【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 0 , 9 6 0 0 , 1 9 2 0 0 , 3 8 4 0 0 , 7 6 8 0 0 , 1 5 3 6 0 0 , 3 0 7 2 0 0 , and614400 b ps da ta rate s wi th R = 1 / 3 , QP S K pre sp read i ng sym b ols, D S orM C m odes , OTD allowed8 3 1 8 0 0 , 3 6 0 0 , 7 2 0 0 , 1 4 4 0 0 , 2 8 8 0 0 , 5 7 6 0 0 , 1 1 5 2 0 0 , 2 3 0 4 0 0 , and 4 6 0 8 0 0wi th R = 1 / 4 or 1 / 3 ( 5 m s) , QP S K pre sp read i ng sym b ols, D S or M Cm odes , OTD allowed9 3 1 8 0 0 , 3 6 0 0 , 7 2 0 0 , 1 4 4 0 0 , 2 8 8 0 0 , 5 7 6 0 0 , 1 1 5 2 0 0 , 2 3 0 4 0 0 , 4 6 0 8 0 0 , and1036800 b ps da ta rates wi th R = 1 / 2 or 1 / 3 ( 5 m s) , QP S K pre sp read i ngsym b ols, D S or M C m odes , OTD allowedRadio Configurations (Downlink) 31 Wideband CDMA (WCDMA) WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access)是 ETSI (European Telemunications Standards Institute)在 1998年 1月為支持第三代多媒體業(yè)務(wù)寬帶無線接入選擇的無線接入技術(shù)。 WCDMA由 ETSI和 ARIB在 1997下半年共同開發(fā)。 ETSI WCDMA從歐洲的 FAM2方案發(fā)展而來， ARIB的WCDMA從日本的核心 A方案發(fā)展而來。 WCDMA方案的上行鏈路主要基于 FAM2方案，下行鏈路基于核心 A方案。 提供最高 2Mbps的接入速率，支持多媒體業(yè)務(wù)： inter接入、視頻會(huì)議等等。 wcdma 關(guān)鍵參數(shù)摘要 多址接入 DSCDMA (FDD模式 ) TDMA/CDMA (TDD模式 ) 信道帶寬 5/10/20 MHz (FDD模式 ) 5MHz (TDD模式 ) 碼片速率 (FDD模式 ) () (TDD模式 ) 碼片成形的滾動(dòng)因子 32 BS間定時(shí) FDD模式：異步 (也可同步 )； TDD模式：同步 幀長(zhǎng) 10ms/20ms(可選 ) 擴(kuò)頻調(diào)制 平衡 (QPSK)(下行鏈路 )； 雙信道 QPSK(上行鏈路 )；復(fù)擴(kuò)頻電路 相干檢測(cè) 用戶專用的時(shí)間復(fù)用導(dǎo)頻 (下行鏈路和上行鏈路 )， 下行鏈路中沒有公共導(dǎo)頻 控制和導(dǎo)頻信道的復(fù)用；數(shù)據(jù)和控制信道的 Iamp。Q復(fù)用 上行鏈路的信道復(fù)用 開環(huán)和快速閉環(huán) () 功率控制 1/2－ 1/3速率卷積碼 amp。Turbo碼 (FDD模式 ) 卷積碼、 RS碼、 Turbo Codes (TDD模式 ) 信道編碼 切換 FDD模式：軟切換； TDD模式：硬切換 33 實(shí)時(shí) /常量延遲 非實(shí)時(shí) /可變延遲 操作環(huán)境 峰值比特率 BER/最大傳輸時(shí)延 峰值比特率 BER/最大傳輸時(shí)延 鄉(xiāng)村戶外 (終端速度最高 500 km/h) 144kbps 間隔度 16kbps BER 10^3 (20ms) BER 10^7 (300ms) 144kbps BER=10^5到 10^8 最大傳輸時(shí) 150ms或更多 市區(qū) /郊區(qū)戶外 (終端速度最高 120km/h) 512kbps 間隔度 40kbps BER 10^3 (20ms) BER 10^7 (300ms) 512kbps BER=10^5到 10^8 最大傳輸時(shí) 150ms或更多 室內(nèi) /小范圍戶外 (終端速度最高 10km/h) 2Mbps 間隔度 200kbps 延遲 20－ 300ms BER 10^3 (20ms) BER 10^7 (300ms) 2Mbps BER=10^5到 10^8 最大傳輸時(shí) 150ms或更多 UMTS的最小負(fù)載能力 34 UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) 的邏輯結(jié)構(gòu) UTRAN由通過 Iu接口連接到核心網(wǎng)絡(luò)的 Radio Network Subsystems (RNS)集合組成。