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1、WCDMA网规网优基础培训,内容提要,5. WCDMA的无线资源管理,1. WCDMA概述,3. WCDMA无线接口,2. WCDMA关键技术,4. 移动性管理,6. 三种3G技术的比较,3G为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案,移动通信发展概况,WCDMA (Wideband Code Division Multi Access)宽带码分多址；信号带宽5MHz，码片速率3.84Mcps 核心网基于GSM/GPRS网络的演进，保持与GSM/GPRS网络的兼容性。逻辑上分为电路域和分组域两部分，分别完成电路型业务和分组型业务。 可变比特速率。（可变扩频因子）；提供高速的数据速率，采用HSD
2、PA将下行速率提高到21Mbps，HSUPA将上行速率提高到5.8Mbps；,采用异步方式，无需GPS精确定；,支持上、下行不对称的业务，如视频点播和网页浏览，下行业务远大于上行业务。,更高的频谱利用率，频率复用度为1。,1500Hz的快速功率控制，更好地克服快衰落的影响。,WCDMA的技术特点,主要工作频段： UL 19201980MHz （UE发，NodeB收） DL 21102170MHz （NodeB发，UE收） WCDMA频点计算公式：频点号频率5 上行中心频点号：96129888 下行中心频点号：1056210838 联通现网工作频率： UL 19401955MHzDL 21302
3、145MHz,WCDMA能够使用的频段,WCDMA的主要参数,WCDMA网络结构,NodeB 基站结构,RNC 基站控制器模块化结构,主要板件单元： 1.OMU：运行维护单元 OMU主要负责无线网络配置和恢复。OMU监视网络的状态，并在必要的时候闭锁故障单元 。OMU单元包含基础的系统维护功能，并担当RNC和网元管理单元之间的接口。 2.OMS：运行维护服务器 OMS负责RNC网元管理功能，为上层网络管理功能和本地用户提供接口。 3.SFU：交换结构单元 ATM交换结构单元(SFU)提供ATM信元交换功能。 4.MXU：多路复用器 多路复用器(MXU)将业务从从属单元复用到ATM交换结构。 5
4、.RSMU：资源和交换管理单元 资源和交换管理单元 执行RNC的中央资源管理任务，例如连接控制，ATM电路查询和与DSP相关的资源管理任务。 6.ICSU ： 接口控制和信令单元 7.NPS1P ：提供与其他网元的接口（Nodeb，MSC） 8.NPGEP ：提供Gigabit Ethernet 外部接口，以及执行物理层和IP层的功能 9.DMCU ： 数据和宏分集合并单元执行与RNC有关的用户和控制面功能 10.TBU ： 负责硬件管理系统中的网元同步，时钟信号分发和硬件消息传输功能,图1 UMTS网络单元构成示意图,UMTS系统结构,内容提要,5. WCDMA的无线资源管理,1. WCDM
5、A概述,3. WCDMA无线接口,2. WCDMA关键技术,4. 移动性管理,6. 三种3G技术的比较,通信系统中有三种多址接入技术： 频分多址 Fre 时分多址 Fre+Ts 码分多址 Fre+Code,多址接入,W-CDMA: FDD or TDD,双工技术,WCDMA的主要业务分类,时延,误码,不同业务 QOS要求,会话类业务,流类业务,交互类业务,背景类业务,会话类型,基本特点：对时延要求最高，具有很强的实时性，要求实时会话总是发生在对等的终端用户之间，业务量对称或者基本对称。要求的最大时延需满足人主观对音频、视频的感觉（主观测量大约需小于400ms）。,典型应用：语音业务、可视电话、
