WCDMA移动通信系统基本知识介绍解析
1-WCDMA基础知识点-常用
一、基础知识1、通信流程2、W2100与U900频段UMTS 2100M频段：上行：1920－1980MHz；下行：2110－2170MHz。
上下行频率对称，分别使用两个独立的5M载波。
目前联通使用：下行频点号：10713，10688，10663，对应中心频率：2142.6，2137.6，2132.6，上行频点号：9763，9738，9713对应中心频率：1952.6，1947.6，1942.6，大一些地市开的频点较多，也占用了其它频段。
UMTS 900M频段频点号：3085\ 2860。
3、RSCP与EC/IORSCP：表示信号强度，覆盖良好一般大于-85dbm，接收信号码功率，是PCPICH一个码字功率。
EC/IO：表示信号质量好坏：大于-12db，是码片的能量与接收总频谱密度（信号加噪声）的比值，体现了所接收信号的强度和邻小区干扰水平的比值，Ec就是码片能量chip energy，Io是手机收到的总功率即手机当前所接收到的所有信号（有用信号+干扰信号）强度。
4、dBmdBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。
5、WCDMA理论速率WCDMA理论最大速率：HSDPA： 14.4Mbps，HSPA+：21.6Mbps，DC:43.2Mbps；HSUPA:最大达5.76Mbps。
6、REKE接收Rake接收机即相干接收机，也叫多径接收机(理论基础就是：当传播时延超过一个码片周期时，多径信号实际上可被看作是互不相关的)，其工作原理：(1)识别有效能量到达的时间延迟位置，并且将Rake接收机的指峰分配给那些峰值的位置；(2)在每一个相关接收机中，都要对快衰落过程产生的变化很快的相位和幅度进行跟踪，并将其消除；(3)将所有指峰处经过解调和相位调整后的符号进行整合，并送入解码器进行后续的处理。
7、无线传播⏹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：电磁波在宏观大范围（即公里级）空间传播所产生的损耗，它反映了传播在空间距离的接收信号电平的变化趋势。
wcdma是什么
wcdma是什么WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是一种无线通信技术，用于第三代移动通信系统（3G）中。
它是一种基于代码分割多址（CDMA）技术的蜂窝式网络。
WCDMA是由GSM（Global System for Mobile Communications）演变而来的一种技术。
GSM是第二代移动通信系统（2G）的一种标准，但其数据传输速度较慢，无法满足人们日益增长的流媒体、互联网和其他高速数据应用的需求。
为了满足这些需求，WCDMA被引入并广泛应用于现代移动通信系统。
WCDMA可以提供更快的数据传输速度、更高的带宽和更好的语音质量。
它采用了直接序列扩频（DS-CDMA）技术，通过将数据信号编码成较长的伪随机码序列，将数据信号扩展到更宽的频带上。
这使得多个用户可以在同一频段上同时传输数据，而不会相互干扰。
WCDMA在通信频带上使用了5MHz的带宽，可以通过将信号划分为512个码片，每个码片的长度为0.978ms，来支持多用户之间的同时通信。
每个用户被分配一个唯一的码片序列，这样接收器就能够区分和提取出特定用户的信号。
WCDMA的优势之一是其高速数据传输能力。
它可以支持最高速率为384kbps的上行链路和最高速率为2Mbps的下行链路。
这使得用户可以通过手机实时观看视频流、下载大文件和进行高质量的语音通话。
与其他移动通信技术相比，WCDMA还具有更好的频谱效率。
由于它使用了CDMA技术，可以更有效地利用可用的频谱资源。
这意味着更多的用户可以同时进行通信，提高了网络的容量。
WCDMA还具有更好的覆盖范围和更好的室内信号穿透能力。
由于它的传输距离更远，信号能够更好地穿透建筑物和其他障碍物，使得用户在室内和城市环境中也能够获得良好的信号质量。
在全球范围内，WCDMA是一种被广泛采用的3G标准。
它被用于许多国家的移动通信网络，为用户提供高质量的语音通话和快速的数据传输。
第一章 WCDMA系统基础知识概述
第1章WCDMA系统基础知识概述1.1 WCDMA与GSM区别1.1.1 移动通信系统的发展第一代：模拟蜂窝移动通信网模拟蜂窝移动通信系统是上世纪七十年代中期至八十年代中期产生的一种通信技术，主要采用频分多址技术。
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，不同的小区使用不同的频段，每隔足够的距离或小区就可以再次使用相同的频段，解决了频谱资源紧张的问题。
由于实现了频率的复用，移动通信网络的系统容量得到了大大提高。
其典型代表是美国AMPS（先进的移动电话系统）系统和后来改进型系统TACS。
AMPS使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在北美、南美和部分环太平洋国家广泛使用。
第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用，语音信号为模拟调制，每隔30KHz/25KHz一个模拟用户信道。
其主要弊端有频谱利用率低、业务种类有限、无高速数据业务和保密性差等。
第二代：数字蜂窝移动通信系统第二代移动通信系统（2nd Generation 2G）是以传送语音和数据为主的数字通信系统，其典型代表是欧洲的GSM（全球移动通信系统）系统。
