wcdma基本原理系統(tǒng)

1、WCDMA系統(tǒng)基本原理無線案例與培訓(xùn)部 WRAN培訓(xùn)組Page 1學(xué)習(xí)完此課程，您將會： 掌握WCDMA系統(tǒng)的發(fā)展歷程 掌握WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及無線網(wǎng)絡(luò)接口 掌握CDMA技術(shù)的基本原理 掌握WCDMA系統(tǒng)無線信道類型及其功能 掌握WCDMA系統(tǒng)主要的信令流程目 標(biāo)Page 2內(nèi)容介紹第1章 3G概述第2章 WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第3章 CDMA基本原理第4章 WCDMA無線接口第5章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程Page 3什么是3G?討論篇請思考Page 4移動通信發(fā)展歷程3G為用戶與運(yùn)營商提供了完整的綜合業(yè)務(wù)解決方案1G (1980s)AMPSTACSNMSOthers2G (1992-200

2、0)CDMA IS95GSMTDMA IS136PDC2.5G (2000-2004)CDMA2000 1xGPRSEGPRS3G (2004-至今)UMTS/ WCDMACDMA2000- EVDOTD-SCDMAWiMAX語音業(yè)務(wù)語音業(yè)務(wù)寬帶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)Page 53G發(fā)展概述第三代移動通信的提出IMT-2000是第三代移動通信系統(tǒng)（3G）的統(tǒng)稱第三代移動通信系統(tǒng)最早由國際電信聯(lián)盟（ITU）1985年提 出，1996年正式更名為IMT-2000（International Mobile munication-2000）原計劃該系統(tǒng)于 2000年左右商用工作的頻段在2000MHz（2.1GH

3、z）最高業(yè)務(wù)速率為 2000Kbps（2Mbps）Page 63G標(biāo)準(zhǔn)化組織Page 7185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCEFAFEMSSReserveBroadcast auxiliary2165 MHz1990 MHz1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHzUMTSGSM 1800DECTMSS1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 2000MSSUMTSJapanMSSIMT 2000MSSIMT 2000PHS18951

4、918BC1885AA2170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805 MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G頻譜分配Page 8中國3G頻譜分配（2009年1月）（一）中國電信： 頻分雙工（FDD）方式：19201935MHz21102125MHz（二）中國聯(lián)通： 頻分雙工（FDD）方式：19401955

5、MHz21302145MHz （三）中國移動：時分雙工（TDD）方式：1880-1900MHz和20102025MHzPage 9WCDMA能夠使用的頻段（一）主要工作頻段： 19201980MHz21102170MHzWCDMA頻點(diǎn)計算公式：頻點(diǎn)號頻率5上行中心頻點(diǎn)號：96129888下行中心頻點(diǎn)號：1056210838（二）補(bǔ)充工作頻率： 17551785MHz18501880MHz 中國移動和中國聯(lián)通目前已有的GSM頻段以后可以用于WCDMAPage 10WCDMA的擴(kuò)展頻段Operating BandUL FrequenciesDL frequenciesTX-RX frequency

6、 separation支持的協(xié)議版本R5R6R7I1920 1980 MHz2110 2170 MHz190 MHzII1850 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-

7、1784.9 MHz1844.9-1879.9 MHz95 MHzPage 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(wù)是如何分類的 ?Page 12豐富的3G業(yè)務(wù)時延 誤碼不同業(yè)務(wù)QOS要求會話類業(yè)務(wù)流類業(yè)務(wù)交互類業(yè)務(wù)背景類業(yè)務(wù)Page 13內(nèi)容介紹第1章 3G概述第2章 WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第3章 CDMA基本原理第4章 WCDMA無線接口第5章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程 Page 14WCDMA協(xié)議版本的演進(jìn)R99保留2G（GSM和GPRS）核心網(wǎng)核心網(wǎng)分CS電路域和PS分組域接入網(wǎng)引入WCDMA

8、 RAN核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口基于ATMR4保留WCDMA R99 RAN核心網(wǎng)電路域采用NGN架構(gòu)，以IP承載話音業(yè)務(wù)R5核心網(wǎng)增加IM（IP多媒體域），增強(qiáng)IP QoS能力接入網(wǎng)增加HSDPA功能，單載波下載高達(dá)14.4Mbps的數(shù)據(jù)接入能力接入網(wǎng)向IP RAN方向發(fā)展200020012002規(guī)范完成時間R6/R7全I(xiàn)P解決方案HSUPA Phase II 單載波上載速率高達(dá)5.76MbpsHSPA(64QAM, CPC,MIMO)LTE (OFDMA , MIMO)2004Page 15WCDMA RAN體系結(jié)構(gòu)RNCRNCNodeBNodeBNodeBCSPSCBCUEUTRAN

