【文章內(nèi)容簡介】 BER103 滿足語音通信需要 Turbo 碼： BER106 滿足數(shù)據(jù)通信需要 ? WCDMA采用高性能的信道編碼，提高系統(tǒng)性能 – 編解碼極大地降低了工作點的信噪比，是無線傳輸中的常用手段 – Turbo碼能夠使傳輸信號的信噪比接近 Shannon極限 信道編碼技術 信道編碼與復用技術 編碼目的 ：使接收機能夠檢測和糾正由于傳輸媒介帶來的信號誤差。同時在原數(shù)據(jù)流中加入冗余信息，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。 主要有兩種編碼方法： ?卷積碼： 在 WCDMA系統(tǒng)中主要用于低速率的話音信道和 控制信道； ?Turbo碼： 主要用于分組業(yè)務數(shù)據(jù)的傳送。 信道編碼技術 信道編碼與復用技術 卷 積 碼 ? 譯碼簡單（ Viterbi算法），時延較短； ? 誤碼率較高（一般在 103）。編碼速率為 1/2和 1/3。 ? 適合實時業(yè)務，如話音和視頻業(yè)務的傳送。 信道編碼技術 信道編碼與復用技術 ?特點 ?糾錯能力高于 CRC循環(huán)冗余校驗，奇偶校驗 ?適合解離散的差錯，對于連續(xù)的差錯效果不理想 TURBO 碼 ? 譯碼復雜（ LOG－ MAP算法），時延較長； ? 誤碼率低（可以達到 10－ 6 ）。編碼速率為 1/3 ? 適合對誤碼率敏感，而對時延不敏感的非實時分組業(yè)務 （如 WWW， FTP， E－ MAIL等）。 分組長度最大到 5114比特，可以實現(xiàn)大分組，時延長的業(yè)務傳送。 信道編碼技術 信道編碼與復用技術 ?特點 ?Turbo碼是應用在 UMTS系統(tǒng)中的新的糾錯編碼技術 ?Turbo碼的糾錯性能優(yōu)于卷積編碼 ?Turbo碼的解碼復雜度較高，而且編碼時延較大 ?Turbo碼適用于對時延要求不高，但速率較高的高速率業(yè)務 D D D D D D D D Data In 2:1 MUX Data Out D D D D D D D D Data In 3:1 MUX Data Out Rate 1/2, k=9 coder: G0 = 5618 , G1 = 7538 Rate 1/3 , k=9 coder: G0 = 5578 , G1 = 6638 , G2 = 7118 WCDMA 卷積碼產(chǎn)生器 信道編碼與復用技術 K約束長度，移位寄存器的個數(shù)加 1 R表示數(shù)據(jù)經(jīng)過卷積編碼后，數(shù)據(jù)輸入輸出的關系 ?Turbo編碼結構基于兩個或多個弱差錯控制碼組合，信息比特在兩個編碼交織器之間交織，產(chǎn)生兩個相同的信息流，然后這些信息流復用并有可能打孔。 ?解碼時需要進行循環(huán)疊代計算。 卷積編碼器 1 卷積編碼器 2 復用 Data Decoded Data 解復用 卷積解碼器 2 D P1 P2 D P1 P2 D Turbo 編碼器 Turbo 解碼器 交織器 交織器 交織器 解交織器 卷積解碼器 1 Turbo碼編解碼器 信道編碼與復用技術 傳輸信道類型 編碼方案 碼率 BCH 卷積編碼 1/2 PCH RACH CPCH、 DCH、 DSCH、 FACH 1/3， 1/2 Turbo編碼 1/3 不進行編碼 不同信道的編碼 信道編碼與復用技術 時間 幅度 到譯碼器 原始數(shù)據(jù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 交織矩陣 1 2 3 4 5 6 7 8 9 發(fā)射機 交織后的數(shù)據(jù) 1 4 7 2 5 8 3 6 9 射頻傳輸信道 經(jīng)過空中傳輸后的交織數(shù)據(jù) 1 4 7 2 5 8 3 6 9 集中差錯 De Interleaving Matrix 1 2 3 4 5 6 7 8 9 解交織后的數(shù)據(jù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 接收機 差錯分配 交織編碼技術 信道編碼與復用技術 ?