【正文】 對于不同用戶，如果是相同的服務類型，則可以選擇相同的CH，而通過擾碼來加以區(qū)分。也就是在同步條件下，完全正交的特性，由于傳播時延而遭到破壞。對于相鄰小區(qū)的擾碼在分配時碼字的互相關性要低，正交性要好。而sector的構成是從射頻角度上講的。對于BTS來說，可以是全向站、三扇區(qū)或六扇區(qū)定向站等，如果基站在發(fā)射方向是全向發(fā)射，從邏輯角度來說，基站的管理是一個小區(qū)（cell），1BTS＝1cell，基站分配一個擾碼；如果基站在發(fā)射方向是三扇區(qū)定向發(fā)射，每個扇區(qū)（sector）就是一個小區(qū)（cell），故一個BTS需要3個擾碼。所以系統(tǒng)中每小區(qū)對應一個擾碼。對移動臺來說，由于工作在相同頻率，所以可以收到來自不同小區(qū)的無線信號，是一個自干擾系統(tǒng)，但通過擾碼，移動臺只需要對駐扎小區(qū)進行解碼，因為有用信息只有在本小區(qū)的專用信道上發(fā)送。而這種分配是由RNC來完成的動態(tài)分配。在UMTS中，單個用戶的業(yè)務類型，可以根據需要分配多個物理信道，理論上2M速率的實現是通過同時占用多個物理信道來實現的，而用戶正是通過識別不同的CH來獲得物理信道的服務，所以CH是用來區(qū)分在下行鏈路上的多個物理信道的。再進行擾碼加密過程。用戶信息和CH進行相乘運算時，CH就是擴頻序列，通過選擇CH的正交性，來區(qū)分用戶信息。在下行鏈路（基站→移動臺方向）上，基站向本小區(qū)發(fā)送信息時，基站首先將各種用戶信息分別與各自的CH進行相乘運算，之后將信號疊加，再與擾碼進行相乘運算，之后在空中接口上發(fā)射。（舉例見UM10 411）（UM10 412～413）在UMTS中，碼字一共有二種類型的應用，第一種稱為信道化碼（Channelization code，簡寫為CH），第二種稱為擾碼（Scrambling code，簡寫為SC）。有用信號的提取正是由于有用信號的碼字和其他信號的碼字存在正交性，經過相乘運算之后，可以將其他信號屏蔽為零，而只提取出有用信號的能量。正交性的判斷，在同步條件下，進行相乘運算，50％的＋1和50％的－1，則完全正交，如果是二進制比特流運算的話，應該是50％的＋1和50％的0，表示完全正交?；ハ嚓P性（crosscorrelation）指的是不同碼字之間的相關特性，通過不同碼字，系統(tǒng)得以實現碼分復用，所以不同碼字應保證不相關，簡單來說，系統(tǒng)希望碼字能完全正交。所謂自相關性（autocorrelation），指的是作為一個碼字序列來說，它本身的相關特性，在相位同步的前提條件下，有100％的相關性。所以碼字的選擇非常重要，系統(tǒng)應對碼字有怎樣的特性要求？也就是怎樣來區(qū)分用戶？一個重要的概念就是碼字的正交。在信號接受開始時，接受端產生的擴頻序列必須完成與發(fā)射端擴頻序列同步的過程，同時一直維持同步過程直到信號完全接受。為了歐洲與北美不同制式的協(xié)調。值得注意的是，對于同一類業(yè)務，系統(tǒng)根據不同的Qos要求，在傳輸信道上可能會選擇不同的速率，則信號處理過程會有所區(qū)別，實行動態(tài)的處理過程，這也是與GSM系統(tǒng)的區(qū)別。再進行加擾處理和每碼字功率增益的調整過程。同樣，對于上行鏈路，采用并行的BPSK方式，I路和Q路不是串并轉換而來，而是各是一個分支分別進行擴頻和加擾調制過程。