WCDMA無線接入系統(tǒng)

1、WCDMA無線接入系統(tǒng)無線接入系統(tǒng)綜合通信設(shè)計研究院綜合通信設(shè)計研究院 趙品勇趙品勇v 一、一、WCDMA無線網(wǎng)概述無線網(wǎng)概述v 二、二、UTRAN體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)v 三、物理層三、物理層v 四、無線資源管理四、無線資源管理2G9.6 - 14.4 kbpsWCDMAGSMGPRSEDGETDMAGSMGPRSGSMPDCcdma2000 1xEVcdma2000 1xcdmaOne2.5 G64-144 kbps3 G384 - 2 Mbps3 G+80% of the usersUp to 10 Mbps 890 909中國移動GSM聯(lián)通GSM915中國移動GSM聯(lián)通GSM93595496

2、0中國移動DCS1710172517451755聯(lián)通DCS中國移動DCS1820184018501805聯(lián)通DCSPHS1900191521702110198019203G trial3G trial 450無繩電話CT2 457 806 821開放頻段集群825835聯(lián)通CDMA840843集群851866870880聯(lián)通CDMA460 4671755FDD補充頻段185018801785192019802170211020252010FDD補充頻段FDD主要頻段TDD主要頻段TDD主要頻段FDD主要頻段2300衛(wèi)星頻段衛(wèi)星頻段2400TDD補充頻段無線電定位業(yè)務(wù)qRelease 99 (R

3、3)2000年3月正式發(fā)布3GPP TS AB.XYZ v3.n.mqRelease 4 (R4)2001年3月正式發(fā)布3GPP TS AB.XYZ v4.n.mqRelease 5 (R5)2002年3月正式發(fā)布3GPP TS AB.XYZ v5.n.mqRelease 6/7 (R6/R7)正在完善中q每次每次 3GPP 全會全會 (3 個月個月)后都會后都會對規(guī)范進對規(guī)范進行修正或補充行修正或補充21 series Requirements specifications 22 series Service aspects 23 series Technical realization 2

4、4 series Signalling protocols 25 series UTRA aspects 26 series Codecs 27 series Data 28 series Reserved for future use 29 series Signalling protocols (NSS) 30 series Programme management 31 series UIM (User Identity Module) 32 series Operation and Maintenance 33 series Security aspects 34 series Tes

5、t specifications 35 series Algorithms 3GPP Release 43GPP Release 19993GPP Release 5Q2Q1Q3Q2Q3Q4Q4Q1Q1Q2Q3Q4Q4Q3Q110978542314111213GPP TSGsPlenary Meetings615Versions of3GPP Release 1999Versions of 3GPP Release 4Q21319982001199920002002q頻分雙工模式頻分雙工模式 (UTRAN-FDD):上行和下行是對稱的5MHz 帶寬，3.84Mcps在慢移動狀態(tài)下，數(shù)據(jù)傳輸速率

6、可以達到2M bpsq時分雙工模式時分雙工模式 (UTRAN-TDD)上行和下行非對稱的5MHz 帶寬，3.84Mcps在慢移動和小覆蓋范圍內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)服務(wù)q5MHz 帶寬上采用擴頻帶寬上采用擴頻 CDMA技術(shù)技術(shù)q在提供在提供UTRAN/GSM間切換的同時，提供間切換的同時，提供 FDD /TDD 間的切換間的切換q小區(qū)級移動性管理小區(qū)級移動性管理q切換控制切換控制(Soft/Softer, Hard Hand-over)q無線空中接口的改進無線空中接口的改進在軟切換時，提供DSCH 信道的功率控制功能UTRA復(fù)用器以提高覆蓋面積UMTS 1800/1900q無線接入網(wǎng)絡(luò)無線接入網(wǎng)絡(luò)(RA

