广东移动,WCDMA关键技术
有效提升移动网络质量的一体化精细化管理体系
中国联合网络通信有限公司广东省分公司2011年6月30日有效提升移动网络质量的一体化、精细化管理体系目录一、前言 (3)二、实施背景 (3)三、项目内涵 (6)四、主要做法 (7)五、主要创新点 (17)六、成果成效 (19)一、前言中国联合网络通信有限公司（简称中国移动）是中国唯一一家通过其控股公司分别在纽约、香港、上海三地上市的综合性电信运营企业。
中国移动拥有覆盖全国、通达世界的现代通信网络，主要经营移动通信业务、国内和国际固定电话通信、宽带多媒体通信与增值业务、IP电话业务，以及与通信信息业务相关的系统集成等业务。
2009年1月6日，中国移动获得了WCDMA制式的3G牌照。
中国联合网络通信有限公司广东省分公司是中国移动设在广东的分支机构，广东分公司在集团公司的统一领导下，以“信息生活的创新服务领导者”为公司愿景，实施“3G；领先与一体化创新战略”，进一步加快建设完善现有移动通信网络及3G网络的步伐，加大固网宽带建设力度，积极推进固定和移动网络的宽带化，3G引领规模发展，收入份额持续增长、企业的综合竞争力和可持续发展能力稳步提升，力争建设成为国际领先的宽带通信和信息服务提供商。
中国移动广东省分公司位于改革开放的最前沿，为客户提供优质的网络质量一直是公司发展的宗旨，广东移动在运营GSM、cdma2000及WCDMA网络过程中，积累了较丰富的网络规划和网络优化经验，制定了有效的网络质量控制管理规范和管理流程，同时积极与国际上先进的移动运营商合作，吸收了先进的移动网质量控制管理经验，为提升广东移动移动网络质量打下了坚实的基础。
二、实施背景移动通信已成为推动国民经济发展的一项重要组成部分，提升网络质量及投资效益对移动通信发展具有重要的意义。
随着移动网络规模和用户规模的日益扩大，无线网络环境已日趋复杂多变，同时客户对网络质量的要求也越来越高，为了及时掌握网络运行状况和解决网络问题，提高对市场及客户的服务响应速度与服务质量，必须加强对网络质量全过程的管控力度。
第11章 WCDMA移动通信系统
在R5网络中，核心网叠加了IP多媒体 子系统（IMS），无线接入网引入了 HSDPA技术，无线接入网和核心网中采用 全IP传输。
在R6网络中，网络架构变化不大，考 虑更多的是增加了新的功能或对已有功能 的增强。R7、R8版本正在不断的完善中。
1．R99网络结构及接口
（1）R99网络结构
图11-4
（3）在业务方面，研究包括多媒体 广播与/多播业务（MBMS）、Push 业务、Presence、PoC（Push-ToTalk over Cellular）业务、网上聊天 业务及数字权限管理等。
（4）无线接入方面采用的新技术有 正交频分复用调制（OFDM）技术、 多天线技术（MIMO）、高阶调制技 术和新的信道编码方案等，OFDM和 MIMO也是后3G的重点技术。
（1）移动设备（ME） （2）通用用户识别模块（USIM
Cu接口是USIM和ME之间的接口， Cu接口采用标准接口。
2．通用陆地无线接入网络 （UTRAN）
无线接入网（UTRAN）位于两个开 放接口Uu和Iu之间，完成所有与无线有关 的功能。
主要功能有宏分集处理、移动性管理、 系统的接入控制、功率控制、信道编码控 制、无线信道的加密与解密、无线资源配 置、无线信道的建立和释放等。
WCDMA移动终端中通用用户识别模 块（USIM）的功能也是从GSM的用户识 别模块（SIM）的功能延伸而来的。
WCDMA的主要技术性能如表11-1所 示，本节将对表征WCDMA特点的内容做 出简要解释。
（1）WCDMA支持两种基本的双工 工作方式：频分双工（FDD）和时分 双工（TDD）。 （2）WCDMA是一个宽带直扩码分 多址（DS-CDMA）系统，
4．外部网络（EN）
核心网的电路交换域（CS）通过 GMSC与外部网络相连，如公用电话交换 网（PSTN）、综合业务数据网（ISDN） 及其他公共陆地移动网（PLMN）。
wcdma的演进步骤
wcdma的演进步骤WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是第三代移动通信技术（3G）之一，它在2G的CDMA技术基础上进行了很多改进和升级，以提高数据速率和网络容量。
WCDMA的演进步骤如下：1. WCDMA初期标准定义（1999-2001年）在WCDMA初期，标准主要定义了基础架构，包括物理层、通信协议、网络架构等，以及相关的技术标准和测试要求。
2. HSDPA技术（2002年）HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）技术是WCDMA的第一个升级版本，主要用于提高下行数据速率和网络容量。
HSDPA技术在物理层引入了多种技术，如快速自适应调制、混合自适应调制、快速衰落补偿等等，可以将下行数据速率提高到10Mbps以上。
3. HSUPA技术（2005年）HSUPA（High Speed Uplink Packet Access）技术是WCDMA的第二个升级版本，主要用于提高上行数据速率。
HSUPA技术在物理层引入了多种技术，如快速上行调度、快速自适应调制、快速功率控制等等，可以将上行数据速率提高到5.76Mbps以上。
