《WCDMA知识介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WCDMA知识介绍（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2018/10/23,1,WCDMA知识介绍,2018/10/23,2,主要内容,3G发展背景 WCDMA技术特点 WCDMA系统组成 WCDMA关键技术 WCDMA手机方案介绍,2018/10/23,3,3G发展背景 WCDMA技术特点 WCDMA系统组成 WCDMA关键技术 WCDMA手机方案介绍,2018/10/23,4,3G发展背景,什么是3G，为什么需要3G 移动通信系统发展历程 3G提出的背景 3G发展历程 3G基本要求 3G 标 准 3G 标准组织介绍 3G业务展望,2018/10/23,5,什么是3G，为什么需要3G,什么是3G？ 3G就是第三代移动通信! 为什么需要3G？ 频
2、谱效率、新业务和业务质量需要3G！ 3G系统性能特征： 信息传输速率： 144 kbps 高速移动(120km/h) 384 kbps 步行速度(3km/h) 2 Mbps 室内 业务性能： 综合（混合）业务 可变速率传输 永远在线上网,2018/10/23,6,移动通信系统发展历程,移动通信在第二次世界大战就已经被军方所采用，大规模的商业应用开始于80年代蜂窝技术发明之后（美国贝尔实验室）。,2018/10/23,7,3G提出的背景,这些个需求推动人们寻找一种能提供更大数据传输量（从而支撑更多业务种类），具有更高的频谱利用率的无线通信技术。,2018/10/23,8,3G发展历程,1985年
3、提出FPLMTS概念，1996年更名为IMT-2000。 1992年WARC-92为IMT-2000在2GHz频带分配了230MHz的带宽。 1997年3月在世界范围内征求RTT技术候选方案，1998年6月提交截止。至提交截止期限为止，ITU-R一共收到16种RTT技术候选方案，包括10个地面RTT技术和6个卫星RTT技术 。 1998年9月完成对已提交的RTT技术候选方案的技术性能评估。 1999年3月1TU-R TG8/1第16 次会议确定了IMT-2000的无线接口关键参数建议 (IMT. RKEY)。 2000年5月1TU -R 2000年会上通过IMT-2000无线接口技术规范(IM
4、T. RSPC M.1457)。 由大唐电信代表我国政府提出的TS-SCDMA在今年3月被正式接纳为3G标准之一。这是我国在通信业提出的第一个国际标准。,2018/10/23,9,3G基本要求,全球统一频段、统一标准，无缝覆盖 较高的频谱效率 高的数据速率：高速运动 144 kbps 步行运动 384 kbps 室内运动 2 Mbps 根据带宽需求实现的可变比特速率信息传递 一个连接中可以同时支持具有不同QoS要求的业务 二代、三代系统共存和不同系统之间的切换和负荷平衡,基于对现有通信系统的不满和对未来的期望，人们提出了如下要求：,2018/10/23,10,3G 标 准,什么是CDMA？ C
5、DMA就是码分多址，WCDMA是宽带码分多址。,TDMA频谱效率（系统容量）是FDMA的5倍左右。 CDMA频谱效率（系统容量）是TDMA的4倍左右。 CDMA频谱效率（系统容量）是FDMA的20倍左右。,2018/10/23,11,CDMA技术是 3G的主流技术,在3G系统中，最关键的标准是无线接口(RTT)的争论。目前ITU确定的RTT标准有5个，其中两个是最主要的：WCDMA 和 cdma2000。而由大唐电信代表我国政府提出的TD-SCDMA，是我国提出的首个国际通信标准，也收到了普遍的重视。我们公司两种标准的产品都在开发，其中移动事业部开发WCDMA，CDMA事业部开发CDMA200
