WCDMA系统原理概述

Page 14
多
径 环
境
发射信号
接收信号 强度 时间
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 15
衰
落
发射数据
接收数据
0 -5 -10 -15
dB
-20 -25 -30 -35 -40
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 7
GSM与
WCDMA网
GSM NSS
A Gb
络
接
口
比
较
WCDMA Core Network
Iu－ CS
Iu－ PS
Iu RNS
Iur
BSS
BSC
Abis BTS Abis
RNS
RNC
Iub Node B Iub
RNC
Iub Iub
BTS
Node B
CDMA系统的缺点：
占用带宽较大 CDMA系统是自干扰系统－系统内用户互相干扰 技术实现难度大：功率控制技术、负载控制技术等
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 22
CDMA原
理 概
述

无线传播环境 多址技术和双工技术 CDMA原理和Rake接收机
HUAW EI Conf i dent i al
Page 21
码
分
多
址
（ CDMA）
多用户同时共享同一频率，频谱利用率大大提高；
用户间通过伪随机码识别
CDMA系统的用户容量是软容量：
当用户数目增加时，对所有用户而言，系统性能下降；相应当用户数目 减少时，系统性能提高 或者可以说：CDMA系统可以通过牺牲部分系统性能来换取更大的容量
HUAW EI Conf i dent i al
Page 4
GPRS
EDGE
WCDMA
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
多
址
技
术
：
区
分
不
同
用
户
FDMA
功率
CDMA
时间
频
率
TDMA
功率
时间
功率
频率
时间
频率
HUAW EI Conf i dent i al
Page 5
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
3.84MHz的带宽使其可以采用 跳频 Rake接收机进行多径分集 基于负载的分组调度 GPRS中基于时隙的调度
分组数据 下行发射分集
支持，以提高下行链路的容量 标准不支持，但可以应用
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 10
Internal
WCDMA系
G转 U转 型 培
统
训 系
原
列
理 概
V1.0
述
www.huawei.com
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
课
程

目
标
学习完本课程，您将能够： 了解GSM与WCDMA技术的异同点 掌握CDMA技术的基本原理 掌握WCDMA系统结构及无线接口 掌握WCDMA无线资源管理的原理 了解WCDMA FDD模式的技术特点

时分双工（TDD）：以不同时隙区分上行和下行 TD-SCDMA使用TDD 优点：在上下行业务不对称时可以给上下行灵活分配不同数量的时隙， 频谱利用效率高 缺点：
− 实现较复杂，需要比较精确的同步，CDMA体制下，需要GPS同步 − 和CDMA技术一起使用时，上下行之间的干扰控制困难
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.

（二）补充工作频率： 1755－1785MHz／1850－1880MHz 中国移动和中国联通目前已有的GSM频段以后可以用于WCDMA
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 12
内
容
介
绍
第一章 引导：GSM vs WCDMA 第二章 CDMA原理概述 第三章 WCDMA无线接口物理信道 第四章 无线资源管理概述 第五章 WCDMA FDD的技术特点
语音业务：卷积码（1/2，1/3） 高速数据业务：Turbo码 数据经过扩频、加扰，然后合并输出 QPSK，16QAM（HSDPA） 快速功率控制（1500Hz）：可抑止 衰落 发射分集 空间分集、极化分集接收 频率分集：RAKE接收机
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
MSS
1850
1900
1950
2000
2050
2100
2150
2200
2250
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 11
WCDMA能

够
使
用
的
频
段
（一）主要工作频段： 1920－1980MHz／2110－2170MHz WCDMA频点计算公式：频点号＝频率× 5 − 上行中心频点号：9612～9888 − 下行中心频点号：10562～10838
GSM与
WCDMA多
址
技
Fra Baidu bibliotek
术
比
较
GSM采
用
FDMA＋ TDMA
WCDMA采
用
FDMA＋ CDMA
单载波带宽：200KHz 抗干扰能力弱，载干比要求：>9dB 单 载 波 8 个 时 隙 ， 系 统 容量相对固 定，可以根据时隙数量估算 不同用户不同时隙，相互干扰很小
单载波带宽：5MHz 抗干扰能力强，载干比要求：>-8dB 容量不固定（软容量）：容量和用户 分布、业务类型、干扰等密切相关 用户之间互相干扰，需要很好地控制
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 3
GSM向
WCDMA的
GSM
演
进
主要为语音业务设计 理论速率/实际速率： 64Kbps/9.6Kbps 通过引入分组信道支持更高的数据速率 理论速率/实际速率： 171.2Kbps/20～40Kbps 引入新的调制方式，理论上速率比GPRS高3倍 理论速率/实际速率： 473.6Kbps/100Kbps左右 具备高速数据接入能力，提供丰富多彩的业务 理论速率/实际速率： R99、R4： 2Mbps/384Kbps R5（HSDPA）：14.4Mbps/1Mbps以上
3G频
谱
分
1850
配
1900 1950 2000
2010 MHz
2050
2100
2150
2200
2250
ITU
1885 MHz
IMT 2000
GSM 1800
1805 MHz
cellular(1)
MSS 2025 MHz
IMT 2000
2110 MHz
MSS
2170 MHz
Europe
DECT
UMTS
A/Iu-CS
L2：MTP L1：E1 L3：BTSM
Abis/Iub
L2：LAPD L1：E1 L3：RR L2（数据链路层）：LAPDm
无线接口
L1（无线频段）（MHz）： 890～915 / 935～960 1710～1785 / 1805～1880
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 13
CDMA原
理 概
述