GSM发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的TDMA（时分多址）标准而设计的，支持64Kbps的数据速率，可与ISDN互连。
2G 除提供语音通信服务之外，也可提供低速数据服务和短消息服务。
GSM有GSM900 、DCS1800 和PCS1900 三个不同的版本，三者之间的主区别是工作频段的差异，GSM的主要优点为：频谱效率高、系统容量大、通话质量高和安全性强等。
由于第二代移动通信以传输话音和低速数据业务为目的，从1996年开始，为了解决中速数据传输问题，又出现了2.5代的移动通信系统，如GPRS等。
第三代：未来公众陆地移动通信系统，又称为3G（第三代移动通信系统）第三代通信技术最早由国际电信联盟（ITU）于1985年提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS，Future Public Land Mobile Telecommunication System），1996年更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000，国际移动通信-2000），欧洲的电信业则称其为UMTS（通用移动通信系统）。
《WCDMA基本原理》课件
本节介绍《WCDMA基本原理》的内容，包括WCDMA的定义、技术原理、优 点和特点、网络结构、工作原理、应用领域，以及总结和展望。
1. 什么是WCDMA
WCDMA是一种广泛应用于第三代（3G）移动通信系统的无线通信技术，通过 将语音和数据传输到移动设备，实现高速、可靠的无线通信。
用户终端接收到信号后，将信号解析为原始语音和数据，用户也可以同时进 行通话和数据传输。
6. WCDMA的应用领域
移动通信
WCDMA广泛应用于移动电话、手机蜂窝网络和移动宽带通用于互联网接入、视频流媒体和移动办公等领域。
物联网
WCDMA可用于物联网设备的远程监控、数据收集和远程控制。
4. WCDMA网络结构
用户终端
用户通过WCDMA终端设备接入网 络，进行语音通话和数据传输。
基站
基站负责无线信号的接收和发送， 将用户数据传输到核心网络。
核心网络
核心网络提供用户身份认证、鉴 权、数据传输和接口与其他网络 的互连功能。
5. WCDMA系统的工作原理
WCDMA系统通过将语音和数据信号分成多个码片，利用CDMA技术实现多用 户同时传输。
7. 总结和展望
WCDMA作为一种重要的无线通信技术，在移动通信、数据传输和物联网等领 域具有广泛应用前景。
随着5G技术的发展，WCDMA将逐渐演进为更高速的通信技术，为用户提供更 快、更可靠的无线通信服务。
2 广域覆盖
WCDMA支持最高达384kbps的数据传输速率，满 足用户对高速互联网和多媒体应用的需求。
WCDMA网络覆盖范围广，能够实现无缝漫游和 全球范围的通信服务。
3 高质量通话
基于CDMA技术，WCDMA具有抗干扰能力强、 通话质量清晰的特点。
WCDMA基础知识
突发错误
去交织
床春白红？？？？ ？？？？前眠发豆 明不三生明不三生 月觉千南月觉千南 光晓丈国光晓丈国
18
无线通讯基本原理
无线传播特性 多址方式 扩频技术 信道编码 交织技术 分集技术
19
分集技术的概念
两重含义：分散传输；集中处理 是通过利用和查找自然界无线传播环境中的独立（或至少高度不相关）
Output 1 G1= 663 (octal)
Output 2 G2= 711 (octal)
31
卷积码的特点
译码简单 时延小 一般采用维特比算法 信道误码率在 10-3数量级 适合实时业务
如话音和视频业务的传送
32
Turbo码
在WCDMA系统中主要用于数据业务信道 编码速率为1/3 可以实现大分组，时延长的业务传送 Turbo编码结构基于两个或多个弱差错控制码组合，信息比特在两个编码交
Power
f
Power
f
每个用户对于其他用户都相当 于干扰，远近效应严重影响系
统容量
采用功控技术减少了用户间 的相互干扰，提高了系统整
体容量
41
多址干扰
WCDMA是一个自干扰系统
来源: 共享频谱；没有理想自相关和互相关特性的扩频码 现象: 功率攀升
频率
相关输出
时 间
码字
码分多址自干扰示意图
同步
织器之间交织，产生两个相同信息流，然后这些信息流复用并有可能打孔 解码时需要进行循环叠代计算
输入 交织器
卷积编码器1 卷积编码器2
复 输出 用
33
Turbo码的特点
译码复杂 常采用LOG-MAP算法 信道误码率可以达到10-6数量级 非常适合对误码率敏感而对时延不敏感的非实时分组业务
《WCDMA基础知识》课件
WCDMA系统的架构
WCDMA系统由多个组成部分和功能构成，其中无线信号的传输过程也非常关键。让我们深入了解WCDMA的 系统架构及其组成部分。
WCDMA网络结构
WCDMA的网络结构包括基站分类、信道和频率分配以及服务器等要素。让 我们探索WCDMA网络中各个组成部分的作用和联系。
WCDMA话音调度和数据调度
《WCDMA基础知识》PPT 课件
欢迎来到《WCDMA基础知识》的PPT课件。本课程将为您介绍WCDMA的概 念、系统架构、网络结构、话音调度和数据调度、技术特点和优势等内容。
什么是WCDMA
WCDMA是第三代移动通信技术的一种，全称为“Wideband Code Division Multiple Access”（宽带码分多址）。让我们了解一下WCDMA的概念和发展 历程。
