第三代移動通信1第1頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第5章第三代移動通信內(nèi)容第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、演進(jìn)、關(guān)鍵技術(shù)

WCDMA無線接口分層結(jié)構(gòu)、信道結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)

cdma2000的信道結(jié)構(gòu)、無線配置及cdma20001X的用戶起呼過程

TD-SCDMA采用的多址方式、時隙幀結(jié)構(gòu)、脈沖結(jié)構(gòu)及通信連接中的處理程序2第2頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第5章第三代移動通信重點第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)GSM到WCDMA的演進(jìn)，IS-95CDMA到cdma2000的演進(jìn)難點WCDMA的接口分層、信道結(jié)構(gòu)cdma2000的信道結(jié)構(gòu)、無線配置目的和要求掌握3G的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)基本概念了解三種標(biāo)準(zhǔn)的基本技術(shù)、特點及演進(jìn)

3第3頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述概述對IMT-2000系統(tǒng)的總體要求在服務(wù)質(zhì)量方面對話音質(zhì)量的改進(jìn)；無縫覆蓋；降低費用；改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量；增加效率和能力在新業(yè)務(wù)和能力方面靈活接入能力、業(yè)務(wù)能力，實現(xiàn)在1G和2G中不能實現(xiàn)的新話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；低費用提供寬帶業(yè)務(wù)；按需自適應(yīng)分配帶寬在發(fā)展和演進(jìn)能力方面與2G共存、互通，實現(xiàn)2G到3G的平滑過渡在靈活性方面提供高級別的互通，包括多功能、多環(huán)境能力、多模式操作和多頻帶接入4第4頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述IMT-2000系統(tǒng)的特點具有全球性漫游的特點系統(tǒng)終端類型多種多樣提供高質(zhì)量的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，寬范圍的數(shù)據(jù)速率，不對稱數(shù)據(jù)傳輸能力，更高級的鑒權(quán)和加密算法，提供更強的保密性能與第二代系統(tǒng)的共存和互通包括衛(wèi)星和地面兩個網(wǎng)絡(luò)，適用于多環(huán)境，更高的頻譜利用率，降低同速率業(yè)務(wù)的價格可同時提供話音、分組數(shù)據(jù)和圖像，并支持多媒體業(yè)務(wù)5第5頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述IMT-2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成四個功能子系統(tǒng)：核心網(wǎng)CN、無線接入網(wǎng)RAN、移動終端MT和用戶識別模塊UIM6第6頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接口

網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)接口NNI無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的接口RAN-CN無線接口UNI用戶識別模塊和移動臺之間的接口UIM-MT7第7頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述結(jié)構(gòu)分層

物理層由一系列下行物理信道和上行物理信道組成鏈路層由MAC子層和鏈路接入控制LAC子層組成MAC子層根據(jù)LAC子層的要求對物理層資源管理與控制，并提供LAC子層所需的QoS級別LAC子層采用與物理層相對獨立的鏈路管理與控制，并通過ARQ等方式提供MAC子層所不能提供的更高級別的QoS控制，以滿足高層業(yè)務(wù)實體的傳輸可靠性8第8頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述高層集OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層為一體主要負(fù)責(zé)各種業(yè)務(wù)的呼叫信令處理，話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的控制與處理等

9第9頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化概況主要標(biāo)準(zhǔn)及提案

序號提交技術(shù)雙工方式應(yīng)用環(huán)境提交者1J：W-CDMAFDD、TDD所有環(huán)境日本：ARIB2ETSI-UTRA-UMTSFDD、TDD所有環(huán)境歐洲：ETSI3WIMSW-CDMAFDD所有環(huán)境美國：TIA4WCDMA/NAFDD所有環(huán)境美國：T1P15GlobalCDMAⅡFDD所有環(huán)境韓國：TTA6TD-SCDMATDD所有環(huán)境中國：CATT7cdma2000FDD、TDD所有環(huán)境美國：TIA8GlobalCDMAⅠFDD所有環(huán)境韓國：TTA9UWC-136FDD所有環(huán)境美國：TIA10EP-DECTTDD室內(nèi)、室外到室內(nèi)歐：ETSIDECT計劃10第10頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述寬帶CDMA為主流WCDMA基于GSMcdma2000基于IS-95CDMATD-SCDMA11第11頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述WCDMA與cdma2000的區(qū)別三個區(qū)別碼片速率cdma2000：1.2288Mc/s或3.6864Mc/sWCDMA：3.84Mc/s基站同步方式cdma2000：用GPS使基站間嚴(yán)格同步