4. HSPA+技术（2008年）HSPA+（High Speed Packet Access Plus）技术是WCDMA的第三个升级版本，主要用于进一步提高数据速率和网络容量。
HSPA+技术在物理层引入了多种技术，如MIMO（多输入多输出）、64QAM调制、双载波等等，可以将下行数据速率提高到84Mbps以上，上行数据速率提高到23Mbps以上。
5. DC-HSDPA技术（2010年）DC-HSDPA（Dual Carrier High Speed Downlink Packet Access）技术是WCDMA的第四个升级版本，主要用于进一步提高下行数据速率和网络容量。
DC-HSDPA技术在物理层引入了双载波技术，可以将下行数据速率提高到42Mbps以上。
WCDMA基础原理知识介绍
I
X25 + X3 + 1
225-1 chip 长序列
X25 + X3 + X2 + X + 1
Q
共有 224 个长38,400 chips的 长扰码
－23－
下行扰码
• 大概有262,143( 218－1)个不同的下行扰码
• 规范从中选取 8192 个扰码来应用
下行扰码分配
主扰码
Cell #1
辅扰码 #1 辅扰码 #2
-1
1
1
*
1 1 Ck -1 -1 -1 -1 1 1
*
1
-1
1
-1 +1 Nhomakorabea-1
1
-1
=0
1
1
1
-1 +
1
1
1
-1
=4
无相关性
正交
小的相关性
不正交
2个码由同一个发射机发射
2个码由不同UE或者BTS发射
需要扰码
码字越短，轻微不同步下正交性越差！
－18－
信道化码的分配
信道化码的上下行分配：动态、静态
SF = 8 to 512
SF = 1
SF = 2
SF = 4
SF代表本身可用SF码的个数；
－17－
码字正交性
To synchronization -1 -1 1 -1 1 1 no To synchronization 1 -1 -1 1 -1 1 1 Cj
1 Cj
-1
-1
1 Ck
1
-1
-1
-1
信道化码 (OVSF codes):
上行：在同一UE进行多码道传输时，区分不同的物理信道； 下行：区分同一小区下的不同物理信道；
TD-SCDMA与WCDMA关键技术及无线网络规划比较
展 ，＆ Ｇ Ｍ系统 向 第三代 移 动通 信 进行 演进 是运 营商 为保 护投 资 、升级 系统 的 明智选 择 。Ｔ — Ｃ Ａ与 Ｓ Ｄ Ｓ ＤＭ
ＷＣ ＭＡ Ｄ 均是 基 于Ｇ Ｍ系统 的 第三代 移动 通信 演进 标 准 ，文 中对 比分 析 了这 两种 标准 的 关键 技 术 ，并 由此 Ｓ
世 界上 目前 流行 的 Ｉ大新 一代 移动 通信 标 准 ， Ｉ
的３ 市场 份 额 ，研究 Ｔ — Ｃ ＭＡ与ＷＣ ＭＡ主要关 Ｇ Ｄ ＳＤ Ｄ
即ｗＣ ＭＡ、Ｔ — Ｃ ＭＡ、Ｃ Ｄ Ｄ ＳＤ ＤＭＡ ０ ０ ２ ０ 。前 两 种 标 键 技 术 及 其 对 无 线 组 网 的影 响 对 于 我 国３ Ｇ市场 的
准 基 于Ｇ Ｍ系统 进 行技 术 升级 ，后 者 基 于Ｉ一 ５ Ｓ Ｓ ９ 系 决 策具 有重 要意 义 。
统进 行技 术 升级 。我 围Ｇ Ｍ系统 是市 场 份额 最大 的 Ｓ
第 二 代移 动 通 信 系统 ，因 此 ，选 择 ＷＣ ＭＡ、Ｔ Ｄ Ｄ—
ＳＤ Ｃ ＭＡ能在现 有Ｇ Ｍ网络上迅 速 直接部 署 ，实现 从 Ｓ
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第５ 第２ 卷 期
２０ 年 ６ ０７ 月
深圳信息职业技 术学 院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｈ ｎ ｈ ｎＩ ｓ ｔ ｌ ｆ ｎ ｏ‘ ｒ ｎＴ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｏ ｅ ｚ ｅ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｆ ， ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｓ ｉ Ｉ ｍａ ｏ
［ 收稿 Ｅ期 ］ ０ ７ ０ — ５ ｔ ２０ — ３ ０ ［ 作者简介 ］刘俊 （ ９ ９ ），男 （ １ 一 ６ 汉），湖 南邵 阳人，讲 师，Ｅ ｍ ｉ ｉ ＠ ｚｔ ｎ － ａ ：ｌｊ ｓ ｉ ｍ ｎ ｌ ｕ ｉ
3G与4G关键技术的比较和过渡_李蔚蔚
63G 与4G 关键技术的比较和过渡Com p arison and Transition of Ke y Technolo g ies on 3G and 4G李蔚蔚童贞理何方白(重庆邮电学院移动通信工程研究中心)摘要一些关键通信技术的发展,往往会促进通信系统的升级换代。
本文对3G 和4G 所采用的关键技术做了分析比较,在此基础上提出了从3G 向4G 过渡的一些建议,对下一代移动通信技术的研究和4G 的建设具有一定参考价值。
关键词3G4G关键技术正交频分复用码分多址接入软件无线电智能天线基金项目:国家科技型中小企业技术创新基金资助项目(01C26215110971)李蔚蔚重庆邮电学院研究生,研究方向:宽带网络技术。
童贞理重庆邮电学院硕士研究生。
研究方向:移动通信技术。
何方白重庆邮电学院,教授。
