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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved 内部公内部公开开 WCDMA系统基本原理 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 1 第第1章章 3G概述概述 第第2章章 CDMA基本原理基本原理 第第3章章 WCDMA系统结构系统结构 第第4章章 WCDMA无线接口无线接口 第第5章章 WCDMA信令流程信令流程 第第6章章 HSPA介绍介绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 2 什么是什么是3
2、G? 讨论篇-请思考 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 3 移动通信发展历程移动通信发展历程 3G为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案为用户与运营商提供了完整的综合业务解决方案 1G (1980s) AMPS TACS NMS Others 2G (1992-2000) CDMA IS95 GSM TDMA IS136 PDC 2.5G (2000-2004) CDMA2000 1x GPRS EGPRS 3G (2004-至今至今) UMTS/ WCDMA CDMA2000- EVDO TD-SCDMA WiM
3、AX 语音业务语音业务 语音业务语音业务 宽带业务宽带业务 数据业务数据业务 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 4 3G发展概述 第三代移动通信的提出 IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提 出，1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000） 原计划该系统于 2000年左右商用 工作的频段在2000MHz（2.1GHz） 最高业务速率为 2000Kbps（2Mbps）
4、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 5 中国3G频谱分配 （一）主要工作频段： 频分双工（FDD）方式：19201980MHz21102170MHz 时分双工（TDD）方式：18801920MHz、20102025MHz 联通可用的频段是1940MHz-1955MHz(上行)、2130MHz -2145MHz(下 行)，上下行各15MHz。相邻频率间隔间隔采用5MHz时，可用频率是3 个。 载波频率是由载波频率是由UTRAUTRA绝对无线频率信道号（绝对无线频率信道号（UARFCNUARFCN）指定的。）指定的。 序号
5、1 2 3 上行链路 9713 9738 9763 下行链路 10663 10688 10713 联通可用的载波频率如下表：联通可用的载波频率如下表： HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 6 WCDMA的扩展频段 Operating Band UL Frequencies DL frequencies TX-RX frequency separation 支持的协议版本支持的协议版本 R5 R6 R7 I 1920 1980 MHz 2110 2170 MHz 190 MHz II 1850 1910 MHz 1930
6、1990 MHz 80 MHz. III 1710-1785 MHz 1805-1880 MHz 95 MHz. IV 1710-1755 MHz 2110-2155 MHz 400 MHz V 824 849 MHz 869-894 MHz 45 MHz VI 830-840 MHz 875-885 MHz 45 MHz VII 2500-2570 MHz 2620-2690 MHz 120 MHz VIII 880 915 MHz 925 960 MHz 45 MHz IX 1749.9-1784.9 MHz 1844.9-1879.9 MHz 95 MHz HUAWEI TECHNOLO
7、GIES CO., LTD. All rights reserved Page 7 讨论篇-开动脑筋 “Service is the life of 3G” 你怎么理解你怎么理解 ? 3G将会给我们的生活带来那些改变将会给我们的生活带来那些改变 ? 3G的业务是如何分类的的业务是如何分类的 ? HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 8 丰富的3G业务 时延时延 误码误码 不同业务不同业务QOS要求要求 会话类业务会话类业务 流类业务流类业务 交互类业务交互类业务 背景类业务背景类业务 HUAWEI TECHNOLOGIES
8、 CO., LTD. All rights reserved Page 9 第第1章章 3G概述概述 第第2章章 CDMA基本原理基本原理 第第3章章 WCDMA系统结构系统结构 第第4章章 WCDMA无线接口无线接口 第第5章章 WCDMA信令流程信令流程 第第6章章 HSPA介绍介绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 10 功率功率 FDMA 功率功率 TDMA 多址技术 功率功率 CDMA HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 11 CDMA