7、N)的改進的改進無線接入承載(RAB)的增強功能，特別是支持VoIP的包頭壓縮TDD基站的同步方式qUTRAN傳輸網(wǎng)絡(luò)的演進傳輸網(wǎng)絡(luò)的演進Iub、Iur接口上AAL2 連接的QoS優(yōu)化Iub、Iur以及Iu接口上傳輸承載的修改過程q低碼片速率的低碼片速率的TDD方式方式 (1.28 Mcps)qIub、Iur接口上無線資源管理接口上無線資源管理(RRM)的優(yōu)化的優(yōu)化q高速下行鏈路分組數(shù)據(jù)接入高速下行鏈路分組數(shù)據(jù)接入 (HSDPA)提高數(shù)據(jù)吞吐量和峰值數(shù)據(jù)速率高階調(diào)制和功率控制傳輸分集增益 (BLAST)新的流量調(diào)度算法q終端的終端的“節(jié)電節(jié)電”模式模式通過對DPCCH信道設(shè)定傳輸門限從而減少U

8、L/DL的干擾q基站的分級定義基站的分級定義Macrocell、Microcell、Picocell適用于FDD/TDD 方式統(tǒng)一定義了使用環(huán)境、無線參數(shù)以及一致性測試規(guī)范q不同頻率、不同系統(tǒng)間測量的改進不同頻率、不同系統(tǒng)間測量的改進當測量其它不同頻率時，改進壓縮模式操作 (Compressed mode operation)來提高系統(tǒng)容量v 一、一、WCDMA無線網(wǎng)概述無線網(wǎng)概述v 二、二、UTRAN體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)v 三、物理層三、物理層v 四、無線資源管理四、無線資源管理RNSRNCRNSRNCCore NetworkNode BNode BNode BNode BIuIuIurIubI

9、ubIubIub Iu接口功能接口功能 無線接入承載管理功能無線接入承載管理功能 無線資源管理功能無線資源管理功能 Iu鏈路管理功能鏈路管理功能 Iu用戶面（用戶面（RNL）管理功能）管理功能 移動性管理功能移動性管理功能 安全性功能安全性功能 業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)接入功能業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)接入功能 Iu協(xié)調(diào)功能（協(xié)調(diào)功能（Paging） Iur接口功能接口功能 傳輸網(wǎng)絡(luò)管理傳輸網(wǎng)絡(luò)管理 公共傳輸信道的業(yè)務(wù)管理公共傳輸信道的業(yè)務(wù)管理準備公共傳輸信道資源準備公共傳輸信道資源尋呼尋呼 專用傳輸信道的業(yè)務(wù)管理專用傳輸信道的業(yè)務(wù)管理RL建立建立/增加增加/刪除刪除測量報告測量報告 對公共和專用測量目標的測量報告對公共和

10、專用測量目標的測量報告 Iub接口功能接口功能 Iub傳輸資源管理傳輸資源管理 NodeB邏輯邏輯OM 特定實現(xiàn)特定實現(xiàn)OM的傳輸?shù)膫鬏?系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)信息管理 公共信道業(yè)務(wù)管理公共信道業(yè)務(wù)管理 專用信道業(yè)務(wù)管理專用信道業(yè)務(wù)管理 共享信道管理共享信道管理 定時和同步管理定時和同步管理基本概念Serving RNC與與Drift RNCSource RNC與與Target RNCCRNCCNSRNCDRNCIuIur在在RNC之間切換的時候：之間切換的時候：與與CN有連接，為有連接，為UE提供資源的提供資源的RNC叫叫SRNC；與與CN沒有連接，為沒有連接，為UE提供資源的提供資源的RNC叫叫

11、DRNC在在RNC之間遷移的時候：之間遷移的時候：原來為原來為SRNC的的RNC叫叫Source RNC；將要成為將要成為SRNC的的RNC叫叫Target RNC。CNCNSource RNCTargetRNCRNCIuIuIurServingRNC從資源管理的角度來看：從資源管理的角度來看：管理管理NodeB資源的資源的RNC叫這些叫這些NodeB的的CRNC。CNCRNCIu R F前 向 處 理反 向處 理接口處理基帶控 制 R F前 向處 理反 向 處 理接口處理基帶控 制 Node BNode BIub接口協(xié) 議 處 理Iur 接 口分 組 數(shù) 據(jù)電 路 數(shù) 據(jù)路由Iu接口 Iu_