6、视频会议。,数据流类型,基本特点：数据流类型业务是非常不对称的，故它对时延要求比会话类型低，允许有较大的时延，但可以通过流式多媒体技术把数据转换成一个稳定均匀而连续的流来处理，对于较大时延引起的抖动，可以通过缓存来平滑，最终需保持业务流中各信息实体的时间关系。,典型应用：视频点播。,WCDMA的主要业务分类,互动类型,基本特点：对时延的要求更低，采取终端用户请求响应模式，要求较低的误码率。,典型应用：网页浏览、网络游戏。,后台类型,基本特点：数据流类型对时延要求最低，允许有很大的时延，接收端并不期待数据在短时间内到来，对发送的时间也不太敏感。发送的内容不需透明传送，但必须无差错接收。,典型应用
7、：E-mail、短消息、彩信、电子明信片、下载服务。,WCDMA的主要业务分类,信源编码,信道编码,扩频,调制,信源译码,信道译码,解扩,解调,无线信道,如AMR编码,Bit,Symbol,Chip,加扰,5M带宽,加差错保护，如加CRC校验,WCDMA系统的基本框图,交织,NRZ编码,DS-CDMA,直接扩频的意义,直接扩频,接收端,DS-CDMA,直接扩频,物理信道 = 频率+ 码字（+相位） = 频率+ 扩频码 + 扰码 （+相位）,信道化码 (OVSF codes):,扰码(Scrambling codes):,码字,上行：区分同一RNC下的不同的用户； 下行：区分不同的小区；,上行：
8、在同一UE进行多码道传输时，区分不同的物理信道； 下行：区分同一小区下的不同物理信道；,信道化码- OVSF,SF = 1,SF = 2,SF = 4,SF = 8 to 512,码树,High data rates: low SF Low data rates: high SF,扩频码与业务速率的映射； 扩频增益、处理增益的关系,扩频码特点： 非连续性；2的k次方； SF本身代表其长度； SF代表本身可用SF码的个数；,码字越短，轻微不同步下正交性越差！,码字正交性,信道化码的分配,码字正交性，父子关系；,码字分配原则： 尽量保留扩频因子小的码字以提高利用率； 尽量上、尽量右；,4512,4
9、256,信道化码的上下行分配：动态、静态,信道化码分配举例,C1,0,C2,0,C2,1,C4,0,C4,1,C4,2,C4,3,C8,0,C8,1,C8,2,C8,3,C8,4,C8,5,C8,6,C8,7,我要SF4,我要SF4,码字受限,扰码 PN序列,PN 序列属性,极好的自相关性 和自身不移位序列 100%相关 和自身移位序列不相关或者相关性很小 极好的互相关性 和其他扰码相关性很小,上行扰码,共有 224 个长38,400 chips的长扰码,225-1 chip 长序列,上行扰码分配,下行扰码,8192 个扰码,512 组 （1个主扰码+ 15个辅扰码）,512个主扰码分为64组
10、,大概有262,143( 2181)个不同的下行扰码 规范从中选取 8192 个扰码来应用,8192,.,Cell #1,Cell #512,.,主扰码,辅扰码 #1,辅扰码 #2,辅扰码 #15,下行扰码分配,Rake 接收机可以将多径环境下产生的多路信号进行合并，有效地克服多径干扰，提高了接收性能。它有多个fingers，每个对应一条多径信号。先将接收到的信号用经过时间对齐的码解扩，然后将每路信号按照相等的增益或者最大比合并的方式进行合并。,RAKE接收机,技术的选用是围绕要克服的问题来进行的,WCDMA多址接入方式 纠错编码技术 交织技术 复用技术 扩频技术 分集技术,高速率、大容量 无
11、线传播中的干扰 深衰落 多媒体业务 抗干扰 提高系统容量,内容提要,5. WCDMA的无线资源管理,1. WCDMA概述,3. WCDMA无线接口,2. WCDMA关键技术,4. 移动性管理,6. 三种3G技术的比较,物理信道,物理信道的定义：特定的载频(Carrier Frequency) + 扰码(Scrambling Code) + 信道化码(Channelization Code) （相位）,UTRA FDD无线接口协议结构,无线接口信道分类,从不同协议层次上讲，WCDMA承载用户各种业务的信道被分为以下三类： 逻辑信道：直接承载用户业务 根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务，分为