WCDMA：同步/異步相結(jié)合的方式導(dǎo)頻信道方式cdma2000:公共導(dǎo)頻方式WCDMA：專用時分導(dǎo)頻上引入公共連續(xù)導(dǎo)頻12第12頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述WCDMA與cdma2000的區(qū)別參數(shù)WCDMAcdma2000最小帶寬(MHz)51.25/5采用技術(shù)類型直接序列擴頻(DS)多載波(MC)碼片速率(Mchip/s)3.841.2288/3.6864基站間同步異步/同步同步下行信道導(dǎo)頻專用信道采用導(dǎo)頻符號與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流時分復(fù)用(TM)，并采用公共連續(xù)導(dǎo)頻采用獨立的連續(xù)導(dǎo)頻業(yè)務(wù)碼道共用(CM)幀長(ms)1020話音編碼固定速率可變速率功率控制速度(Hz)160080013第13頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述3G網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)GSM網(wǎng)絡(luò)向WCDMA的演進(jìn)14第14頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述3G網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)IS-95CDMA網(wǎng)絡(luò)向cdma2000的演進(jìn)15第15頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述實現(xiàn)3G的關(guān)鍵技術(shù)初始同步與Rake多徑分集接收技術(shù)初始同步：PN碼同步、符號同步、幀同步和擾碼同步cdma2000：通過對導(dǎo)頻信道的捕獲建立PN碼同步和符號同步，通過同步信道的接收建立幀同步和擾碼同步

WCDMA：“三步捕獲法”，通過對基本同步信道的捕獲建立PN碼同步和符號同步，通過對輔助同步信道的不同擴頻碼的非相干接收，確定擾碼組號等，通過對擾碼窮舉搜索，建立擾碼同步

16第16頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述Rake多徑分集接收技術(shù)相干Rake接收：發(fā)送未調(diào)導(dǎo)頻信號，收端在確知已發(fā)數(shù)據(jù)條件下估計出多徑信號的相位，并實現(xiàn)相干方式的最大信噪比合并WCDMA系統(tǒng)采用用戶專用的導(dǎo)頻信號；在cdma2000下行鏈路采用公用導(dǎo)頻信號，上行信道采用用戶專用的導(dǎo)頻信道Rake多徑分集技術(shù)的另一種體現(xiàn)形式是宏分集及越區(qū)切換技術(shù)17第17頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述高效信道編譯碼技術(shù)采用卷積編碼、交織技術(shù)Turbo編碼技術(shù)采用兩個并行相連的系統(tǒng)遞歸卷積編碼器，并輔以一個交織器卷積編碼器的輸出經(jīng)并串變換及打孔操作后輸出相應(yīng)的解碼器由首尾相接、中間由交織器和解交織器隔離的兩個迭代方式工作的軟判輸出卷積解碼器構(gòu)成18第18頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述Turbo編碼技術(shù)實現(xiàn)困難由于交織長度限制，無法用于速率較低、時延要求較高的數(shù)據(jù)傳輸基于MAP的軟輸出解碼算法所需計算量和存儲量大在衰落信道下性能有待研究19第19頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述智能天線技術(shù)目前僅適應(yīng)在基站系統(tǒng)中應(yīng)用用于擴大基站覆蓋范圍、減少所需的基站數(shù)兩個重要的組成部分一是對來自移動臺發(fā)射的多徑電波方向進(jìn)行到達(dá)角DOA估計，并進(jìn)行空間濾波，抑制其他移動臺的干擾，改善信號的傳輸質(zhì)量，提高所需信號方向的接收靈敏度二是對基站發(fā)送信號波束形成，使基站發(fā)送信號能沿MS電波的到達(dá)方向送回MS，從而降低發(fā)射功率，減少對其他MS的干擾20第20頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述實現(xiàn)關(guān)鍵多波束形成技術(shù)自適應(yīng)干擾抑制技術(shù)空時二維的RAKE接收技術(shù)多通道的信道估計均衡技術(shù)困難存在多徑效應(yīng)，每個天線均需一個Rake接收機，使基站處理單元復(fù)雜度提高。21第21頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述WCDMA和cdma2000中支持智能天線的關(guān)鍵技術(shù)WCDMA可在整個覆蓋區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)多波束切換技術(shù)；標(biāo)準(zhǔn)中定義了專用導(dǎo)頻，易實現(xiàn)自適應(yīng)天線陣列技術(shù)cdma2000一般在局部熱點區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)，由于未定義下行專用導(dǎo)頻，實現(xiàn)相對困難22第22頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述多用戶檢測(MUD)技術(shù)擴頻碼準(zhǔn)正交造成多個用戶間的相互干擾，限制了系統(tǒng)容量的提高多用戶檢測稱為聯(lián)合檢測和干擾對消，降低多址干擾，消除遠(yuǎn)近效應(yīng)，提高系統(tǒng)的容量通過測量各用戶擴頻碼間的非正交性，用矩陣求逆方法或迭代方法消除多用戶間的相互干擾實現(xiàn)關(guān)鍵是把多用戶干擾抵銷算法的復(fù)雜度降低到可接受的程度23第23頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1第三代移動通信概述功率控制技術(shù)WCDMA和cdma2000中，上行信道采用開環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)功率控制技術(shù)，下行信道采用了閉環(huán)和外環(huán)功率控制技術(shù)WCDMA和cdma2000中閉環(huán)功率控制速度不同，前者為每秒1600次，后者為每秒800次外環(huán)功控：通過對接收誤幀率的計算，確定閉環(huán)功控所需的信干比門限通常需采用變步長方法，以加快對信干比門限的調(diào)節(jié)速度24第24頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)WCDMA技術(shù)概述技術(shù)指標(biāo)WCDMAGSM載波間隔5MHz200KHz頻率重用系數(shù)11～18功率控制頻率1500Hz2Hz或更低服務(wù)質(zhì)量控制QoS無線資源管理算法網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃（頻率規(guī)劃）頻率分集可采用Rake接收機進(jìn)行多徑分集跳頻分組數(shù)據(jù)基于負(fù)載的分組調(diào)度GPRS中基于時隙的調(diào)度下行發(fā)分集支持，以提高下行鏈路的容量不支持，但可應(yīng)用25第25頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)基站同步方式：支持異步和同步的基站運行

信號帶寬：5MHz碼片速率：3.84Mc/s發(fā)射分集方式：TSTD、STTD、FBTD信道編碼：卷積碼、Turbo碼

調(diào)制方式：QPSK功率控制：上下行閉環(huán)、開環(huán)功率控制

解調(diào)方式：導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)方式

語音編碼：AMR26第26頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)WCDMA的語音演進(jìn)

WCDMA采用AMR語音編碼速率：4.75～

12.2Kbit/s采用軟切換和發(fā)射分集，提高容量提供高保真的語音模式，并進(jìn)行快速功率控制WCDMA的數(shù)據(jù)演進(jìn)

WCDMA支持最高2Mbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持包交換

目前采用ATM平臺27第27頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)無線接口的分層各移動通信系統(tǒng)基本區(qū)別在于無線接口的物理層無線接口用戶設(shè)備UE和網(wǎng)絡(luò)之間的Um接口由層1、2和3組成層1(L1)是物理層，層2(L2)和層3(L3)描述MAC、RLC和RRC等子層28第28頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)無線資源控制層RRC位于無線接口的第三層處理UE和UTRAN的第三層控制平面之間的信令處理連接管理功能、無線承載控制功能、RRC連接移動性管理和測量功能

媒體接入控制層MACMAC層屏蔽了物理介質(zhì)的特征，為高層提供了使用物理介質(zhì)的手段高層以邏輯信道的形式傳輸信息MAC完成傳輸信息的變換，以信道形式將信息發(fā)向物理層29第29頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)物理層是OSI參考模型的最底層，支持在物理介質(zhì)上傳輸比特流所需的操作與層2的MAC子層和層3的RRC子層相連物理層為MAC層提供不同的傳送信道，傳送信道定義了信息是如何在無線接口上進(jìn)行傳送的MAC層為層2的無線鏈路控制RLC子層提供不同邏輯信道，邏輯信道定義了所傳送的信息的類型物理信道在物理層進(jìn)行定義，物理信道是承載信息的物理媒介30第30頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)物理層的數(shù)據(jù)處理過程物理層接收來自MAC層的數(shù)據(jù)后，進(jìn)行信道編碼和復(fù)用，通過擴頻和調(diào)制，送入天線發(fā)射31第31頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)物理層技術(shù)的實現(xiàn)32第32頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)信道結(jié)構(gòu)從不同協(xié)議層次講，承載用戶各種業(yè)務(wù)的信道分為三類：邏輯信道，傳輸信道，物理信道

