1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI ConfidentialInternalWCDMA系統(tǒng)原理概述G轉U轉型培訓系列V1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 2課程目標 了解GSM與WCDMA技術的異同點 掌握CDMA技術的基本原理 掌握WCDMA系統(tǒng)結構及無線接口 掌握WCDMA無線資源管理的原理 了解WCDMA FDD模式的技術特點l學習完本課程，您將能夠：HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 3內容介紹第一章第一章

2、引導：引導：GSM vs WCDMA第二章第二章 CDMA原理概述原理概述第三章第三章 WCDMA無線接口物理信道無線接口物理信道第四章第四章 無線資源管理概述無線資源管理概述第五章第五章 WCDMA FDD的技術特點的技術特點HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 4GSM向WCDMA的演進GSM主要為語音業(yè)務設計理論速率/實際速率：64Kbps/9.6KbpsGPRS通過引入分組信道支持更高的數據速率理論速率/實際速率：171.2Kbps/2040KbpsEDGE引入新的調制方式，理論上速率比GPRS高3倍理論速率/實際速率

3、：473.6Kbps/100Kbps左右WCDMA具備高速數據接入能力，提供豐富多彩的業(yè)務理論速率/實際速率：R99、R4： 2Mbps/384KbpsR5（HSDPA）：14.4Mbps/1Mbps以上HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 5頻率頻率時間時間功率功率FDMA頻率頻率時間時間功率功率TDMA多址技術：區(qū)分不同用戶功率功率時間時間CDMA頻率頻率HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 6GSM與WCDMA多址技術比較GSM采用FDMATDMA單載波

4、帶寬：200KHz抗干擾能力弱，載干比要求：9dB單載波8個時隙，系統(tǒng)容量相對固定，可以根據時隙數量估算不同用戶不同時隙，相互干擾很小WCDMA采用FDMACDMA單載波帶寬：5MHz抗干擾能力強，載干比要求：-8dB容量不固定（軟容量）容量不固定（軟容量）：容量和用戶分布、業(yè)務類型、干擾等密切相關用戶之間互相干擾，需要很好地控制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 7GSM與WCDMA無線接入技術比較GSMWCDMA信源編碼FR：即RPELTP編碼，13KbpsEFR：增強語音質量， 13KbpsHR：提高系統(tǒng)容量， 6.5

5、KbpsAMR：8種語音速率與目前各種主流移動通信系統(tǒng)的編碼兼容，利于設計多模終端具有話務自適應能力：具有話務自適應能力：可以自動調整語音速率，使系統(tǒng)在覆蓋、容量、語音質量之間取得平衡信道編碼卷積碼（1/2）語音業(yè)務：卷積碼（1/2，1/3）高速數據業(yè)務：Turbo碼碼信道化數據打包成脈沖方式，在各個時隙發(fā)出數據經過擴頻、加擾，然后合并輸出調制技術GMSK，8PSK（EDGE）QPSK，16QAM（HSDPA）功控技術慢速功率控制（2Hz）快速功率控制（快速功率控制（1500Hz）：可抑止快衰落發(fā)射分集未使用發(fā)射分集發(fā)射分集接收技術（抗衰落）空間分集、極化分集通過跳頻可以實現(xiàn)類似頻率分集的效果

6、空間分集、極化分集接收頻率分集：RAKE接收機接收機HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 8GSM與WCDMA網絡接口比較RNSRNCRNSRNCWCDMA Core NetworkNode BNode BNode BNode BIuCSIuIurIubIubIubIubIuPSBSSBSCGSM NSSBTSBTSAAbisAbisGb扇區(qū)小區(qū)，小區(qū)可以包括多個載頻扇區(qū)小區(qū)，小區(qū)可以包括多個載頻扇區(qū)可以包括多個小區(qū)，小區(qū)載頻扇區(qū)可以包括多個小區(qū)，小區(qū)載頻HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI

