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1、WCDMA 无线接入网原理,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,目 标,内容介绍,第一章 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,双工技术：区分用户的上行/下行信号,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 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
2、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,多址技术：区分不同用户,多址技术比较,FDMA TDMA CDMA 容量 1 46 1020 载干比(C/I) 18dB 9dB -8 -6dB 实现难度 易 中 难,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 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技术、负载控制等技术,内容介绍,第一章 双工技术和多址技术 第二章 WCDMA
3、无线基本原理 第三章 WCDMA 后续增强技术,WCDMA通信模型,信源解码,信源编码,Interleaving,deinterleaving,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,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” 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,WCD
4、MA通信模型,信源解码,信源编码,Interleaving,deinterleaving,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,WCDMA的信源编码,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,WCDMA通信模型,信源解码,信源编码,Int
5、erleaving,deinterleaving,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,WCDMA的信道编码,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 22 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：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,交织,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
6、 4 5 6 7 8 . . 452 453 454 ,8 16 . . . 456,2 10 . . . 450,6 14 . . . 454,1 9 . . . 449,4 12 . . . 452,7 15 . . . 455,3 11 . . . 451,5 13 . . . 453,B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7,A4,B0 A5,B1 A6,B2 A7,B3 B4,C0 B5,C1 B6,C2 B7,C3,一次交织：,二次交织：,WCDMA通信模型,信源解码,信源编码,Interleaving,deinterleaving,信道编码 交织,去交织 信道解码,加扰,解
7、扰,扩频,解扩,调制,解调,射频发射,射频接收,无线信道,码序列的相关性,扩频原理,_ UE1: 1 1 1 _ UE2: 1 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,解扩原理,UE1c1 UE2c2： 0 2 0 2 0 2 0 2 UE1使用c1解扩：c1 1 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：c2 1
8、 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）,扩频/解扩原理频域解释,功率谱,Echip,Eb / No = Ec / Io 增益,WCDMA使用的扩频码：OVSF（Walsh）,OVSF：正交可变扩频因子，由Walsh矩阵生成,SF = 1,SF = 2,SF = 4,Cch,1,0 = (1),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
9、),WCDMA典型业务使用的扩频因子,WCDMA通信模型,信源解码,信源编码,Interleaving,deinterleaving,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,码序列的自相关和互相关,不同用户（或载波）要采用不同的码序列区分 互相关函数 V()= 互相关特性决定了多址干扰特性 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！,扰码生成技术,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， m序列 由移位寄存器生成，是最大长度的线性移位
10、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,m序列的生成,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,D,D,D,D,+,a1,a0,a2,a3,a4,Gold序列,Gold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,扩频、加扰的不同作用,下行 以扰码区分小区（扇区载频） 以OVSF码区分小区内不同用户 上行 以扰码区分用户 以OVSF用来区分该用户的不同业务,Gold码的特点,优点：不需要GPS同步，
11、系统灵活性、安全性高 基站可以工作在异步模式 室内覆盖容易实现 缺点：码间干扰比m序列大,WCDMA通信模型,信源解码,信源编码,Interleaving,deinterleaving,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,调制的作用,把需要传递的信息送上射频信道 不同的调制方式可以极大地影响空中接口提供数据业务的能力 2PSK（BPSK） ：定义2个相位，每个相位需要1个比特表示 00 1801 4PSK（QPSK） ：定义4个相位，每个相位需要2个比特表示 000 9001 18010 27011 8PSK（EDGE采用）：定义
12、8个相位，每个相位由3个比特表示 0000 45 001 90010 135011 180100 225101 270110 315111 WCDMA？,WCDMA R99、R4调制方式：QPSK,QPSK：Quaternary Phase Shift Keying,HSDPA（R5）调制方式：16QAM,16QAM：16 Quadrature Amplitude Modulation,WCDMA通信模型,信源解码,信源编码,Interleaving,deinterleaving,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,无线传播环境：多径环境,Rake接收机,