12、CS Iu_PSOMCR N CL 3controlcontrolcontrolcontrolL o g ic a lC h a n n e lsT ra n sp o rtC h a n n e lsC -p la n e sig n a llin gU -p la n e in fo rm a tio nP H YL 2 /M A CL 1R L CD CN tG CL 2 /R L C M A CR L CR L CR L CR L CR L CR L CR L CD u p lic a tio n a v o id a n c eU u S b o u n d a ryB M CL 2

13、 /B M CR R Cc o n tro lP D C PP D C PL 2 /P D C PD CN tG C PDCP功能功能 映射網(wǎng)絡(luò)映射網(wǎng)絡(luò)PDU從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到RLC協(xié)議協(xié)議 頭壓縮頭壓縮/解壓縮解壓縮 BMC功能功能 小區(qū)廣播消息存儲小區(qū)廣播消息存儲 業(yè)務(wù)量監(jiān)測和業(yè)務(wù)量監(jiān)測和CBS無線資源請求無線資源請求 BMC消息調(diào)度消息調(diào)度 傳送傳送BMC消息到消息到UERRC功能功能接入層信息廣播接入層信息廣播 RRC連接的建立、重建、維護和釋放連接的建立、重建、維護和釋放 無線承載的建立、重配置和釋放無線承載的建立、重配置和釋放 RRC連接無線資源的指配、重配置和釋放連接無線資

14、源的指配、重配置和釋放 RRC連接移動性管理功能連接移動性管理功能 尋呼尋呼/通知通知 高層高層PDU路由路由 請求的請求的QoS控制控制 RRC功能（續(xù)）功能（續(xù)） UE測量控制和測量報告測量控制和測量報告 外環(huán)功率控制外環(huán)功率控制 加密控制加密控制 UL DCH無線資源仲裁無線資源仲裁 完整性保護完整性保護 CBS初始配置初始配置 CBS無線資源分配無線資源分配 CBS不連續(xù)接收控制不連續(xù)接收控制RLC的功能的功能分段和重組數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)錯誤檢測傳遞唯一性立即傳遞無差錯傳遞傳遞唯一性按序傳遞無序傳遞BCCH：廣播控制信道：廣播控制信道PCCH：尋呼控制信道：尋呼控制信道DCCH：專用控制信道

15、：專用控制信道CCCH：公共控制信道：公共控制信道SHCCH：上行共享控制信道：上行共享控制信道DTCH：專用業(yè)務(wù)信道：專用業(yè)務(wù)信道CTCH：公共業(yè)務(wù)信道：公共業(yè)務(wù)信道 MAC功能功能 邏輯信道到傳輸信道的映射邏輯信道到傳輸信道的映射 根據(jù)瞬時數(shù)據(jù)速率選擇傳輸格式根據(jù)瞬時數(shù)據(jù)速率選擇傳輸格式 UE內(nèi)不同數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級處理內(nèi)不同數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級處理 動態(tài)調(diào)度動態(tài)調(diào)度UE之間優(yōu)先級處理之間優(yōu)先級處理 公共傳輸信道上標示不同公共傳輸信道上標示不同UE 在公共傳輸信道上，復(fù)用在公共傳輸信道上，復(fù)用/分解高層分解高層PDU進入進入/從傳輸塊集。該從傳輸塊集。該傳輸塊集來自傳輸塊集來自/發(fā)送到物理層發(fā)送到物