1引言从原来模拟制的移动通信系统到现在大规模商用的GSM 数字移动通信系统的巨大改变,是无线技术和大规模集成电路技术的运用带给人们的惊喜。
现在人们热切盼望而尚未商用3G 系统,也是随着码分多址(CDMA)技术的出现而发展起来的,可见,通信系统的升级换代,直接取决于通信技术水平的提高,而一些关键通信技术的发展,又是决定通信技术水平提高的关键因素。
如何着眼于目前3G 所采用关键技术的基础上,展开对下一代移动通信技术和建设的研究,最大限度的降低移动通信建设的投资成本,保证移动通信系统的连续性,是一个非常值得思考的问题。
23G 面临的问题和4G 的研发状况随着对高速移动数据业务尤其是对移动IP 业务的需求越来越迫切,移动通信网络需要能够提供高速数据传输能力。
目前,经ITU 认可的3G 标准有W-CDMA 、CDMA2000和中国提出的TD-SCDMA 。
标准的不统一在一定程度上阻碍了3G 实现全球无缝漫游的目标,虽然3G 和2G 相比,有很多优点,但是3G 还是存在着很多不尽人意的地方,不能够满足人们对于通信的要求。
3G基础知识(WCDMA无线原理与关键技术)
➢若测定SIR>目标SIR， 降低移动台发射功率 ➢若测定SIR<目标SIR， 增加移动台发射功率
闭环－外环 测量误帧率（误块率），调整目标信噪比
闭环功率控制涉及到UE、基站（NODE B），和RNC三个网元及Uu、Iub两个接 口。其中UE和基站这一部分功能成为内环功率控制，其余部分则成为外环功率控制
经融合到3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中
三种主流标准的比较
接收机结构
闭环功控频率 （Hz） 越区切换
解调方式
码片速率 （Mcps） 传输带宽 （MHz） 帧长
同步方式
双工方式
WCDMA RAKE 1500
软，硬切换 相干解调 3.84
5
10ms 异步/同步 FDD
CDMA2000 RAKE 800
-20
快衰落
慢衰落
-40
-60
10
20
30
距离(m)
无线传播特性
电磁传播－直射、反射、散射和绕射 无线环境中的信号衰减分成三部分
路径损耗：幅度衰减较大 慢衰落:由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地理
改变变化缓慢，故称慢衰落，又称为阴影衰落。慢衰落的场强中值服从对数正态 分布，且与位置/地点相关，衰落的速度取决于移动台的速度 快衰落:合成波的振幅和相位随移动台的运动起伏变化很大 ，称为快衰落。深衰 落点在空间上的分布是近似的相隔半个波长。因其场强服从瑞利分布，又称为瑞 利衰落，衰落的振幅、相位、角度随机。 快衰落包络分布的描述方法 瑞利分布：非视距传播 莱斯分布：视距传播
手机数据
中国三大运营商的LTE 网络
TD-LTELTE是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。
LTE-TDD，国内亦称TD-LTE，即 Time Division Long Term Evolution（时分长期演进），由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定，LTE标准中的FDD和TDD两个模式实质上是相同的，两个模式间只存在较小的差异，相似度达90%。
[1]TDD即时分双工(Time Division Duplexing)，是移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD频分双工相对应。
TD-LTE与TD-SCDMA实际上没有关系，TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。
TD-SCDMA是CDMA （码分多址）技术，TD-LTE是OFDM（正交频分复用）技术。
两者从编解码、帧格式、空口、信令，到网络架构，都不一样。
中文名TD-LTE外文名TD-LTE技术OFDMA技术制定3GPP组织制定模式FDD和TDD两种全称Time Division Long Term目录1发展历程2国内发展1发展历程编辑早在2004年11月份3G PP魁北克的会议上，3GPP决定开始3G系统的长期演进（Long Term Evolution）的研究项目。
世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式，开始形成对LTE系统的初步需求：[2]作为一种先进的技术，LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率，并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进，为使用户能够获得“Always Online”的体验，需要降低控制和用户平面的TD-LTE时延。
该系统必须能够和现有系统（2G/2.5G/3G）共存。
在无线接入网（RAN）侧，将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的OFDM（正交频分调制）技术。
OFDM技术源于20世纪60年代，其后不断完善和发展，90年代后随着信号处理技术的发展，在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。
wcdma技术简介