WCDMA的应用前景广阔，但也面临着一些挑战。本节将展望WCDMA在重点 领域的应用，同时探讨可能遇到的挑战和解决方案。
总结
通过本次课程，您对WCDMA的重要性、总体认识以及应用价值有了更深入的了解。展望未来，我们对 WCDMA有着更高的期望和发展方向。
WCDMA的话音调度和数据调度是保障通信质量和传输效率的关键。让我们 一起了解其原理、过程和不同调度算法的分类。
WCDMA的技术特点带来 了优越的性能和未来发展趋势。让我们深入了解WCDMA的技术特点和优势。
WCDMA的应用前景和挑战
移动通信wcdma要点课件
WCDMA技术的特点和优势
要点一
频谱利用率高
要点二
抗干扰能力强
采用CDMA技术，提高了频谱利用率，减少了频谱资源浪 费。
采用扩频技术，具有较强的抗干扰能力，提高了通信的稳 定性。
WCDMA技术在移动通信网络中的地位和作用
地位
提供Байду номын сангаас速数据业务
WCDMA技术是第三代移动通信（3G）的 主流技术之一，也是国际电联（ITU）推荐 的三大3G标准之一。
03
MME负责移动性管理和控制， SGW负责用户数据的存储和处 理，PGW提供外部数据网络的 接入。
03 WCDMA关键技术
高速下行分组接入技术
总结词
高速下行分组接入技术是WCDMA中的一项 重要技术，它能够提供高速数据传输，支持 多种业务类型，包括流媒体、网页浏览和下 载等。
详细描述
高速下行分组接入技术通过采用多码传输、 自适应调制编码和混合自动重传等技术，提 高了下行链路的传输速率和可靠性。它可以 根据信道质量动态调整传输速率，确保数据 传输的稳定性和高效性。
软切换和更软切换技术
总结词
软切换和更软切换技术是WCDMA中的两种 切换技术，它们能够实现移动台在切换过程 中的无缝连接，提高通信质量和网络性能。
详细描述
软切换是指移动台在切换过程中与多个基站 同时保持通信，选择最佳信号进行传输。更 软切换是指移动台在与新基站建立通信后， 再与旧基站断开连接，以确保无缝切换。这 两种技术都能降低切换失败的风险，提高网
视频通话
支持视频通话功能，满足用户进行可视化沟通的 需求。
ABCD
语音通信
借助WCDMA技术，提供稳定的语音通话服务 ，保持高质量的语音传输。
WCDMA基础知识解析
IMT-2000 的目标
全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖 高效的频谱效率（CDMA） 高服务质量、高保密性能 易于2G系统演进过渡 提供多媒体业务 车速环境：144kbps 步行环境：384kbps 室内环境：2048kbps
WCDMA协议版本的演进
WCDMA标准规划清晰，制定严谨 WCDMA支持HSDPA技术，顺应未来高速无线数据业务的需求 WCDMA将分阶段引入IP，目标是实现全网的IP化，标准比较 完善 WCDMA 2001/06及以后发布的协议能够保持前向兼容 R96 HSCSD（ High Speed Circuit Switched Data ） R97 GPRS（ General Packet Radio Service ） R98 EDGE（ Enhanced Data Rate for GSM Evolution ）
1995
1998
2000
2002
TD-SCDMA发展历程
三种主流标准的比较
WCDMA 接收机结构 闭环功控频率 （Hz） 越区切换 解调方式 RAKE 1500 软，硬切换 相干解调 CDMA2000 RAKE 800 软，硬切换 相干解调 TD-SCDMA RAKE 200 接力切换 相干解调
WCDMA无线原理与关键技术
了解3G的发展情况 了解WCDMA无线原理 了解WCDMA关键技术
3G概述
WCDMA无线原理 WCDMA关键技术
3G发展概述
第三代移动通信的提出 IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提 出，考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场，工作的 频段在2000MHz，且最高业务速率为2000Kbps，故于1996 年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000） 第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体 业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网 络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行 任何种类通信的通信系统
WCDMA基础知识系统解析
业务信道 控制信道 控制信道 业务信道
f1
载干比： GSM定义C/I，相同频率有用信号与干扰的比。 WCDMA定义Ec/Io=RSCP/RSSI，码片功率与总功率的比值。
最常用的是导频信道的Ec/Io。
误码率： GSM定义BER，根据不同的BER得到Rx_Qual，0～7。 WCDMA定义BLER，是一个百分数，A％ 手机发射功率： GSM手机最大发射功率2w～5mw，对应功率系数5～19。 3GPP规范定义：WCDMA手机最大发射功率125mw（语音） 250mw（数据），动态范围大于70dB。
扩频 扩频前 信号 1. 2. 扩频后 干扰
易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率 抗干扰性强，误码率低
3.