16、理層 在專用傳輸信道上，復(fù)用在專用傳輸信道上，復(fù)用/分解高層分解高層PDU進入進入/從傳輸塊集。該從傳輸塊集。該傳輸塊集來自傳輸塊集來自/發(fā)送到物理層發(fā)送到物理層 業(yè)務(wù)量測量業(yè)務(wù)量測量 動態(tài)傳輸信道類型切換動態(tài)傳輸信道類型切換 加密加密RACH隨機接入信道FACH前向接入信道CPCH公共分組信道DSCH下行共享信道BCH廣播信道PCH尋呼信道SCH同步信道DCH專用信道BCHPCHDSCHFACHRACHDCHBCCH-SAPDCCH-SAPCCCH-SAPPCCH-SAPDTCH-SAPTransportChannelsMAC SAPsFAUSCHUSCH(TDD only)CPCH(FDD

17、 only)CTCH-SAPSHCCH-SAP(TDD only)從U TRAN 角度看信道映射關(guān)系 L1功能功能 宏分集合并宏分集合并/ /分發(fā)和軟切換執(zhí)行分發(fā)和軟切換執(zhí)行 傳輸信道錯誤檢測，并向高層指示傳輸信道錯誤檢測，并向高層指示 傳輸信道傳輸信道FEC編解碼和交織編解碼和交織/ /去交織去交織 傳輸信道復(fù)用和碼組合信道解復(fù)用傳輸信道復(fù)用和碼組合信道解復(fù)用 速率匹配速率匹配 碼組合信道到物理信道的映射碼組合信道到物理信道的映射 功率加權(quán)和物理信道合并功率加權(quán)和物理信道合并 物理信道調(diào)制物理信道調(diào)制/ /解調(diào)和擴頻解調(diào)和擴頻/ /解擴解擴 頻率和時間頻率和時間(chip, bit, slo

18、t, frame)同步同步 測量并向高層指示測量并向高層指示 閉環(huán)功率控制閉環(huán)功率控制 RF處理處理RLC與MAC之間MAC與物理層之間v 一、一、WCDMA無線網(wǎng)概述無線網(wǎng)概述v 二、二、UTRAN體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)v 三、物理層三、物理層v 四、無線資源管理四、無線資源管理卷積編碼p(t)PAMUX解調(diào)交織*jp(t)PilotDPCCHDPDCHtcos.tsinI+jQTPC commandscrambS時延1slotIcQc1010TFCITPCCRC尾 比特信息匹配濾波器RAKE合并Viterbi譯碼幀錯誤檢測LPF目標FER判決測定S I R判決TPC命令目標S I R延時內(nèi)環(huán)功控

19、外環(huán)功控v 物理信道可以由某一載波頻率、碼（信道碼和擾碼）、相位確定。v 在采用擾碼與擴頻碼的信道里，擾碼或擴頻碼任何一種不同，都可以確定為不同的信道。v 多數(shù)信道是由無線幀和時隙組成，每一無線幀包括15個時隙。v 物理信道分為上行物理信道和下行物理信道。頻率、碼、相位物理信道上行公共物理信道物理隨機接入信道(PRACH)物理共用分組信道(PCPCH)上行專用物理信道上行專用物理數(shù)據(jù)信道(uplink DPDCH)上行專用物理控制信道 (uplink DPCCH)上行物理信道 Pilot Npilot bits TPC NTPC bits Data Ndata bits Slot #0 Slo

20、t #1 Slot #i Slot #14 Tslot = 2560 chips, 10*2k bits (k=0.6) 1 radio frame: Tf = 10 ms DPDCH DPCCH FBI NFBI bits TFCI NTFCI bits v DPDCH和DPCCH在無線幀通過I/Q復(fù)用v DPDCH用來傳輸層2及更高層產(chǎn)生的專用數(shù)據(jù)v DPCCH用來傳輸層1的控制信息v 幀長為10ms，分15個時隙，每時隙2560 chipsv DPDCH的擴頻因子為4到256v 在相同的層1連接中，DPDCH與DPCCH的擴頻因子是可以不同的v 每個DPCCH時隙由Pilot，TFCI，

