WCDMA移动通信系统基本知识介绍解析

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 TDMA

CDMA 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:190MHz

FDD

时间

频率

功率

5 MHz

5 MHz

码复用& 频分双工UL

DL

UMTS 用户1

UMTS 用户2

时间

频率

功率

TDD

5 MHz

DL UL DL

码复用&时分双工

DL 666.67 μs

UL

UMTS 用户2UMTS 用户1

W-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kbps

AMR 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GSM

WCDMA

WCDMA 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

UE

USIM

ME

Cu

MSC/VLR

SGSN

HLR

GGSN

GMSC

PLMN.PSTN ISDN.etc…Internet

Uu

Node B

Node B

RNC

Node B

Node B

RNC Iub

Iur UTRAN Iu-CS

CN

外部网络

Iu-PS

Gn