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1、WCDMA,知識培訓,浙江三維通信股份有限公司,技術部,WCDMA,基礎知識培訓,WWW.SUNWAVE.COM.CN,WWW.SUNWAVE.COM.CN,WWW.SUNWAVE.COM.CN,WCDMA,系統(tǒng)概述,WCDMA,系統(tǒng)特點,WCDMA,網(wǎng)絡指標,培訓提綱,WCDMA,基本原理,WCDMA,系統(tǒng)概述,WCDMA,系統(tǒng)概念,UMTS,（,Universal Mobile Telecommunication Systems,）,通用移動通信系統(tǒng),是采用,WCDMA,空中接口的第三代移動通信系統(tǒng),通常把,UMTS,系統(tǒng)稱為,WCDMA,通信系統(tǒng),WCDMA,系統(tǒng)概述,3G,的分類,3G

2、,體制,WCDMA,核心網(wǎng)絡：基于,MAP,和,GPRS,無線傳輸技術：,WCDMA,FDD,TD-SCDMA,核心網(wǎng)絡：基于,MAP,無線傳輸技術：,TD-SCDMA-TDD,cdma2000,核心網(wǎng)絡：基于,ANSI 41,和,MIP,無線傳輸技術：,cdma2000,WCDMA,系統(tǒng)概述,全球移動通信系統(tǒng)的技術演進,cdmaOne,IS-95A,Cdma2000 1X,cdma2000,1x EV-DO,cdma2000,1x EV-DV,cdmaOne,IS-95B,TDMA,IS-41 CORE NETWORK,GSM,GPRS,EDGE,W-CDMA,TD-SCDMA,GSM MA

3、P CORE NETWORK,2G,3G,2.5G,WCDMA,系統(tǒng)概述,三種主流標準的對比,WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA,信道間隔,5MHz,1.25MHz,1.6 MHz,接入方式,單載波寬帶直接序列擴頻,CDMA,多址接入,單載波寬帶直接序列擴頻,CDMA,多址接入,時分同步,+CDMA,多址接入,雙工方式,FDD,FDD,TDD,頻率使用方式,成對使用上下行頻率,成對使用上下行頻率,上下行共用同一個頻率,碼片速率,3.84Mcps,1.2288Mcps,1.28Mcps,目前可支持速率,目前最高,384Kbps,1xRTT,目前最高,153.6Kbps,（有待驗證）,

4、基站同步方式,異步,(,不需,GPS),同步為可選方式,同步,(,需,GPS),同步要求高,(,主從同步,GPS),幀長,10ms,20ms,10ms,話音編碼,自適應多速率,可變速率,自適應多速率,最大容量,（純話音）,約為,100,用戶,/5MHz/,扇區(qū),約為,105,用戶,/5MHz/,扇區(qū),上限為,24,個,12.2Kbps,話音用戶,/1.6MHz/,扇區(qū)（實際容量尚待驗證）,演進方向,HSDPA,，最高速率可達,14.4Mbps,EV-DO,，最高速率可達,3.1Mbps,（有待研究）,WCDMA,系統(tǒng)概述,三種主流標準的對比,cdma2000,PN,1,PN,5,PN,3,PN

5、,4,PN,6,PN,7,PN,2,WCDMA,SC,1,SC,5,SC,3,SC,4,SC,6,SC,7,SC,2,同步小區(qū),以同一PN序列的不同,時移來區(qū)分小區(qū),系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，易于,實現(xiàn)切換及小區(qū)搜索,整個系統(tǒng)的運行依賴,于GPS,異步小區(qū),以不同的擾碼來區(qū),分小區(qū),避免了對GPS的依賴,小區(qū)搜索(利用SCH),及切換等過程的復,雜性增加,TD-SCDMA,SC,1,SC,5,SC,3,SC,4,SC,6,SC,7,SC,2,同步小區(qū),為了降低時隙間干擾并便于,終端對鄰小區(qū)的測量，需保,證基站間同步精度（相鄰小,區(qū)幀起始時間差）不超過,3,s,目前首選方案是每個基站配,外接參考時鐘口（例如

6、,GPS,）,GPS,GPS,數(shù)據(jù)傳輸,接入,Internet,http:/,智能卡,定位技術,圖象及多媒體,話音識別與控制,移動商務,3 G,WCDMA,系統(tǒng)概述,3G,主要業(yè)務類型,WCDMA,系統(tǒng)概述,3G,主要業(yè)務類型,多媒體業(yè)務,多媒體通信類,多媒體消息類,流媒體類,信息娛樂類,可視電話、會議電視：,視點通、面對面、愛心連線,Rich Voice,：,帶有圖像、視頻的呼叫,MMS,：,個人相冊、賀卡、祝福、歡樂即時傳送,IM/Presence,：,帶有多媒體信息和狀態(tài)信息的即時通信,視頻直播：,Mobile TV,，,現(xiàn)場直播、,視頻點播：電影、精彩體育節(jié)目,娛樂下載：歌曲、鈴聲、游