WCDMA技术简介一．通信系统概述第一代移动通信系统是模拟制式的蜂窝移动通信系统，时间是本世纪七十年代中期至八十年代中期，1978年美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统AMPS，建成了蜂窝式移动通信系统。
其它工业化国家也相继开发出蜂窝式移动通信网。
这一阶段相对于以前的移动通信系统，最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念，蜂窝网，即小区制，由于实现了频率复用，大大提高了系统容量。
第一代移动通信系统的典型代表是美国的AMPS系统（先进移动电话系统）和后来的改进型系统TACS （总接入通信系统）等。
AMPS使用800MHz频带，在北美、南美和部分环太平洋国家广泛，使用TACS使用900MHz频带，分ETACS（欧洲）和NTACS（日本）两种版本，英国、日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。
第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用FDMA 模拟制式，语音信号为模拟调制，每隔30kHz/25kHz一个模拟用户信道。
第一代系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来：(1)频谱利用率低(2) 业务种类有限(3) 无高速数据业务(4) 保密性差易被窃听和盗号(5) 设备成本高(6) 体积大重量大第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统、IS-95和欧洲的GSM系统。
GSM（全球移动通信系统）发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的TDMA标准而设计的，支持64kbit/s的数据速率，可与ISDN互连。
GSM使用900MHz频带，使用1800MHz频带的称为DCS1800。
GSM采用FDD双工方式和TDMA多址方式，每载频支持8个信道，信号带200kHz ，GSM标准体制较为完善，技术相对成熟，不足之处是相对于模拟系统其容量增加不多，仅仅为模拟系统的两倍左右，无法和模拟系统兼容。
DAMPS（先进的数字移动电话系统）也称IS-54（北美数字蜂窝），使用800MHz频带，是两种北美数字蜂窝标准中推出较早的一种，使用TDMA多址方式。
第三代移动通信系统WCDMA
傅 海阳 南京邮 电学院副教授 ，从 事无线通信方 面的研 究和教 学 工作 。１９ ９ ２年获 国务 院特 殊津贴 ， 已出版专著 ３本 ， 发表
论 文 ３ 多篇 。 ０
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术 ・ 业 新
广 东通 信 技 术
２０ ０ ２年
（ ＲＣ）传输 块 间隔 １ 或 几 个 １ 发 送 。 Ｃ 。 ０ｍＳ ０ｍＳ 在一 个
行 是 ２ １ ０～２ １ ０ Ｍ Ｈｚ １ ７ 。 ２ １ 系统 结 构 ． Ｉ 一２ ０ ＭＴ ０ ０的 欧 洲 标 准 通 用 移 动 通 信 系 统
换 。在 ＵＴＲ ＡＮ 内部 ， ＲＮＳ和 ＲＮＣ可 以通 过 Ｉ 接 口 相 连 。每 个 ＲＮＳ负责 管 理 自己小 区 的资 源 ， 个 节点 每
和 用户 （ 一） 面 。Ｐ Ｃ Ｕ 平 Ｄ Ｐ和 Ｂ Ｃ只 位 于 Ｕ 一平 面 。 Ｍ 在 Ｃ一平 面 ，第 ３层 最 下 面 的 子 层 Ｒ ＲＣ 与 第 ２层 相
接 ，终 止 于 ｕＴＲＡＮ。ＲＲＣ层对 无线 资源 的分 配进 行 控 制 并 发送 有 关 信 令 ，ｕＥ和 ｕＴＲＡＮ 之 间 的大 多 数 控 制 信 令 使 用 ＲＲＣ消 息 。 Ｐ Ｐ层 提 供 对 网络 协 议 ＤＣ （ Ｉｖ 如 Ｐ ４和 Ｉ ｖ ） Ｐ ６ 的头压 缩 功 能 。Ｂ 提供 类 似 于 ＭＣ层
舔 ＿■ｃ 舔 ｌ ｊ卜 卜
Ｉ
研 究 ＷＣ ＭＡ对我 国移动通信 系统 的升级和演进具 Ｄ
有重 大 意 义 。
ｌ
图 １ ＵＴＲ ＡＮ 结 构
２ Ｗ ＤＭＡ 系统结构和 协议 Ｃ
ＷＣ ＭＡ 的主要技术指标 是 ：支持 高速数据传 Ｄ
输 （ 速 移 动 时 ３ ４ ｋ ｉ ， 内走 动 时 ２Ｍｂｔ ｓ ， 慢 ８ ｂｔ ／ｓ 室 ｉ／ ）
WCDMA通信技术详解
WCDMA通信技术详解WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是一种无线通信技术，是目前世界上最主流的3G移动通信技术之一。
WCDMA技术主要是应用于通信业界中的移动通信以及宽带无线接入技术领域。
一、WCDMA技术原理WCDMA是一种以CDMA为基础的数字调制技术。
在WCDMA系统中，所有的信号都被转化成数字信号，而这些数字信号会以一个固定的频率被发送到接收端。
这就使得WCDMA技术可以利用CDMA技术实现多用户同时接入一个共享通道的通信方式。
WCDMA通信技术可以通过将用户数据信号通过扩频技术扩展到大带宽上，从而实现用更宽的频带来传输信息的目的。
同时，WCDMA还具有较高的误码率容忍度和高速移动性能，这使得其在实际应用中具有了广泛的用途。
二、WCDMA通信系统结构WCDMA系统结构主要由两个部分组成：基站和无线终端。