7、ConfidentialPage 9GSM與WCDMA協(xié)議比較GSMWCDMAA/Iu-CSL3：BSSAPL3：RANAPL2：MTPL2：ATML1：E1L1：E1或STM1Abis/IubL3：BTSML3：NBAPL2：LAPDL2：ATML1：E1L1：E1或STM1無線接口L3：RRRRCL2（數據鏈路層）：LAPDmL2（數據鏈路層）：RLC/MACL1（無線頻段）（MHz）： 890915 / 935960 17101785 / 18051880L1（無線頻段）（MHz）：主要頻段：19201980 / 21102170補充頻段：17101785/18051880（在中國只有高

8、端30M做為補充頻段）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 10WCDMA與GSM空中接口的主要區(qū)別WCDMAGSM載波間隔載波間隔5MHz200KHz頻率重用系數頻率重用系數1118區(qū)分小區(qū)方式區(qū)分小區(qū)方式頻率 + 擾碼頻率 + BSIC功率控制頻率功率控制頻率1500Hz2Hz或更低服務質量控制（服務質量控制（QoS） 無線資源管理算法網絡規(guī)劃（頻率規(guī)劃）頻率分集頻率分集3.84MHz的帶寬使其可以采用Rake接收機進行多徑分集跳頻分組數據分組數據基于負載的分組調度GPRS中基于時隙的調度下行發(fā)射分集下行發(fā)射分集支持，以提

9、高下行鏈路的容量標準不支持，但可以應用HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 11185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCE FAFEMSSReserveBroadcast auxiliary2165 MHz1990 MHz1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHzUMTSGSM 1800DECTMSS1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 2000MSSUMTSJapa

10、nMSSIMT 2000MSSIMT 2000PHS18951918BC1885AA2170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805 MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G頻譜分配HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 12WCDMA能夠使用

11、的頻段l（一）主要工作頻段： 19201980MHz21102170MHzWCDMA頻點計算公式：頻點號頻率5 上行中心頻點號：96129888（9763） 下行中心頻點號：1056210838（10713）l（二）補充工作頻率： 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WCDMAHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 13內容介紹第一章第一章 引導：引導：GSM vs WCDMA第二章第二章 CDMA原理概述原理概述第三章第三章 WCDMA無線接口物理信道無線接口物理信道

12、第四章第四章 無線資源管理概述無線資源管理概述第五章第五章 WCDMA FDD的技術特點的技術特點HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 14CDMA原理概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 15多徑環(huán)境時間接收信號強度發(fā)射信號HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 16衰落發(fā)射數據發(fā)射數據-40-35-30-25-20-15-10-50dB接收數據接收數據HUAWEI TECHNOLOGIE

13、S CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 17衰落距離距離(m)接收功率接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落慢衰落快衰落快衰落HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 18頻率選擇性衰落窄帶系統(tǒng)（GSM）大衰落發(fā)射信號接收到的衰落信號頻率頻率強度強度大衰落發(fā)射信號接收到的衰落信號頻率頻率強度強度寬帶系統(tǒng)（CDMA）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 19典型無線移動信道的分類l靜態(tài)信道（static）l典型城區(qū)步行信

14、道（TU3)l典型城區(qū)車載信道（TU30）l農村車載信道（RA50）l高速公路車載信道（HT120）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 20CDMA原理概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 21雙工技術區(qū)分用戶的上、下行信息l頻分雙工（頻分雙工（FDD）：以不同頻率區(qū)分上行和下行）：以不同頻率區(qū)分上行和下行WCDMA、CDMA2000使用FDD優(yōu)點：實現(xiàn)簡單缺點：在上下行業(yè)務不對稱時（主要是數據業(yè)務）頻譜利用效率低l時分雙工（時分雙工（TDD）：以不同時

15、隙區(qū)分上行和下行）：以不同時隙區(qū)分上行和下行TD-SCDMA使用TDD優(yōu)點：在上下行業(yè)務不對稱時可以給上下行靈活分配不同數量的時隙，頻譜利用效率高缺點： 實現(xiàn)較復雜，需要比較精確的同步，CDMA體制下，需要GPS同步 和CDMA技術一起使用時，上下行之間的干擾控制困難HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 22碼分多址（CDMA）l多用戶同時同時共享同一頻率，頻譜利用率大大提高；用戶間通過偽隨機碼識別lCDMA系統(tǒng)的用戶容量是軟容量：當用戶數目增加時，對所有用戶而言，系統(tǒng)性能下降；相應當用戶數目減少時，系統(tǒng)性能提高或者可以說：C