12、控制信道和业务信道 传输信道：物理层对MAC层提供的服务 根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息，分为专用信道和公共信道 物理信道：各种信息在无线接口传输时的最终体现形式,逻辑信道分类,业务逻辑信道（TCH）,控制逻辑信道（CCH）,专用业务信道 （DTCH） 公共业务信道 （CTCH）,广播控制信道 （BCCH） 寻呼控制信道 （PCCH） 专用控制信道 （DCCH） 公共控制信道 （CCCH）,传输信道分类,广播信道 BCH 前向接入信道FACH 寻呼信道 PCH 反向（随机）接入信道 RACH,专用信道 DCH DCH信道可以为上行或下行信道,公共传输信道,专用传输
13、信道,物理信道分类,物理信道分为上行物理信道和下行物理信道 物理信道可以由某一载波频率、码（信道码和扰码）、相位确定 多数信道由无线帧和时隙组成，每一无线帧10ms，包括15个时隙,Data,Slot #0,Slot #1,Slot #14,T,slot,= 2560 chips,T = 10 ms, 38400chips,Data,Slot #i,上行物理信道,上行公共物理信道 物理随机接入信道 (PRACH),上行专用物理信道 专用物理数据信道 (uplink DPDCH) 专用物理控制信道 (uplink DPCCH),上行物理信道,下行物理信道,下行公共物理信道 公共控制物理信道 (C
14、CPCH) 同步信道 (SCH) 寻呼指示信道 (PICH) 捕获指示信道 (AICH) 公共导频信道 (CPICH),下行专用物理信道 (downlink DPCH),下行物理信道,公共物理信道的功能,SCH（同步信道）：用于小区搜索 分成主同步信道P-SCH和从同步信道S-SCH CPICH（公共导频信道）：用于扰码识别 分成主公共导频信道P-CPICH和从公共导频信道S-CPICH P-CPICH：信道码固定为Cch,256,0，扰码为主扰码 P-CPICH是其它下行物理信道的功率基准 从公共导频信道S-CPICH：主要用于智能天线 P-CCPCH（主公共控制物理信道）：用于承载系统消息
15、 信道码固定为Cch,256,1 以上信道每个小区必须配置且仅能配置一条,公共物理信道的功能,S-CCPCH（从公共控制物理信道）：用于承载下行信令 PICH（寻呼指示信道）：用于承载寻呼指示，与S-CCPCH成对配置 PRACH（物理随机接入信道）：用于承载上行信令 接入时隙的间隔为5120chips，代表WCDMA基站最大覆盖半径为200公里 AICH（捕获指示信道）：用于承载对PRACH前缀的捕获指示，与PRACH成对配置 以上信道每个小区必须至少配置一条,专用物理信道的功能,DPDCH（专用物理数据信道）：用于承载用户的业务数据，单码道最大数据速率为384Kbps DPCCH（专用物理
16、控制信道）：用于承载控制信息，为DPDCH提供解调、功控等控制数据 上行DPDCH和DPCCH在不同码道上传送；下行DPDCH和DPCCH在同一码道上以时间复用的方式传送,HSDPA物理信道的功能 HS-PDSCH（HSDPA物理下行共享信道）：用于承载用户的业务数据，单码道最大数据速率为960Kbps HS-SCCH（HSDPA共享控制信道）：用于承载HS-PDSCH信道的控制信令 HS-DPCCH（HSDPA专用物理控制信道）：用于信令传输和功率控制 HSDPA最大数据速率： 960Kbps15码道14.4Mbps,呼叫总体流程,开机呼叫过程,1、开机： 小区搜索 选择驻留频点同步 （1）时隙同步：解已知的P-SCH，获得时隙同步； （2）帧同步：依次解各