7、戲下載,移動游戲：在線多媒體游戲,多媒體,Email,：,帶語音、聲音、圖像郵件,多媒體在線瀏覽：多媒體新聞瀏覽、,W,eb Camera,、,遠程教學：,兒童守護天使，交通監(jiān)控,WCDMA,系統(tǒng)概述,WCDMA,技術優(yōu)勢,更大的系統(tǒng)容量,更優(yōu)的話音質(zhì)量,更高的頻譜效率,更快的數(shù)據(jù)速率,更強的抗衰落能力,更好的抗多徑性,適應高達,500km/h,的移動速度,WCDMA,系統(tǒng)概述,3G,的頻段劃分,1850,1900,1950,2000,2050,2100,2150,2200,2500,1880,1920,1980,2010,2025,2110,2170,2300,2400,TDD,FDD,MS

8、S,MSS,FDD,TDD,TDD,頻譜分配符合,ITU(,國際電信聯(lián)盟,),建議,WCDMA,上行,1940-1955,下行,2130-2145,TD-SCDMA,獲得,155MHz,的頻譜,PHS,現(xiàn)工作于,1900-1915MHz,Page,12,頻分雙工（,FDD,）：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(shù)據(jù)業(yè)務）頻譜利用效率低,時分雙工（,TDD,）：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(shù)量的時隙，頻譜利用效率高,缺點：,實現(xiàn)

9、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,WCDMA,系統(tǒng)概述,雙工技術區(qū)分用戶的上、下行信息,WCDMA,系統(tǒng)概述,WCDMA,總體網(wǎng)絡結構,MSC/VLR,GMSC,NodeB,RNC,HLR/,AuC,GGSN,SGSN,NodeB,RNC,PSTN,GPRS IP,骨干網(wǎng),CGF,BG,SS7,SCP,Inter-PLMN,網(wǎng)絡,Iur,Iub,Iub,Iu,-CS,Iu,-PS,WCDMA,系統(tǒng)概述,WCDMA,系統(tǒng)結構,無線接入網(wǎng),(UTRAN),核心網(wǎng),(CN),連接網(wǎng)絡,HLR,MSC/VLR,G

10、ateway,MSC,RNC,Node B,UE,GSM,PSTN,U,u,I,ub,I,u,WCDMA,系統(tǒng)概述,UTRAN,的基本結構,CS,PS,WCDMA,系統(tǒng)概述,WCDMA,編碼技術,OVSF,碼,(,正交可變速率擴頻增益碼,),資源（即扇區(qū)的信道資源）,高速率業(yè)務比,低速率業(yè)務分配更長,OVSF,碼，占用更多碼資源。,單載頻的單扇區(qū)最大碼資源：,全速率語音（,SF=128,）：,98,個信道,半速率語音,7.95kbps,（,SF=256,）：,196,個信道,部分正交的碼資源需要為公共用信道和軟切換預留,一般情況下，碼資源受限（副擾碼,ssc,擴展）之前已經(jīng)干擾受限了。,WCD

11、MA,系統(tǒng)概述,WCDMA,編碼技術,短碼（信道編碼）,長碼（擾碼）,用途,上行：區(qū)分不同的數(shù)據(jù)和控制信道,下行：區(qū)分同一小區(qū)內(nèi)不同的用戶連接,上行：區(qū)分手機,下行：區(qū)分小區(qū),碼的個數(shù),同一擾碼下短碼個數(shù)等于擴頻因子,上行：,1680,萬,下行：,512,個,碼的類型,正交可變擴頻因子碼（,OVSF,）,Gold,碼,擴頻效果,有，提高傳輸帶寬,沒有擴頻效果,WCDMA,擾碼與信道化碼對比,3G,基站承載的業(yè)務速率越高，覆蓋范圍越小。,WCDMA,系統(tǒng)特點,軟容量,WCDMA,系統(tǒng)特點,功率控制技術,功控目的：,對抗信道的衰落和克服遠近效應。,說明：每個用戶對于其他用,戶都相當于干擾，遠近效應

12、,嚴重影響系統(tǒng)容量,說明：采用功控技術減少了,用戶間的相互干擾，提高了,系統(tǒng)整體容量,Power,f,Power,f,WCDMA,系統(tǒng)特點,功率控制技術,功控分類：,有三種功率控制原理：開環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)。,開環(huán)：從信道中測量干擾條件，并調(diào)整發(fā)射功率，以達到,期望的誤幀率（誤塊率）,閉環(huán)：測量信噪比，并向移動臺發(fā)送指令調(diào)整它的發(fā)射功,率。,外環(huán)：測量誤幀率（誤塊率），調(diào)整目標信噪比,WCDMA,系統(tǒng)特點,功率控制技術,功控分類：,開環(huán)功率控制：,接收機測量接收到的寬帶導頻信號的功率，并估計傳播路徑損耗，根據(jù)路徑損耗計算得需要發(fā)射的功率,.,開環(huán)控制原理,NodeB,UE,進行功率估計,WCDMA