16、DMA系統(tǒng)可以通過犧牲部分系統(tǒng)性能來換取更大的容量lCDMA系統(tǒng)的缺點：占用帶寬較大CDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)系統(tǒng)內用戶互相干擾技術實現(xiàn)難度大：功率控制技術、負載控制技術等HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 23CDMA原理概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 24常用術語 l比特（比特（Bit），符號），符號(Symbol) ，碼片，碼片 (Chip)經過信源編碼的含有信息的數據稱為“比特”（bps）經過信道編碼和交織后的數據稱為“符號”（sps）經過最

17、終擴頻得到的數據稱為“碼片” （cps） WCDMA的擴頻速率：3.84Mcpsl處理增益處理增益最終擴頻速率和比特速率的比（cps/bps）在WCDMA系統(tǒng)中，根據提供業(yè)務的不同，處理增益是可變的HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 25擴頻因子與業(yè)務速率l符號速率（業(yè)務速率校驗碼）符號速率（業(yè)務速率校驗碼）信道編碼信道編碼重復或打孔率重復或打孔率如WCDMA，業(yè)務速率=384Kbps，信道編碼=1/3Turbo碼，符號速率=960Ksps；CDMA2000-1x，業(yè)務速率9.6Kbps，信道編碼=1/3卷積碼，符號速率=1

18、9.2Ksps；l碼片速率符號速率碼片速率符號速率擴頻因子擴頻因子如WCDMA，碼片速率=3.84MHz，擴頻因子=4，則符號速率=960Kbps；CDMA2000-1x，碼片速率=1.2288MHz，擴頻因子=64，則符號速率=19.2Kbps；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 26CDMA系統(tǒng)基本框圖信源編碼Interleaving信道編碼交織加擾擴頻調制射頻發(fā)射信源解碼deinterleaving去交織信道解碼解擾解擴解調射頻接收無線信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Conf

19、identialPage 27WCDMA的信源編碼lWCDMA系統(tǒng)采用系統(tǒng)采用AMR（Adaptive Multi-Rate）語音編碼）語音編碼編碼共有8種，速率從12.2Kbps4.75Kbps多種語音速率與目前各種主流移動通信系統(tǒng)使用的編碼方式兼容，有利于設計多模終端根據用戶離基站遠近，自動調整語音速率，減少切換，減少掉話根據小區(qū)負荷，自動降低部分用戶語音速率，可以節(jié)省部分功率，從而容納更多用戶信源編碼Interleaving信道編碼交織加擾擴頻調制射頻發(fā)射HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 28信源編碼Interlea

20、ving信道編碼交織加擾擴頻調制射頻發(fā)射WCDMA的信道編碼l信道編碼的作用：增加符號間的相關性，以便在受到干擾的信道編碼的作用：增加符號間的相關性，以便在受到干擾的情況下恢復信號情況下恢復信號1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25l編碼類型編碼類型語音業(yè)務：卷積碼（1/2、1/3數據業(yè)務：Turbo碼（1/3）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 29交織l交織的作用：打亂符號間的相關性，減小信道快衰落和干擾帶來的影響1 2 3 4

21、5 6 7 8 . . 452 453 454 8162432.4562101826.4506142230.454191725.4494122028.4527152331.4553111927.4515132129.453.A4 A5 A6 A7 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C0 C1 C2 C3 A4,B0 A5,B1 A6,B2 A7,B3 B4,C0 B5,C1 B6,C2 B7,C3一次交織：一次交織：二次交織：二次交織：HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 30l需要發(fā)送信息的用戶：需要發(fā)送信息的

22、用戶：UE1、UE2、UE3UE1使用c1擴頻：UE1c1UE2使用c2擴頻：UE2c2UE3使用c3擴頻：UE3c3c1、c2、c3互相正交l發(fā)送信息：發(fā)送信息：UE1c1 UE2c2 UE3c3擴頻原理（理論原理）信源編碼Interleaving信道編碼交織加擾擴頻調制射頻發(fā)射HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 31lUE1使用使用c1解擴解擴（UE1c1 UE2c2UE3c3）c1UE1（c1c1） UE2（c2c1） UE3（c3c1）UE11 UE20 UE30UE1l同理，同理，UE2使用使用c2解擴，解擴，UE

