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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedInternal WCDMA 无线接入网原理ISSUE1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved2学习完此课程，您将会：了解CDMA技术相比其它多址技术的 优点了解WCDMA无线接入网的基本原理了解WCDMA无线接入网的关键技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved3第一章第一章 双工技术和多址技术双工技术和多址技术第二章 WCDMA无线基本原理第三章 WCDMA 后续增强技术HUA
2、WEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved4双工技术：区分用户的上行/下行信号l频分双工（FDD）：以不同频率区分上行和下行WCDMA、cdma2000使用FDD优点：实现简单缺点：在上下行业务不对称时（主要是数据业务）频谱利用效率低l时分双工（TDD）：以不同时隙区分上行和下行TD-SCDMA使用TDD优点：在上下行业务不对称时可以给上下行灵活分配不同数量的时隙， 频谱利用效率高缺点： 实现较复杂，需要GPS同步 和CDMA技术一起使用时，上下行之间的干扰控制困难HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights r
3、eserved5频率时间功率FDMA频率时间功率TDMA多址技术：区分不同用户功率时间CDMA频率HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved6多址技术比较FDMATDMACDMAl容量 1461020l载干比(C/I) 18dB 9dB -8 - 6dBl实现难度 易 中 难HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved7码分多址（CDMA）的技术特点l优点抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率大大提高保密性强：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力l缺点占用带宽较大自干扰系
4、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技术、负载控制等技 术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved8第一章 双工技术和多址技术第二章第二章 WCDMAWCDMA无线基本原理无线基本原理第三章 WCDMA 后续增强技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved9WCDMA通信模型信源解 码信源编 码Interleavingdeinterleaving信道 编码 交织去交织 信道 解码加扰解扰扩频解扩调制解调射频 发射射频 接收无线信道HUAWEI TECHNOLOGI
5、ES CO., LTD.All rights reserved10常用术语 l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”l处理增益最终扩频速率和比特速率的比在WCDMA系统中，根据提供业务的不同，处理增益是可变的 扩频增益越小，所需功耗越大，终端越费电 扩频增益越小，覆盖越小HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved11WCDMA通信模型信源解 码信源编 码Interleavingdeinterleaving信道
6、编码 交织去交织 信道解 码加扰解扰扩频解扩调制解调射频 发射射频 接收无线信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved12WCDMA的信源编码l WCDMA系统采用AMR（Adaptive Multi-Rate）语音编码编码共有8种，速率从12.2Kbps4.75Kbps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，自动调整语音速率，减少切换，减 少掉话根据小区负荷，自动降低部分用户语音速率，可以节省部 分功率，从而容纳更多用户HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
7、All rights reserved13WCDMA通信模型信源解 码信源编 码Interleavingdeinterleaving信道 编码 交织去交织 信道解 码加扰解扰扩频解扩调制解调射频 发射射频 接收无线信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved14WCDMA的信道编码l信道编码的作用：增加符号间的相关性，以便在受到干扰的情况下 恢复信号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22l编码类型语音业务：卷积码（1/2、1/3），约束长度为9，加8个尾比特数据业务
8、：Turbo码（1/3），两个8状态的并行级联卷积码（ PCCC）构成，加6个尾比特HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved15交织l交织的作用：打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的影响1 2 3 4 5 6 7 8 . . 452 453 454 816.456210.450614.45419.449412.452715.455311.451513.453B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7A4,B0 A5,B1 A6,B2 A7,B3 B4,C0 B5,C1 B6,C2 B7,C3一次交织：二次交织：HUAWEI
9、TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved16WCDMA通信模型信源解 码信源编 码Interleavingdeinterleaving信道 编码 交织去交织 信道解 码加扰解扰扩频解扩调制解调射频 发射射频 接收无线信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved17码序列的相关性相关（相关性100 ）不相关（0相关） (a)(b)+1-1+1-1+1-1+1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved18扩频原理_UE1: 1 1 1_UE2: 1
10、 1 c1:1 1 1 1 1 1 1 1 c2:1 1 1 1 1 1 1 1 UE1c1：1 1 1 1 1 1 1 1 UE2c2：1 1 1 1 1 1 1 1 UE1c1 UE2c2： 0 2 0 2 0 2 0 2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved19解扩原理UE1c1 UE2c2： 0 2 0 2 0 2 0 2 UE1使用c1解扩：c11 1 1 1 1 1 1 1 解扩结果： 0 2 0 2 0 2 0 2积分判决：4（表示1） 4（表示1）UE2使用c2解扩：c21 1 1 1 1 1 1 1 解扩结果： 0
11、2 0 2 0 2 0 2积分判决：4（表示1） 4（表示1）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved20系统所允许的最大干扰电平解调门限扩频/解扩原理频域解释功率谱可以给所有用户共享的功率a2Tbit = Ebit增益其他用户干扰信号 EchipEb / No = Ec / Io 增益HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved21WCDMA使用的扩频码：OVSF（Walsh）lOVSF：正交可变扩频因子，由Walsh矩阵生成SF = 1SF = 2SF = 4Cch,1,0 = (1
12、)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)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved22WCDMA典型业务使用的扩频因子典型业务业务数据速率下行SF上行SFAMR12.2+3.412864Modem28.8k28.8+3.4643212.2kAMR & 64k packet data12.2+64+ 3.4321612.2kAMR & 144k packet
13、 data12.2+144 +3.416812.2kAMR & 384k packet data12.2+384 +3.484HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved23WCDMA通信模型信源解 码信源编 码Interleavingdeinterleaving信道 编码 交织去交织 信道解 码加扰解扰扩频解扩调制解调射频 发射射频 接收无线信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved24码序列的自相关和互相关l不同用户（或载波）要采用不同的码序列区分l互相关函数 V()=互相关特性决
14、定了多址干扰特性l自相关函数 R()=其自相关特性决定了多径干扰特性，非常难找！HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved25扰码生成技术l随机序列（贝努利序列）0和1个数各一半1或者0连续个数的概率，连续一个为1/2，连续两个为1/4， 连续三个为1/8，lm序列由移位寄存器生成，是最大长度的线性移位寄存器序列，周 期是2n-1（n为移位寄存器长度）其自相关函数只有一个最大值（延迟为零处），其他均为- 1/(2n-1)，单值性HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved26m序列的生成l
15、m序列的缺点：只有一个序 列，不同用户用不同“节拍”（ 相位）区分，对同步要求很 高移位节拍a0a1a2a3反馈值 a4010001100010200100301001410011500110601101711010810101901011101011111011111211100131111014110001510001DDDD+a1a0a2a3a4HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved27Gold序列lGold序列由m序列的不同相位异或而成比m序列多得多： 2n-1个（n为移位寄存器长度） 自相关函数有多值，没有m序列好HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights
