WCDMA基礎(chǔ)知識解析課件

WCDMA無線原理與關(guān)鍵技術(shù)n了解3G的發(fā)展情況n了解WCDMA無線原理n了解WCDMA關(guān)鍵技術(shù)u3G概述uWCDMA無線原理uWCDMA關(guān)鍵技術(shù)n第三代移動通信的提出第三代移動通信的提出nIMT-2000是第三代移動通信系統(tǒng)（3G）的統(tǒng)稱n第三代移動通信系統(tǒng)最早由國際電信聯(lián)盟（ITU）1985年提 出，考慮到該系統(tǒng)將于2000年左右進入商用市場，工作的頻段在2000MHz，且最高業(yè)務(wù)速率為2000Kbps，故于1996年正式更名為IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）n第三代移動通信系統(tǒng)是一種能提供多種類型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，能實現(xiàn)全球無縫覆蓋，具有全球漫游能力，與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小型便攜式終端在任何時候、任何地點進行任何種類通信的通信系統(tǒng)3G發(fā)展概述n全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，全球無縫覆蓋全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，全球無縫覆蓋n高效的頻譜效率（高效的頻譜效率（CDMA）n高服務(wù)質(zhì)量、高保密性能高服務(wù)質(zhì)量、高保密性能n易于易于2G系統(tǒng)演進過渡系統(tǒng)演進過渡n提供多媒體業(yè)務(wù)提供多媒體業(yè)務(wù)u車速環(huán)境：144kbpsu步行環(huán)境：384kbpsu室內(nèi)環(huán)境：2048kbpsIMT-2000 的目標(biāo)WCDMAWCDMA協(xié)議版本的演進協(xié)議版本的演進WCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃清晰，制定嚴(yán)謹標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃清晰，制定嚴(yán)謹n WCDMA支持支持HSDPA技術(shù)，順應(yīng)未來高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求技術(shù)，順應(yīng)未來高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求n WCDMA將分階段引入將分階段引入IP，目標(biāo)是實現(xiàn)全網(wǎng)的，目標(biāo)是實現(xiàn)全網(wǎng)的IP化，標(biāo)準(zhǔn)比較化，標(biāo)準(zhǔn)比較完善完善n WCDMA 2001/06及以后發(fā)布的協(xié)議能夠保持前向兼容及以后發(fā)布的協(xié)議能夠保持前向兼容nR96 HSCSD（High Speed Circuit Switched Data）nR97 GPRS（General Packet Radio Service）nR98 EDGE（Enhanced Data Rate for GSM Evolution）R4R5R99n繼承繼承2G（GSM和和GPRS）所有的業(yè)務(wù)和）所有的業(yè)務(wù)和功能功能n核心網(wǎng)分核心網(wǎng)分CS電路域和電路域和PS分組域分組域n接入網(wǎng)引入接入網(wǎng)引入WCDMA UTRANn核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口基于接口基于ATMn繼承繼承WCDMA R99所有的所有的業(yè)務(wù)和功能業(yè)務(wù)和功能n電路域結(jié)構(gòu)的變化：控制電路域結(jié)構(gòu)的變化：控制和承載相分離，和承載相分離，MSC可以可以用合一或用合一或SERVER、MGW分離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)分離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)n電路域電路域引入分組話音，支引入分組話音，支持持多種傳輸技術(shù)：多種傳輸技術(shù)：TDM，ATM，IPn繼承繼承WCDMA R4所有的業(yè)所有的業(yè)務(wù)和功能務(wù)和功能n核心網(wǎng)增加核心網(wǎng)增加IM（IP多媒體多媒體域）域）nRAN向向IP方向發(fā)展方向發(fā)展n增強的增強的IP