23、3使用使用c3解擴，可分別得到各自的信號解擴，可分別得到各自的信號解擴原理（理論原理）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 32擴頻與解擴（DS-CDMA）擴頻解擴碼片符號數據擴頻碼擴頻信號=數據碼字擴頻碼數據=擴頻信號碼字1-11-11-11-11-1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 33 _UE1: 1 1 1 _UE2: 1 1c1: 1 1 1 1 1 1 1 1 c2: 1 1 1 1 1 1 1 1 UE1c1: 1 1 1 1 1 1 1 1

24、 UE2c2: 1 1 1 1 1 1 1 1 UE1c1 UE2c2: 0 2 0 2 0 2 0 2 擴頻原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 34UE1c1 UE2c2： 0 2 0 2 0 2 0 2 解擴原理UE1使用使用c1解擴：解擴：c11 1 1 1 1 1 1 1 解擴結果：解擴結果： 0 2 0 2 0 2 0 2積分判決：積分判決： 4 4歸一化：歸一化： 4/4=1 4/4=1UE2使用使用c2解擴：解擴：c21 1 1 1 1 1 1 1 解擴結果：解擴結果： 0 2 0 2 0 2 0 2積分判

25、決：積分判決： 4 4歸一化：歸一化： 4/4=1 4/4=1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 35UE1c1 UE2c2： 0 2 0 2 0 2 0 2UE1c1 UE2c2誤碼：誤碼：2 2 0 2 1 2 0 2 如果傳播過程中有誤碼UE2使用使用c2解擴：解擴：c21 1 1 1 1 1 1 1 解擴結果：解擴結果： 2 2 0 2 0 2 0 2積分判決：積分判決： 2 4歸一化：歸一化： 2/4=0.5 4/4=1UE1使用使用c1解擴：解擴：c11 1 1 1 1 1 1 1 解擴結果：解擴結果： 2 2

26、0 2 0 2 0 2積分判決：積分判決： 6 4歸一化：歸一化： +6/4=1.5 - 4/4= -1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 36OVSF & WalshOVSF碼碼(Walsh)的互相關為零，相互完全正交。的互相關為零，相互完全正交。SF = 1SF = 2SF = 4Cch,1,0 = (1)Cch,2,0 = (1,1)Cch,2,1 = (1,-1)Cch,4,0 =(1,1,1,1)Cch,4,1 = (1,1,-1,-1) Cch,4,2 = (1,-1,1,-1)Cch,4,3 = (1,

27、-1,-1,1)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 37OVSF碼的用途l在下行信道，OVSF用于區(qū)分用戶l在上行信道，OVSF用于區(qū)分同一個用戶的不同業(yè)務典型業(yè)務典型業(yè)務數據速率數據速率下行下行SF上行上行SFAMR12.2+3.412864Modem28.8k28.8+3.4643212.2kAMR & 64k packet data12.2+64+3.4321612.2kAMR & 144k packet data12.2+144+3.416812.2kAMR & 384k packet dat

28、a12.2+384+3.484HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 38WCDMA系統(tǒng)中的加擾l下行：不同小區(qū)（扇區(qū)載頻）具有不同的下行擾碼下行：不同小區(qū)（扇區(qū)載頻）具有不同的下行擾碼 不同小區(qū)配置不同的下行“擾碼”，手機通過擾碼識別小區(qū) 以OVSF碼區(qū)分同一小區(qū)內不同用戶l上行：不同用戶用不同的擾碼區(qū)分上行：不同用戶用不同的擾碼區(qū)分 同一小區(qū)的不同用戶配置不同的上行“擾碼” 以OVSF用來區(qū)分該用戶的不同業(yè)務信源編碼Interleaving信道編碼交織加擾擴頻調制射頻發(fā)射HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LT

29、D.HUAWEI ConfidentialPage 39 WCDMA的擾碼：GOLD序列l(wèi)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l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號擾碼中的主擾碼主擾碼l擾碼每10ms重復一次，長度是38400chipsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 40下下行行擾擾碼碼集集0集集1集集511主擾碼主擾碼0從擾碼從擾碼1從擾碼從擾碼15主擾碼主擾碼51116從擾碼從擾碼511161從擾碼從擾碼5111615