13、,系統(tǒng)特點,功率控制技術,功控分類：,內(nèi)環(huán)功率控制：,1,進行標準,SIR,和接收,SIR,的比較,2,根據(jù)比較結果來決定發(fā)射功率的控制方法,（,UP/DOWN,）,3,通過,TPC,發(fā)送控制指令,NodeB,UE,下發(fā),TPC,測量接收信號,SIR,并比較,內(nèi)環(huán),設置,SIRtar,1500Hz,4,根據(jù)接收到的指令調(diào)整發(fā)射功率,WCDMA,系統(tǒng)特點,功率控制技術,功控分類：,外環(huán)功率控制,:,根據(jù)通信的質(zhì)量（,BLER,，,BER,，,FER,）來調(diào)整內(nèi)環(huán)的,SIR,目標值，使系統(tǒng)始終能夠以最小的功率滿足質(zhì)量要求。,NodeB,UE,下發(fā),TPC,測量接收信號,SIR,并比較,內(nèi)環(huán),設置,

14、SIRtar,可以得到,BLER,穩(wěn)定的業(yè)務數(shù)據(jù),測量傳輸信道上的,BLER,外環(huán),RNC,測量接收數(shù)據(jù),BLER,并比較,設置,BLERtar,10-100Hz,WCDMA,系統(tǒng)特點,功率控制技術,功控作用：,克服,“,遠近效應,”,調(diào)整發(fā)射功率,保持上下行鏈路的通信質(zhì)量,克服陰影衰落和快衰落,降低網(wǎng)絡干擾,提高系統(tǒng)質(zhì)量和容量,省電，延長電池使用時間,WCDMA,系統(tǒng)特點,RAKE,接收機技術,RAKE,接收機作用：,有效的克服多徑效應，提高接收性能。,接收機,單徑接收電路,單徑接收電路,單徑接收電路,搜索器,計算信號強度與時延,合 并,合并后的信號,t,t,s(t),s(t),WCDMA,

15、系統(tǒng)特點,負載控制,負載控制目的：,將某些“熱點小區(qū)”的負載分擔到周圍負載較,輕的小區(qū)中，提主系統(tǒng)容量的利用率。,小區(qū)呼吸是負載控制的主要手段,WCDMA,系統(tǒng)特點,AMR,控制,AMR,控制目的：,通過動態(tài)調(diào)整,AMR,語音的速率，保證了在相,同系統(tǒng)容量情況下，盡可能的保證,UE,的通,話質(zhì)量。,AMR,語音的變化范圍：,4.75Kbps,12.2Kbps,(12.2Kbps,兼容,GSM,語音編碼,),WCDMA,系統(tǒng)特點,WCDMA,切換技術,支持多種切換技術：,不同基站,NodeB,間切換,不同,RNC,間切換,軟切換：,同基站不同扇區(qū)間切換,更軟切換：,異頻切換,不同系統(tǒng)間切換,硬切

16、換：,WCDMA,系統(tǒng)支持,多種切換技術,WCDMA,系統(tǒng)特點,WCDMA,切換技術,更軟切換：,Node B,內(nèi)的軟切換！,WCDMA,系統(tǒng)特點,WCDMA,切換技術,軟切換：,同一個,RNC,內(nèi)的軟切換！,WCDMA,系統(tǒng)特點,WCDMA,切換技術,軟切換：,RNC,間有,Iur,接口內(nèi)的軟切換！,WCDMA,系統(tǒng)特點,WCDMA,切換技術,硬切換：,不同頻率間的硬切換！,WCDMA,系統(tǒng)特點,WCDMA,切換技術,硬切換：,不同系統(tǒng)間的硬切換！,WCDMA,系統(tǒng)特點,軟切換,軟切換優(yōu)點：,改善話音質(zhì)量，控制手機干擾；降低掉話率，,提高容量與覆蓋范圍。,A,B,C,A,B,C,A,B,C,A,B,C,A,B,C,A,B,C,WCDMA,系統(tǒng)特點,硬切換,硬切換分類：,盲切換與壓縮模式的切換,壓縮模式,由于一般,UE,只有一個射頻接收機，也就是同時只能接收一個,載頻,。,進行頻間切換和系統(tǒng)間切換必須對目標載頻或者,G,網(wǎng)目標基站,進行測量。,3G,的碼分多址決定了,UE,沒有對目標小區(qū)進行測量的時間。,10ms,10ms,WCDMA,系統(tǒng)特點,WCDMA,切換原理,切換狀態(tài),Idle