重排序，把連續(xù)的比特打亂成不連續(xù)的比特 信 道 復 用 技 術 信道編碼與復用技術 40 or 80ms data data data TrCHi data CRC data CRC data CRC data CRC data CRC data CRC d a t a CBL CBL CBL 0、 16 or 24bits 塊長 Z＝ 512－ Ktail ， 卷積碼 5120－ Ktail ， Turbo碼 CedBL CedBL CedBL Coded data 卷積碼 或 Turbo碼 Rate matched data Rate matched data DTX or or Data before 1st interleaving Data after 1st interleaved 交織器列數(shù)： 4 或 8 無線幀 無線幀 無線幀 無線幀數(shù)目： 4 或 8 TrCH1 TrCH2 TrCHI CCTrCH TrCH1 TrCH2 TrCHI DTX Ph1 Ph2 PhP 10ms時間內(nèi) 10ms時間內(nèi) TPC TFCI pilot 擴頻、加擾 擴頻、加擾 擴頻、加擾 TrCHi+1 data1 data2 TPC TFCI pilot data1 data2 TPC TFCI pilot data1 data2 編碼復用處理流程 速率匹配 添加 CRC 傳輸塊拼接 /編碼塊分段 信道編碼 無線幀均衡 第一次交織 無線幀分段 速率匹配 傳輸信道復用 物理信道分段 第二次交織 物理信道映射 速率匹配 添加 CRC 傳輸塊拼接 /編碼塊分段 信道編碼 第一次 DTX插入 第一次交織 無線幀分段 速率匹配 傳輸信道復用 物理信道分段 第二次交織 物理信道映射 第二次 DTX插入 上行 下行 信道編碼與復用技術 信道復用技術 信道編碼與復用技術 ? CRC添加 ? 傳輸塊級聯(lián)與碼塊分段 ? 前向糾錯編碼 ? 速率匹配 ? DTX插入 ? 交織 ? 無線幀分段 ? 傳輸信道 (TrCH)復用 ? 物理信道分段 ? 物理信道映射 編碼與復用步驟 技術的選用是圍繞要克服的問題來進行的 WCDMA多址接入方式 糾錯編碼技術 交織技術 復用技術 擴頻技術 分集技術 高速率、大容量 無線傳播中的干擾 深衰落 多媒體業(yè)務 抗干擾 提高系統(tǒng)容量 ?CDMA無線技術原理 ?WCDMA功控與切換技術 ?WCDMA空中接口技術 WCDMA原理及關鍵技術 WCDMA功控技術 PL1 PL2 L1 L2 PRX,2 PRX,1 PTX,2 PTX,1 PRX,2 PRX,1 ?每個用戶對于其他用戶都相當于干擾，遠近效應嚴重影響系統(tǒng)容量，基站接收端某個用戶過大的功率甚至阻礙其它用戶的通信 ?采用功控技術減少了用戶間的相互干擾，消除遠近效應，提高了系統(tǒng)整體容量 遠近效應的問題 WCDMA功控技術 無線傳播的多徑環(huán)境 WCDMA功控技術 ? 接收機多徑信號迭加 Direct Signal Reflected Signal Combined Signal 無線傳播的多徑環(huán)境 WCDMA功控技術 多徑 (快 )衰落 發(fā)射數(shù)據(jù) 4035302520151050dB接收數(shù)據(jù) 無線傳播的多徑環(huán)境 WCDMA功控技術 發(fā)射功率 發(fā)射功率 接收功率 接收功率 t t t t 沒有功控 有功控 快速功控消除快衰落 WCDMA功控技術 P(初始值 ) 開環(huán)功控 P(SIR目標值 ,UL) P(SIR目標值 , DL) 內(nèi)環(huán)功控 DLTPC ULTPC SIR目標值 ,DL 測量 BLER,DL 下行外環(huán)功控 RNC SIR目標值 ,UL 測量 BLER,UL 上行外環(huán)功控 BLER = Block Error Rate SIR = Signal to Interference Ratio TPC = Transmit Power Control 各種功率控制技術 WCDMA功控技術 快速閉環(huán)功控 初始接收功率目標值 基站接收功率目標值 上行隨機接入 開環(huán)功率控制 快速閉環(huán)功控 新的接收功率目標值 基站接收功率 時間 800 次 /秒 (IS95, cdma2022) 1500 次 /秒 (WCDMA) RACH 外環(huán)功控目標值調(diào)整 功率控制效果 WCDMA功控技術 上行隨機接入初始發(fā)射功率計算 Preamble_Init_Power = CPICH_Tx_Power – CPICH_RSCP + UL_interference + UL_required_CI ?CPICH_Tx_Power：基站導頻發(fā)射功率，手機通過讀取系統(tǒng)廣播消息（SIB5/6PRACH sys info listPCPICH Tx Power）得到 ?CPICH_RSCP: 手機實測的基站導頻信號碼功率 ?CPICH_Tx_Power – CPICH_RSCP: 鏈路損耗 ?UL_interference: 上行鏈路干擾功率電平，手機通過讀取系統(tǒng)廣播消息（ SIB7）得到 ?UL_required_CI: 上行前導正確解調(diào)所需