下表所示為UMTS服務類型常見的速率對應關系，其中的Bearer Data Rate應是Symbol Rate：ServiceBit Rate（kbps）Bearer Data Rate（kbps）SFModulation Rate（Mchip/s）Speech30128Packet 64kbps6412032Packet 384kbps3849604基帶信號處理的整個過程與GSM基本一樣，原始信息比特流進入傳輸信道作處理時，首先會添加CRC冗余校驗位，稱為CRC Attachment過程，這一過程的選擇，取決于傳輸信道的特性；CRC保護之后，對信息進行編碼，可以選擇各種信道編碼方式，如卷積、Turbe碼等，效率可以是1/1/3各不一樣，取決于服務類別；信道編碼之后，要進行速率適配，稱為Punctch或Repetation過程，原始比特速率可以各不相同，而后面進行擴頻時，SF的取值是有固定的如136128等，所以原始速率為中間值時，需要對速率進行適配，以滿足SF的取值；速率適配之后，要完成一次交織和二次交織過程，交織過程中速率不會發(fā)生變化，只是打亂發(fā)送順序，目的還是為了抵抗空中接口的干擾；交織完成之后，要做時間幀的適配，即將空中接口上的信息塊適配到空中接口10ms的幀上。Bit對應的是有用信息（Information），是進入物理層進行基帶信號處理前的信息位，它的速率稱為比特速率；Symbol是在空中接口發(fā)送之前，對信息進行基帶信號處理（信道編碼）如交織、循環(huán)冗余校驗位的添加、速率適配等之后，在進入擴頻調制之前的信號，所以Symbol對應的是基帶信號處理之后的信號，它的速率稱為Symbol速率；Chip是空中接口上經過擴頻調制之后的信息單位，用于體現能量（energy）的承載。Bit Rate x SF＝， SF最小取值是4。Tb＝SFxTc，定義SF為擴頻因子，指原來的1比特信息由SF個碼片（chip）來表示。擴頻之后的比特能量峰值仍然是a，周期發(fā)生變化T＝Tchip，所以擴頻后的峰值能量為a2Tchip。擴頻序列是幅度增益為1的單位序列，沒有多余能量的引入，只是速率上有變化，擴頻序列速率是數據序列速率的6倍。如何將窄代高能量信號展寬成寬帶低能量信號？作為直擴的方式，就是將數據序列與高速的擴頻序列進行相乘運算獲得，如果是比特流的話就是進行異或運算，由于在電路擴頻之前已經是＋－1的物理電信號，所以異或運算將轉變成相乘運算，結果是一樣的。比較二圖可知，T值較小的信號，頻譜特性中的峰值能量就小，也就是隨比特速率增高，主瓣峰值能量降低，而占用的頻譜1/T展寬。左圖中每比特周期用T0表示，右圖每比特周期用T1表示，T1 T0所以右圖比特流速率大于左圖，速率＝1/周期。（UM10 47～48）在WCDMA中采用的擴頻方式是直接擴頻（DS），在講述擴頻原理之前，須明確幾個概念，首先，時間頻率的二元性指的是在傳送二進制比特流時，它的周期性和在頻譜上表現出來特性之間的相互關系，如要傳送的比特流101101，在擴頻及加擾調制之前，它要被轉換成物理上高低電平的電信號，在UMTS中，電平轉換采用的是NRZ編碼方案。該參數將作為底層的系統(tǒng)配置參數寫入軟件中，一旦獲得相應的Lisence參數就不會發(fā)生變化。在WCDMA中碼字（Code）和功率（Power）是二個重要概念，碼字是用來區(qū)分每一路通信的，而功率是對系統(tǒng)的干擾。所以時間概念是空中接口基帶信號處理中傳輸信道的適配，也就是傳輸信道上的速率適配。Ec/Io越低，BLER就越高，Ec/Io在空中接口上將作為重要的門限而存在；三、WCDMA（空中接口）基本原理概述目標：了解擴頻的基本原理（碼字）、功率、功率控制、上下行鏈路的覆蓋限制、Rake接收機、宏分集、發(fā)射分集、壓縮模式及無線幀等概念。由于四類業(yè)務在Qos屬性參數上的要求上各不一樣，所以導致它們在使用無線信道資源的不同。PVC方式是在系統(tǒng)工作之前，通過OMC平臺，事先做數據底層配置時將定義好VC之間的關系。