QoS能力，支持能力，支持端到端的端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)多媒體業(yè)務(wù)200020012002IP實時多媒體HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）GSM/GPRS核心網(wǎng)WCDMA FDD電路域IP話音承載電路域CS/MGWTD-SCDMAVoIP QoS是關(guān)鍵R6網(wǎng)絡(luò)的主要特性引入MBMS業(yè)務(wù)上行采用HSUPA，速率提高到5.76MbpsR7網(wǎng)絡(luò)的主要特性采用HSPA，在上下行引入高階調(diào)制，MIMO下行速率提到到28Mbps，上行速率提高到11MbpsR8網(wǎng)絡(luò)的主要特性WCDMA R8，也就是WCDMA LTE 空口的接入技術(shù)由原來的CDMA改為OFDM上/下行速率達到50Mbps/100Mbps，而帶寬是20MHz減少回路時延,提高Qos.時延時延 誤碼誤碼backgroundconversationalstreaminginteractive3G的業(yè)務(wù)應(yīng)用不同業(yè)務(wù)不同業(yè)務(wù)QOS要求要求會話型業(yè)務(wù)類別n語音業(yè)務(wù)n實時會話要求端到端的時延很低且業(yè)務(wù)是對稱或近似對稱n使用AMR(自適應(yīng)多速率)技術(shù)n12.2,10.2,7.95,7.40(IS-41),6.70(PDC),5.90,5.15 和 4.75kbps.nAMR的比特率可由無線接入網(wǎng)根據(jù)空中接口的負荷和話音連接的質(zhì)量控制。nAMR可在網(wǎng)絡(luò)容量，覆蓋和話音質(zhì)量之間根據(jù)運營商的要求進行權(quán)衡交易n視頻電話n時延要求與語音業(yè)務(wù)類似n對于CS連接：采用ITU-T Rec.H.324Mn對于PS連接：采用IETF SIP數(shù)據(jù)流型業(yè)務(wù)類別n多媒體數(shù)據(jù)流n在數(shù)據(jù)流的信息實體之間保持時間的聯(lián)系n數(shù)據(jù)被處理成穩(wěn)定和連續(xù)的流n非對稱業(yè)務(wù)交互式業(yè)務(wù)類別n在一定時間內(nèi)響應(yīng)n基于定位的業(yè)務(wù)n網(wǎng)絡(luò)計算機游戲n網(wǎng)頁瀏覽后臺式業(yè)務(wù)類別n不需立即采取行動nE-mail 的傳遞nSMSn數(shù)據(jù)庫的下載n.3G標(biāo)準(zhǔn)化組織3G技術(shù)體制nWCDMA由標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP所制定ncdma2000體制是基于IS-95的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提出的3G標(biāo)準(zhǔn)，目前其標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP2來完成nTD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)由中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)組織CWTS提出，目前已經(jīng)融合到3GPP關(guān)于WCDMA-TDD的相關(guān)規(guī)范中WCDMA協(xié)議版本的演進R4R5R99n繼承2G（GSM和GPRS）所有的業(yè)務(wù)和功能n核心網(wǎng)分CS電路域和PS分組域n接入網(wǎng)引入WCDMA UTRANn核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口基于ATMn繼承WCDMA R99所有的業(yè)務(wù)和功能n電路域結(jié)構(gòu)的變化：控制和承載相分離，MSC可以用合一或SERVER、MGW分離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)n電路域引入分組話音，支持多種傳輸技術(shù)：TDM，ATM，IPn繼承WCDMA R4所有的業(yè)務(wù)和功能n核心網(wǎng)增加IM（IP多媒體域）nRAN向IP方向發(fā)展n增強的IP QoS能力，支持端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)200020012002功能凍結(jié)點功能凍結(jié)點WCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃清晰，制定嚴(yán)謹標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃清晰，制定嚴(yán)謹n WCDMA支持HSDPA技術(shù)，順應(yīng)未來高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求n WCDMA將分階段引入IP，目標(biāo)是實現(xiàn)全網(wǎng)的IP化，標(biāo)準(zhǔn)比較完善n WCDMA 2001/06及以后發(fā)布的協(xié)議能夠保持前向兼容IP實時多媒體HSDPAGSM/GPRS核心網(wǎng)WCDMA FDD電路域IP話音承載電路域CS/MGWTD-SCDMAVoIP QoS是關(guān)鍵cdma2000標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展cdma2000標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展n cdma2000在核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)方面相對滯后IS-95A規(guī)范完成規(guī)范完成時間點時間點199519982000QCELP話音編碼9.6kbps115.2kbps 8碼道捆綁307.2kbps話音容量加倍cdma20001xEV-DO/DV 2002DO:高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)DV:高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)話音業(yè)務(wù)IS-95Bcdma20001x cdma2000-3x TD-SCDMA發(fā)展歷程三種主流標(biāo)準(zhǔn)的比較WCDMACDMA2000TD-SCDMA接收機結(jié)構(gòu)接收機結(jié)構(gòu)RAKERAKERAKE閉環(huán)功控頻率閉環(huán)功控頻率（Hz）1500800200越區(qū)切換越區(qū)切換軟，硬切換軟，硬切換軟，硬切換軟，硬切換接力切換接力切換解調(diào)方式解調(diào)方式相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)碼片速率碼片速率（Mcps）3.84N1.22881.28傳輸帶寬傳輸帶寬（MHz）51.251.6幀長幀長10ms20ms10ms(2個個5ms子幀）子幀）同步方式同步方式異步異步/同步同步同步同步同步同步雙工方式雙工方式FDDFDDTDD185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCE FAFEMSSReserveBroadcast auxiliary2165 MHz1990 MHz1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHzUMTSGSM 1800DECTMSS1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 2000MSSUMTSJapanMSSIMT 2000MSSIMT 2000PHS18951918BC1885AA2170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805 MHz1865186518701885189018951910193019451965197019753G頻譜分配中國3G頻譜分配（2002年11月）185019001950200020502100215022002250ITU1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHz1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 20002170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSChinaMSSMSSMSSFDDFDD1920 MHzTDDTDD中國3G頻譜分配（2002年11月）nIMT2000、歐洲的頻率劃分和中國一致n北美的頻率劃分與中國的核心頻段沖突n第三代公眾移動通信系統(tǒng)的工作頻段為：n（一）主要工作頻段：主要工作頻段：n頻分雙工（頻分雙工（FDD）方式：）方式：19201980MHz21102170MHz；n時分雙工（時分雙工（TDD）方式：）方式：18801920MHz/20102025MHz。