邏輯信道直接承載用戶業(yè)務(wù)，分為控制信道和業(yè)務(wù)信道傳輸信道是無線接口二層和物理層的接口，是物理層對MAC層提供的服務(wù)，分為專用信道和公共信道物理信道是各種信息在無線接口傳輸時的最終體現(xiàn)形式33第33頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)傳輸信道定義數(shù)據(jù)是怎樣在空中接口中傳輸?shù)膬深悾簩Ｓ脗鬏斝诺篮凸矀鬏斝诺佬诺澜Y(jié)構(gòu)

34第34頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)專用傳輸信道DCHDCH包括上行和下行傳輸信道用來傳送網(wǎng)絡(luò)和特定UE之間的數(shù)據(jù)信息或控制信息DCH可在整個小區(qū)中進(jìn)行全向傳輸，也可采用智能天線技術(shù)進(jìn)行波束成型，針對某用戶進(jìn)行傳輸DCH可進(jìn)行快速信息速率改變、快速功率控制和宏分集、軟切換等

35第35頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)公共傳輸信道廣播信道BCH下行傳輸信道廣播系統(tǒng)及小區(qū)的特定信息前向接入信道FACH下行傳輸信道在系統(tǒng)知道UE所處小區(qū)時，用來給UE傳送控制信息，F(xiàn)ACH同時也能傳送短的用戶分組FACH在整個小區(qū)中傳輸，或采用波束成型天線在小區(qū)進(jìn)行波束傳輸FACH采用慢速功率控制，并要求帶有UE的ID36第36頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)尋呼信道PCH下行傳輸信道系統(tǒng)不知UE所處小區(qū)時，用PCH給UE傳送控制信息PCH總在整個小區(qū)中發(fā)送隨機接入信道RACH上行傳輸信道用來傳送來自UE的控制信息，也可用來傳送較短的用戶分組數(shù)據(jù)。用戶在RACH信道發(fā)送數(shù)據(jù)時，可能發(fā)生碰撞RACH采用開環(huán)功率控制

37第37頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)下行共享信道DSCH上行傳輸信道用來傳送數(shù)據(jù)量較小的分組公共分組信道CPCH下行傳輸信道幾個傳送專用控制或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的UE共享一個DSCHDSCH信道只包含數(shù)據(jù)信息，不包含控制信息，必須利用DCH中的控制信息38第38頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)物理信道由某一載波頻率、碼(信道碼和擾碼)、相位確定在采用擾碼與擴頻碼的信道里，擾碼或擴頻碼任何一種不同，都可確定為不同的信道物理信道包括3層結(jié)構(gòu)：超幀、無線幀和時隙超幀長720ms，包括72個無線幀無線幀包括15個時隙的信息處理單元，時長10ms時隙包括一組信息符號的單元，每時隙符號數(shù)取決于物理信道每個符號的碼片數(shù)量與物理信道的擴頻因子相同39第39頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)物理信道的分類40第40頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)上行物理信道兩種：上行專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH和上行專用物理控制信道DPCCH，DPDCH和DPCCH在無線幀通過I/Q復(fù)用DPDCH用來傳輸層2及更高層產(chǎn)生的專用數(shù)據(jù)；DPCCH用來傳輸層1的控制信息上行DPDCH和DPCCH的作用：41第41頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)上行公共物理信道物理隨機接入信道PRACH用來傳送RACH傳輸基于快速捕獲指示的時隙ALOHA方式物理分組信道PCPCH用來傳送CPCH傳輸基于CSMA-CD方法42第42頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)下行專用物理信道DPCH可看作下行DPDCH和下行DPCCH的時分復(fù)用DPCH包括專用的數(shù)據(jù)及控制信息專用數(shù)據(jù)用于傳輸層2或更高層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)控制信息用于傳輸層1的控制信號下行DPDCH和下行DPCCH作用：43第43頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)下行公共物理信道公共控制物理信道CCPCH分為P-CCPCH(基本CCPCH)和S-CCPCH(輔助CCPCH)S-CCPCH：用來傳送FACH和PCH同步信道SCH用于小區(qū)搜索分成基本同步信道P-SCH和輔助同步信道S-SCH物理下行共享信道PDSCH用于傳送DSCH與一個DPCH相聯(lián)系，所需控制信息在DPCH上傳送44第44頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)捕獲指示信道AICH用于傳送捕獲指示信號AI尋呼指示信道PICH固定速率(SF=256)的物理信道用來傳送尋呼指示PIPICH總是與一個S-CCPCH相聯(lián)系公共導(dǎo)頻信道CPICH