9、CNUuIuIu-CSIu-PSIu-BCIurIubIubIubPage 16WCDMA R5網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GSM /GPRS BSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN SCPSMSSCEHLR/AUC/HSSSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneCNMGWMGWVMSC ServerGMSC ServerIP/ATM BackboneCS domainPS domainIu-CSIu-PSIP backboneMRFPIMS domainMGWP-CSCFS-CSCFMGCFMRFCRANSS7PSTN/PLMNInternet,IntranetPage 17內(nèi)容介紹第1章

10、3G概述第2章 WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第3章 CDMA基本原理第4章 WCDMA無線接口第5章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程Page 18內(nèi)容介紹第3章 CDMA基本原理3.1 雙工技術(shù)與多址技術(shù)3.2 擴(kuò)頻通信原理Page 19雙工技術(shù)TDD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(wù)FDD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(wù)；TDD(時分雙工；如TD-SCDMA)DUDDDDDDFDD（頻分雙工；如WCDMA和CDMA2000）DDDDDDDUPage 20頻率時間功率FDMA頻率時間功率TDMA多址技術(shù)功率時間CDMA頻率Page 21碼分多址（CDMA）的技術(shù)

11、特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)頻率復(fù)用度高，頻譜利用率大大提高CDMA系統(tǒng)的用戶容量是軟容量，具備一定的話務(wù)自適應(yīng)能力（小區(qū)呼吸）缺點(diǎn)CDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)用戶互相干擾技術(shù)實現(xiàn)難度大：功率控制技術(shù)、負(fù)載控制技術(shù)等Page 22內(nèi)容介紹第3章 CDMA基本原理3.1 雙工技術(shù)與多址技術(shù)3.2 擴(kuò)頻通信原理Page 23 擴(kuò)展頻譜（SS:Spread Spectrum)通信簡稱擴(kuò)頻通信。 擴(kuò)頻通信技術(shù):在發(fā)端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必須的帶寬，在收端采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來解擴(kuò)以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。 直接序列擴(kuò)展頻譜DSSSCDMA采用的是直接序列擴(kuò)頻，即將需要傳送的信號與速率遠(yuǎn)大

12、于信息速率的偽隨機(jī)序列編碼（擴(kuò)頻碼）直接混合，這樣調(diào)制信號的頻譜寬度遠(yuǎn)大于原來信息的頻譜寬度。擴(kuò)頻通信的定義Page 24擴(kuò)頻通信就是將信號的頻譜展寬后進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。其理論基礎(chǔ)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(jié)論：在信道容量C不變的情況下，信號頻帶寬度B與信噪比S/N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比較滿意的傳輸質(zhì)量.擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)Page 25高速擴(kuò)頻序列低速信號TX解調(diào)信號RX高速擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻信號擴(kuò)頻碼速率：3.84Mc/s；

13、 擴(kuò)頻碼：OVSF碼。直接擴(kuò)頻通信Page 26擴(kuò)頻與解擴(kuò)（DS-CDMA）擴(kuò)頻解擴(kuò)碼片符號數(shù)據(jù)擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻信號=數(shù)據(jù)碼字?jǐn)U頻碼數(shù)據(jù)=擴(kuò)頻信號碼字1-11-11-11-11-1Page 27CDMA寬帶擴(kuò)頻技術(shù)有效地利用無線信道的頻率選擇性衰落擴(kuò)頻過程中的頻譜變化擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻碼信號合并窄帶信號fP(f)寬帶信號P(f)f噪聲P(f)f噪聲+寬帶信號P(f)f信號與噪聲分離P(f)fPage 28擴(kuò)頻通信的技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)保密性強(qiáng)：擴(kuò)頻后的信號近似白噪聲低發(fā)射功率大容量通信缺點(diǎn)占用帶寬較大Page 29內(nèi)容介紹第1章 3G概述第2章 WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第3章 CDMA基本原理第4章 WCDM