4.
隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小
可以实现码分多址
第一代移动通信FDMA
T（ms）
用户间通过不同的频率进行区分， 相互干扰取决于载频间隔。 每一个频率就是一 个信道，每个用户 单独享用该频率资 源。
——WCDMA物理层操作
京信通信 二〇一〇年八月
——WCDMA的概念
CDMA就是码分多址系统的简称。是第三代移动通信的主流 技术。 不同用户通过不同的码来相互区分，但使用同样频率和时间
资源进行传输。
WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）系 统和CDMA2000一样，也是一种码分多址系统。
Байду номын сангаас
SC2 SC1
SC1 SC2
SC4 SC3
SC3
Node B
SC1
强度：
对于GSM信道来讲，强度就是接收载波的场强。CDMA系统对 于场强有2个定义。 RSSI：接收信号强度指示；RSCP：接收信号码片功率。 RSSI：用来表示载波场强，一个载波有一个场强和Rx_level相似。 RSCP：对应每个信道，一个载波内有多个信道同时传输。 RSSI=RSCP（1）+RSCP（2）+……＋RSCP（n）
中国移动WCDMA基础知识(ppt 62页)
中国移动WCDMA基础知识(ppt 62页)
基站参数
站名 主扰码
天线高
度
方位角
设计 机械 电调 下倾 下倾 方位角
最终 机械 电调 下倾 下倾
角角
角角
NodeB1 160/161/162 55
60/180/300 6/6/6 2/5/2 60/180/300 6/6/6 2/5/2
NodeB2 163/164/165 22
P-CCPCH,S-CCPCH,DPDCH,DPCCH, PDSCH,
物理层信令信道:CPICH,SCH,PICH,AICH,APAICH,CSICH,CD/CA-ICH
中国移动WCDMA基础知识(ppt 62页)
中国移动WCDMA基础知识(ppt 62页)
• 手机侧:
传输信道: DCH,RACH,CPCH 物理信道: DPDCH,DPCCH,PRACH,PCPCH
中国移动WCDMA基础知识(ppt 62页)
扩频和解扩
• 扩频因子 spread factor • 处理增益 10lg(SF) • 不同信道使用不同的扩频因子
中国移动WCDMA基础知识(ppt 62页)
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• 下行: QPSK • 256 CPICH • 128 AMR 12.2kbps话音 • 32 CS64kbps, PS64kbps • 16 PS128k • 8 PS 384k
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培训资料
• WCDMA基础知识 • 测试内容介绍 • 测试网络介绍
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WCDMA基础介绍
Uu
UE
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UTRAN处理所有与无线接入相关的功能。 UE则是与用户的接口。 CN与UTRAN之间的接口称为Iu接口， UTRAN与UE之间的接口称为Uu接 口。 WCDMA的系统结构，其中UTRAN是由一个或多个无线网络子系统（RNS ）组成。 一个RNS 由一个无线网络控制器（RNC）和一个或多个Node B组成。 RNC可以通过Iur接口与另一个RNC相连。 RNC与Node B之间通过Iub接口相连。
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6) （2）发起鉴权和加密流程
(6)
(6)
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普通位置更新
UE (1)
RNC (1)
新MSC/VLR
原MSC/VLR HLR
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6)
(6)
(6)
（3）跨MSC位置更新，向HLR发起位置更新，携带新MSC号、原MSC号 和IMSI。
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1、 CS起呼流程 电路交换业务起呼流程主要有以下几个基本过程： 第一步，建立RRC连接。起呼时，首先由UE的RRC接收到非接入层的请求发送RRC连接建 立请求消息给UTRAN，在该消息中包含被叫UE号码，业务类型等等。UTRAN接收到该消息后 ， 根据网络情况分配无线资源，并在RRC CONNECTION SETUP消息中发送给UE，UE将根据消 息配 置各协议层参数，同时返回确认消息。 RRC连接建立有两种情况：公共信道上的RRC连接建立和专用信道上的RRC连接建立。两者 的区别在于RRC连接使用的传输信道不同，因而连接建立的流程有所区别。 第二步，Iu信令连接的建立。在RRC连接建立后，UE将向CN发送业务请求。此时UE的RRC 发送INITIAL DIRECT TRANSFER消息，在该消息中包含非接入层的信息（CM SERVICE REQUEST ）。RNC接收到该消息后，RNC的RANAP发送INITIAL UE MESSAGE，将UE的非接入层消息透明转 发给CN，在该消息发送的同时建立Iu信令连接。在Iu信令连接建立后，UE和CN之间的非接入 层消息传输使用DOWNLINK DIRECT TRANSFER和UPLINK DIRECT TRANSFER消息进行。