无线传播环境 多址技术和双工技术 CDMA原理和Rake接收机
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 2
内
容
介
绍
第一章 引导：GSM vs WCDMA 第二章 CDMA原理概述 第三章 WCDMA无线接口物理信道 第四章 无线资源管理概述 第五章 WCDMA FDD的技术特点
Node B
Node B
扇区＝小区，小区可以包括多个载频 HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
扇区可以包括多个小区，小区＝载频 HUAW EI Conf i dent i al
Page 8
GSM与
WCDMA协
GSM L3：BSSAP
议
比
较
WCDMA L3：RANAP L2：ATM L1：E1或STM－1 L3：NBAP L2：ATM L1：E1或STM－1 RRC L2（数据链路层）：RLC/MAC L1（无线频段）（MHz）： 主要频段：1920～1980 / 2110～2170 补充频段：1710～1785/1805～1880 （在中国只有高端30M做为补充频段）
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 6
GSM与
WCDMA无
线
接
GSM
入 技
术
比
较
WCDMA AMR：8种语音速率 与目前各种主流移动通信系统的编码 兼容，利于设计多模终端 具有话务自适应能力：可以自动调整 语音速率，使系统在覆盖、容量、语 音质量之间取得平衡
Page 19
CDMA原
理 概
述

无线传播环境 多址技术和双工技术 CDMA原理和Rake接收机
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
Page 20
双

工
技
术
－ 区
分
用
户
的
上
、下
行
信 息
频分双工（FDD）：以不同频率区分上行和下行 WCDMA、CDMA2000使用FDD 优点：实现简单 缺点：在上下行业务不对称时（主要是数据业务）频谱利用效率低
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
C PHS
IMT A 2000
1945 1965 1970 1975 1930
MSS
B
IMT A’ 2000
MSS
1885 1890 1895
1910
1990 MHz
2165 MHz Broadcast auxiliary Reserve MSS
USA
PCS
A D B EF C A D B EF C
Page 18
典
型
无

线
移
动
信 道
的
分
类
静态信道（static） 典型城区步行信道（TU3) 典型城区车载信道（TU30） 农村车载信道（RA50） 高速公路车载信道（HT120）
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al
cellular(2)
MSS 1980 MHz
2025MHz
UMTS
MSS
1880 MHz
cellular(2) CDMA
1865
China
GSM 1800
FDD TDD WLL WLL
1920 1945
CDMA
FDD WLL
1960 1980
1885
1895
1918
2170 MHz
Japan
1865 1870
信源编码
FR：即RPE－LTP编码，13Kbps EFR：增强语音质量， 13Kbps HR：提高系统容量， 6.5Kbps
信道编码 信道化 调制技术 功控技术 发射分集 接收技术（抗 衰落）
卷积码（1/2） 数据打包成脉冲方式，在各个时隙发出 GMSK，8PSK（EDGE） 慢速功率控制（2Hz） 未使用 空间分集、极化分集 通过跳频可以实现类似频率分集的效果
HUAW EI Conf i dent i al
Page 16
衰
落
接收功率(dBm) -20
快衰落 慢衰落
-40
-60
10
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
20
HUAW EI Conf i dent i al
30
Page 17
距离(m)
频
率
选
择
性
衰
落
强度 强度 强度 强度 大衰落 大衰落
HUAW EI Conf i dent i al
Page 9
WCDMA与
GSM空
中
接
口 的 主
WCDMA
要
区 别
GSM 200KHz 1～18 频率 + BSIC 2Hz或更低 网络规划（频率规划）
载波间隔 频率重用系数 区分小区方式 功率控制频率
5MHz 1 频率 + 扰码 1500Hz
服务质量控制（QoS） 无线资源管理算法 频率分集
窄带系统 （GSM）
发射信号 发射信号 频率 频率 接收到的衰落信号 接收到的衰落信号
频率 频率
强度 强度
强度 强度
大衰落 大衰落
宽带系统 （CDMA）
发射信号 发射信号
频率 频率
接收到的衰落信号 接收到的衰落信号
频率 频率
HUAW EI TECHNOLO GI ES CO. , LTD.
HUAW EI Conf i dent i al