14、A無線接口第5章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程Page 30內(nèi)容介紹第4章 WCDMA無線接口4.1 WCDMA無線接口關(guān)鍵技術(shù)4.2 WCDMA無線信道Page 31WCDMA通信模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收無線信道Page 32WCDMA的信源編碼系統(tǒng)采用AMR（Adaptive Multi-Rate）語音編碼多速率：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，PDC等）使用的編碼兼容，利于設(shè)計多模終端多種語音速率與目前各種

15、主流移動通信系統(tǒng)使用的編碼方式兼容，有利于設(shè)計多模終端根據(jù)用戶離基站遠(yuǎn)近，自動調(diào)整語音速率，減少切換，減少掉話根據(jù)小區(qū)負(fù)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Page 33WCDMA通信模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收無線信道Page 34WCDMA的信道編碼信道編碼的作用：在原數(shù)據(jù)流中加入冗余信息，增加符號間的相關(guān)性，以便在受到干擾的情況下恢復(fù)信號。1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 22 33 44 55 66 77 88 99 編碼類型語音業(yè)務(wù)：卷積碼

16、（1/2、1/3），約束長度為9，加8個尾比特數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：Turbo碼（1/3），兩個8狀態(tài)的并行級聯(lián)卷積碼構(gòu)成，加6個尾比特Page 35交織交織的作用：打亂符號間的相關(guān)性，減小信道快衰落和干擾帶來的影響1 2 3 4 5 6 7 8 . . 452 453 454 816.456210.450614.45419.449412.452715.455311.451513.453B0 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：二次交織：Page 36WCDMA通信模型信源解碼信源編碼Interle

17、avingdeinterleaving信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收無線信道Page 37S1xC1S2XC2WS1S2擴(kuò)頻解擴(kuò)(S1xC1)+(S2xC2)空中接口S1xC1+S2xC2xC2=S2S1xC1+S2xC2xC1=S1 N S擴(kuò)頻解擴(kuò)過程Page 38碼序列的正交累加為0表示正交碼序列的正交性Page 39WCDMA的擴(kuò)頻碼：OVSFOVSF：正交可變擴(kuò)頻因子，由Walsh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)Cc

18、h,4,1 = (1,1,-1,-1) Cch,4,2 = (1,-1,1,-1)Cch,4,3 = (1,-1,-1,1)Page 40信道化碼的特點(diǎn)1.分配碼的前提：要保證其到樹根路徑上和其子樹上沒有其它碼被分配；2.分配碼的結(jié)果：會阻塞掉其子樹上的所有低速擴(kuò)頻碼和其到根路徑上的高速擴(kuò)頻碼；Page 41三個結(jié)果中任取一個碼分配示例Page 42OVSF碼的用途在下行信道，OVSF用于區(qū)分用戶在上行信道，OVSF用于區(qū)分同一個用戶的不同業(yè)務(wù)典型業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率下行SF上行SFAMR12.2+3.412864Modem28.8k28.8+3.4643212.2kAMR & 64k packet

19、data12.2+64+3.4321612.2kAMR & 144k packet data12.2+144+3.416812.2kAMR & 384k packet data12.2+384+3.484Page 43WCDMA通信模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收無線信道Page 44OVSF碼擾碼數(shù)據(jù)比特擴(kuò)頻后碼片擾碼使用戶信息偽隨機(jī)化，加強(qiáng)保密性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。擾碼分為上行擾碼和下行擾碼，作用不一樣擾碼介紹Page 4

20、5 WCDMA的擾碼：GOLD序列在上行信道，擾碼用于區(qū)分用戶上行有224個上行長擾碼和224個上行短擾碼在下行信道，擾碼用于區(qū)分小區(qū)（扇區(qū)載頻）下行有2 181262143個擾碼，但目前只使用08191號擾碼中的主擾碼。0，1，8191，分為512個集合，每個集合包括一個主擾碼和15個次級擾碼。 512個主擾碼又可以分為64個擾碼組，每組由8個主擾碼組成擾碼每10ms重復(fù)一次，長度是38400chipsPage 46下行擾碼集0集1集511主擾碼0從擾碼1從擾碼15主擾碼51116從擾碼511161從擾碼51116158192個擾碼512集每集分為1個主擾碼，15個從擾碼目前系統(tǒng)主要采用主擾

21、碼主擾碼和從擾碼Page 47WCDMA通信模型信源解碼信源編碼Interleavingdeinterleaving信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收無線信道Page 48WCDMA的調(diào)制調(diào)制的作用把需要傳遞的信息送上射頻信道采用不同的調(diào)制方式可以極大地影響空中接口提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力R99/R4：采用QPSK，下行最大數(shù)據(jù)速率2.7MbpsHSDPA：采用16QAM，下行最大數(shù)據(jù)速率14.4MbpsPage 49WCDMA調(diào)制方式調(diào)制方式QPSK（HSDPA階段引入16QAM調(diào)制）Page 50WCDMA通信模型信源解碼信源編碼Interleavingdeint