移动通信基础课件-第8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。
RANAP
MAP MAP MAP MAP
Gb
SGSN—BSC
Gc
GGSN—HLR
Gd
SGSN—SMS-GMSC/IWMSC
Ge
SGSN—SCP
Gf
SGSN—EIR
Gi
SGSN—PDN
G
VLR—VRL
MAP
Gp
GSN—GSN(InterPLMN)
Gs
MSC—SGSN
H
HLR—AuC
MSC — PSTN/ISDN/ PSPDN
掌握CDMA2000 1X EV-DO的特点及网络 结构；
了解CDMA2000 1X EV-DV的基本要求。
重点难点：
掌握CDMA2000 1X 网络结构，主要网元 和接口功能；
掌握CDMA2000 1X 空中接口协议结构、 物理信道及功能；
掌握CDMA 2000 1X EV-DO的特点及网络 结构。
（1）节点
Node B的主要功能是Uu接口物理层的 处理，Node B逻辑功能模块包括基带处理 部件、射频收发放大器、射频收发系统、
基带部分和天线接口单元等部件。
（2）无线网络控制器
RNC主要完成连接建立和断开，切换， 宏分集合并和无线资源管理控制等功能。
（3）CRNC、SRNC、DRNC的概念
通用陆地无线接入网（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。
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原理与简介专业知识讲座
2.5 下行专用物理信道 DPCH
40
DPCCH
TFCI NTFCI bits
DPDCH DPCCH
DPDCH
DTPatCa1 NdTaPtaC1 bbiittss
TPC NTPC bits
Data2 Ndata2 bits
Tslot = 2560 chips, 10*2k bits (k=0..7)
DSCH 无控制信息。必须和 DCH 相关联。26
物理信道(上行)
上行信道 上行专用信道
上行公用信道
DPDCH DPCCH PRACH PCPCH
27
物理信道（下行）
下行信道
下行专用信道
下行公用信道
PDSCH PICH
DPDCH DPCCH
CCPCH SCH AICH CPICH
28
物理信道
上行物理信道
物理信道
公共导频信道 主公共导频信道 辅助公共导频信道
物理随机接入信道（PRACH） 物理公共分组信道（PCPCH） 专用物理数据信道（DPDCH） 专用物理控制信道（DPCCH） 同步信道（SCH） 物理下行公享信道（PDSCH） 寻呼指示信道（PICH）
30
2.2专用物理信道构造
31
DPDCH DPCCH
（分为主同步P-SCH 和辅助同步S-SCH信道）
47
slot1
DATA
slot2
DATA
slot15
DATA
acp
acp
... acp
acsi,1 256chip
acsi,2
帧
acsi,15
P-CCPCH
P-SCH
S-SCH
48
WCDMA基本知识总结
切换的目的为UE提供连续的无中断的通信服务：基本目标负载平衡：资源共享速度分层, 业务分层(HSDPA)：高效率地使用资源切换三步曲测量判决执行事件报告方式的事件同频事件：1A,1B,1C,1D,1F异频：2D,2F,2B,2C异系统：3A,3C其他：6G,6F软切换，上行选择合并，下行最大比合并更软切换，上下行最大比合并软切换时，激活集同时有多个链路，硬切换往往在激活集中只有一条链路。
软切换有宏分集增益，硬切换没有。
导频污染一般指在某一点接收到太多的导频，但却没有一个足够强的主导频。
使用以下方法判别导频污染的存在：满足条件的导频个数大于3个：当移动台的激活集中有四个或者更多导频信号（这些导频与最佳导频的Ec/Io值之差小于6dB，且都比T_ADD门限大，而且这其中没有一个信号能强到足以成为真正的主导频），在这些区域，其它不在移动台激活集中的强导频信号的突然出现导致移动台在切换过程中掉话现象的产生，强导频信号成为潜在的干扰源，这就是导频污染概念的由来。
三大运营商的3G频段.其中中国电信获得的频段是1920-1935MHz和2110-2125MHz,其3G制式基于FDD模式;中国移动获得的频段是1880-1900MHz和2010-2025MHz,其3G标准基于TDD模式,获得了35MHz频谱资源;而中国联通获得的频段是1940-1955MHz和2130-2145MHz,3G标准也基于FDD模式，而且，无论上行还是下行，中间都相隔了5MHz，以免相互干扰工作的频段在2000MHz，且最高业务速率为2000KbpsWCDMA，码片速率＝3.84MHz，扩频因子＝4，则符号速率＝960Kbps；RAKE接收机：通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号，并把它们合并在一起。
采用RAKE接收机，有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应；宽带传输系统，利用了信道的频率分集效果频谱效率高，优于以往的AMPS和GSM，频率复用系数WCDMA为1，GSM为1～18。