分為：基本CPICH和輔助CPICH為增加分集效果，一般采用兩個天線分集發(fā)送基本CPICH為SCH,P-CCPCH,AICH,PICH提供相位基準(zhǔn)，是下行物理信道的缺省相位基準(zhǔn)一個小區(qū)只有一個基本CPICH輔助CPICH作為S-CCPCH和下行DPCH的參考45第45頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)傳輸信道到物理信道的映射46第46頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)信道編碼和復(fù)用包括非壓縮和壓縮兩種方式非壓縮模式到編碼/復(fù)用功能模塊的數(shù)據(jù)以傳送塊集合形式傳輸每個傳送時間間隔TTI傳輸一次步驟47第47頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)壓縮模式一幀的一個或連續(xù)幾個幀中某些時隙不用作數(shù)據(jù)傳輸為保持壓縮后的質(zhì)量不被影響，壓縮幀中其它時隙的瞬時傳輸功率增加，增加量與傳輸時間的減少相對應(yīng)何時幀被壓縮，取決于網(wǎng)絡(luò)壓縮幀可周期性出現(xiàn)壓縮幀也可在必須時才出現(xiàn)壓縮模式下，傳輸間隔可以被放置在固定位置，也可放置在任何其他的位置48第48頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)隨機接入與同步隨機接入初始化前，物理層需從高層RRC接收信息，并不斷地被高層更新初始化階段，物理層將從高層MAC接收信息接入步驟49第49頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)同步過程小區(qū)搜索

UE搜索小區(qū)并判斷下行鏈路的擾碼及所在小區(qū)幀同步典型情況下小區(qū)搜索步驟時隙同步幀同步和碼組指示擾碼識別公共信道同步50第50頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)發(fā)射分集方法：在基站方通過兩根天線發(fā)射信號，每根天線被賦予不同的加權(quán)系數(shù)（包括幅度，相位等），使接收方增強接收效果，改進(jìn)下行鏈路的性能包括開環(huán)發(fā)射分集和閉環(huán)發(fā)射分集閉環(huán)模式發(fā)射分集用于DPCH和PDSCH，關(guān)鍵是加權(quán)因子的計算開環(huán)發(fā)射分集不需要MS的反饋，基站的發(fā)射先經(jīng)空間時間塊編碼，再在MS中分集接收解碼51第51頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)功率控制上行功率控制PRACH的功率控制DPCCH及DPDCH的功率控制下行功率控制P-CCPCH和S-CCPCH不進(jìn)行功率控制下行DPCCH/DPDCH功率控制站址選擇分集發(fā)射功率控制SSDTDSCH功率控制52第52頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2WCDMA(FDD)技術(shù)切換

步驟：無線測量、網(wǎng)絡(luò)判決和系統(tǒng)執(zhí)行WCDMA中具有與IS-95CDMA中所具有的軟切換、更軟切換、硬切換，還有CDMA到其它系統(tǒng)的切換和空閑切換

CDMA到其它系統(tǒng)的切換：MS從CDMA業(yè)務(wù)信道轉(zhuǎn)到其它系統(tǒng)業(yè)務(wù)信道空閑切換：MS處于空閑狀態(tài)時所進(jìn)行的切換硬切換通常發(fā)生在不同頻率的CDMA信道間53第53頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)