30、8192個擾碼個擾碼512集集每集分為每集分為1個主擾碼，個主擾碼，15個從擾碼個從擾碼目前系統(tǒng)主要采用主擾碼目前系統(tǒng)主要采用主擾碼主擾碼和從擾碼HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 41下下行行主主擾擾碼碼Group 0Group 1Group 63主擾碼主擾碼0主擾碼主擾碼1主擾碼主擾碼7主擾碼主擾碼504主擾碼主擾碼505主擾碼主擾碼511512個主擾碼個主擾碼64組組每組每組8為為1個主擾碼個主擾碼網規(guī)的擾碼規(guī)劃也就是對這網規(guī)的擾碼規(guī)劃也就是對這512個主擾碼的規(guī)劃分配個主擾碼的規(guī)劃分配主擾碼和擾碼組HUAWEI TE

31、CHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 42CDMA寬帶擴頻技術有效地避免無線信道的頻率選擇性衰落寬帶擴頻技術有效地避免無線信道的頻率選擇性衰落擴頻碼擴頻碼擴頻碼擴頻碼信號合并信號合并CDMA過程中的頻譜變化窄帶信號窄帶信號f fP(f)P(f)寬帶信號寬帶信號P(f)P(f)f f噪聲噪聲P(f)P(f)f f噪聲噪聲+ +寬帶信號寬帶信號P(f)P(f)f f信號與噪聲分離信號與噪聲分離P(f)P(f)f fHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 43RAKE接收機前端接收機前

32、端接收機第一接收徑第一接收徑第二接收徑第二接收徑第三接收徑第三接收徑 延時估計器延時估計器計算延時及相位偏轉計算延時及相位偏轉 信號合成器信號合成器合并信號合并信號tts(t)s(t)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 44內容介紹第一章第一章 引導：引導：GSM vs WCDMA第二章第二章 CDMA原理概述原理概述第三章第三章 WCDMA無線接口物理信道無線接口物理信道第四章第四章 無線資源管理概述無線資源管理概述第五章第五章 WCDMA FDD的技術特點的技術特點HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD

33、.HUAWEI ConfidentialPage 45GSM與WCDMA信道功能的對應關系GSMWCDMA小區(qū)搜索FCCH：頻率校正信道(P)CPICH：（主）公共導頻信道SCH：同步信道SCH：同步信道，但作用與GSM不同BCCH：廣播控制信道PCCPCH：主公共控制物理信道尋呼PCH：尋呼信道PICH：尋呼指示信道，使終端更省電SCCPCH：從公共控制物理信道接入上行：RACH：隨機接入信道 SDCCH：獨立專用控制信道上行：PRACH：物理隨機接入信道下行：AGCH：接入允許信道 SDCCH：獨立專用控制信道下行： AICH：捕獲指示信道 SCCPCH：從公共控制物理信道語音業(yè)務TCH：

34、業(yè)務信道DPDCH：專用物理數據信道DPCCH：專用物理控制信道數據業(yè)務PDCH：分組數據信道HSPDSCH：高速下行物理共享信道HSSCCH： 高速共享控制信道HSDPCCH：高速專用控制信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 46WCDMA信道分類l從不同協(xié)議層次上講，WCDMA承載用戶各種業(yè)務的信道被分為以下三類：邏輯信道：直接承載用戶業(yè)務 根據承載的是控制平面業(yè)務還是用戶平面業(yè)務，分為控制信道控制信道和業(yè)務信道業(yè)務信道傳輸信道：物理層對MAC層提供的服務 根據傳輸的是針對一個用戶的專用信息還是針對所有用戶的公共信息，

35、分為專用信道專用信道和公共信道公共信道物理信道：各種信息在無線接口傳輸時的最終體現(xiàn)形式 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 47業(yè)務邏輯信道（業(yè)務邏輯信道（TCH）控制邏輯信道（控制邏輯信道（CCH） 專用業(yè)務信道 （DTCH） 公共業(yè)務信道 （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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 48廣播信道廣播信道 BCH前向接入信道前