n（二）補充工作頻率：n頻分雙工（FDD）方式：17551785MHz18501880MHz；n時分雙工（TDD）方式：23002400MHz，與無線電定位業(yè)務(wù)共用，均為主要業(yè)務(wù)，共用標(biāo)準(zhǔn)另行制定。n（三）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)工作頻段：n19802010MHz21702200MHz。WCDMA基本組成SRNSDRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNRNC IuIuIur IubIubIubIubUEUuWCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Iu-CSIu-CSIu-PSIu-PSIubRNCNode BNode BRNSIurIubRNCNode BNode BRNSVLRMSCVLRMSCAEGMSCAbisBSCBTSBTSBSSPSTNPSTNGEIRFHLRAUCDCHAbisBSCBTSBTSBSSother PLMNGiGsSGSNGbGGSNGnGpPDNGfGrGc課程內(nèi)容u概述uWCDMA無線原理uWCDMA關(guān)鍵技術(shù)多址接入FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA頻分多址技術(shù)頻分多址技術(shù) 業(yè)務(wù)信道在不同頻段分配給不同業(yè)務(wù)信道在不同頻段分配給不同的用戶。如的用戶。如TACSTACS、AMPSAMPS。時分多址技術(shù)時分多址技術(shù) 業(yè)務(wù)信道在不同的時間分配給不業(yè)務(wù)信道在不同的時間分配給不同的用戶。如同的用戶。如GSMGSM、DAMPSDAMPS。碼分多址技術(shù)碼分多址技術(shù) 所有用戶在同一時間、同一頻段所有用戶在同一時間、同一頻段上、根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。上、根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。雙工方式qTDD方式方式可用于任何頻段適合于小區(qū)/微微小區(qū)組網(wǎng)適合于上下行非對稱及對稱業(yè)務(wù)qFDD方式方式需要成對頻段適合于大區(qū)制全國性組網(wǎng)適合于上下行對稱業(yè)務(wù)；q其他其他TDD(時分雙工；如時分雙工；如TD-SCDMA)D U D D D DDDFDD（頻分雙工；如（頻分雙工；如WCDMA和和CDMA2000）DD D D DDDU無線傳播特性(多徑效應(yīng))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無線傳播特性(信號衰落)無線傳播特性q電磁傳播直射、反射、散射和繞射電磁傳播直射、反射、散射和繞射q無線環(huán)境中的信號衰減分成三部分無線環(huán)境中的信號衰減分成三部分n路徑損耗：幅度衰減較大n慢衰落:由障礙物阻擋造成陰影效應(yīng)，接收信號強度下降，但該場強中值隨地理改變變化緩慢，故稱慢衰落，又稱為陰影衰落。慢衰落的場強中值服從對數(shù)正態(tài)分布，且與位置/地點相關(guān)，衰落的速度取決于移動臺的速度n快衰落:合成波的振幅和相位隨移動臺的運動起伏變化很大，稱為快衰落。深衰落點在空間上的分布是近似的相隔半個波長。因其場強服從瑞利分布，又稱為瑞利衰落，衰落的振幅、相位、角度隨機。q快衰落包絡(luò)分布的描述方法快衰落包絡(luò)分布的描述方法瑞利分布：非視距傳播萊斯分布：視距傳播抗快衰落措施分集抗快衰落措施分集信號分集n時間分集n符號交織、檢錯、糾錯編碼、RAKE接收機技術(shù)n空間分集n采用主、分集天線接收。主、分集天線的接收信號不具有同時衰減的特性?；窘邮諜C對一定時間范圍內(nèi)不同時延信號的均衡能力也是一種空間分集的形式。n頻率分集nGSM采用跳頻nCDMA采用擴頻技術(shù)WCDMA數(shù)據(jù)簡要發(fā)送接收過程偽隨機序列偽隨機序列信源信號信源信號TX解調(diào)信號解調(diào)信號RX偽隨機序列偽隨機序列擴頻信號擴頻信號擴頻技術(shù)q 擴頻通信就是將信號的頻譜展寬后進行傳輸?shù)募夹g(shù)。