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1、WCDMA无线网络原理简介无线网络原理简介WCDMA无线网络原理简介无线网络原理简介WCDMAWCDMA无线技术原理无线技术原理无线技术原理无线技术原理?WCDMA系统架构及实现系统架构及实现?WCDMA关键技术关键技术?HSDPA技术简介技术简介WCDMA无线网络架构无线网络架构R99GSM /GPRS BSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTS UTRANSS7SCPSMSSCEPSTN ISDNInternet, IntranetMSC/VLRGMSCHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS骨干网/Other PLMNWCDMA网络演进网络演进 2 R4网络基本架构网络基本架
2、构GSM /GPRS BSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTS UTRANSS7SCPSMSSCEPSTN ISDNInternet, IntranetMGWGMSC ServerHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS骨干网/Other PLMNMGWMSC Serve/VLRWCDMA网络演进网络演进 3 R5系统基本结构系统基本结构MGWMGWMSC ServerMSC ServerMGWMGWSGSNSGSNUTRANT-SGWT-SGWMGCFMGCFR-SGWMRFPMRFPPSTN Legacy/ExternalGMSC ServerGMSC ServerHSSHS
3、SR-SGWR-SGWCSCFCSCF CxMsMwMgMr GiGiIMS-MGWIMS-MGWMcMcMcCDMhMhT-SGWT-SGWPS域域IP多媒体域多媒体域CS域域IuGrGiHSSHSSCSCFCSCFGGSNGGSN多址接入技术多址接入技术FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMA频分多址技术频分多址技术 业务信道在不同频段分配给不同的用户。如 TACS、AMPS频分多址技术频分多址技术 业务信道在不同频段分配给不同的用户。如 TACS、AMPS时分多址技术时分多址技术 业务信道在不同的
4、时间分配给不同的用户。如 GSM、DAMPS时分多址技术时分多址技术 业务信道在不同的时间分配给不同的用户。如 GSM、DAMPS码分多址技术码分多址技术 所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同 的编码获得业务信道。如CDMA码分多址技术码分多址技术 所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同 的编码获得业务信道。如CDMAWCDMA数据简要发送过程数据简要发送过程数据数据编码交织编码交织扩频扩频加扰加扰调制调制射频发送射频发送射频接收射频接收解调解调解扰解扰解扩解扩解码解交织解码解交织数据数据信道编码和交织技术的结合使用信道编码和交织技术的结合使用床前明月光春眠不觉晓白发三千丈红豆生南国床床
5、前前明明月月光光春春眠眠不不觉觉晓晓白白发发三三千千丈丈红红豆豆生生南南国国床春白红床春白红前眠发豆前眠发豆明不三生明不三生月觉千南月觉千南光晓丈国光晓丈国床春白红？前眠发豆明不三生明不三生月觉千南月觉千南光晓丈国光晓丈国床？前明明月月光光春？眠不不觉觉晓晓白？发三三千千丈丈红？豆生生南南国国编码交织去交织解码突发错误信道编码信道编码卷积码：卷积码：BER12.2 kbps64 kbps384 kbps144 kbps覆盖半径用户数功率控制和切换控制功率控制和切换控制功率控制功率控制NodeB下发TPC测量接收信号SIR并比较内环内环UE设置SIRtar可以得到可以得到 BLER稳定的 业务数