6、0。 而我们3G手机平台今后将致力于WCDMA制式手机的开发。,2018/10/23,12,三种主要IMT-2000无线标准比较,1. WCDMA的技术特点 WCDMA是一种直扩序列码分多址技术DS-CDMA 信息被扩展成3.84Mchips 然后在5MHz带宽内传送它采用了多种技术保证QoS 支持同步/异步基站运行模式采用上下行闭环加外环功率控制方式同时使用开环和闭环发射分集方式上下行采用QPSK 调制支持Turbo编码及卷积码 2. cdma2000 的技术特点 cdma2000 是基于IS-95 CDMA 基础上提出的它主要指cdma2000-1X 和cdma2000-3X 它采用的是多
7、载频码分多址方式MC-CDMA 1X仍然采用的IS-95 CDMA 的无线传输方式3X是1X 的3 载波方式它相对于IS-95 主要是增加了导频使反向可进行相干解调相对于IS-95 提高信噪比2-3dB 同时软切换使用相对门限代替绝对门限在前向使用快速功控前向信道使用分集发射也采用Turbo 码提高抗干扰能力采用辅助信道多码传输方式提高数据速率 3. TD-SCDMA的技术特点 TD-SCDMA 标准是由中国提出目前由于欧洲已经放弃了UTRAN TDD 方式所以TD-SCDMA 已经是唯一的TDD 方式的无线传输标准TD-SCDMA 采用了联合检测智能天线和软件无线电等多项新技术由于采用时分技
8、术有利于上下行不对称业务的传输,2018/10/23,13,2018/10/23,14,3G 标准组织介绍,3GPP CWTS（中国无线标准研究组） WG1（IMT-2000） WG2（GSM工作组） WG4(CDMA工作组) TG1（IPR） AH1（加密） AH3（WLAN）,2018/10/23,15,3G业务展望,更高质量的比特速率可变的话音业务 可视电话及活动图像 电子邮件 信息检索、浏览和下载 互动娱乐 多媒体消息 电子货币 定位跟踪 胜似保姆的个性化服务 甚至，It can be Cash/ Credit card；Watch/ Calculator；Diary/ Address
9、 book；Radio/ Personal stereo；Electronic games；Camera/ Photo album；Newspaper/ Magazine；Key/ ID badge；Encyclopedia/ Dictionary；Translator,2018/10/23,16,3G发展背景 WCDMA技术特点 WCDMA系统组成 WCDMA关键技术 WCDMA手机方案介绍,2018/10/23,17,WCDMA技术特点,WCDMA系统最根本的实质是功率，资源是动态统计复用的，是一个自干扰系统，任何不需要的功率不能发射！ 有以下特点： 双向采用快速（1500Hz）闭环功率控
10、制技术补偿衰落，抗快衰落效果好。 双向采用导频进行相干解调，解调增益高。 采用发射、接收分集技术，大大提高抗衰落效果。 采用BPSK和QPSK调制解调技术，所需的信噪比较低，容量大，覆盖远。新的版本也可以采用高频谱效率的16QAM、32QAM、64QAM方式。,2018/10/23,18,WCDMA技术特点,码片速率高（3.84Mcps），raker 接收（频率分集）效果更好，多径传播路径差仅78米就可以分集接收。 采用编码增益高的信道编码技术（卷积编译码和Turbo编译码），Turbo编码方式比卷积编码高2dB的编码增益。 基站之间不需同步。 可以进行软切换（宏分集）、更软切换（Node B
11、内部小区间的切换）、频间硬切换、系统间的硬切换。 可适应多种速率的传输，灵活地提供多种业务。,2018/10/23,19,WCDMA技术特点,采用优化的分组数据调度策略和传输方式。 支持高速数据传输，高速时144kbps，步行时384kbps的速率，室内是2Mbps。 WCDMA采用频分多址（FDD）工作方式，工作频率是：上行1920MHz到1980MHz，下行是2110MHz到2170MHz。收发频率间隔190MHz。 具有承载CS和PS业务等混合业务的能力。,2018/10/23,20,WCDMA技术特点,采用先进的无线资源管理算法以保证不同比特速率的混合（综合）业务的服务质量（QoS），