WCDMA移动通信系统
基于WCDMA技术，采用HSDPA之后， 下行数据速率可达10.8～14.4Mbit/s。
HSUPA也已处于商用阶段，上行数 据速率可达1.4～5.8Mbit/s。与第二代移 动通信系统相比，第三代移动通信系统具 有频谱效率高、支持多媒体业务、服务质 量高以及无缝漫游等特点。
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Node B受RNC控制，与RNC的接口 为E1或STM-1。
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（2）无线网络控制器（RNC）
无线网络控制器（RNC）主要完成 连接建立和断开、切换、宏分集合并和无 线资源管理控制等功能，分为如下3类：
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① 系统信息管理 ② 移动性管理 ③ 无线资源管理与控制
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目前WCDMA、cdma 2000两种技术 都得到了大规模的商用，中国已经开始运 营TD-SCDMA商用网络。
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3.1.1 WCDMA网络的演进
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图3-1 GSM到WCDMA的演进
WCDMA标准的演进简述如下：R99 版本中WCDMA依然采用GSM/GPRS核心网的结 构，但是采用新的空中接口协议。
Iu
CN-UTRAN
RANAP
Iur
RNC-RNC
RNSAP
Iub
RNC-Node B
NBAP
Uu
Node B-UE
WCDMA
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3．核心网（CN）
核心网承担各种类型业务的提供 以及定义，包括用户的描述信息、用户业 务的定义还有相应的一些其他过程。
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UMTS核心网负责内部所有的语音 呼叫、数据连接和交换，以及与其他网络 的连接和路由选择的实现。
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第六章WCDMA移动通信系统
6.2 WCDMA 的协议
WCDMA系统的协议栈分为用户平面和控制平面 物理层、MAC子层和RLC子层为控制平面和用户平面
所共用； 网络层中处理信令的部分归类于控制平面，PDCP、
BMC和应用层的用户数据部分则归类于用户平面。
UTRAN接口通用协议模型
无线网络层
控制面 应用协议
用户面 数据流
PDCP提供：分组数据传输服务 RLC： 提供用户和控制数据的分段和重传服务，分为透明传输
TM、非确认传输UM、确认传输AM三类服务 MAC：逻辑信道到传输信道的映射，提供数据传输服务。主要
包括MAC-b, MAC-c, MAC-d三种实体 RRC提供：系统信息广播、寻呼控制、RRC连接控制等功能
（3）核心网络
(CS域）有MSC/VLR、GMSC、SSP等。 MSC/VLR：完成电路交换型业务的交换和信令控制，
包括移动性管理、呼叫接续接续及业务处理、短消息 控制等功能； GMSC：在某一个网络中完成移动用户路由寻址功能的 MSC，可以与MSC合设，也可分设； SSP：智能网中的业务交换点，负责业务触发，可以 和MSC/GMSC合设。
Iub接口 连接NodeB和RNC 开放的标准接口
Mobile Communication Theory
UTRAN CN UE
6.2 WCDMA 的协议
CN
Iu
UTRAN
Uu
UE
UMTS Terrestrial Radio Access Network Core Network User Equipment
WCDMA网络演进概述
R5版本将IP技术从核心网扩展到无线接入网，形成全IP的网络结 构，在R4基础上增加了IP多媒体子系统（IMS），同时在无线传 输中引入高速下行分组接入（HSDPA）技术。
详细讲解WCDMA重点知识点总结(简单易懂)
软切换开销
1A
1B 1C 同 频 1D
1E 1F
2A2E
切换各类
事件
2F
异 3A
系 统
3B
3C
3D
4A
4B
6A
6B
6C
6D
6E UE 内 部 6F 测 量
6G
切换技术及相关概念
传输信 道：传输 信道是指 由物理层 提供给高 层的服务 。传输信 道定义了 在空中接 口上数据 传输的方 式和特性 。用于描 述怎样传 输数据以 及数据的 特征是什 么。
T31 7 早指配和晚指配 传输信道的复用 遵循如下条件 (CCTrCH) UDD LCD
接入过程分析指 导书(25.211、 25.213、 25.214)
寻呼问题
切换相关问题 会 话 类 流
业务类型 类 交 互 类 背 景 类
UTRAN侧测量量
UTRAN侧测量量
UE RX-TX
频谱分析仪指标
2
IDLEMODET N31
IMER)
2
T30 2 N30 2
T30 4 N30 4
