WCDMA移动通信系统
2019-12-17 23:30:08 0 举报AI智能生成
移动通信第五章课程总结
作者其他创作
大纲/内容
空中接口
分层结构
层1
负责完成传输信道到物理信道的
映射和复用；
实现信道编码、交织、速率匹配、
无线帧的分割、扩频调制和快速
功率控制等功能
映射和复用；
实现信道编码、交织、速率匹配、
无线帧的分割、扩频调制和快速
功率控制等功能
层2
用户面和控制面数据，都
需要经过RLC层和MAC层的处理。
•向上层提供无线承载RB
•PDCP (仅用户平面)
•BMC (仅用户平面)
•RLC：将上层的PDU进行分割和重
组、串联、填充，并完成WCDMA的
加密功能
•MAC: 实现逻辑
需要经过RLC层和MAC层的处理。
•向上层提供无线承载RB
•PDCP (仅用户平面)
•BMC (仅用户平面)
•RLC：将上层的PDU进行分割和重
组、串联、填充，并完成WCDMA的
加密功能
•MAC: 实现逻辑
层3
•用户面用于用户数据的传输
•控制面是RRC协议，重要职责是
完成UE和SRNC之间信令的交互
•控制面是RRC协议，重要职责是
完成UE和SRNC之间信令的交互
信道概念
逻辑信道
控制信道
业务信道
传输信道
专用信道
公共信道
物理信道
上行物理信道
上行专用物理信道
专用物理数据信道DPDCH
专用物理控制信道DPCCH
无传输信道映射
上行公共物理信道
物理随机接入信道PRACH
承载上行信令
物理共用分组信道PCPCH
下行物理信道
公共控制物理信道CCPCH
承载系统消息
同步信道SCH
无传输信道映射
小区搜索
寻呼指示信道PICH
无传输信道映射
扰码识别
捕获指示信道AICH
无信传输道映射
承载对PRACH前缀的
捕获指示，与PRACH成对配置
捕获指示，与PRACH成对配置
公共导频信道CPICH
无信道传输映射
智能天线
物理层
工作流程
基带发送部分
编码与复用
完整物理信道形成和扩频
调制
基带接收部分
基带滤波
同步捕获
RAKE接收机处理
复用解码
编码复用子层
完成传输信道到物理信道的映射
对象：传输信道
扩频调制子层
完成从比特级的数据流到码片级的数据流的映射
基本工作过程
同步过程
小区搜索
1.选择小区和时隙同步
用P-SCH进行相干解调，完成时隙同步。所有的
WCDMA系统都使用同一组P-SCH，作用是进行帧同步，
使手机可以找到信号最强的基站，类似TD中的DWPTS
的功能。
WCDMA系统都使用同一组P-SCH，作用是进行帧同步，
使手机可以找到信号最强的基站，类似TD中的DWPTS
的功能。
2.帧同步和确定绕码组
用S-SCH进行相干解调，确定主扰码组的组号，进而完成帧同步
3.确定扰码号
用相应扰码组的8个扰码去尝试解码CPICH，确定主扰码，判定信号是否可用
解码P-CCPCH信道获得广播消息
UE可以用主扰码对PCCPCH承载的BCH信道进行解码，获得系统广播
概述
系统结构
无线网络控制器（RNC）
控制RNC（CRNC）
直接控制RNC
服务RNC(SRNC)
与CN有连接，为UE提供资源的
RNC。
RNC。
漂移RNC(DRNC)
把自己的资源借给SRNC为某一
个UE使用的RNC
个UE使用的RNC
Node B
更软切换、定位测量和执行无
线资源分配与管理控制指令
线资源分配与管理控制指令
基带处理
UTRAN接口协议
UTRAN地面接口包括
Iu-CS,
Iu-PS,
Iur和Iub
Iu-CS,
Iu-PS,
Iur和Iub
UTRAN控制面协议栈
UTRAN用户面协议栈
WCDMA的网络接口特点
所有接口具有开放性
将无线网络层与传输层分离
控制面和用户面分离
信道码OVSF
正交可变扩频因子，由Walsh矩阵生成
分配码的前提
要保证其到树根路径上和其子树上没有其它码被分配
分配码的结果
会阻塞掉其子树上的所有低速扩频码和其到根路
径上的高速扩频码
径上的高速扩频码
用途
下行信道
区分用户
上行信道
区分同一个用户的不同业务
扰码
WCDMA的扰码：GOLD序列
主扰码
目前系统主要采用主扰码
从扰码
下行：扰码区分小区（基站），OVSF码区分业务信道、进而区分不同用户
上行：扰码区分不同用户，OVSF码区别同一用户不同业务信道
上行：扰码区分不同用户，OVSF码区别同一用户不同业务信道
关键技术
基本技术
信源编码
WCDMA系统的话音编解码器采用自适应多速率AMR
技术(带8种信源速率)
技术(带8种信源速率)
信道编码
卷积码
在话音和对译码时延要求比较苛刻的低速
率数据链路中，或者在接入、控制、基本数据、辅
助码道等逻辑信道中
率数据链路中，或者在接入、控制、基本数据、辅
助码道等逻辑信道中
Turbo编码
当传输速率大于32kb/s或误码率要求为
10-3～10-6的数据业务
10-3～10-6的数据业务
三种交织
帧间交织（块间交织）、帧内交织（块
交织）以及Turbo码编码器内部的交织
交织）以及Turbo码编码器内部的交织
扩频和加扰
扩频
做信道化操作，用来区分来自同一个信源的不同物理信道。采用高速的OVSF提高数
字符号的速率，增加信号带宽
字符号的速率，增加信号带宽
加扰
采用Gold序列作为扰码，用以区分不同的信源
调制
在WCDMA的R99、R4版本中，使用的QPSK调制，下行最大数据
速率2.7Mbps
速率2.7Mbps
在WCDMA的R5版本中，HSDPA使用的16QAM调制，下行最大数
据速率14.4Mbps
据速率14.4Mbps
RAKE接收
有效地克服多径干扰，提高接收性能
功率控制技术
目的
在保证链路质量目标的前提下，使发射信号的功率最小，既减少多址干扰，又可以
有效地防止“远近效应”，使系统维持高质量通信
有效地防止“远近效应”，使系统维持高质量通信
功率控制分类
通信链路的角度
反向功率控制
前向功率控制
功率控制方法的角度
开环功率控制
闭环功率控制
WCDMA三种功率控制
开环
从信道中测量干扰条件，并调整发射功率
提供初始发射功率的粗略估计
闭环－内环
测量信噪比和目标信噪比（SIR Tar）相比较，并发
送指令调整发射功率（WCDMA闭环功率控制频
率为1500Hz）
送指令调整发射功率（WCDMA闭环功率控制频
率为1500Hz）
闭环－外环
测量误块率（BLER），调整目标信噪比
切换
软切换
在同一个载波的不同小区间进行的切换，不同分支信号在RNC进行合并
更软切换
与移动台保持通信的扇区均属于同一个基站，不同分支信号在Node B进行合并
异系统硬切换
同系统异频硬切换
同系统同频异交换区硬切换
同交换区异RNC间（RNC不开启Iur的情况下）的硬切换
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