moveTarget BSSource BStimeData UE received/ sentN o “GAP” of communication HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD

43、.Huawei Confidential Page 644.1 WCDMA無線接口關鍵技術無線接口關鍵技術4.2 WCDMA無線信道無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 65信道分類l從不同協(xié)議層次上講，WCDMA承載用戶各種業(yè)務的信道被分為三類:p邏輯信道：直接承載用戶業(yè)務n根據承載的是控制平面業(yè)務還是用戶平面業(yè)務，分為控制信道控制信道和業(yè)務業(yè)務信道信道p傳輸信道：物理層對MAC層提供的服務n根據傳輸?shù)氖轻槍σ粋€用戶的專用信息還是針對所有用戶的公共信息，分為專用信道專用信道和公共信道公共信道p物理信道：各種信息在無

44、線接口傳輸時的最終體現(xiàn)形式 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 66信道概念信道概念PHY layerMAC layerRLC layer傳輸信道物理信道邏輯信道L1L2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 67業(yè)務邏輯信道（業(yè)務邏輯信道（TCH）控制邏輯信道（控制邏輯信道（CCH） 專用業(yè)務信道 （DTCH） 公共業(yè)務信道 （CTCH） 廣播控制信道 （BCCH） 尋呼控制信道 （PCCH） 專用控制信道 （DCCH） 公共控制信道 （CCCH） 邏輯

45、信道分類HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 68廣播信道 BCH前向接入信道FACH尋呼信道 PCH反向（隨機）接入信道 RACH專用信道 DCH公共傳輸信道公共傳輸信道專用傳輸信道專用傳輸信道 傳輸信道分類HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 69物理信道分類l物理信道分為上行物理信道和下行物理信道l物理信道可以由某一載波頻率、碼（信道碼和擾碼）、相位確定l多數(shù)信道由無線幀和時隙組成，每一無線幀10ms，包括15個時隙 Data Slot #0 Slo

46、t #1 Slot #14 Tslot = 2560 chips T = 10 ms, 38400chips Data Slot #iHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 70上行公共物理信道物理隨機接入信道 (PRACH)上行專用物理信道專用物理數(shù)據信道 (uplink DPDCH)專用物理控制信道 (uplink DPCCH)上行物理信道上行物理信道 上行物理信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 71下行公共物理信道公共控制物理信道 (CCPCH)

47、同步信道 (SCH)尋呼指示信道 (PICH)捕獲指示信道 (AICH)公共導頻信道 (CPICH)下行專用物理信道 (downlink DPCH)下行物理信道下行物理信道 下行物理信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 72傳輸信道和物理信道的映射關系傳輸信道和物理信道的映射關系系統(tǒng)信道分類HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 73公共物理信道的功能公共物理信道的功能lSCH（同步信道）：用于小區(qū)搜索p分成主同步信道P-SCH和從同步信道S-SCHlC

48、PICH（公共導頻信道）：用于擾碼識別p分成主公共導頻信道P-CPICH和從公共導頻信道S-CPICHnP-CPICH：信道碼固定為Cch,256,0，擾碼為主擾碼nP-CPICH是其它下行物理信道的功率基準n從公共導頻信道S-CPICH：主要用于智能天線lP-CCPCH（主公共控制物理信道）：用于承載系統(tǒng)消息p信道碼固定為Cch,256,1l以上信道每個小區(qū)必須配置且僅能配置一條 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 74公共物理信道的功能公共物理信道的功能lS-CCPCH（從公共控制物理信道）：用于承載下行信令lPICH

49、（尋呼指示信道）：用于承載尋呼指示，與S-CCPCH成對配置lPRACH（物理隨機接入信道）：用于承載上行信令p接入時隙的間隔為5120chips，代表WCDMA基站最大覆蓋半徑為200公里lAICH（捕獲指示信道）：用于承載對PRACH前綴的捕獲指示，與PRACH成對配置l以上信道每個小區(qū)必須至少配置一條 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 75專用物理信道的功能專用物理信道的功能lDPDCH（專用物理數(shù)據信道）：用于承載用戶的業(yè)務數(shù)據，單碼道最大數(shù)據速率為384KbpslDPCCH（專用物理控制信道）：用于承載控制信息，為DPDCH提供解調、功控等控制數(shù)據l上行DPDCH和DPCCH在不同碼道上傳送；l