9、宽带扩频技术有效地利用无线信道的频率选择性衰落宽带扩频技术有效地利用无线信道的频率选择性衰落 CDMA过程中的频谱变化 扩频码扩频码 扩频码扩频码 信号合并信号合并 窄带信号窄带信号 f P(f) 宽带信号宽带信号 P(f) f 噪声噪声 P(f) f 噪声噪声+宽带信号宽带信号 P(f) f 信号与噪声分离信号与噪声分离 P(f) f HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 12 码分多址（CDMA）的技术特点 优点 抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率高 保密性强：扩频后的信号近似白噪声 软容量，具备一定的话务自适应能
10、力 缺点 占用带宽较大 自干扰系统系统内用户互相干扰 技术实现难度大，需要采用快速功率控制、负载控制等技术 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 13 第第1章章 3G概述概述 第第2章章 CDMA基本原理基本原理 第第3章章 WCDMA系统结构系统结构 第第4章章 WCDMA无线接口无线接口 第第5章章 WCDMA信令流程信令流程 第第6章章 HSPA介绍介绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 14 WCDMA协议版本的演进 R99 保留2G（G
11、SM和 GPRS）核心网 核心网分CS电 路域和PS分组 域 接入网引入WCDMA RAN 核心网和接入网之间 的Iu接口基于ATM R4 保留WCDMA R99 RAN 核心网电路域采用 NGN架构，以IP承载 话音业务 R5 核心网增加IM（IP多媒体 域），增强IP QoS能力 接入网增加HSDPA功能， 单载波下载高达14.4Mbps 的数据接入能力 接入网向IP RAN方向发展 2000 2001 2002 规范完成时间 R6/R7 全IP解决方案 HSUPA Phase II 单载波上 载速率高达5.76Mbps HSPA(64QAM, CPC,MIMO) LTE (OFDMA ,
12、 MIMO) 2004 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 15 WCDMA 网络结构 GSM /GPRS BSS BTS BSC NodeB RNC PCU UTRAN SCP SMS SCE HLR/AUC/HSS SGSN CG BG GGSN GPRS backbone MGW MGW VMSC Server GMSC Server IP/ATM Backbone CS domain PS domain Iu-CS Iu-PS IP backbone MRFP IMS domain MGW P-CSCF S-CS
13、CF MGCF MRFC SS7 PSTN/PLMN Internet, Intranet HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 16 WCDMA RAN体系结构 RNC RNC NodeB NodeB NodeB CS PS CBC UE UTRAN CN Uu Iu Iu-CS Iu-PS Iu-BC Iur Iub Iub HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 17 第第1章章 3G概述概述 第第2章章 CDMA基本原理基本原理 第第3章章 WC
14、DMA系统结构系统结构 第第4章章 WCDMA无线接口无线接口 第第5章章 WCDMA信令流程信令流程 第第6章章 HSPA介绍介绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 18 WCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 交织交织 去交织去交织 信道信道 解码解码 加扰加扰 解扰解扰 扩频扩频 解扩解扩 调制调制 解调解调 射频射频 发射发射 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., L
15、TD. All rights reserved Page 19 常用术语 比特（Bit），符号（Symbol） ，码片（Chip） 经过信源编码的含有信息的数据称为“比特” 经过信道编码和交织后的数据称为“符号” 经过最终扩频得到的数据称为“码片” WCDMA码片速率：3.84Mcps HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 20 WCDMA通信模型 信源信源 解码解码 信源信源 编码编码 Interleaving deinterleaving 信道信道 编码编码 交织交织 去交织去交织 信道解信道解 码码 加扰加扰 解扰解扰 扩频扩频 解扩解扩 调制调制 解调解调 射频射频 发射发射 射频射频 接收接收 无线信道无线信道 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved Page 21 WCDMA的信源编码 系统采用AMR（Adaptive Multi-Rate）语音编码 多速率：8种编码速率，从12.2Kbps到4.75Kbps，与目前各 种主流移动通信系统（如GSM，IS-95，PDC等）使用的编 码兼容，利于设计多模终端 多种语音速率与目前各种主流移动通信系统使用的编码方式 兼容，有利于设计多模终端 根据用户离基站远近，自动调整