21、FBI，TPC構(gòu)成。上行物理信道的特點上行物理信道的特點#0#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#13#145120 chipsradio frame: 10 msradio frame: 10 msAccess slot #0Random Access TransmissionAccess slot #1Access slot #7Access slot #14Random Access TransmissionRandom Access TransmissionRandom Access TransmissionAccess slot #8 Message part Pr

22、eamble 4096 chips 10 ms (one radio frame) Preamble Preamble Message part Preamble 4096 chips 20 ms (two radio frames) Preamble Preamble v 隨機接入是基于快速捕獲指示的時隙ALOHA方法v 時間上用接入時隙來確定，UE只能在時隙的開始位置進行隨機接入傳送，每個時隙5120chips，每2幀有15個slotv 哪些時隙可以使用由高層給定v 隨機接入傳送數(shù)據(jù)由兩部分組成： 1或多個的或多個的preamble：4096chips長度，由長度，由16長度的長度的sig

23、nature進進行行256次重復(fù)構(gòu)成，共有次重復(fù)構(gòu)成，共有16種種signature 10或或20ms的信息部分的信息部分 使用哪個使用哪個signature及信息部分長度由高層決定及信息部分長度由高層決定 4096 chips P0 P1 Pj Pj C ollision R esolution P ream ble A ccess P ream ble C ontrol P art D ata P art 0 or 8 slots N *10 m sec M essage P art v CPCH傳輸是基于快速捕獲指示的DSMA-CD方法v CPCH也是在與RACH一樣的時隙開始時刻傳輸?shù)?/p>

24、v CPCH隨機訪問信號包括： 1個或多個接入前綴個或多個接入前綴AP，長度為，長度為4096chips 1個沖突檢測前綴個沖突檢測前綴CD-P，長度為，長度為4096chips 1個個DPCCH功率控制前綴功率控制前綴PC-P，長度為，長度為0或或8個時隙，由高層決定個時隙，由高層決定 1個個message部分：部分： 長度為長度為Nx10ms，最多的幀數(shù)由，最多的幀數(shù)由N_Max_frames參數(shù)決定，此參數(shù)決定，此為高層的參數(shù)。為高層的參數(shù)。 每每10ms幀分為幀分為15個時隙，每個時隙個時隙，每個時隙2560chips 也分為兩個并行的部分：傳輸高層信息的數(shù)據(jù)部分和傳輸層也分為兩個并行

25、的部分：傳輸高層信息的數(shù)據(jù)部分和傳輸層1控制信息的控制部分控制信息的控制部分 數(shù)據(jù)部分的擴頻因子為數(shù)據(jù)部分的擴頻因子為256到到4 數(shù)據(jù)部分與控制部分分別與上行的數(shù)據(jù)部分與控制部分分別與上行的DPDCH與與DPCCH結(jié)構(gòu)相結(jié)構(gòu)相同同 One radio frame, Tf = 10 ms Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14 Tslot = 2560 chips, 10*2k bits (k=0.7) Data2 Ndata2 bits DPDCH TFCI NTFCI bits Pilot Npilot bits Data1 Ndata1 bits DPDCH D

26、PCCH DPCCH TPC NTPC bits v DCH包括專用的數(shù)據(jù)及控制信息：專用數(shù)據(jù)用于傳輸層2或更高層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；控制信息用于傳輸層1的控制信號v 控制信息包括：導(dǎo)頻、TPC、可選的TFCI。v DCH的擴頻因子可以為512到4，并且在連接過程中可以改變v DPDCH和DPCCH是時間復(fù)用的v 同一CCTrCH的多碼傳輸使用相同的擴頻因子，此時，只需傳輸?shù)谝粋€DPCH的控制信息就行。v 當有多個CCTrCH給同一用戶時，每個CCTrCH可以使用不同的擴頻因子，并且只需傳輸一個DPCCH信息 T ra n s m is s io n P o w e r P h y s ic a l