q 其理論解釋為Shannon定理：C=Wlog2(1+S/N)C:C:信道容量信道容量 W:W:信道帶寬信道帶寬 S/NS/N：信噪比：信噪比碼序列的正交碼序列的正交擴頻與解擴擴頻通信示意圖fS（f）f0擴頻前的信號頻譜信號S（f）ff0擴頻后的信號頻譜信號S（f）ff0解擴頻后的信號頻譜信號干擾噪聲fS（f）f0解擴頻前的信號頻譜信號干擾噪聲信號脈沖干擾白噪聲擴頻與解擴q 擴頻定義與處理增益q PG（處理增益）=Wc/R Wc是碼片速率 R是信息速率q 用dB表示為PG=10log10(Wc/R)q 接收端進行相關(guān)解擴即可恢復(fù)原始信號q 擴展倍數(shù)越多，處理增益越高，抗干擾能力越強擴頻解擴碼片碼片原始數(shù)據(jù)擴頻碼擴頻信號=數(shù)據(jù)碼字擴頻碼原始數(shù)據(jù)=擴頻信號碼字1-11-11-11-11-1簡單的CDMA發(fā)射接收機擴頻接擴示意圖數(shù)據(jù)比特數(shù)據(jù)比特 在上圖所示的例子中，將原始數(shù)據(jù)與擴頻碼序列混合后（相乘），恰好在原始數(shù)據(jù)的每個比特周期內(nèi)插入了8個碼片，傳輸?shù)念l率大為展寬。在接收端的解擴就是在比特周期內(nèi)用與發(fā)端相同的擴頻序列對擴頻后的碼片積分，使得數(shù)據(jù)得到恢復(fù)。處理增益就是碼片周期與原始數(shù)據(jù)比特周期的比值。在比特周期固定的情況下，碼片周期取決于擴頻帶寬，擴頻帶寬越寬，處理增益越大，更有利于數(shù)據(jù)序列恢復(fù)。由于無線頻譜資源有限，擴頻帶寬的大小是一個綜合平衡的選擇，不可能一味求大。在目前制式中WCDMA的擴頻帶寬為5MHZ，CDMA2000擴頻帶寬為1.25MHZ。擴頻原理介紹符號速率 SF=3.84McpsWCDMA中，上行信道碼的SF為：4256 下行信道碼的SF為：4512WCDMA系統(tǒng)的擴頻OVSF:OVSF:正交可變擴頻因子正交可變擴頻因子OVSF碼碼擾碼擾碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)比特比特擴頻后擴頻后碼片碼片擴頻通信的特點q 抗多徑干擾能力強q 抗突發(fā)脈沖干擾q 保密性高q 低發(fā)射功率q 易于實現(xiàn)大容量多址通信q 占用頻帶寬無糾錯編碼：BER10-1 10-2不能滿足通信需要卷積編碼：BER10-3滿足語音通信需要Turbo 碼：BER 信道的相關(guān)時間，RAKE接收利用的多徑信號被認為是發(fā)射機多次發(fā)送過來的信號WCDMA使用的分集技術(shù)課程內(nèi)容u概述uWCDMA無線原理uWCDMA關(guān)鍵技術(shù)q碼信道之間的非正交產(chǎn)生多址干擾，存在功率攀升現(xiàn)象。qWCDMA網(wǎng)絡(luò) 會議室 碼信道傳輸用方言交談 信道功率說話聲音 保證信道質(zhì)量聽清對話 信道功率增加談話聲音提高功率攀升大家都提高聲音 超過線性范圍崩潰喊破喉嚨，仍然聽不清 小區(qū)外的干擾房間外的干擾功率攀升信號被離基站近的UE的信號“淹沒”，無法通信一個UE就能阻塞整個小區(qū)遠近效應(yīng)遠近效應(yīng)Powerf每個用戶對于其他用戶都相當(dāng)于干擾，遠近效應(yīng)嚴(yán)重影響系統(tǒng)容量Powerf采用功控技術(shù)減少了用戶間的相互干擾，提高了系統(tǒng)整體容量功率控制Powerf功率控制的目標(biāo)功率控制的目標(biāo)：使每一條通信鏈路在任何時刻只使用滿足通信質(zhì)量指標(biāo)的最低能量克服遠近效應(yīng)和補償衰落克服遠近效應(yīng)和補償衰落 減小多址干擾，保證網(wǎng)絡(luò)容量減小多址干擾，保證網(wǎng)絡(luò)容量 延長電池使用時間延長電池使用時間 下行功率控制下行功率控制小區(qū)發(fā)射功率小區(qū)發(fā)射功率上報功率控制比特上報功率控制比特手機發(fā)射信號手機發(fā)射信號功率控制命令功率控制命令上行功率控制上行功率控制功率控制三種功率控制開環(huán)開環(huán)UE從導(dǎo)頻信道中測量RSCP，估算出路徑損耗，調(diào)整發(fā)射功率至接入網(wǎng)絡(luò)成功閉環(huán)內(nèi)環(huán)閉環(huán)內(nèi)環(huán)測量信噪比和目標(biāo)信躁比比較，發(fā)送指令調(diào)整發(fā)射功率WCDMA閉環(huán)功率控制頻率為1500Hz若測定SIR目標(biāo)SIR，降低移動臺發(fā)射功率若測定SIR目標(biāo)SIR，增加移動臺發(fā)射功率閉環(huán)外環(huán)閉環(huán)外環(huán)測量誤幀率（誤塊率），調(diào)整目標(biāo)信噪比 閉環(huán)功率控制涉及到UE、基站（NODE B），和RNC三個網(wǎng)元及Uu、Iub兩個接口。其中UE和基站這一部分功能成為內(nèi)環(huán)功率控制，其余部分則成為外環(huán)功率控制 開環(huán)是指閉合的上下行鏈路還沒有建立之前，無法通過收發(fā)信機間的反饋確定最佳發(fā)射功率，開環(huán)功率控制是在傳輸信道及接收機狀況未知的情況下來估計最佳的初始發(fā)射功率的過程。