WCDMA概述与基本原理

WCDMA概述与基本原理

目录

WCDMA概述

WCDMA基本原理

蜂窝移动通信系统发展历程

移动通信的发展

?第一代：模拟移动通信系统

?1979: 芝加哥AMPS(Advance Mobile Phone Service)

?1981: 北欧NMT(Nordic Mobile Telephone)

?1985: 英国TACS(Total Access Communication System)

?业务

?语音

?缺点

?频谱利用率低

?终端笨重且昂贵

?漫游范围小

?安全性低

移动通信的发展

?第二代：数字移动通信系统

?1992: 欧洲GSM (Global System for Mobile communication)

?1995: 美国IS95 即CDMA (Code Division Multiple Access)

?美国IS-136 即D-AMPS(Digital- Advance Mobile Phone Service)

?日本PDC (Personal Digital Cellular)

?业务

?语音和低速率数据业务

?缺点

?容量不大→提高系统容量

?多种制式不兼容→全球标准

?数据传输速率低→多媒体应用

移动通信的发展

?第三代移动通信系统- IMT2000 (3G统称-代名词)

?1985年ITU(国际电联)提出FPLMTS(未来公众陆地移动通信系统)

?1996年正式更名为IMT2000

?IMT2000 International Mobile Telecommunications-2000

?工作频段: 2000 MHz左右

?业务速率: 2000 Kbit/s

?商用市场: 2000 年左右

定义：第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统

4G网络：基于共同属性的技术创立

欧洲: ETSI(欧洲电信标准化协会)

日本: ARIB (日本无线工业及商贸联合会)

美国: TIA(电信工业协会)

韩国: TTA(韩国电信技术协会)

中国: CWTS(中国无线通信标准组织)

ITU:国际电联

International Telecommunication Union

t UMTS也是由分层小区构成的

t UMTS采用的是码分多址技术

t初始“IMT2000 核心波段”在2 GHz

t分为平衡与非平衡模式

t FDD 频分双工(W-CDMA) 用于平衡模式

t TDD 时分双工(TD-CDMA) 可用平衡或是非平衡模式t上行: 1920-1980 MHz

t下行: 2110-2170 MHz

工作频率：2GHz

信道带宽：5MHz

码片速率：3.84Mcps

编码方式：QPSK

帧长：10 ms

增长点－数据业务

t始终在线应用

p移动办公：文件传输，收发E-mail，数据库访问

p纵向应用：交通管理，安全和监测(家庭…)，健康t媒体应用

p消息：目录服务(黄页),新闻服务(财经, 体育),位置服务(餐饮, 泊车)

p娱乐：音乐(下载音乐,视频剪辑),游戏(下载游戏,在线游戏) t电子商务应用

p在线购物, 预订服务

p在线银行, 票务, 航班

t四种类型业务定义

p会话/对话级

t语音业务,可视电话, 电话会议

p数据流

t音频流,视频流(新闻, 体育)

p交互式

t网页浏览,LCS,在线游戏, 交互式会谈

p后台式

t收发e-mail, 短消息, 资料库下载...

t位置信息服务取决于运营商和内容提供商的策略

t位置服务可以帮助用户检索适当的位置信息

p信息：本地交通流量，天气，航班等

p位置：搜寻宾馆，餐饮, 影视剧院, 泊车点等

t UMTS定位信息精确到50米左右

t位置服务可能涉及他人隐私

t CellID+RTT/OTDOA/A-GPS

t RNS: Radio Network Subsystem

p RNS由一个RNC和至少一个Node组成

t RNC: Radio Network Controller

p控制Node B

p无线资源管理

p软切换处理

p连接核心网

t Node-B:

p无线传输

p无线信号处理

t CN 核心网

p Circuit Switched (CS) 电路域

p Packet Switched (PS) 分组域

t UTRAN UMTS地面无线接入网

p新的无线接口: CDMA

p新的传输技术: ATM

t CN 核心网与RAN无线接入网是独立分开的

p无线接入网对核心网应是透明无关的,即无线接入对于核心网是不可见的

p手机终端UE无线移动性管理是由UTRAN控制的,并由它连接至核心网t与GSM系统的对照:

网络单元: 接口:

CN NSS Uu Um

UTRAN BSS Iub A-bis

RNC BSC Iur no equivalent

Node-B BTS Iu-CS A

UE MS Iu-PS Gb

多径环境是指无线电波的到达是由多个径组成的，这是由于有直线传播、有建筑物等物体反射从到达时间上看，到达最早的径和到达最晚的径会有时延拓展，有个时间差，这个时间差根据环境的不同而不同，如果说是一个室外开阔的环境宏蜂窝，这个时延可能会长些，如果是室内覆盖，这个时延会短些，这个时延可能会达到几毫秒甚至10几毫秒。一般第一个径是直线到达，也就是我们常说的视距传输，有一个很强的成分，其他的都是辅助的成分，那么其他径就不一样了，没有主要成分，都差不多。有一个主要径就是视距传播，没有的就是非视距传播.

?传统情况

?多径信号被视为干扰

?多径接收机的原理

?多径信号经过相关处理被合并

?多径时延须大于0.26us=>78m

?多用户共享同一频率，频谱利用率大大提高；

?CDMA系统是自干扰系统－系统内用户存在互相之间的干扰；

?CDMA系统的用户容量是软容量，当用户数目增加时，对所有用户而言，系统性能下降；相应当用户数目减少时，系统性能提高——呼吸效应

小区的呼吸效应

?随着激活终端的增多,干扰增加

?高速业务增加,干扰增加

??总的干扰↑，服务质量↓

?小区覆盖范围收缩

?产生覆盖盲点

?用户在小区边缘地带会产生掉话

?

?

?符号速率×扩频因子＝码片速率

?如WCDMA，码片速率＝3.84MHz，扩频因子＝4，则符号速率＝960Kbps；

?cdma2000-1x，码片速率＝1.2288MHz，扩频因子＝64，则符号速率＝19.2Kbps；

?符号速率＝（业务速率＋校验码）×信道编码×重复或打孔率

?如WCDMA，业务速率＝384Kbps，信道编码＝1/3Turbo码，符号速率＝960Kbps；

?cdma2000-1x，业务速率9.6Kbps，信道编码＝1/3卷积码，符号速率＝19.2Kbps；呼吸效应

?多用户共享同一频率，频谱利用率大大提高；

?CDMA系统是自干扰系统－系统内用户存在互相之间的干扰；

?CDMA系统的用户容量是软容量，当用户数目增加时，对所有用户而言，系统性能下降；相应当用户数目减少时，系统性能提高——呼吸效应

扩频因子与业务速率

?符号速率×扩频因子＝码片速率

?如WCDMA，码片速率＝3.84MHz，扩频因子＝4，则符号速率＝960Kbps；

?cdma2000-1x，码片速率＝1.2288MHz，扩频因子＝64，则符号速率＝19.2Kbps；

?符号速率＝（业务速率＋校验码）×信道编码×重复或打孔率

?如WCDMA，业务速率＝384Kbps，信道编码＝1/3Turbo码，符号速率＝960Kbps；

?cdma2000-1x，业务速率9.6Kbps，信道编码＝1/3卷积码，符号速率＝19.2Kbps；

?为了保证CN所请求的QoS，需要将QoS映射成接 …… 此处隐藏：6520字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……