36、向接入信道FACH尋呼信道尋呼信道 PCH反向（隨機）接入信道反向（隨機）接入信道 RACH專用信道專用信道 DCHDCH信道可以為上行或下行信道公共傳輸信道公共傳輸信道專用傳輸信道專用傳輸信道 傳輸信道分類HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 49這里的時隙與GSM的時隙概念差異較大物理信道分類l物理信道分為上行物理信道和下行物理信道l物理信道可以由某一載波頻率、碼（信道碼和擾碼）、相位確定l多數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

37、 = 2560 chips T = 10 ms, 38400chips Data Slot #iHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 50上行公共物理信道上行公共物理信道物理隨機接入信道物理隨機接入信道 (PRACH)上行專用物理信道上行專用物理信道專用物理數據信道專用物理數據信道 (uplink DPDCH)專用物理控制信道專用物理控制信道 (uplink DPCCH)上行物理信道上行物理信道 上行物理信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 51下行公共物

38、理信道下行公共物理信道公共控制物理信道公共控制物理信道 (CCPCH)同步信道同步信道 (SCH)尋呼指示信道尋呼指示信道 (PICH)捕獲指示信道捕獲指示信道 (AICH)公共導頻信道公共導頻信道 (CPICH)下行專用物理信道下行專用物理信道 (downlink DPCH)下行物理信道下行物理信道 下行物理信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 52 下行物理信道配置示例 SF 4 8 16 32 64 128 256 512 C(256,0):PCPICH 2 0 C(256,1):PCCPCH 3 0 C(256,2

39、): AICH 6 1 C(256,3): PICH 10 0 C(64,1):SCCPCH 8 0 C(64,2):SCCPCH 9 1 3 0 1 0 1 1 2 3導頻信道承載廣播信道BCH用于承載FACH和尋呼信道PCH實時分配給專用信道DPCH同步信道SCH 0,1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 53物理信道的功能基站基站Node B用戶終端用戶終端UEP-CCPCH- 主公共控制物理信道主公共控制物理信道SCH 同步信道同步信道P-CPICH 主公共導頻信道主公共導頻信道S-CPICH 從公共導頻信道從公共導

40、頻信道小區(qū)廣播信道小區(qū)廣播信道DPDCH 專用物理數據信道專用物理數據信道DPCCH 專用物理控制信道專用物理控制信道專用連接信道專用連接信道尋呼信道尋呼信道PICH 尋呼指示信道尋呼指示信道S-CCPCH 從公共控制物理信道從公共控制物理信道PRACH 隨即接入物理信道隨即接入物理信道AICH 獲取指示信道獲取指示信道隨機接入信道隨機接入信道HS-DPCCH 高速專用控制信道高速專用控制信道HS-SCCH 高速共享控制信道高速共享控制信道HS-PDSCH 高速下行物理共享信道高速下行物理共享信道高速下行共享信道高速下行共享信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAW

41、EI ConfidentialPage 54公共物理信道的功能lSCH（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-SCHlCPICH（公共導頻信道）：用于擾碼識別分成主公共導頻信道P-CPICH和從公共導頻信道S-CPICH P-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從公共導頻信道S-CPICH：主要用于智能天線lP-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,256,1l以上信道每個小區(qū)必須配置且僅能配置一條以上信道每個小區(qū)必須配置且僅能配置一條 HUAWEI TECHNOLOGIE

42、S CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 55公共物理信道的功能lS-CCPCH（從公共控制物理信道）：用于承載下行信令lPICH（尋呼指示信道）：用于承載尋呼指示，與S-CCPCH成對配置lPRACH（物理隨機接入信道）：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lAICH（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l以上信道每個小區(qū)必須至少配置一條以上信道每個小區(qū)必須至少配置一條 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPag

43、e 56專用物理信道的功能lDPDCH（專用物理數據信道）：用于承載用戶的業(yè)務數據，單碼道最大數據速率為384KbpslDPCCH（專用物理控制信道）：用于承載控制信息，為DPDCH提供解調、功控等控制數據l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用的方式傳送l當用戶所需數據速率大于單碼道最大數據速率時，可以采用多碼道傳輸上行最大數據速率：384Kbps6碼道下行最大數據速率：384Kbps7碼道 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 57 邏輯信道與傳輸信道的映射關系 Log