UENode BUE開環(huán)功率控制開環(huán)功率控制的目的就是提供：開環(huán)功率控制的目的就是提供：初始發(fā)射功率的粗略估計初始發(fā)射功率的粗略估計 UENode BRNC外環(huán)內(nèi)環(huán)閉環(huán)功率控制1500Hz測量接收信號SIR并比較10-100Hz設(shè)置SIRtar測量接收數(shù)據(jù)BLER并比較TPC設(shè)置BLERtar 當(dāng)UE成功接入系統(tǒng)，進入業(yè)務(wù)信道后，上下行鏈路已經(jīng)關(guān)閉。這時的功率控制是基于不斷地測量反饋來調(diào)整、更新上下行鏈路發(fā)射功率的過程，稱為閉還功率控制。功率控制效果n下行鏈路功率控制目的節(jié)約基站的功率資源，減少對其他基站的干擾n上行鏈路功率控制目的克服遠近效應(yīng)，所有的信號到達基站的功率相同功率控制決功率控制決定了定了WCDMAWCDMA系系統(tǒng)的容量統(tǒng)的容量切換的概念當(dāng)移動臺在通話過程中從一個基站覆蓋區(qū)移動到另一個基站覆蓋區(qū)，或者由于外界干擾而造成通話質(zhì)量下降時，必須改變原有的話音信道而轉(zhuǎn)接到一條新的空閑話音信道上去，以繼續(xù)保持通話的過程。目的：目的：為了保持終端在移動過程中跨越不同無線覆蓋區(qū)域時，業(yè)務(wù)的連續(xù)性。切換基本分類q 軟切換4 同一NodeB下的小區(qū)軟切換（更軟切換）4 不同NodeB間的小區(qū)軟切換4 不同RNC間的小區(qū)軟切換（涉及Iur口）q 硬切換4 不同載頻間的硬切換4 同一載頻下的硬切換（強制性硬切換）4 系統(tǒng)間硬切換（如與GSM之間）4 不同模式間硬切換（如FDD與TDD之間）切換技術(shù) 硬切換硬切換 軟切換軟切換WCDMA切換基本過程q 測量控制測量控制4UTRAN通過Measurement Control命令要求UE進行測量。q 判決算法判決算法4由各廠家自行確定。也是對系統(tǒng)的性能影響較大的部分。q 執(zhí)行切換執(zhí)行切換4執(zhí)行不同的切換，采用不同的切換命令。（A）RNC向UE發(fā)送測量控制消息（Measurement Control）（B）UE根據(jù)RNC的要求進行測量，并上報結(jié)果（Measurement Report）（C）RNC針對不同的UE存儲其在各載頻中的各小區(qū)的測量結(jié)果（D）根據(jù)測量報告評估各載頻的信號質(zhì)量（包括頻間和系統(tǒng)間）（E）質(zhì)量判決（G）對應(yīng)虛擬激活集小區(qū)分配資源，準(zhǔn)備切換（F）維護激活集和監(jiān)控集（包括當(dāng)前載頻和異頻）（H）在對應(yīng)的異系統(tǒng)小區(qū)，分配資源，準(zhǔn)備切換當(dāng)前載頻質(zhì)量好其他系統(tǒng)質(zhì)量好其他載頻質(zhì)量好（I）若需要切換，則確定目標(biāo)小區(qū)，且發(fā)送相應(yīng)的切換命令切換過程流程圖q 激活集（激活集（active setactive set）：）：指與某個移動臺建立連接的小區(qū)的集合。用戶信息從這些小區(qū)發(fā)送。q 監(jiān)測集（監(jiān)測集（monitor set monitor set）：）：不在激活集中，但是根據(jù)UTRAN分配的相鄰節(jié)點列表而被監(jiān)測的小區(qū)，屬于監(jiān)測集。q 檢測集（檢測集（detected setdetected set）：）：既不在有效集中，也不在監(jiān)測集中的小區(qū)。與切換相關(guān)的概念硬切換q硬切換的測量對移動臺設(shè)備的要求更復(fù)雜q如果是不同頻率的硬切換，需要測量其他頻點的信號qWCDMA采用壓縮模式的方式來實現(xiàn)頻間小區(qū)信號的測量啟動壓縮模式的目的q 為了完成頻間切換和系統(tǒng)間切換，UE必須能夠周期性地對異頻系統(tǒng)進行測量q 普通情況下WCDMA系統(tǒng)中正在進行業(yè)務(wù)（特別是話音業(yè)務(wù)）的只有一個收發(fā)器的UE將在所有時間進行接收和發(fā)送，也就是說在普通情況下UE將沒有機會進行異頻測量q 壓縮模式為處于DCH狀態(tài)的UE提供了對異頻系統(tǒng)進行測量的窗口壓縮模式可用于頻間測量的發(fā)射間隙（最長7個時隙=4.7ms）1個無線幀（10ms）10ms 壓縮模式發(fā)射時間示意圖 在用戶發(fā)起呼叫時，RRM根據(jù)系統(tǒng)資源的可用情況決定接納還是拒絕用戶。當(dāng)系統(tǒng)剩余的資源足夠用戶使用時，接納呼叫的用戶，并分配相應(yīng)的資源（如擾碼、信道碼等）給呼叫用戶。