22、erleaving信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收無線信道Page 51實部與虛部分離脈沖成型脈沖成型串并轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)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(kuò)頻調(diào)制過程-下行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,2dDPDCH2Cd,4dDPDC

23、H4Cd,6dDPDCH6ccCccDPCCHQ物理信道擴(kuò)頻調(diào)制過程-上行Page 53無線通信的大敵：衰落Distance(m)接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落快衰落Page 54快衰落的類型空間選擇性衰落在不同地點(diǎn)（空間）衰落特性不一樣一般是由于物體反射形成時間選擇性衰落在不同時間衰落特性不一樣主要是快速移動用戶引起的多普勒頻移造成頻率選擇性衰落在不同頻率衰落特性不一樣主要由寬帶信號的時間色散引起Page 55分集技術(shù)克服快衰落的主要手段空間選擇性衰落空間分集：分集天線水平距離大于10倍波長極化分集：兩接收天線極化方向正交發(fā)射分集：克服大尺度衰落，可以提高下行覆蓋，使

24、WCDMA基站覆蓋與GSM 900相當(dāng)，從而支持WCDMA與GSM共站址建設(shè)！時間選擇性衰落時間分集信道交織、 RAKE接收機(jī)頻率選擇性衰落頻率分集跳頻、擴(kuò)頻Page 56RAKE接收機(jī)前端接收機(jī)第一接收徑第二接收徑第三接收徑 延時估計器計算延時及相位偏轉(zhuǎn) 信號合成器合并信號tts(t)s(t)RAKE 接收技術(shù)有效地克服多徑干擾，提高接收性能Page 57RAKE接收A?接收AA發(fā)射codingA直射信號反射信號如果時間差 1 碼片長度codingdecodingPage 58WCDMA的快速功率控制功率控制速度達(dá)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降低網(wǎng)絡(luò)

25、干擾，提高系統(tǒng)質(zhì)量和容量省電，延長手機(jī)的通話時間Page 59三種功率控制開環(huán)從信道中測量干擾條件，并調(diào)整發(fā)射功率閉環(huán)內(nèi)環(huán)測量信噪比和目標(biāo)信躁比比較，發(fā)送指令調(diào)整發(fā)射功率WCDMA閉環(huán)功率控制頻率為1500Hz若測定SIR目標(biāo)SIR， 降低移動臺發(fā)射功率若測定SIR目標(biāo)SIR， 增加移動臺發(fā)射功率閉環(huán)外環(huán)測量誤幀率（誤塊率），調(diào)整目標(biāo)信噪比Page 60UENode B開環(huán)功率控制的目的：提供初始發(fā)射功率的粗略估計 開環(huán)功率控制Page 61UERNC外環(huán)內(nèi)環(huán)1500Hz測量接收信號SIR并比較10-100Hz設(shè)置SIRtar測量接收數(shù)據(jù)BLER并比較TPC設(shè)置BLERtarNode B閉環(huán)功

26、率控制Page 62UE moveTarget BSSource BStimeData UE received/ sent“GAP” of communicationWCDMA的切換硬切換硬切換的特點(diǎn)先中斷源小區(qū)的鏈路，后建立目標(biāo)小區(qū)的鏈路通話會產(chǎn)生“縫隙”非CDMA系統(tǒng)都只能進(jìn)行硬切換Page 63WCDMA切換軟切換軟切換特點(diǎn)CDMA系統(tǒng)所特有，只能發(fā)生在同頻小區(qū)間先建立目標(biāo)小區(qū)鏈路，后中斷源小區(qū)鏈路，可以避免通話“縫隙”軟切換會比硬切換占用更多的系統(tǒng)資源當(dāng)進(jìn)行軟切換的兩個小區(qū)屬于同一個NodeB時，上行的合并可以進(jìn)行最大比合并，此時為“更軟切換”UE moveTarget BSSourc