27、C h a n n e l 1 T ra n s m is s io n P o w e r P h y s ic a l C h a n n e l 2 T ra n s m is s io n P o w e r P h y s ic a l C h a n n e l L D P D C H O n e S lo t (2 5 6 0 c h ip s ) T F C I P ilo t T P C D P D C H v common Pilot Channel (CPICH)v 傳送確知序列v 固定速率30KBPS， SF=256v 發(fā)射分集時，使用相同的擴頻碼和擾碼，但傳送序列不同

28、slot #1Frame#i+1Frame#islot #14A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A-A -A A A -A -A A A -A A -A -A A A -A -A A A -A -A A A -A -AAntenna 2Antenna 1slot #0Frame Boundaryv 主CPICH 使用相同的信道碼使用相同的信道碼,即即Cch,256,0 擾碼為主擾碼擾碼為主擾碼 一個小區(qū)只有一個主一個小區(qū)只有一個主CPICH 在整個小區(qū)廣播在整個小區(qū)廣播 主主CPICH為為SCH, Primary CCPCH, AICH

29、, PICH提供相位基準。提供相位基準。還是其它下行物理信道的缺省相位基準。還是其它下行物理信道的缺省相位基準。v 從CPICH 可以使用任意信道碼，只要滿足可以使用任意信道碼，只要滿足 SF=256 擾碼可以使用主擾碼，也可以使用從擾碼擾碼可以使用主擾碼，也可以使用從擾碼 一個小區(qū)可以有一個小區(qū)可以有0、1或幾個從擾碼或幾個從擾碼 可以在小區(qū)內(nèi)部分發(fā)射可以在小區(qū)內(nèi)部分發(fā)射 可以作為可以作為 SCCPCH 和下行和下行 DPCH的參考的參考.v 固定數(shù)率（30kbps，SF=256）v 用于承載BCH信道v 每個時隙的頭256chips為空v 只有數(shù)據(jù)域v 可以采用STTD傳輸分集 Data

30、18 bits Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14 Tslot = 2560 chips , 20 bits 1 radio frame: Tf = 10 ms (Tx OFF) 256 chips v 用于傳送 FACH和PCH. v 兩種SCCPCH: 有TFCI 和無TFCI。UTRAN 決定 TFCI是否發(fā)送，UE支持TFCI。v 可能的傳送速率與下行DPCH 相同。v SF =256 - 4. v FACH and PCH 可被映射到同一個或不同的 SCCPCHs. 如果映射到同一個SCCPCH, 它們可以映射到相同的幀。 Slot #0 Slot #1

31、 Slot #i Slot #14 Tslot = 2560 chips, 20*2k bits (k=0.6) Pilot Npilot bits Data Ndata bits 1 radio frame: Tf = 10 ms TFCI NTFCI bits v SCH用于小區(qū)搜索v 分成 P-SCH和S-SCH. v SCH信道占用前256個CHIPv 主同步碼 (PSC) 在每個時隙內(nèi)重復(fù)發(fā)射。v 從同步碼 (SSC)指定小區(qū)擾碼的碼組 v SSC從16個長為256的碼組中選擇。共有64組，代表64個擾碼碼組 Primary SCH Secondary SCH 256 chips 2

32、560 chips One 10 ms SCH radio frame acsi,0 acp acsi,1 acp acsi,14 acp Slot #0 Slot #1 Slot #14 v PDSCH傳送 DSCH, DSCH 被多個碼分用戶共享。 v PDSCH 總是與一個 DPCH相聯(lián)系，所需控制信息在DPCH上傳送v 兩種方式通知 UE 解調(diào) DSCH（用TFCI域，用高層信令）v DSCH是特殊形式的多碼傳輸，DSCH與相聯(lián)系的DCH可以具有不同的SF，SF可在幀間改變。DSCH數(shù)據(jù)PDSCHv AICH的幀結(jié)構(gòu)：兩幀，共20 ms，包括重復(fù)的15接入時隙AS, 每個時隙有20個符