基站主要用于发送和接收信号，而无线终端则是用户使用的终端设备。
WCDMA系统采用了分布式结构，这意味着系统中有多个基站，同时每个基站中有多个单元。
WCDMA通信技术中最常用的基站是Node B，这种基站可以同时向多个用户发送和接收信号。
Node B会将信号传送到一个控制器中，控制器会进行一系列的处理，然后将信号传送到IMS核心网中。
三、WCDMA技术的优点1.语音通信特性：WCDMA在话音方面较好，其语音质量清晰度高、容错率大、传输通道抗干扰能力强。
2.高速数据传输特性：WCDMA带宽较宽，数据传输速度快，可同时进行音频传输、视频传输和数据传输。
3.网络管理特性：WCDMA网络建设成本很低，且系统架构具有可伸缩性，可以快速进行扩展。
同时WCDMA系统还可以支持分层网络管理，这使得网络运维更加高效。
4.移动性能特性：WCDMA系统具有高速移动性能，可支持用户在高速移动的过程中进行通信，同时在跨越不同网络时区时也能够实现快速的切换。
四、WCDMA技术的应用WCDMA通信技术的应用正日益广泛。
WCDMA数字蜂窝移动通信网直放站技术要求介绍
2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网直放站技术要求介绍1、引言直放站(又叫中继器)属于同频放大设备，是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。
直放站主要由接收机和发射机、天馈线系统、电源等构成。
无论是GSM直放站、CDMA直放站还是WCDMA直放站，其原理是基本相同的，也都可以分为射频、光纤直放站以及宽带、窄带、移频直放站等几类。
衡量直放站好坏的指标主要有智能化程度(如远程监控等)、互调产物、噪声系数、整机的可靠性以及技术服务等。
直放站在密集城区应用于解决小范围区域的盲区覆盖以及建筑物内的信号覆盖，在郊区以及偏远地区则主要用于扩大覆盖范围，增加基站的覆盖距离。
2、标准进展在3GPP TS 25.143，25.106，25.113中对WCDMA直放站的相关技术要求和测试方法进行了规定。
另外，中国通信标准化协会CCSA的技术工作委员会TC5的第一工作组已经完成了《2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网直放站技术要求和测试方法》的报批稿，即将对外正式公布。
本文将对马上颁布的行业标准的内容进行介绍。
3、WCDMA直放站的无线指标要求3.1标称最大输出功率标称最大输出功率是指直放站所能达到的最大输出功率。
在直放站系统中，下行链路主要考虑最大输出功率应当满足覆盖的要求，上行链路则需要满足基站最低接收灵敏度的要求。
3.2自动电平控制(ALC)自动电平控制是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时，增加输入信号电平，直放站对输出信号电平的控制能力。
它用来保证功率的稳定输出，并避免放大器工作在非线性区。
3.3增益(1)最大增益：是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力。
(2)增益调节范围：是指当直放站具有可调增益时其最大增益与最小增益的差值。
(3)增益调节步长及误差：是指直放站最小的增益调节量。
增益调节步长误差是指实际增益调节步长与标称增益调节步长的差值。
3.4带内波动带内波动是指直放站有效工作频带内最大和最小电平的差值，用来衡量带内的不平坦度。
WCDMA的基本原理及关键技术(第一部分)
Satellite
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Satellite
30 MHz
60 MHz
40 MHz
15 MHz
100 MHz
FDD
WCDMA+CDMA2000
TDD
TD-SCDMA
WCDMA标准演进
继承R99的所有业务和功 能；
电路域结构发生改变， 控制与承载分离MSC采用 MSC SERVER和MGW实现； 继承2G（GSM、GPRS ）的所有业务和功能； 继承R4的所有业务和 功能； 核心网引入IMS（IP 多媒体域）； 无线引入HSDPA。 RAN向IP发展，增强 的IP QOS。 无线引入HSUPA MBMS框架结构的研究
CDMA原理图
编码技术
信源编码
信源编码的目的是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达 到压缩码率和带宽，实现信号的有效传输；
最常用的信源编码是PCM，它采用A律波形编码。分为取样、量化 和编码三步；一路语音信号编码后的速率为64Kb/s;
移动通信中如果采用PCM编码技术，则传一路话音信号需要64K带 宽，传8路话音需要512K带宽。对于1个频点只有200KHZ带宽的 GSM系统来说，会造成频率资源的浪费，因此GSM系统中采用 GMSK编码技术，编码后的速率为13Kb/s； 第三代移动通信系统中，不仅要支持语音通信，还要支持多媒体数 据业务，因此必须采用更加先进的编码技术。在WCDMA中，采用 了自适应多速率语音编码（AMR）技术。它支持8种编码速率：12.2 、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75Kb/s.