一個(gè) RNS由一個(gè)Radio Network Controller (RNC)和一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn) B組成。節(jié)點(diǎn) B通過 Iub接口連接到 RNC。 RNC負(fù)責(zé) User Equipment(UE)的切換； RNC包含支持一個(gè)節(jié)點(diǎn) B中宏分集的合并 /分離功能；一個(gè)節(jié)點(diǎn) B也可以包含這個(gè)功能。 在 UTRAN中， RNC間可以通過 Iur接口連接。 Iu和 Iur是邏輯接口。 35 WCDMA 邏輯信道 36 上行鏈路物理信道 上行鏈路有兩個(gè)專用信道和一個(gè)公共信道。用戶數(shù)據(jù)在專用物理數(shù)據(jù)信道 (DPDCH)上傳輸，控制信息在專用物理控制信道 (DPCCH)。隨機(jī)接入信道是公共接入信道。 37 多個(gè)可變速率業(yè)務(wù)可以在每個(gè) DPDCH幀內(nèi)復(fù)用。總的 DPDCH比特率每幀均不相同。 TFCI－ transportformat bination indicator，告知接收方復(fù)用于上行 DPDCH的不同傳輸信道的即時(shí)參 數(shù)，協(xié)調(diào)同幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（即速率檢測(cè)）。 FBI－ feedback information 一般，每次連接僅分配一個(gè) DPDCH，聯(lián)合在一起交織的業(yè)務(wù)共享一個(gè) DPDCH。也可多分配幾個(gè) TPC－ transmit power control 38 將物理控制信道和數(shù)據(jù)信道復(fù)用復(fù)用可以采用時(shí)間復(fù)用和碼復(fù)用。 圖：時(shí)間復(fù)用控制信道脈沖傳輸 圖：碼復(fù)用， DPDCH和 DPCCH并行傳輸 時(shí)間復(fù)用控制信道的主要缺陷是用戶數(shù)據(jù)非連續(xù)傳輸是產(chǎn)生電磁兼容問題 (EMC)。 39 DPDCH DPCCH 40 在隨機(jī)接入請(qǐng)求發(fā)送之前，移動(dòng)臺(tái)應(yīng)完成下列任務(wù)： 1：從同步信道 (SCH)獲得與目標(biāo)基站的碼片、時(shí)隙和幀同步，并獲得 關(guān)于下行鏈路擾碼的信息 3：估測(cè)下行鏈路路徑損耗，與信號(hào)強(qiáng)度目標(biāo)一起來計(jì)算隨機(jī)接入請(qǐng)求所需的發(fā)射功率。 2：從 BCCH檢索目標(biāo)小區(qū) /扇區(qū)所使用的隨機(jī)接入碼的信息 41 隨機(jī)接入結(jié)構(gòu) 消息部分 結(jié)構(gòu) 42 Physical Common Packet Channel (PCPCH) 圖： CPCH隨機(jī)接入傳輸結(jié)構(gòu) CPCH隨機(jī)接入傳輸由一個(gè)或幾個(gè)長(zhǎng)為 4096碼片的 Access Preambles、一個(gè)4096碼片長(zhǎng)的 Collision Detection Preamble、一個(gè) 0或 8時(shí)隙長(zhǎng)度的 DPCCH Power Control Preamble、一個(gè)長(zhǎng)度為 Nx10 ms可變的 messae部分組成。 43 下行鏈路物理信道 44 下行專用信道 (DPDCH和 DPCCH)是時(shí)間復(fù)用的，下行鏈路不怕 EMC： 信號(hào)可以并行發(fā)給多個(gè)用戶； 基站與其它電子設(shè)備不是很近； 45 主 CCPCH： 承載 BCCH信道和時(shí)間復(fù)用的公共導(dǎo)頻信道。 固定速率、采用與專用業(yè)務(wù)信道相同的方式映射到 DPDCH。 在所有小區(qū)中被分配同樣的信道碼。（一旦在初始小區(qū)搜索期間檢測(cè)到基站 的唯一擾碼，便可發(fā)現(xiàn) BCCH） 次 CCPCH： 用來在每個(gè)特定環(huán)境下為 PCH和 FACH提供所需的容量。 不同小區(qū)中其速率不同。 其信道碼在主 CCPCH上傳輸。 SCH： 由主 SCH和次 SCH組成，采用短碼掩碼將長(zhǎng)碼的捕獲時(shí)間盡量減小。 未調(diào)制的主 SCH用來獲得次 SCH定時(shí)，調(diào)制的次 SCH碼承載標(biāo)志基站的長(zhǎng)碼組 的信息。 46 主 SCH由長(zhǎng)度為 256碼片的未調(diào)制碼組成，每個(gè)時(shí)隙傳輸一次，系統(tǒng)中每個(gè)基站的主同步碼應(yīng)該一樣。 次 SCH由長(zhǎng)度為 256碼片的調(diào)制碼組成，與主 SCH并行傳輸。 SCH與其它下行鏈路 (DPDCH/DPCCH/CCPCH)復(fù)用，它僅周期性的發(fā)射 (每時(shí)隙一個(gè)碼字 )，且當(dāng)其它信道在長(zhǎng)碼擾碼之后復(fù)用，因而與下行鏈路其它物理信道不正交。 