ATM骨干網在構成時，核心骨干網節(jié)點上是VP交換；邊緣網節(jié)點上是VC交換。VP交換屬于骨干網節(jié)點的ATM交換所能承擔的功能，可以理解為路由交換，由一條路由選擇交換到另一條路由，對于路徑上業(yè)務承載的通路，不會發(fā)生任何變化，所以VC25經過VP交換后還是VC25。這種ALCAP消息本身選擇的是AAL5適配。AAL2提供的是面向連接的業(yè)務，所以在傳送信息之前要事先建立AAL2的承載。在接入層面，還有一個位于傳輸層稱為ALCAP的協(xié)議（網絡內部協(xié)議）。所以射頻上的適配仍然是AAL2，對服務RNC來說只是增加了一條無線通路。在軟切換過程中，從空中接口上傳送的二路信息，經過各自的基站送往各自的RNC，再由目標RNC送往服務RNC，所以在Iur接口上傳遞的第一類消息是射頻接口送來的消息。Data信息從原來的AAL2適配經過RNC后轉換成AAL5的適配，送往PS域。RNC面向Iu CS傳遞消息時，話音消息（Voice）選擇AAL2適配，信令（RANAP協(xié)議）消息選擇AAL5適配，送往CS域。RNC將對不同適配層的信令消息作出響應，NBAP協(xié)議到達RNC就終結了，對于無線接口上的消息RNC未必會作出直接的響應，如無線連接已經完成，移動臺發(fā)送呼叫建立消息，該消息透明通過RNC，與核心網之間對話。在Iub接口上，用于基站和RNC之間對話的信令消息（NBAP消息）將選擇AAL5適配?；局魂P注物理層信息，包括Layer1的控制信息，基站對此類信息將直接應答和響應。這二類信息在Iub接口選擇的是AAL2的適配（適用于實時性的業(yè)務）。所以對于基站來說，空中接口上在專用的物理信道上傳遞的控制和業(yè)務信息都是一樣的，不會加以區(qū)別和區(qū)分。在UMTS的各個端口上，由于傳送信息的不同，特性各不一樣，也會選擇不同的適配。在選擇合適適配層時，ATM提供了四種適配層，分別是AALAALAAL3/4和AAL5。在規(guī)范中對根據不同的業(yè)務將ATM的適配分成了四類，第一類稱為CBR（恒定比特速率業(yè)務），在通信過程中占用唯一的固定帶寬，無峰值速率和最低保證速率；第二類VBR（可變比特速率業(yè)務），分成二類，實時性和非實時性的VBR，也就是對時延比較敏感的VBR業(yè)務和對塊差錯率比較敏感的非實時性VBR；此外，還有ABR（可用比特速率業(yè)務）和UBR（不指明比特速率業(yè)務）二種。作為ATM基本的協(xié)議層來說，是四層協(xié)議模型，上層是用戶層又稱為應用層，對應用層來說要選擇適合的ATM適配層，進行分段或重整，將它分割成固定信元――53字節(jié)信元方式，最終在物理層上傳遞。ATM模式：在接入網內部以及接入網與核心網之間端口上，現網初期的底層都選擇了ATM作為承載。性能服務器將實時分析系統(tǒng)所上報的各種原始的計數值（Counter），產生后處理的性能報告，如呼叫掉話率報表、切換成功率報表等。UMTS的北電網管系統(tǒng)是提供了二個服務器，分別是主服務器（Main Server）和性能服務器（Performace Server），在一體化平臺上，由主服務器完成對所有節(jié)點的管理，包括Node B、RNC、MSC、SGSN、HLR等等。事實上，系統(tǒng)關心的通信過程還是LA和RA的更新過程。UMTS登記區(qū)（URA）的概念只出現在移動性狀態(tài)管理中，與LA和RA沒有關系。小區(qū)（cell）是移動臺可以識別的當前在系統(tǒng)中所能駐扎的最小單位，小區(qū)可以是扇區(qū)（Sector）的概念也可以不是。