接納控制接納控制過程當(dāng)用戶發(fā)起接入呼叫申請資源時，RNC進行呼叫接納控制系統(tǒng)負荷門限剩余容量申請接入業(yè)務(wù)負荷增量值負荷增量Ithreshold 小區(qū)基站所接收到的總寬帶功率(Received Total Wide Power)接入門限值業(yè)務(wù)類型Iown-cell0NIother-cell新業(yè)務(wù)接入后基站所接收到的干擾功率增量的預(yù)測值。與業(yè)務(wù)類型相關(guān)，需要根據(jù)預(yù)測算法給定。業(yè)務(wù)優(yōu)先級（切換余量）下行接納控制Ptotal_old+P=Pthreshold 接入門限值基站的最大發(fā)射功率新業(yè)務(wù)接入后基站總發(fā)射功率增量的預(yù)測值。與業(yè)務(wù)類型相關(guān)，需要根據(jù)預(yù)測算法給定。小區(qū)基站目前的總發(fā)射功率,Node B上報給RNC（Transmitted Carrier Power*Pmax）業(yè)務(wù)優(yōu)先級（切換余量）負載控制系統(tǒng)不斷在實時測量系統(tǒng)小區(qū)的負荷，當(dāng)負荷平均值在一個設(shè)定的時間內(nèi)超越某一個門限值時就有必要進行負荷控制。負荷控制的核心思想是保證系統(tǒng)在穩(wěn)定運行的前提下，最大限度地接入盡可能多的業(yè)務(wù)，以達到高效運行的目的。負荷控制負荷控制負荷控制就是在系統(tǒng)負荷過高時通過各種方法降低系統(tǒng)的負荷，使系統(tǒng)負荷限制在一定的范圍內(nèi)，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。負荷控制的目的移動終端速度和位置的變化造成無線傳輸環(huán)境的惡化發(fā)射功率的上升，使系統(tǒng)負荷增大負載控制流程開始判斷負荷情況（1）允許切入、接入（2）允許增加功率（3）提高速率（4）其它負荷偏低負荷偏高負荷正常（1）允許切入、接入（2）允許增加功率（1）停止切入、接入（2）停止增加功率（3）速率降低（4）切換（切出）（5）執(zhí)行掉話上行鏈路的負荷控制q 觸發(fā)條件：4實時測量的上行鏈路總的接收功率（RTWP）超過了 門限值；4由于高優(yōu)先級業(yè)務(wù)在接納控制模塊所觸發(fā)q 降低負荷的措施：4上行鏈路快速負荷控制：減小上行鏈路快速功率控制的 Eb/N0的目標(biāo)值；4減小非實時分組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的吞吐量；4切換到另一個載頻；4切換到GSM系統(tǒng)；4減小實時業(yè)務(wù)的比特率：例如ARM語音編碼；4在受控條件下掉話。q 增加負荷的措施：4主動增加PS域業(yè)務(wù)的負荷和提高AMR語音編碼的速率。下行鏈路的負荷控制q 觸發(fā)條件：4實時測量的下行鏈路的總發(fā)射功率超過目標(biāo)門限值；4由于高優(yōu)先級業(yè)務(wù)在接納控制模塊所觸發(fā)q 降低負荷的措施：q 增加負荷的措施：4主動增加PS域業(yè)務(wù)的負荷和提高AMR語音編碼的速率。4下行鏈路快速負荷控制：減小下行鏈路快速功率控制的 Eb/N0的目標(biāo)值；4減小非實時分組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的吞吐量；4切換到另一個載頻；4切換到GSM系統(tǒng)；4減小實時業(yè)務(wù)的比特率：例如.ARM語音編碼；4在受控條件下掉話。小區(qū)呼吸是負載控制的一個手段 呼吸效應(yīng)是指小區(qū)覆蓋隨系統(tǒng)負載的變化而變化。GSM網(wǎng)絡(luò)的覆蓋由信號電平確定，其值相對固定，不存在呼吸效應(yīng)，而CDMA系統(tǒng)由于小區(qū)覆蓋和系統(tǒng)負載密切相關(guān)，隨著負載的變化，小區(qū)的覆蓋也會發(fā)生相應(yīng)的變化，這稱之為小區(qū)呼吸，是CDMA系統(tǒng)的特性之一。從上行來看，小區(qū)覆蓋取決于UE發(fā)射功率和基站的熱噪聲，負載增加導(dǎo)致系統(tǒng)噪聲提高，覆蓋相應(yīng)縮小。在CDMA網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)呼吸的影響也有正反兩個方面。從正面看，呼吸效應(yīng)可以均衡小區(qū)間的負載。從反面看，網(wǎng) 絡(luò) 設(shè) 計 時 需 要 給 呼 吸 效 應(yīng) 預(yù) 留 容 量，否 則 會 影 響 覆 蓋 的 匹 配。小區(qū)呼吸 在WCDMA系統(tǒng)中，用到兩種碼，OVSF碼和擾碼。