47 圖： Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)幀結(jié)構(gòu) 圖： Acquisition Indicator Channel (AICH)幀結(jié)構(gòu) 48 圖： Common Pilot Channel(CPICH)幀結(jié)構(gòu) 圖： Page Indicator Channel (PICH)幀結(jié)構(gòu) 49 傳輸信道： 公共傳輸信道：當(dāng)尋址某個(gè)特定 UE(User Equipment)時(shí)需要能在頻帶內(nèi)辨別 UE。 專用傳輸信道：需要通過物理信道辨別 UE，例如：對(duì) FDD通過碼分或頻分 (對(duì) TDD通過碼分、頻分或時(shí)隙 ) 50 BCH： Broadcast Channel 是下行鏈路上用來廣播系統(tǒng)或小區(qū)特定消息的?？偸窃谡麄€(gè)小區(qū)用固定的低比特率發(fā)送。 PCH： Paging Channel 是下行信道，總在整個(gè)小區(qū)傳送。 CPCH： Common Packet Channel 是上行信道，通過 RACH爭(zhēng)奪它來傳輸突發(fā)數(shù)據(jù)。在下行鏈路有其相關(guān)的 專用信道為之提供功率控制。 RACH： Random Access Channel 是上行信道，總是從整個(gè)小區(qū)內(nèi)接收。使用開環(huán)功率控制。 FACH： Forward Access Channel 是下行信道，使用慢速功率控制，在整個(gè)小區(qū)或使用波束賦形天線僅在小區(qū)部分面積內(nèi)傳送。 DSCH： downlink shared channel 由幾個(gè) UE共享的下行信道，與 DCH關(guān)聯(lián)。 公共傳輸信道： DCH： Dedicated Channel 上 amp。下行信道，在整個(gè)小區(qū)或使用波束賦形天線僅在小區(qū)部分面積內(nèi)傳送。特性有快速速率改變能力 (每 10ms)、快速功率控制、 UE固有尋址。 專用傳輸信道： 51 下行物理信道幀定時(shí)和接入時(shí)隙定時(shí) PCCPCH上傳遞有小區(qū) SFN(system frame number)，用來作為所有物理信道的定時(shí)。 每一個(gè) SCCPCH和 DPCH定時(shí)都不同，但是從 PCCPCH的偏移都是 256碼片的倍數(shù)。例如： PICH定時(shí)相對(duì)于 S－ CCPCH早 7680個(gè)碼片。 52 More on WCDMA Technology 多速率 方式一：同一連接的多個(gè)業(yè)務(wù)在一個(gè) DPDCH上復(fù)用，可發(fā)生在內(nèi)部或外部編碼之前或之后。 業(yè)務(wù)復(fù)用和信道編碼之后，多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流映射到一個(gè) DPDCH。如整個(gè)速率超過了單個(gè)碼傳輸?shù)纳舷?，可以分配幾個(gè) DPDCH。 方式二：在多碼方式和不同的信道編碼 /交織情況下，將并行業(yè)務(wù)映射到不同的 DPDCH。好處是 功率、每個(gè)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量可以單獨(dú)控制；缺點(diǎn)是增加設(shè)備復(fù)雜度 擴(kuò)頻 使用不同的長(zhǎng)擴(kuò)頻碼用來在下行鏈路區(qū)分小區(qū)，在上行鏈路區(qū)分用戶。 下行鏈路： 2^18的 Gold碼，截成 10ms的幀。可用碼總數(shù) 512，分成 32個(gè)碼組用來輔助快速小區(qū)搜索 上行鏈路：短碼或長(zhǎng)碼擾碼，短碼長(zhǎng)度 256，可以簡(jiǎn)化多用戶接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)；長(zhǎng)碼是 2^41的 Gold 序列，截成 10ms的幀。 并行業(yè)務(wù) 時(shí)間 MUX 外部編碼＋交織 時(shí)間 MUX 內(nèi)部編碼＋交織 時(shí)間 MUX 53 分組數(shù)據(jù) WCDMA有兩種不同類型的分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)目赡苄裕? 短的不頻繁的分組直接加到一個(gè)隨機(jī)接入突發(fā)中，不用事先建立一個(gè)計(jì)劃好的分組信道。 大的頻繁的分組在專用信道上傳輸 54 切換 WCDMA基站不需同步，當(dāng)設(shè)計(jì)軟切換算法和實(shí)現(xiàn)定位業(yè)務(wù)時(shí)，需要考慮異步基站。 進(jìn)入軟切換前，移動(dòng)臺(tái)從兩個(gè)基站測(cè)量下行鏈路 SCH的時(shí)間差別，并向服務(wù)基站報(bào)告， RAKE接收機(jī)因而能從兩個(gè)基站采集宏分集的能量。 頻率間切換： 在利用分層小區(qū)