移動臺在作話音呼叫時，跨位置區(qū)移動將發(fā)生位置區(qū)更新；在數據呼叫時，跨路由區(qū)移動時將發(fā)生路由區(qū)的更新過程。LAI由MCC、MNC和LAC組成、而RAI由MCC、MNC、LAC和RAC組成，所以RA應小于等于LA。登記區(qū)、位置區(qū)和路由區(qū)：位置區(qū)和路由區(qū)的概念和GSM及GPRS中的概念完全一致，MSC負責位置區(qū)的管理、SGSN負責路由區(qū)的管理，二者均要表明的是在當前系統(tǒng)中移動臺當前的位置。如上層協(xié)議的RANAP屬于非接入層面，不管下層如何變化，上層都會按RANAP協(xié)議的消息格式來發(fā)送。對于非接入層面，不管底層的接入協(xié)議發(fā)生怎樣的變化，上層的非接入層面的協(xié)議是統(tǒng)一的，不發(fā)生變化。（提問：在R99版本中，ATM的終結在哪里？）UMTS的基本概念和工具（UM10 326～327）UMTS的協(xié)議：從總體上來看被分成二個層面，稱為接入層面（Access Stratum）和非接入層面（NonAccess Stratum）。從R4向R5過渡時，所謂的全IP骨干網，也就是在UMTS的無線網部分也選擇了IP骨干網。稱之為服務器平臺（Server Bone）。因此在R4版本中，CS域將發(fā)生變化，原來電路交換中心的電路交換平面以及話音中繼模塊都將被取消，信令部分由服務器完成，MGW則完成話音中繼的提供和建立，均建立在分組骨干網上，而分組骨干網可以選擇IP或ATM等，目前選擇IP的呼聲較高。在R4版本CS域中，業(yè)務和信令的處理將被區(qū)分，分到二個功能模塊上處理，專門用于對信令處理的稱為MSC服務器（MSC Server），在規(guī)范中定義的名稱是Call Server，所有的信令處理將集中在服務器上完成。在R99版本，CS和PS二個域的承載是獨立分開的，PS是基于IP骨干網（IP Backbone）、CS是基于TDM（同步流）。以上為UMTS R99的基本功能模塊的介紹，從現網向R99過渡時，無線網絡必須是全新的，除此之外，無論是CS域還是PS域，都將會沿用GSM網絡和GPRS網絡的核心部分，只需要軟件升級來實現。除此之外，GGSN的也有計費（Accounting）功能－提供基于用戶字節(jié)流量大小的計費記錄。SGSN仍具有計費（Accounting）功能，也就是提供關于時間以及關于用戶數據包大小的計費信息，產生計費記錄送往計費記錄平臺。VLR功能同樣沒有發(fā)生任何變化，記錄或存儲當前用戶所登記在本VLR的相關信息、分配相應的臨時識別符，完成主要鑒權參數的存儲，（UM10 320～324）PS域SGSN的功能包括分組移動性管理－SGSN參與用戶移動性狀態(tài)管理、通話管理（Session Management）－SGSN與GGSN之間為用戶所建立的PDP隧道的管理，也就是Gn接口上的隧道協(xié)議的管理、通過GGSN將用戶信息送往外部網絡。與二代相比增加了IK和AUTN二個參數。AUC的功能主要是存放用戶鑒權的鑰匙和安全性算法，三代核心網中的AUC無非是增加了一些新的算法，如目前支持UMTS鑒權的F1～F9算法。Iu CS端口是MSC和RNC之間的對話，TRAU在它們之間只是物理層設備，只做速率轉換和碼型適配，信息是透明通過的。隨著網絡的演進，TRAU的功能將作為可選項功能（Optional）。所以二代MSC通過軟件升級就可以完成向三代MSC的過渡。規(guī)范規(guī)定了AMR一共有8個子流（8個可編碼速率），、速率為凈比特速率（量化后已加入控制比特位之后的速率），（20ms提取244bits）是目前可以實現的GSM中EFR編碼