白发三千丈
红豆生南国
红红豆豆生生南南国国
红红豆豆生生南？国国
编码技术
卷积码
WCDMA关键技术详解
第一章引言1. 演进：（图：1-7）2. UMTS接入技术（UTRA=UMTS Terrestrial Radio Access）要紧分为2类：a) FDD（频分双工）：上下行利用不同的频率。
GSM/CDMA/WCDMA都是FDD系统。
b) TDD（时分双工）：上下行利用相同的频率，但利用不同的时隙。
频带利用率高，但覆盖能力比较弱。
TD-SCDMA属于此类。
还有SDD（空分双工，废弃）。
3. 于1999年确信的IMT-2000所包括的5种技术标准：a)CDMA DS (WCDMA)b)CDMA TDD (TD-SCDMA 和 UTRA TDD)c)CDMA MC (CDMA2000)d) TDMA SC (UWC-136)e) TDMA/FDMA (DECT)4. 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 工作主若是将IMT-2000中多个基于宽带CDMA技术的3G技术融合在一路。
3GPP2那么是将基于IS-95的CDMA2000做标准化。
5. 数字无线通信的覆盖是通过小区来实现的，小区一样来讲是基站中天线簇上某个天线所覆盖的扇形区域。
按覆盖范围分可分为3种：宏小区、微小区和微微小区。
宏小区可提供大的覆盖和高速移动的支持，发射功率也比较大。
微微小区那么可提供大的业务容量，发射功率比较小。
3种小区配合利用（覆盖区域可重叠），再配合智能的小区测量、切换机制能够实现不同的业务需求。
6. 无线多址技术：a) FDMA：频分，第一代模拟通信b) TDMA：时分，GSMc) CDMA：码分，各个用户可能在同一频率，同一时刻段内通信，通过码字区分。
那个区分可能是扩频扰码的不同（WCDMA），也可能是相同的扩频扰码，不同的时刻偏置（CDMA2000）。
3种多址技术可能被组合利用，如CDMA 1X EV-DO就结合了TDMA和CDMA。
区别：双工技术和多址技术7. EDGE：GSM的增强版，采纳不同的调制技术已达到384Kbps的更高速度。
浅析TD-SCDMA和WCDMA系统中HSUPA技术的差异
五 个物 理 信 道 。 Ｔ Ｄ—Ｈ ＵＰ 和 Ｗ —Ｈ ＵＰ 都 有 Ｅ ＨＩ Ｓ Ａ Ｓ Ａ — ＣＨ信 道 ，在 Ｔ Ｄ—
ＨＳ Ａ中它是一个共 享的下行信 道 ，扩频 因子 为１ ＵＰ ６，调制
使用 多码传输相 比 ，使 用高阶调制方式可传输更 多的数据 。
目前 由于 技术关系仅使用８ Ｓ ￣ １ ＱＡ Ｐ Ｋ ｎ ６ Ｍ调制方式 ，但考虑 与智 能 天线相 结合 ，可提 高链 路信道 的 性能 ，因此有 可能 使用 ６ ＱＡ ４ Ｍ。 目前 ，通过 使用高阶调 制和编码方式 ，Ｔ — Ｄ Ｈ ＵＰ 的单载波上行最高可 支持２２ ／的速率 。 Ｓ Ａ ．Ｍｂｓ
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专题 ： Ｓ Ｐ 与Ｈ Ｕ Ａ Ｈ ＤＡ Ｓ Ｐ 技术
ＷＣＤ ＭＡ系统中
缪燕翔
中国移动通信集 团广 东有限公 司清远分公 司
【 摘要 ｌ文章主要对 比ＴＴ Ｓ Ｄ ｇＷＣ ＭＡ Ｄ— Ｃ ＭＡ Ｄ Ｄ ￣
３பைடு நூலகம்统下的ＨＳ Ｐ 技术 ，系统阐 Ｇ ＵＡ
编 码 ，从 而 提 高 网络 系 统 的 容 量 。 Ｗ— ＵＰ ＨＳ Ａ技 术 目前 采 用
ＱＰ Ｋ １ ＱＡ Ｓ 和 ６ Ｍ两种 调制 方式。 由于高 阶调 制方式 的功率 效率 低 ，所 以在Ｗ— Ｓ Ｐ 中高阶调制方式不太 适用。但对 Ｈ Ｕ Ａ
Ｔ — ＵＰ Ｄ ＨＳ Ａ技 术 而 言 ， 由于 上 行 Ｏ Ｓ 码 资 源 比较 紧张 ，与 Ｖ Ｆ
分 ，功 能 与Ｗ— ＵＰ ｂ的Ｅ ＤＰ ＨＳ ＡＲ — ＣＣＨ类 似 ，用于承 载 上
行 专 用控 制信令 ，传递 当前 Ｅ ＤＣＨ ＨＡＲ — Ｑ相 关的信 息 ； Ｅ ＲＵ — ＣＣＨ是Ｅ ＤＣＨ随机接 入上行 控制信 道 ，与物 理层 的 — Ｐ Ａ Ｒ ＣＨ＃ 映 射 ，主要 用于上 行增强业 务 的接入请 求 ，扩频 Ｉ ￣
WCDMA的关键技术及基本原理
TDMA是采用时分的多址技术。业务信道在 不同的时间片段分配给不同的用户。
CDMA是采用扩频的码分多址技术。所有 用户在同一时间、同一频段上、根据不 同的编码获得业务信道。
码分多址技术
• WCDMA系统
–PN码（扰码）
Spread Spectrum Multiple Access Code Division Multiple Access
扰码规划应该考虑因素
地域分布：处于同一地域内的小区 按纵列分配； 主扰码复用距离：应在码资源允许 的情况下尽量大，以确保分配原则 根据网络发展情况适当预留2-3组 主扰码以备网络扩容； 根据地形、地貌特点，合理划分 区域以节约扰码资源； 结合地域特点合理确定主扰码 复用距离
PN4
• 通过将伪噪声序列与基带脉冲数据相乘来扩展基带数据，其伪 噪声序列由伪噪声生成器产生 • 误码率受限于多址干扰和远近效应的影响 • 用功率控制来克服远近效应，受限于功率检测的精度 • WCDMA采用的是直接扩频方式
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WCDMA关键技术广东移动通信有限责任公司企业发展部200x-x-xxWCDMA 关键技术第一章 概述本文是一篇讨论WCDMA 关键技术的文档。