T30 5 T30 7
T30 8 N30 8
T30 9 T31 连接模式 2 UE的定时 N31 器和常量 2 (SET T31 CONNMODET 3 IMER) N31 3
T31 4
T31 5 N31 5
T31 6
电调 天线
天线指标及相关概念
慢衰 落
衰落
衰落
快衰 落
快衰落/慢衰落
放大器功率回退
1dB压缩点
放大器功率回退 馈线损耗 馈线损耗 吞吐量 渗透率 Penetrating Rate 话务模型概念
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WCDMA移动通信系统基本知识介绍技术研发部毕猛内容提要1. WCDMA导论2. 物理层3. 移动性管理4.无线资源管理Section 1 W-CDMA 导论主要内容多址接入及双工技术WCDMA新特点WCDMA与GSM的主要区别业务分类UMTS系统结构DS-CDMA码字Rake接收机发射分集频率时间功率频率时间功率频率时间功率FDMA TDMACDMA 通信系统中有三种多址接入技术:•频分多址Fre •时分多址Fre+Ts •码分多址Fre+Code多址接入双工间隔:190MHzFDD时间频率功率5 MHz5 MHz码复用& 频分双工ULDLUMTS 用户1UMTS 用户2时间频率功率TDD5 MHzDL UL DL码复用&时分双工DL 666.67 μsULUMTS 用户2UMTS 用户1W-CDMA: FDD or TDD双工技术WCDMA的新特点 WCDMA的新特点9提供高速的数据速率,最高可达到2Mbps,将来如果采用HSDPA将提高到8~10Mbps(甚至到20Mbps,如果采用MIMO天线技术。
9可变比特速率。
(可变扩频因子9采用异步方式,无需GPS精确定时,方便室内规划。
9支持上、下行不对称的业务,如视频点播和网页浏览,下行业务远大于上行业务。
9更高的频谱利用率,频率复用度为1。
91500Hz的快速功率控制,更好地克服快衰落的影响。
0.5、1、1.5、2 dB (可变功率控制步长1500Hz功率控制频率软切换,更软切换,硬切换切换666.7us时隙长10ms (包含15个时隙帧长2Mbps (for Release99&Release4最大业务速率 3.84Mcps码片速率上行BPSK ,下行QPSK 调制方式分组和电路交换数据类型Node B :-121dBm ,MS :-117dBm (BER 为10-3接收机灵敏度Rake 接收机接收机异步方式同步方式卷积编码,Turbo 编码(对高速业务信道编码8种速率的AMR 编码(4.75~12.2kbps语音编码 4.4~5.2MHz载波间隔1频率复用度2×5MHz 最小频率需求上行:1920~1980MHz,下行:2110~2170MHz 规划频段频率栅格与定标频率WCDMA 的主要参数语音和低速数据业务(理论最大171.2kbps ,实际几十kbpsAMR 语音(4.75~12.2kbps、CS64kbps 、最大2Mbps 的分组数据业务。
业务硬容量,不受覆盖和干扰的影响软容量,受覆盖和干扰影响容量不受负载影响受负载影响覆盖信号强度导频信道的Ec/Io 导频覆盖的主要判别依据频率规划扰码规划小区规划硬切换硬切换、软切换切换标准不支持支持,提高下行链路的容量下行发射分集GPRS 中基于时隙的调度基于负载的分组调度分组数据跳频MHz 频率的带宽使其可以采用Rake 接收机进行多径分集,宽频可以更好的克服衰落的频率选择性。
频率分集2次/秒或更低1500次/秒功率控制频率TDMA CDMA 多址方式1~181频率复用度200kHz 5MHz 载波间隔GSMWCDMAWCDMA 与GSM 的主要区别WCDMA的主要业务分类会话类型基本特点:对时延要求最高,具有很强的实时性,要求实时会话总是发生在对等的终端用户之间,业务量对称或者基本对称。
要求的最大时延需满足人主观对音频、视频的感觉(主观测量大约需小于400ms。
典型应用:语音业务、可视电话、视频会议。
数据流类型基本特点:数据流类型业务是非常不对称的,故它对时延要求比会话类型低,允许有较大的时延,但可以通过流式多媒体技术把数据转换成一个稳定均匀而连续的流来处理,对于较大时延引起的抖动,可以通过缓存来平滑,最终需保持业务流中各信息实体的时间关系。
典型应用:视频点播。
WCDMA的主要业务分类互动类型基本特点:对时延的要求更低,采取终端用户请求—响应模式,要求较低的误码率。
典型应用:网页浏览、网络游戏。
后台类型基本特点:数据流类型对时延要求最低,允许有很大的时延,接收端并不期待数据在短时间内到来,对发送的时间也不太敏感。
发送的内容不需透明传送,但必须无差错接收。
典型应用:E-mail、短消息、彩信、电子明信片、下载服务。