27、e BStimeData UE received/ sentN o “GAP” of communication Page 64內(nèi)容介紹第4章 WCDMA無線接口4.1 WCDMA無線接口關(guān)鍵技術(shù)4.2 WCDMA無線信道Page 65信道分類從不同協(xié)議層次上講，WCDMA承載用戶各種業(yè)務(wù)的信道被分為以下三類：邏輯信道：直接承載用戶業(yè)務(wù)根據(jù)承載的是控制平面業(yè)務(wù)還是用戶平面業(yè)務(wù)，分為控制信道和業(yè)務(wù)信道傳輸信道：物理層對MAC層提供的服務(wù)根據(jù)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，分為專用信道和公共信道物理信道：各種信息在無線接口傳輸時的最終體現(xiàn)形式 Page 66信道概念PHY

28、 layerMAC layerRLC layer傳輸信道物理信道邏輯信道L1L2Page 67業(yè)務(wù)邏輯信道（TCH）控制邏輯信道（CCH） 專用業(yè)務(wù)信道 （DTCH） 公共業(yè)務(wù)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） 邏輯信道分類Page 68廣播信道 BCH前向接入信道FACH尋呼信道 PCH反向（隨機(jī)）接入信道 RACH專用信道 DCHDCH信道可以為上行或下行信道公共傳輸信道專用傳輸信道 傳輸信道分類Page 69物理信道分類物理信道分為上行物理信道和下行物理信道物理信道可以由某一載波頻率、碼（信道

29、碼和擾碼）、相位確定多數(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 Slot #1 Slot #14 Tslot = 2560 chips T = 10 ms, 38400chips Data Slot #iPage 70上行公共物理信道物理隨機(jī)接入信道 (PRACH)上行專用物理信道專用物理數(shù)據(jù)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Page 71下行公共物理信道公共控制物理信道 (CCPCH)同步信道 (SCH)尋呼指示信道 (PICH)捕獲指示信道 (AICH)公共導(dǎo)頻信道 (CP

30、ICH)下行專用物理信道 (downlink DPCH)下行物理信道 下行物理信道Page 72傳輸信道和物理信道的映射關(guān)系系統(tǒng)信道分類Page 73公共物理信道的功能SCH（同步信道）：用于小區(qū)搜索分成主同步信道P-SCH和從同步信道S-SCHCPICH（公共導(dǎo)頻信道）：用于擾碼識別分成主公共導(dǎo)頻信道P-CPICH和從公共導(dǎo)頻信道S-CPICHP-CPICH：信道碼固定為Cch,256,0，擾碼為主擾碼P-CPICH是其它下行物理信道的功率基準(zhǔn)從公共導(dǎo)頻信道S-CPICH：主要用于智能天線P-CCPCH（主公共控制物理信道）：用于承載系統(tǒng)消息信道碼固定為Cch,256,1以上信道每個小區(qū)必須

31、配置且僅能配置一條 Page 74公共物理信道的功能S-CCPCH（從公共控制物理信道）：用于承載下行信令PICH（尋呼指示信道）：用于承載尋呼指示，與S-CCPCH成對配置PRACH（物理隨機(jī)接入信道）：用于承載上行信令接入時隙的間隔為5120chips，代表WCDMA基站最大覆蓋半徑為200公里AICH（捕獲指示信道）：用于承載對PRACH前綴的捕獲指示，與PRACH成對配置以上信道每個小區(qū)必須至少配置一條 Page 75專用物理信道的功能DPDCH（專用物理數(shù)據(jù)信道）：用于承載用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，單碼道最大數(shù)據(jù)速率為384KbpsDPCCH（專用物理控制信道）：用于承載控制信息，為DPDCH

32、提供解調(diào)、功控等控制數(shù)據(jù)上行DPDCH和DPCCH在不同碼道上傳送；下行DPDCH和DPCCH在同一碼道上以時間復(fù)用的方式傳送當(dāng)用戶所需數(shù)據(jù)速率大于單碼道最大數(shù)據(jù)速率時，可以采用多碼道傳輸上行最大數(shù)據(jù)速率：384Kbps6碼道下行最大數(shù)據(jù)速率：384Kbps7碼道 Page 76HSDPA物理信道的功能HS-PDSCH（HSDPA物理下行共享信道）：用于承載用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，單碼道最大數(shù)據(jù)速率為960KbpsHS-SCCH（HSDPA共享控制信道）：用于承載HS-PDSCH信道的控制信令HS-DPCCH（HSDPA專用物理控制信道）：用于信令傳輸和功率控制HSDPA最大數(shù)據(jù)速率： 960Kbps