44、ical Channels Transport ChannelsLogical Channels Transport Channels CCCH CCCH（uplinkuplink） RACHRACH DCCH/DTCH (uplink) RACH DCCH/DTCH (uplink) RACH DCH DCH BCCH (downlink) BCH BCCH (downlink) BCH PCCH (downlink) PCH PCCH (downlink) PCH CCCH/CTCH (downlink) FACH CCCH/CTCH (downlink) FACH DCCH/DTCH (

45、downlink) DCH DCCH/DTCH (downlink) DCH FACH FACH DTCH (downlink) HS-DSCHDTCH (downlink) HS-DSCHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 58 傳輸信道與物理信道的映射關系 Transport Channels Physical Channels DCH Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) RACH Physi

46、cal Random Access Channel (PRACH) BCH Primary Common Control Physical Channel (P-CCPCH) FACH Secondary Common Control Physical Channel (S-CCPCH) PCH Synchronisation Channel (SCH) Acquisition Indicator Channel (AICH) Paging Indicator Channel (PICH) HS-DSCH High Speed Physical Downlink Shared Channel

47、(HS-PDSCH) HS-DSCH-related Shared Control Channel (HS-SCCH) Dedicated Physical Control Channel (uplink) for Hs-DSCH (HS-DPCCH)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 59內容介紹第一章第一章 引導：引導：GSM vs WCDMA第二章第二章 CDMA原理概述原理概述第三章第三章 WCDMA無線接口物理信道無線接口物理信道第四章第四章 無線資源管理概述無線資源管理概述第五章第五章 WCDMA FDD的技術特

48、點的技術特點HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 60無線資源管理綜述l無線資源管理：RRMRadio Resource ManagementlWCDMA系統(tǒng)是一個自干擾的系統(tǒng)，功率的使用在WCDMA系統(tǒng)中是矛盾的：提高針對某用戶的發(fā)射功率能夠改善該用戶的服務質量QoS另一方面，由于WCDMA系統(tǒng)的自干擾性，這種提高會帶來對其他用戶干擾的增加，從而導致其他用戶接收質量的降低l功率是最終的無線資源，最有效地使用無線資源的唯一手段就是嚴格控制功率的使用lRRM無線資源管理的工作就是結合QoS（Quality of Service）

49、目標對功率進行管理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 61RRM的目的lRRM的目的：保證CN所請求的QoS增強系統(tǒng)的覆蓋提高系統(tǒng)的容量HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 62RRM的任務l信道配置：為了保證CN所請求的QoS，需要將QoS映射成接入層的一些特性，從而利用接入層的資源為本連接服務。l功率控制：在保證CN所請求的QoS的前提下，使用戶的發(fā)射功率最小，從而減少該UE對于整個系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的容量和覆蓋。l移動性管理：在UE移動時繼續(xù)維持Qo

50、Sl負載控制：接入一定數量的UE后，需要確保整個系統(tǒng)的負載保持在穩(wěn)定的水平，以保證系統(tǒng)中每條連接的QoS 。貫穿整個貫穿整個RRMRRM過程的主線：保證過程的主線：保證QoSQoS，節(jié)約功率，節(jié)約功率HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 63功率控制遠近效應l CDMA自從被提出以來，一直沒有得到大規(guī)模應用的主要問題就是無法克服“遠近效應”信號被離基站近的UE的信號“淹沒”，無法通信一個UE就能阻塞整個小區(qū)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 64功率控制的目

51、的及分類l由于遠近效應，WCDMA系統(tǒng)必須引入功率控制；引入功率控制后，還能帶來很多其它的好處：調整發(fā)射功率，保持上下行鏈路的通信質量；克服陰影衰落和快衰落；降低網絡干擾，提高系統(tǒng)質量和容量。l功控分類：開環(huán)功率控制閉環(huán)功率控制 上下行內環(huán)功率控制 上下行外環(huán)功率控制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 65開環(huán)功率控制基本原理l基本原理基本原理假設發(fā)射功率與接收功率之間的耦合損耗以及干擾水平相同，利用先行測量接收功率的大小，并由此確定初時發(fā)射功率的大小如果初時發(fā)射功率未能被基站接收到，則有提升功率的重發(fā)機制l基本作用基本作用