图1 UMTS网络单元构成示意图UEUSIMMECuMSC/VLRSGSNHLRGGSNGMSCPLMN.PSTN ISDN.etc…InternetUuNode BNode BRNCNode BNode BRNC IubIur UTRAN Iu-CSCN外部网络Iu-PSGnNc UMTS 系统结构z 各网元与GSM 网元的对比及不同;Iub 接口的开放问题;设计时需考虑的方面信源编码信道编码扩频调制信源译码信道译码解扩解调无线信道如AMR 编码BitSymbolChip加扰5M 带宽加差错保护,如加CRC 校验WCDMA 系统的基本框图DS-CDMA发射端T bitT chipData sequencespreading sequencetransmitted sequencea 2T bit = E bit1/T bitT chip = E chip1/T chipFrequencya 2T chip1/T chip+a-a-1+1-a+a x =DatasequenceTransmitted signal Spreading sequence generator Modulationx(tPower spectrum直接扩频的意义T bitT chipData sequence spreading sequence received sequence a 2T bit = E bit Power spectrum1/T bitT chip = E chip1/T chip Frequency a 2T chip +a -a-1+1-a+a x=1/T chipReceived signalDatasequenceSpreading sequence generatorDemodulationx(t接收端DS-CDMA物理信道= 频率+ 码字(+相位= 频率+ 扩频码+ 扰码(+相位物理信道= 频率+ 码字(+相位= 频率+ 扩频码+ 扰码(+相位信道化码(OVSF codes:扰码(Scrambling codes:¾上行:区分同一RNC 下的不同的用户;¾下行:区分不同的小区;¾上行:在同一UE 进行多码道传输时,区分不同的物理信道;¾下行:区分同一小区下的不同物理信道;Scrambling code OVSF code 1OVSF code 2OVSF code 3User 1 signal User 2 signal User 3 signalScrambling code 1Scrambling code 2Scrambling code 3User 1 signalUser 2 signalUser 3 signalOVSF code 1OVSF code 1OVSF code 2下行上行?为什么上下行有这样的差别信道化码-OVSFSF = 1SF = 2SF = 4SF = 8 to 512C 1,0 = 1C 2,0 = 1 1C 2,1 = 1 -1C 4,0 = 1 1 1 1C 4,1 = 1 1 -1 -1C 4,2 = 1 -1 1 -1C 4,3 = 1 -1 -1 1码树High data rates: low SF Low data rates: high SFSymbolRateMcps SymbolRate ChipRateN N T T SF SymbolChip ChipSymbol 84.3====9扩频码与业务速率的映射;9扩频增益、处理增益的关系扩频码特点:9非连续性;2的k 次方;9SF 本身代表其长度;9SF 代表本身可用SF 码的个数;+-1-1-1-1-1-1-111111111-1*1111-1-1-1-1C jC kT o synchronization = 0无相关性ª正交+-1-1-1-1-1-1-111111111-1*11111-11-1C jC kno T o synchronization = 4小的相关性ª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 发射需要扰码正交性码字越短,轻微不同步下正交性越差!信道化码的分配码字正交性,父子关系;码字分配原则:z 尽量保留扩频因子小的码字以提高利用率;z 尽量上、尽量右; 下行:4~512个上行4~256个信道化码的上下行分配:动态、静态信道化码分配举例:C1,0C2,0C2,1C4,0C4,1C4,2C4,3C8,0C8,1C8,2C8,3C8,4C8,5C8,6C8,7我要SF=4我要SF=4码字受限:7153030123链接数8163232128SF 384kbps144kbps 64kbps 64kbps 12.2kbps 业务速率PS384PS144PS 64CS64AMR12.2业务类型码字受限:扰码–PN序列PN 序列属性触发、求和式移位寄存器Sequence repeats every 2N-1chips,where N is number of cells in register 极好的自相关性•和自身不移位序列100%相关•和自身移位序列不相关或者相关性很小极好的互相关性•和其他扰码相关性很小上行扰码共有224个长38,400 chips 的长扰码共有224个长38,400 chips 的长扰码225-1 chip 长序列X 25+ X 3+ 1X 25+ X 3+ X 2+ X + 1IQ上行扰码分配下行扰码8192 个扰码512 组( 1个主扰码+15个辅扰码512个主扰码分为64组•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8192...Cell #1Cell #512...主扰码辅扰码#1辅扰码#2辅扰码#15下行扰码分配码字RAKE 接收机TX D(tDelay τ0Delay τ1C(t-τ0(α+βD(tΣC(t-τ1Delay (τ1RXC(t-τnDelay (τ0Delay (τnRX RX C(tτ0τ1τnαD(tβD(t利用多径分集BTSSpreading&ScramblingRake 接收机可以将多径环境下产生的多路信号进行合并,有效地克服多径干扰,提高了接收性能。
它有多个fingers ,每个对应一条多径信号。