演進(jìn)采用碼片速率為1.2288Mc/s的單載波直接序列擴頻方式方便地與IS-95后向兼容，實現(xiàn)平滑過渡注意BTS和BSC等無線設(shè)備的演進(jìn)BTS：天線、射頻濾波器和功率放大器等射頻部分可相同，而基帶信號處理部分必須更換BSC：必須具有分組交換功能54第54頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)無線接口：功能上有了很大的增強在軟切換方面將原來的固定門限變?yōu)橄鄬﹂T限，增加了靈活性前向快速尋呼信道可實現(xiàn)尋呼或睡眠狀態(tài)的選擇前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)可減少發(fā)射功率，抗瑞利衰落，增大系統(tǒng)容量反向相干解調(diào)提高了反向鏈路的性能，降低了移動臺發(fā)射功率，提高了系統(tǒng)容量連續(xù)的反向空中接口波形可降低對發(fā)射功率的要求、增加系統(tǒng)容量僅在前向輔助信道和反向輔助信道中使用Turbo碼55第55頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)支持多種幀長，不同的信道中采用不同的幀長，較短的幀可減少時延，但解調(diào)性能較低；較長的幀可降低發(fā)射功率要求前向基本信道、前向?qū)Ｓ每刂菩诺?、反向基本信道、反向?qū)Ｓ每刂菩诺啦捎?ms或20ms幀前向輔助信道、反向輔助信道采用20ms、40ms或80ms幀；話音信道采用20ms幀增強的媒體接入控制功能控制多種業(yè)務(wù)接入物理層，保證多媒體的實現(xiàn)采用了前向快速功控技術(shù)提高了前向信道的容量，減少了基站耗電56第56頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)cdma20001X比IS-95CDMA系統(tǒng)性能提高采用傳輸分集發(fā)射技術(shù)和前向快速功控后，前向信道的容量約為IS-95CDMA系統(tǒng)的2倍業(yè)務(wù)信道采用Tubro碼而具有2dB的增益，容量提高到未采用Tubro碼時的1.6倍從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的仿真結(jié)果來看傳送語音：cdma20001X系統(tǒng)容量是IS-95CDMA的2倍傳送數(shù)據(jù)：cdma20001X系統(tǒng)容量是IS-95CDMA的3.2倍57第57頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)cdma20001X中引入快速尋呼信道，減少了MS電源消耗，延長了MS待機時間，支持cdma20001X的MS待機時間是IS-95CDMA的15倍或更多cdma2000新的接入方式，減少呼叫建立時間，減少MS在接入過程中對其他用戶的干擾58第58頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)信道結(jié)構(gòu)信道類型反向信道反向?qū)ьl信道：用于輔助基站進(jìn)行相關(guān)檢測在增強接入信道、反向公用控制信道和反向業(yè)務(wù)信道的無線配置為3至6時發(fā)射在增強接入信道前導(dǎo)、反向公用控制信道前導(dǎo)和反向業(yè)務(wù)信道前導(dǎo)也發(fā)射接入信道：用來發(fā)起與基站的通信或響應(yīng)基站的尋呼增強接入信道：用于MS初始接入或響應(yīng)MS指令消息可能用于三種接入模式：基本接入模式，功率控制接入模式和備用接入模式59第59頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)反向公用控制信道：在不用反向業(yè)務(wù)信道時，MS在基站指定時間段向基站發(fā)射用戶控制信息和信令信息可能用于兩種接入模式：備用接入模式和指配接入模式反向?qū)Ｓ每刂菩诺溃河糜谀骋籑S在呼叫過程中向基站傳送該用戶的特定用戶信息和信令信息反向基本信道：用于MS在呼叫過程中向基站發(fā)射用戶信息和信令信息60第60頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)反向輔助碼分信道：用于MS在呼叫過程中向基站發(fā)射用戶信息和信令信息僅在無線配置RC為1和2，且反向分組數(shù)據(jù)量突發(fā)性增大時建立，并在基站指定的時間段內(nèi)存在反向輔助信道：用于MS在呼叫過程中向基站發(fā)射用戶信息和信令信息僅在無線配置RC為3到6時，且反向分組數(shù)據(jù)量突發(fā)性增大時建立，并在基站指定的時間段內(nèi)存在61第61頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)反向信道結(jié)構(gòu)62第62頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)前向信道導(dǎo)頻信道：用于在基站覆蓋區(qū)中MS捕獲、同步和檢測包括前向?qū)ьl信道、發(fā)射分集導(dǎo)頻信道、輔助導(dǎo)頻信道和輔助發(fā)射分集導(dǎo)頻信道需分集接收時可增加一個發(fā)射分集導(dǎo)頻信道需靈活的天線和波束賦型技術(shù)時可發(fā)射多個輔助導(dǎo)頻信道輔助導(dǎo)頻信道需要發(fā)射分集的情況下，基站將增加一個輔助發(fā)射分集導(dǎo)頻信道63第63頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)同步信道：用于使MS獲得初始的時間同步尋呼信道：發(fā)送基站系統(tǒng)信息和對MS的尋呼廣播信道：發(fā)送基站的系統(tǒng)廣播控制信息快速尋呼信道：用于基站和區(qū)域內(nèi)的MS進(jìn)行通信通知空閑模式的MS，是否在下個前向公用控制信道或?qū)ず粜诺澜邮涨跋蚬每刂菩诺阑驅(qū)ず粜诺拦霉β士刂菩诺溃河糜诨具M(jìn)行多個反向公用控制信道和增強接入信道的功率控制公用指配信道：提供對反向鏈路信道指配的快速響應(yīng)，以支持反向鏈路的隨機接入信息的傳輸64第64頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)前向公用信道：在未建立呼叫連接時發(fā)射MS特定消息前向?qū)Ｓ每刂菩诺溃河糜谠诤艚羞^程中給某一特定MS發(fā)送用戶信息和信令信息前向輔助碼分信道：用于在通話過程中給特定MS發(fā)送用戶和信令消息在無線配置RC為1和2，且前向分組數(shù)據(jù)量突發(fā)性增大時建立，并在指定的時間段內(nèi)存在前向輔助信道：用于在通話過程中給特定MS發(fā)送用戶和信令消息在無線配置RC為3到9，且前向分組數(shù)據(jù)量突發(fā)性增大時建立，并在指定的時間段內(nèi)存在65第65頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)前向信道結(jié)構(gòu)66第66頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)cdma2000反向信道調(diào)制反向信道的無線配置通過無線配置RC來定義反向信道共有六種無線配置不同的配置使用不同的擴頻速率、不同的數(shù)據(jù)速率、前向糾錯和調(diào)制特性前向信道和反向信道的無線配置是相互關(guān)聯(lián)的反向信道的信號處理前向糾錯FEC、碼符號重復(fù)、打孔、塊交織、正交調(diào)制、正交擴頻、數(shù)據(jù)率和門控、直接序列擴頻、正交序列擴頻、基帶濾波67第67頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)cdma2000前向信道調(diào)制