其中列出的功率控制、切换技术、负荷平衡、动态信道分配、准入控制、拥塞控制、动态AMR 调整等几个专题都是构成WCDMA 系统的空中物理层接口的核心技术。
本文在对各关键技术原理进行介绍的基础上，还重点的分析了这些关键技术所涉及到的一些参数的设置问题。
希望能通过本文，对公司未来的WCDMA 网络建设有所帮助。
第二章 功率控制一、技术描述1、 上行开环功率控制1.1 PRACH 信道对于PRACH 信道的功率控制主要是由UE 根据UTRAN 侧配置的参数进行计算， PRACH 前缀的初始发射功率的计算公式如下：Preamble_Initial_Power = Primary CPICH TX power – CPICH_RSCP+ UL interference + Constant V alue （3.1.1.1-1）其中：Primary CPICH DL TX power ：PCPICH 发射功率； CPICH_RSCP ：UE 接收到的PCPICH 信号强度 UL interference ：是上行干扰，通过系统信息广播给UEConstant V alue ：是修正值 PRACH 的功率控制方式如下：当UE 发出前缀后，在规定的时间未收到NODEB 的应答，则UE 会在下一个发前缀的时刻把前缀的发射功率在前一个前缀功率的基础上再增加一个调整步长Power_Step 。
PRACH 消息部分控制信道的发射功率就等于UE 发送的最后一个AP （收到nodeB 肯定的应答）的发射功率基础上增加P p-m 。
PRACH 消息部分数据信道的发射功率可以根据UTRAN 侧为其配置的控制信道和数据信道的功率增益因子c β和d β来得到。
其中：Power Ramp offset ：连续的两个前缀之间的功率偏差；Pp_m ：消息部分控制信道和最后一个前缀之间的功率偏差1.2 上行DPCH 信道对于UE 来说，当建立DPCCH 时，UE 将按照以下功率水平启动上行内环功控：DPCCH_Initial_power=DPCCH_Power_offset-CPICH_RSCP (3.1.2.1-1) 其中：DPCCH_Power_offset的值是DPCCH的开环功率控制方法确定的。
CPICH_RSCP的值是UE测得的CPICH信道码功率。
因为上行发射功率的大小和上行干扰、路损以及所需要的品质因素相关，所以确定DPCCH_Power_offset时需要依据当前上行小区的负荷、路损以及DPCCH所需要的品质因素来动态确定。
对于DPDCH数据信道的发射功率将依据UTRANC侧为TFC配置的功率增益因子β和cβ来得到。
d另外上行DPCH信道的发射功率也受上行最大发射功率（Maximum allowed UL TX power）的限制。
2、下行开环功率控制2.1公共信道的发射功率下行公共信道包括PCPICH, SCPICH, PSCH, SSCH, SCCPCH, PCCPCH, PICH, AICH，那么对于这些公共信道则需要为其分配合理的发射功率，才能保证公共信道被UE正常接收，同时又能保证系统的容量。
一般来说分配公共信道的发射功率要依据小区的覆盖范围以及小区的容量进行合理的配置，也就是说分配的各种公共信道的发射功率可以使得用户在小区边缘的地方且有一定的小区负荷情况下也能正确的接收到公共信道。
2.2下行专用信道的发射功率对于专用信道而言，UTRAN侧需要确定的就是其所需要的初始发射功率、最小发射功率和最大发射功率。
确定UE下行的初始发射功率需要考虑UE和基站之间的路损、业务种类、小区下行负荷和相邻小区的干扰等许多相关的因素；考虑业务种类的原因是因为对于不同的业务因为可能速率、Qos会不相同，那么其扩频增益、编码增益、以及其所需要的品质因素也不相同，因此其所需要的发射功率也不相同。
对于最大发射功率，其考虑的因素包括小区的覆盖、小区的容量、业务种类；同样考虑业务种类的原因是因为对于不同的业务因为可能速率、Qos会不相同，那么其扩频增益、编码增益、以及其所需要的品质因素也不相同，因此其所需要的发射功率也不相同。
对于最小发射功率，因为只要保证Nodeb工作在放大器的线性范围内即可。
3、上行外环功率控制WCDMA系统中的内环功率控制的目的是控制单链路的SIR逼近SIRTarget ，外环功率控制是内环功率控制的辅助，基本原理是接收方根据传输信道的质量慢速调整SIRTarget，以使业务质量不因无线环境的变化而受影响，保持相对恒定的通信质量。
4、内环功率控制4.1上行内环功控算法上行内环功控的目的是为了调整每个移动台的发射功率，减小远近效应的影响，尽可能保证基站接收到所有移动台的功率都相等，从而使每个用户都能满足传输业务的Qos。
在3GPP TS 25.214中给出了内环功率控制的方法：对于上行链路，首先基站对接收到的每条无线链路都进行信干比(Signal to Interference Ratio-SIR＝Eb/No)测量,然后与业务所需满足的目标信干比(Signal to Interference Ratio target-SIRtarget)比较，若SIR>=SIRtarget, 则在下行的控制信道发送给移动台（UE）一个比特值为1的发射功率控制（Transmitted Power Control-TPC）命令；若SIR<SIRtarget, 则在下行的控制信道发送给UE一个比特值为0的TPC命令；然后UE根据接收到的TPC命令和网络层指定的功控算法判断是增加发射功率还是减小发射功率，调整的幅度＝TPC_cmd×TPC_STEP_SIZE。
对于上行内环功控有两种算法：算法1和算法2；算法1是每个时隙做内环功控，算法2是每5个时隙做一次内环功控。