在WCDMA移動通信系統(tǒng)中用主擾碼來區(qū)分小區(qū)，下行用信道化碼(OVSF碼)區(qū)分物理信道，上行采用擾碼來區(qū)分用戶。但由于正交可變擴頻因子碼（Orthogonal Variable Spreading Factor-OVSF）是寶貴的稀有資源，一個小區(qū)對應(yīng)一張碼表，為了使得系統(tǒng)既能接入盡量多的用戶，提高系統(tǒng)的容量，就必須考慮碼資源的合理使用問題，所以對于下行信道化碼資源的規(guī)化和管理就非常重要。盡管上行擾碼數(shù)量非常多，但為了避免在不同的RNC之間的小區(qū)不同用戶使用相同的擾碼，則也需對RNC的擾碼進行規(guī)劃。碼資源規(guī)劃的目的碼資源規(guī)劃的目的:碼資源規(guī)劃模塊在系統(tǒng)中的位置碼資源規(guī)劃模塊在系統(tǒng)中的位置:位于CRNC的RRC中。碼資源管理OVSF碼樹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,-1,-1,1)OVSF碼樹 WCDMA網(wǎng)絡(luò)可以使用的碼字是SF為4512的碼字，SF越小其支持的速率越高。1.分配碼的前提：分配碼的前提：要保證其到樹根路徑上和其子樹上沒有其它碼被分配；2.分配碼的結(jié)果：分配碼的結(jié)果：會阻塞掉其子樹上的所有低速擴頻碼和其到根路徑上的高速擴頻碼；3.碼分配的原則：碼分配的原則：盡量保留SF小的碼字以提高利用率。SF=8SF=32SF=16信道化碼的特點SF=4SF=8SF=16SF=32SF=4SF=8SF=16SF=32012310987654151413121126313029282716212019181724232225綠色代表由于低速擴頻因子的碼字被分配而屏蔽掉的高速擴頻因子碼字寶石籃代表優(yōu)化分配的碼字（根據(jù)申請的擴頻因子）紅色代表已分配的碼字深藍代表高速擴頻因子的碼字被分配而屏蔽掉的低速擴頻因子碼字三個結(jié)果中任取一個碼分配示例p業(yè)務(wù)處理占用資源主要與該業(yè)務(wù)的擴頻因子有關(guān).擴頻因子越小,數(shù)據(jù)流量越大,占用的資源也越多。p各種常見業(yè)務(wù)的擴頻因子分別為 AMR12.2Kbps(SF=128)CS64Kbps(SF=32)PS64Kbps(SF=32)PS144Kbps(SF=16)PS384Kbps(SF=8)常見業(yè)務(wù)的擴頻因子常見業(yè)務(wù)的擴頻因子信道化碼擾碼DATA比特速率碼片速率碼片速率擾碼與擾碼與UE同步同步擴頻與擾碼的關(guān)系：擴頻與擾碼的關(guān)系：在WCDMA系統(tǒng)中，擾碼的目的是為了將不同的終端和基站區(qū)分開來。擾碼是在擴頻之后使用的，因此它不會改變信號的帶寬，而只是將不同信源的信號區(qū)分開來。這樣，即使多個發(fā)射機使用相同的碼子擴頻也不會出現(xiàn)問題。在上圖中原始數(shù)據(jù)經(jīng)過信道化碼擴頻后，已經(jīng)達到了碼片速率，所以擾碼不影響符號的速率。OVSF1用戶1擾碼與擾碼與UE同步同步WCDMA下行擴頻加擾示意圖：下行擴頻加擾示意圖：OVSF1用戶1OVSF1用戶1擾碼時隙同步時隙同步幀同步和碼組識別幀同步和碼組識別擾碼識別擾碼識別UE使用SCH的主同步碼PSC去獲取該小區(qū)的時隙同步UE使用SCH的輔助同步碼SSC去找到幀同步，并對第一步中找到的小區(qū)的碼組進行識別UE通過CPICH對碼組進行相關(guān)確定小區(qū)主擾碼，然后檢測PCCPCH，UE讀取BCH信息擾碼與擾碼與UE同步同步小區(qū)搜索過程小區(qū)搜索過程q 由于在多徑信號中含有可以利用的信息（不同的路徑信號中可能含有可以互補的信息），所以，CDMA接收機可以通過合并多徑信號來改善接收信號的信噪比。q RAKE接收機就是通過多個相關(guān)檢測器接收多徑信號中各路信號，并把它們合并在一起。RAKE接收機RAKE接收多徑示意圖d1d2tttd3發(fā)射發(fā)射接收接收Raker合并合并噪聲噪聲同步捕捉/跟蹤RAKE 支路1RAKE 支路2RAKE 支路M路徑選擇Z1ZOUTZ2ZM相位控制r(t)12MRAKE接收機工作原理q 在接收端，將M條相互獨立的支路進行合并后，可以得到分集增益。合并方式有三種：選擇合并、最大比合并、等增益合并。q WCDMA系統(tǒng)采用最大比合并方式，獲得最佳分集增益。RAKE 接收技術(shù)有效地克服多徑干擾，提高接收性能RAKE接收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tts(t)s(t)RAKE接收接收發(fā)射codingdecoding直射信號反射信號如果時間差 1 碼片長度（傳播路徑差大約是78米）coding謝謝大家！謝謝大家！