前向信道配置了9種特性不同的配置使用不同的擴頻速率、不同的數(shù)據(jù)速率、前向糾錯和調(diào)制特性前向信道的打孔、正交調(diào)制、擴譜技術(shù)與反向信道類似68第68頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)cdma20001X基本工作過程用戶起呼過程用戶通過MS發(fā)起一個呼叫，生成初始化消息基站收到初始化消息后，準(zhǔn)備建立業(yè)務(wù)信道，并開始試探發(fā)送空業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)基站組成信道指配消息通過尋呼信道發(fā)送給MSMS根據(jù)所指示的信道信息嘗試接收基站發(fā)送的前向空業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)69第69頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)MS接收到N個連續(xù)正確幀后，建立相對應(yīng)的反向業(yè)務(wù)信道發(fā)送業(yè)務(wù)的前導(dǎo)基站探測到反向業(yè)務(wù)信道前導(dǎo)數(shù)據(jù)后，生成基站證實指令消息通過前向業(yè)務(wù)信道發(fā)送給MSMS收到后開始發(fā)送反向空業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)基站生成業(yè)務(wù)選擇響應(yīng)指令通過前向業(yè)務(wù)信道發(fā)送給MSMS處理基本業(yè)務(wù)信道和其他相應(yīng)的信道，并發(fā)相應(yīng)的業(yè)務(wù)連接完成消息在MS和基站間交流振鈴和去振鈴等消息后，進(jìn)入對話狀態(tài)70第70頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3cdma2000技術(shù)分組業(yè)務(wù)建立前向和反向基本業(yè)務(wù)信道建立相應(yīng)的輔助碼分信道如前向需要傳輸很多的分組數(shù)據(jù)，基站通過發(fā)送輔助信道指配消息建立相應(yīng)的前向輔助碼分信道如反向需要傳輸很多的分組數(shù)據(jù)，MS通過發(fā)送輔助信道請求消息與基站建立相應(yīng)的反向輔助碼分信道輔助性信道增強系統(tǒng)的功能、性能和靈活性，不一定涉及到每一個呼叫過程71第71頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)