对于UE侧在使用不同的算法时对接收到TCP合并原则的具体算法可参见算法流程描述。
4.2下行内环功控算法下行内环功控的目的是通过调整基站的发射功率，克服瑞利衰落、多普勒频移等衰落的影响。
3GPP TS 25.214中给出了内环功率控制的方法：对于下行链路，首先移动台对接收到的信号进行信干比(Signal to Interference Ratio-SIR＝Eb/No)测量,然后与业务所需满足的目标信干比(Signal to Interference Ratio target-SIRtarget)比较，若SIR>=SIRtarget, 则在上行的控制信道发送给基站一个比特值为1的发射功率控制（Transmitted Power Control-TPC）命令；若SIR<SIRtarget, 则在上行的控制信道发送给基站一个比特值为0的TPC命令；然后NodeB 根据接收到的TPC命令和网络层指定的功控算法判断是增加发射功率还是减小发射功率，调整的幅度＝TPC_cmd×TPC_STEP_SIZE。
对于下行内环功控有两种算法：单时隙和3时隙；单时隙是每个时隙做内环功控，三时隙是每3个时隙做一次内环功控。
具体下行内环功控算法可参见算法详细描述。
二、主要算法1、上行开环功率控制1.1 PRACH信道算法流程描述：A.UE在要发送PRACH的前缀（AP）时，将根据UTRAN侧配置的参数（UL interference,costant value等），得到AP前缀发射功率，并发送前缀；B.如果UE收到nodeB反馈的确认指示，则说明此时UE可以发送消息部分，消息部分的控制信道的发射功率等于UE发送的最后一个AP的发射功率加上Pp-m，然后依据控制信道和数据信道的增益因子即可得到数据信道的功率C.如果UE收到nodeB反馈的否认指示，则说明此时PRACH信道被其他用户使用；此时该UE将退出物理层的接入过程，等待一段时间后重新发起物理层的接入过程；D.如果UE未收到nodeB反馈的任何指示信息，那么UE将在前一个AP的发射功率的基础上加上power ramp step，然后发送下一个AP。
1.2上行DPCH信道算法流程说明：（1）当UE发起连接请求，UTRAN需要为UE建立专用信道时，UTRAN将急剧上行负荷情况、路损、Qos的要求等相关因素为UE计算DPCCH power offset；（2）UE收到DPCCH power offset后，然后根据DPCCH_Initial_power=DPCCH_Power_offset-CPICH_RSCP的公式得到DPCCH信道真正使用的初始发射功率；然后依据DPCCH和DPDCH的功率增益因子即可确定DPDCH的发射功率。
2、下行开环功率控制2.1下行专用信道的发射功率算法流程说明：（1）依据UE上报的导频信道信号强度确定UE和基站之间的路损；（2）UTRAN根据小区当前的负荷、相邻小区的干扰以及所呼业务的速率、Qos的要求来确定UE专用信道的初始发射功率，并发送给NodeB。
3、上行外环功率控制其判决流程为：流程说明：当接收端监测到接收质量比Qos所要求的标准要好时，则减小SIRtarget，否则增加SIRtarget。
4、内环功率控制4.1上行内环功控算法算法1：算法流程说明：（1）首先UE判断是否处于宏分集状态，若是，则说明有多条无线链路，则需要对多条无线链路的TPC进行合并：合并原则可参见第（2）步；若不是，说明只有单个TPC，则直接根据TPC的值对发射功率进行调整：TPC=0, 则TPC_cmd为-1，UE将减小发射功率；TPC=1, 则TPC_cmd为1，UE将增加发射功率（2）UE首先把同一无线链路集中的TPC合并为一个TPC，然后UE对不同无线链路集中的每个TPC进行判决：如果所有无线链路集的TPC都为1，则TPC_cmd为1，UE将增加发射功率; 如果从任何无线链路集来的TPC有一个为0，则TPC_cmd为-1，UE将减小发射功率算法2：算法流程描述：（1）先UE判断是否处于宏分集状态，若是，则说明有多条无线链路，则需要对多条无线链路的TPC进行合并；若不是，则只需对单链路上的TPC在规定的时隙进行合并；（2） 对于单链路的TPC_cmd 的确定方法（即UE 调整发射功率的确定方法）：每5个时隙的前4个时隙都不做功率调整（令TPC_cmd=0）, 在第5个时隙才对这5个时隙所收到的TPC 进行判决得到TPC_cmd ，判决原则为：◆ 如果5个时隙收到的TPC_cmd 都为1，则TPC_cmd 为1，说明UE 将增加发射功率◆ 如果如果5个时隙收到的TPC_cmd 都为0，则TPC_cmd 为-1，说明UE将减小发射功率 ◆ 如果如果5个时隙收到的TPC_cmd 有0也有1，则TPC_cmd 为0，说明UE 不需要调整发射功率（3） 对于多链路情况下TPC_cmd 的确定方法（即UE 调整发射功率的确定方法）：首先UE 每个时隙都需要把同一无线链路集中TPC 合并一个TPC ；但是每5个时隙的前4个时隙都不作功率调整（令TPC_cmd=0），在第5个时隙对每个无线链路集中的5个时隙收到的TPC 根据单链路TPC_cmd 的判决原则进行合并，得到暂时的TPC_cmd_tempi ；然后UE 对这N 个TPC_cmd_tempi 按下述原则进行合并，最终得到TPC_cmd ：若5.0_11>∑=Ni itempTPCN ，则TPC_cmd =1，UE 将增加发射功率若5.0_11-<∑=Ni itempTPCN，则TPC_cmd = -1，UE 将减小发射功率其他情况， TPC_cmd =0， UE 对发射功率不作调整其中：N 为无线链路集的个数。