6、据稳定的 业务数据可以得到可以得到可以得到可以得到 BLERBLER稳定的稳定的稳定的稳定的 业务数据业务数据业务数据业务数据测量传输信 道上的测量传输信 道上的BLER测量传输信测量传输信测量传输信测量传输信 道上的道上的道上的道上的BLERBLER外环外环RNC测量接收数据 BLER并比较设置BLERtar 10-100Hz?消除远近效应的影响?基站接受到的手机功率大致相同?延长电池使用时间切换控制切换控制?同频组网?不同NodeB下切换，不同RNC下切换，同NodeB下不同小区切换?提高用户感知度RAKE接收的概念接收的概念?由于在多径信号中含有可以利用的信息，所以，CDMA接收机可以通
7、过合并多径信号来改善接收信号的信噪比?RAKE接收机就是通过多个相关检测器接收多径信号中各路信号，并把它们合并在一起d1d2d3RAKE 接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能RAKE RAKE 接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能RAKE接收机接收机接收机单径接收电路单径接收电路单径接收电路搜索器计算信号强 度与时延合并合并后 的信号tts(t)s(t)?多径信号中含有可以利用的信息，CDMA接收机通过合并多径信号来改善接收信号
8、的信噪比?RAKE接收机就是通过多个相关检测器接收多径信号中各路信号，并把它们合并在一起主流通信技术比较主流通信技术比较GSMWCDMATD-SCDMACDMA2000载频间隔载频间隔200K*2270.8kbit/sFDD下行发射分集下行发射分集不支持不支持支持支持支持支持支持支持4.615ms 卷积码卷积码GMSK开环开环2次次/s5M*2同步同步1.25M*2码片速率码片速率3.84Mc/s1.6M1.28Mc/sTDD10ms (子帧子帧5ms)卷积码、卷积码、Turbo码码QPSK/8PSK开环结合闭环开环结合闭环功率控制速率功率控制速率1500次次/s200次次/s800次次/s1
9、.228Mc/s双工方式双工方式FDDFDD同步同步帧长帧长10ms20ms信道编码信道编码卷积码、卷积码、Turbo码码卷积码、卷积码、Turbo码码调制方式调制方式QPSK/BPSKQPSK/BPSK功率控制功率控制开环结合快速闭环开环结合快速闭环开环结合快速闭环开环结合快速闭环基站同步基站同步同步同步/异步异步同步同步WCDMAWCDMA无线技术原理无线技术原理无线技术原理无线技术原理?WCDMA系统架构及实现系统架构及实现?WCDMA关键技术关键技术?HSDPA技术简介技术简介HSDPA技术特点技术特点HSDPA High Speed Downlink Packet AccessHSD
10、PA关键技术关键技术?AMC?HARQ?Fast Scheduling新的物理信道新的物理信道?HS-PDSCH (DL)?HS-SCCH (DL)?HS-DPCCH (UL)22HSDPA关键技术关键技术AMC 基于基于Node B的快速调度的快速调度16QAMSF = 16, 2ms frame共享信道技术共享信道技术HARQ213456采用2ms短帧，固定扩频因子，用户间在实现时分复用的同时还可实现码分复用。引入16QAM高阶调制，提供更高的调制效率。HARQ可以根据无线链路的状况快速调整信道速率，实现数据的纠错和重传。AMC可使数据传输很好的适应无线信道的变化。快速调度可以使无线资源在
11、多用户间实现共享。共享信道技术使得接入用户不受码资源数量限制。23HSDPA的技术竞争优势的技术竞争优势系统系统吞吐量吞吐量 (Mbps)容量容量WCDMA R992.68831 PS64k subs、or 15 PS128k subs、 or 7 PS384k subs （SF=32、or SF=16、or SF=8）HSDPA14.464 （In general each subs 117.7kbps， SF=16；R3/4；16QAM ）CDMA2000 1x EV-DO2.48 （The average rate is 200kbps）HSDPA可以在不改变频带宽度的条件下，成倍提高系