52、 克服陰影和路徑損耗l主要缺點主要缺點 未考慮到上、下行信道電波功率的不對稱性，因而其精確性難以得到保證l主要應用主要應用上行：應用于PRACH和DPCCH信道下行：應用于DPCCH信道。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 66開環(huán)功率控制原理簡述EcNoXceInterferenRSCPCPICHPowCPICHPowXPLPLceInterferenPLPowXEcNoXPLPowCPICHRSCPCPICH_)3(.)2(._) 1.(._ULULDLULULDL相同：假設上、下行路徑損耗HUAWEI TECHNOLO

53、GIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 67PRACH信道的開環(huán)功控NodeBUERACHBCH: CPICH 發(fā)射功率 UL interference level開環(huán)功控的目的是提供初始發(fā)射功率的粗略估計。它是根據測量結果對路徑損耗和干擾水平進行估計，從而計算初始發(fā)射功率的過程。UE測量CPICH的接收功率計算上行初始發(fā)射功率HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 68PRACH信道的開環(huán)功率控制One access slotp-ap-mp-pPre-amblePre-ambleMessag

54、e partAcq.Ind.AICH accessslots RX at UEPRACH accessslots TX at UEPRACH的接入過程： UE在PRACH上發(fā)射PRACH Preamble信號，當基站成功捕獲到Preamble信號后，將在下行AICH上響應AI。如果UE接收到AI信號，將開始發(fā)射PRACH message部分；如果UE在p-a時間點沒有收到AICH信號，將在一定時間p-p后加大功率發(fā)射下一個Preamble。如此反復，直到UE接收到AI信號為止。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 69PRA

55、CH信道的開環(huán)功率控制 Preamble_Initial_Power = PCPICH DL TX power - CPICH_RSCP + UL interference + Constant Value 注：PCPICH DL TX power、UL interference 和 Constant Value在系統(tǒng)消息中攜帶下發(fā)， CPICH_RSCP由UE測量得到。 建網初期，覆蓋受限，可以將Constant Value的值設置偏大（-16dB或-15dB）便于網絡側能夠及時接收到UE發(fā)出的前導信號；另外，可將power ramp step參數設置偏大也能夠提高網絡側成功捕獲前導信號的概

56、率；缺省缺省設設置：置： Constant Value: -20dB PowerRampStep: 2dB PreambleRetransMax: 20HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 70上行DPCCH信道的開環(huán)功率控制DPCCH_Initial_power = DPCCH_Power_offset - CPICH_RSCP 注：CPICH_RSCP由UE測量得到； DPCCH_Power_offset是DPCCH初始發(fā)射功率偏置，在RRC連接建立之初由RNC配置給UE ；其計算公式如下： DPCCH_Power_off

57、set = Primary CPICH DL TX power + UL interference +Default Constant Value。 其中： Primary CPICH DL TX power是主公共導頻物理信道下行發(fā)射功率； UL interference是上行干擾； Default Constant Value 是DPCCH初始發(fā)射功率缺省常數。上行DPCCH初始功率設置方式了解HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 71下行DPCCH信道的開環(huán)功率控制P=（Ec/Io）Req - CPICH_Ec/Io +

58、 PCPICH 注：（Ec/Io）Req是UE正確接收該專用信道所需的Ec/Io，CPICH_Ec/Io是UE測量到的公共導頻信道的Ec/Io，通過RACH報告給UTRAN，PCPICH是公共導頻信道的發(fā)射功率。下行DPCCH的初始功率設置方式了解HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 72上行內環(huán)功控NodeBUE下發(fā)TPC測量接收信號SIR并比較內環(huán)設置SIRtar1500Hz內環(huán)功率控制的目的：使基站處接收到的每個UE信號的bit能量相等每一個UE都有一個自己的控制環(huán)路HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 73上行外環(huán)功控NodeBUE下發(fā)TPC測量接收信號SIR并比較內環(huán)設置SIRtar可以得到BLER穩(wěn)定的業(yè)務數據測量傳輸信道上的BLER外環(huán)RNC測量接收數據BLER并比較設置BLERtar10-100HzHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI ConfidentialPage 74下