12、并使系统吞吐容量最大。 与只能提供单一话音业务的第二代系统相比，第三代移动通信系统具有宽带（高速）、混合业务、可变速率的特点。,总之，WCDMA系统采用了双向快速闭环功率控制、Raker接收、接收和发射分集、高增益编码等技术，可以在高速移动（120km/h）时到达144kbps的传信率，步行速度（3km/h）时达到384kbps的传信率，室内达到2Mbps的传信率。,2018/10/23,21,3G发展背景 WCDMA技术特点 WCDMA系统组成 WCDMA关键技术 WCDMA手机方案介绍,2018/10/23,22,WCDMA系统组成,WCDMA网络结构 R99、R4、R5网络结构 R99
13、核心网 介绍 UTRAN 功能介绍 各开放接口介绍 CS、PS信令流图 CS、PS数据流图,2018/10/23,23,WCDMA网络结构,WCDMA由核心网(CN)、无线网络子系统(RNS)和用户设备(UE)三部分以及它们之间的标准接口（Iu、Iub和Iur）组成。 一个RNS由一个无线网络控制器（RNC）和一个或多个基站(Node B)组成。,2018/10/23,24,CM MM RRC 传输,WCDMA 系统功能分布,2018/10/23,25,R99 基本网络结构,2018/10/23,26,R4 基本网络结构,2018/10/23,27,R5 基本网络结构,2018/10/23,2
14、8,R99、R4、R5版本之间主要差距,R99、R4比较 R4 和R99 的区别主要在核心网电路域 在R99 中电路域的网元包括G MSC/VLR；在R4 中电路域的网元包括G MSC Server MGW T SGW R SGW 其中G MSC Server 和MGW 都是由G MSC/VLR 演变而来G MSC/VLR 的接入传输与业务处理部分演变为MGW G MSC/VLR 的信令处理呼叫控制演变为G MSC Server。也就是说在R4 中业务流和控制流的处理是互相独立的 由于R4 的电路域采用IP 传输相应地也增加了IP 信令网关T SGW R SGW 由它们完成R4 核心网和其它网
15、络互通时IP 信令和其它信令的转换 无线接口性能的增加，加强了对于无线资源的控制功能,2018/10/23,29,R5特点 在WCDMA 版本的各个发展阶段R99/R4/R5 中目前各制造厂商的商用设备主要是针对R99的版本。因此，在实现中要充分考虑在R99 的设备上如何向全IP 设备演进的问题。由于相对来说在核心网侧R4 阶段并无特别大的新意。因此，在核心网络侧R5 阶段作为全IP 的主要部分显得更为有意义。R5 阶段实际上考虑的是如何在全网上实现IP 在核心网侧主要的变化是引入了IMS 的概念而移动多媒体是第三代移动通信一个最主要的特点之一。,R99、R4、R5版本之间主要差距,下面文档对
16、于R99、R4、R5版本之间主要差距做了比较详细的描述,2018/10/23,30,核心网结构,业务,信令,2018/10/23,31,核心网网元功能MSC,MSCMobile Switching Center MSC是CS域处理的核心，提供交换和完成移动用户寻呼接入、信道分配等重要任务，并提供面向其它功能实体和面向固定网的接口功能。 作为CS网络的核心，MSC与其他网络单元协同工作，完成移动用户位置登记、越区切换和自动漫游、合法性检验及频道转接等功能。,2018/10/23,32,核心网网元功能GMSC,GMSCGateway MSC 用于连接CS域与外部的网络（如PSTN）的实体，完成CS域与外部网络的互通。,2018/10/23,33,核心网网元功能SGSN,SGSNSupporting GPRS Service Node SGSN是PS域处理的核心，对MS的位置进行跟踪，完成安全鉴权功能与接入控制，并与GGSN共同完成PDP连接的建立、维护与删除工作。,2018/10/23,34,核心网网元功能GGSN,GGSNGateway GPRS Service Node 充当连接GPRS网络与外部网络的网关。GPRS网络可以通过GGSN与外部的分组网相连。,