33、15碼道14.4Mbps Page 77開機(jī)及搜索小區(qū)UE開機(jī)并開始搜索網(wǎng)絡(luò)；與所在小區(qū)(SCH)進(jìn)行同步；通過P-SCH的基本同步碼（PSC），可以實現(xiàn)時隙同步；通過S-SCH，可以實現(xiàn)幀同步，并且識別小區(qū)的擾碼碼組；通過與P-CPICH進(jìn)行相關(guān)計算，得到小區(qū)的下行擾碼；根據(jù)小區(qū)主擾碼，檢測到BCH(P-CCPCH)，并讀取系統(tǒng)消息，從而獲得小區(qū)的相關(guān)基本信息；偵聽PICH和PCH(S-CCPCH)上的尋呼信息；UE進(jìn)入IDLE 狀態(tài)；UE準(zhǔn)備進(jìn)行位置更新；完成位置更新后，UE的位置信息登記到網(wǎng)絡(luò)側(cè)，UE進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，可以進(jìn)行主叫或被叫；Page 78第一步：選擇小區(qū)和時隙同步Page 79

34、第二步：幀同步和確定擾碼組Page 80第三步：確定擾碼號CPICH是預(yù)先定義的符號序列擴(kuò)頻因子為256 (Cch,256,0)采用主擾碼進(jìn)行加擾UE根據(jù)確定的擾碼族中的8個主擾碼對CPICH進(jìn)行解碼，解碼正確的主擾碼即為該小區(qū)的主擾碼Page 81解碼P-CCPCH信道獲得廣播消息P-CCPCH包括當(dāng)前的SFN和系統(tǒng)廣播消息P-CCPCH的擴(kuò)頻因子為256 (Cch,256,1)P-CCPCH用主擾碼加擾UE可以用主擾碼對P-CCPCH承載的BCH信道進(jìn)行解碼，獲得系統(tǒng)廣播Page 82物理信道的功能基站Node B用戶終端UEP-CCPCH- 主公共控制物理信道SCH 同步信道P-CPIC

35、H 主公共導(dǎo)頻信道S-CPICH 從公共導(dǎo)頻信道小區(qū)廣播信道DPDCH 專用物理數(shù)據(jù)信道DPCCH 專用物理控制信道專用連接信道尋呼信道PICH 尋呼指示信道S-CCPCH 從公共控制物理信道PRACH 隨即接入物理信道AICH 獲取指示信道隨機(jī)接入信道HS-DPCCH 高速專用控制信道HS-SCCH 高速共享控制信道HS-PDSCH 高速下行物理共享信道高速下行共享信道Page 83內(nèi)容介紹第1章 3G概述第2章 WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第3章 CDMA系統(tǒng)原理第4章 WCDMA無線接口第5章 WCDMA接口協(xié)議與信令流程Page 84思考題所有的接口是通過什么來通信的?3G接口在ATM承載網(wǎng)和I

36、P承載網(wǎng)上會產(chǎn) 生那些不同?Page 85物理層信令承載ALCAP應(yīng)用協(xié)議無線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制面 傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面用戶面數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)承載信令承載 傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面 傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面UTRAN接口通用協(xié)議模型Page 86Iu-CS基于ATM網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)控制面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層控制面用戶面無線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層 傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面ABCRANAPAAL2 PATH物理層SAAL NNISCCPMTP3-BA Iu UPSAAL NNIMTP3-BBATM ALCAPPage 87Iu-PS基于ATM網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)控制面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層控制面用戶面無線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層 傳輸

37、網(wǎng)絡(luò)層用戶面ACRANAPATMSAAL NNISCCPMTP3-BA Iu UPBAAL Type 5IPUDPGTP-U物理層ATM物理層CPage 88Iur基于ATM網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)控制面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層控制面用戶面無線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層 傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面ABCRNSAPAAL2 PATH物理層SAAL NNISCCPMTP3-BA Iur 數(shù)據(jù)流SAAL NNIMTP3-BBATM ALCAPPage 89Iub基于ATM網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)控制面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層控制面用戶面無線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面NCPCCPABCCCP NBAPSAAL UNIAAL2 PATH物理層SAAL UNIDCH FPRACH FPFACH FPPCH FPATM ALCAPPage 90Iu-CS基于IP網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)控制面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層控制面用戶面無線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層 傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面ACRANAPUDP/IP物理層IPSCCPM3UAA Iu UPB數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層SCTPPage 91Iu-PS基于IP網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)控制面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層控制面用戶面無線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)層 傳輸網(wǎng)絡(luò)