SDMA方式通過空間的分割來區(qū)分不同的用戶基本技術(shù)就是采用自適應(yīng)陣列天線，在不同用戶方向上形成不同的波束扇形天線可被看作是SDMA的一個基本方式SDMA原理：SDMA基站由多個天線和收發(fā)信機組成用與多個收發(fā)信機相連的DSP來處理接收到的多路信號，精確算出每個MS相應(yīng)無線鏈路的空間傳播特性，可得上下行波束賦形矩陣，利用該矩陣通過多個天線對發(fā)往MS的下行鏈路信號空間合成，使MS所處位置接收信號最強72第72頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)SDMA技術(shù)可以大致估算出每個用戶的距離和方位SDMA方式與CDMA的性能互補當(dāng)幾個用戶靠得很近，SDMA技術(shù)無法精確分辨用戶位置，每個用戶都受到了鄰近其他用戶的強干擾而無法正常工作，采用CDMA的擴頻技術(shù)可輕松降低其它用戶的干擾SDMA只需起到部分降低干擾的作用SCDMA可采用最簡化的波束賦形算法，加快運算速度，確保在TDD的上下行保護(hù)時間內(nèi)完成所有信道估計和波束賦形計算TD-SCDMA中“S”表示空分多址(SMQRTANTENNA智能天線)、SOFTRADIO(軟件無線電)和SYSCHRONUS(同步)73第73頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)TD-SCDMA的主要技術(shù)與參數(shù)

參數(shù)內(nèi)容多址接入技術(shù)和雙工方式多址方式：TDMA/CDMA雙工方式：TDD碼片速率1.28Mchip/s幀長和結(jié)構(gòu)子幀長：5ms每幀7個主時隙，每時隙長675μs占用帶寬小于1.6MHz相鄰信道泄漏功率比ACLR（發(fā)射端）UE：(功率等級：+21dBm)ACLR（1.6MHz）=33dBACLR（3.2MHz）=43dBBS：ACLR（1.6MHz）=40dBACLR（3.2MHz）=50dB74第74頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)TD-SCDMA的主要技術(shù)與參數(shù)參數(shù)內(nèi)容相鄰信道選擇性ACS(接收端)UE：(功率等級：+21dBm)ACS=33dBBS：ACS=45dB隨機接入機制在專用上行時隙的RACH突發(fā)信道估計訓(xùn)練序列基站間的同步和非同步運行

同步75第75頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)時隙幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)

以10ms為一個幀時間單位

每個幀分為了兩個5ms的子幀縮短每一次上下行周期的時間，在盡量短的時間內(nèi)完成對用戶的定位子幀結(jié)構(gòu)：76第76頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)子幀結(jié)構(gòu)分為7個普通時隙(TS0～TS6)、一個下行導(dǎo)頻時隙(DwPTS)、一個上行導(dǎo)頻時隙(UpPTS)和一個保護(hù)間隔(GP)；切換點是上下行時隙之間的分界點通過該分界點的移動，可調(diào)整上下行時隙的數(shù)量比例，適應(yīng)各種不對稱分組業(yè)務(wù)時隙上的箭頭方向表示上行或下行TS0必須是下行時隙，TS1一般是上行時隙UpPTS和DwPTS：專門用于上行同步和小區(qū)搜索77第77頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)信息格式每個時隙的信息只有一種脈沖類型數(shù)據(jù)信息塊1、數(shù)據(jù)信息塊2、同步控制SS、TPC符號、TFCI符號、訓(xùn)練序列Midamble和保護(hù)間隔GP訓(xùn)練序列是用來區(qū)分相同小區(qū)、相同時隙內(nèi)的不同用戶的TFCI用于指示傳輸?shù)母袷絋PC用于功率控制SS是TD-SCDMA特有的，用于實現(xiàn)上行同步78第78頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)物理層程序物理層程序：空中接口中通信連接中的處理程序包括以下幾個部分：同步與小區(qū)搜索功率控制時間提前量無線幀的間斷發(fā)射DTX下行鏈路發(fā)射分集隨機接入等

79第79頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)同步與小區(qū)搜索TD-SCDMA小區(qū)搜索

下行導(dǎo)頻時隙DwPTS搜索

擾碼和基本訓(xùn)練序列識別

實現(xiàn)復(fù)幀同步

讀廣播信道BCH80第80頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4TD-SCDMA技術(shù)TD-SCDMA同步上行信道的初始傳輸同步是靠UE發(fā)送的上行導(dǎo)頻時