12、统的数据吞吐量和接入用户数，有效降低了每比特数据传输成本HSDPA可以在不改变频带宽度的条件下，成倍提高系统的数据吞吐量和接入用户数，有效降低了每比特数据传输成本HSDPA可以在不改变频带宽度的条件下，成倍提高系统的数据吞吐量和接入用户数，有效降低了每比特数据传输成本HSDPA可以在不改变频带宽度的条件下，成倍提高系统的数据吞吐量和接入用户数，有效降低了每比特数据传输成本24HSDPA引入策略分析引入策略分析HSDPA建网模式的主流思路?HSDPA的建网模式主要有以下三种：?方案一：HSDPA单独建网；?方案二：在WCDMA R99基础上建网，HSDPA全网覆盖；?方案三：在WCDMA R99
13、基础上建网，密集城区全网引入，一般城区热点覆盖，建设WCDMA精品网络；WCDMA R99/R4覆盖区HSDPA覆盖区 按照按照HSDPA网络建设规模网络建设规模划分建网模式划分建网模式引入策略引入策略优点优点缺点缺点对比分析对比分析HSDPA单独建网规划简单成本开销巨大，不支持CS/PS并发业务。此方案在建设初期不具有实际意义，中后期可考虑此方案在建设初期不具有实际意义，中后期可考虑HSDPA全网覆盖节约建网成本，支持多种业务并发。在偏远地区的引入会浪费资源，增加运营成本。初期建设可升级的初期建设可升级的R99网络，中后期通过升级逐步扩大网络，中后期通过升级逐步扩大HSDPA规模规模HSDP
14、A密集城区连续覆盖，一般城区热点覆盖平稳的网络发展，建设成本低不能保证全网HSDPA边缘连续覆盖。节约成本，升级方便，建网初期可行性高。节约成本，升级方便，建网初期可行性高。HSDPA同频组网与异频组网同频组网与异频组网?HSDPA与WCDMA R99共载频建网。?HSDPA与WCDMA R99使用不同的载频独立建网。HSDPA与R99/R4同频组网HSDPA与R99/R4异频组网HSDPA采用与R99/R4不同的载频进行组网，组成另外一层网络HSDPA与R99/R4工作在同一个频点，共用频率、基站功率、信道化码等资源。?共享频率及功率，资源利用最大化。?业务选择灵活，避免异频带来的UE小区选
15、择、驻留等问题。?支持CS/PS并发业务。?可以保证低速数据业务基本同覆盖。?升级快速方便，节省投资。同频优势?独立组网，规划简单。?邻频干扰小。?无需考虑功率共享和码资源共享。?保证数据业务的服务质量。?提高系统的峰值吞吐量。异频优势密集城区全网引入，一般城区热点覆盖密集城区全网引入，一般城区热点覆盖密集城区全网引入，一般城区热点覆盖密集城区全网引入，一般城区热点覆盖HSDPA多载频组网多载频组网?第一载频：可以R99语音业务为主，辅以少量的HSDPA业务。如图，载频f1重点解决语音等R99/R4业务。?第二载频：可以HSDPA业务为主，但是也需要预留一定的R99信道，以备并发业务需求。如图
16、，载频f2重点解决HSDPA数据业务，但是每个载频都要支持R99/R4 DCH + R5 HSDPA方式，以便解决业务并发问题。?第三载频：专门支持数据卡用户，提供高速移动数据服务。可作为一种无线宽带接入手段，主要应用于室内相对静止的环境。在R99/R4与R5 HSDPA同频多载波混合组网时，各载频的业务承载策略不同f3f2f1f1：R99/R4+HSDPAf2：R99/R4+HSDPAf3：HSDPA?f1/f2：重点解决室外HSDPA覆盖。?f3：重点解决室内HSDPA覆盖。WCDMA技术原理小结技术原理小结W+CDMAW+CDMA，构建第三代移动通信基础，构建第三代移动通信基础，构建第三代移动通信基础，构建第三代移动通信基础独特特性，采用功率控制，切换控制，独特特性，采用功率控制，切换控制，独特特性，采用功率控制，切换控制，独特特性，采用功率控制，切换控制，RAKERAKE等关键技术等关键技术等关键技术等关键技术HSDPAHSDPA，数据业务增强技术，实现，数据业务增强技术，实现，数据业务增强技术，实现