33、號(5120碼片)。每個時隙包括兩部分，捕獲指示AI和空部分 。v 捕獲指示AI有16種Signaturev AICH的相位參考為CPICH.AS #14AS #0AS #1AS #iAS #14AS #0a1a2a0a31a32a30a33a38a39AI partUnused part20 ms One radio frame (10 ms) b1 b0 288 bits for paging indication 12 bits (undefined) b287 b288 b299 v PICH為固定速率(SF=256)的物理信道，用于傳送Page Indicators (PI).v P

34、ICH 總是與一個S-CCPCH 相聯(lián)系，這個信道正在傳送一個PCH v PICH的幀結(jié)構(gòu)：一幀為10ms，包括300bits.其中，288 bits用于傳送 Page Indicators. 其余12 bits尚未定義。v N 個尋呼指示 PI0, , PIN-1 在一幀內(nèi)傳送，N=18, 36, 72, or 144. v 如果某一幀中的 PIi 被置為1，說明PIi對應(yīng)UE應(yīng)對S-CCPCH的對應(yīng)幀進行解調(diào)Logical Channels(Layers 3+)Transport Channels(Layer 2)Physical Channels(Layer 1)UplinkRF Out

35、UEScramblingCodeI+jQI/QMod.QIChc IFilterFilterCCCHCommon Control Ch.DTCH (packet mode)Dedicated Traffic Ch.RACHRandom Access Ch.PRACHPhysical Random Access Ch.DPDCH #1Dedicated Physical Data Ch.CPCHCommon Packet Ch.PCPCHPhysical Common Packet Ch.Data CodingData CodingDPDCH #3 (optional)Dedicated Phy

36、sical Data Ch.DPDCH #5 (optional) Dedicated Physical Data Ch.DPDCH #2 (optional) Dedicated Physical Data Ch.DPDCH #4 (optional) Dedicated Physical Data Ch.DPDCH #6 (optional) Dedicated Physical Data Ch. QDPCCHDedicated Physical Control Ch.Pilot, TPC, TFCI bitsChdGcGdjChd,1GdChd,3GdChd,5GdChd,2GdChd,

37、4GdChd,6GdChcGdChc ChdGcGdjRACH Control PartPCPCH Control Part j DCCHDedicated Control Ch.DTCHDedicated Traffic Ch. NDCHDedicated Ch.Data EncodingDTCHDedicated Traffic Ch. 1DCHDedicated Ch.Data EncodingCCTrCHDCHDedicated Ch.Data EncodingBCCHBroadcast Control Ch.PCCHPaging Control Ch.CCCHCommon Contr

38、ol Ch.DCCHDedicated Control Ch.DTCHDedicated Traffic Ch. NBCHBroadcast Ch.PCHPaging Ch.FACHForward Access Ch.DCHDedicated Ch.P-CCPCH(*)Primary Common Control Physical Ch.S-CCPCHSecondary Common Control Physical Ch.DPDCH (one or more per UE) Dedicated Physical Data Ch.DPCCH (one per UE)Dedicated Phys

39、ical Control Ch.Pilot, TPC, TFCI bitsSSCiLogical Channels(Layers 3+)Transport Channels(Layer 2)Physical Channels(Layer 1)DownlinkRF OutDPCH (Dedicated Physical Channel)One per UEDSCHDownlink Shared Ch.SHCCHDSCH Control Ch.CTCHCommon Traffic Ch.CPICHCommon Pilot ChannelNull DataData EncodingData Enco

40、dingData EncodingData EncodingData EncodingPDSCHPhysical Downlink Shared ChannelAICH (Acquisition Indication Channel)PICH (Paging Indication Channel )Access Indication dataPaging Indication bitsAP-AICH(Access Preamble Indication Channel )Access Preamble Indication bitsCSICH (CPCH Status Indication C

41、hannel )CPCH Status Indication bitsCD/CA-ICH (Collision Detection/Channel Assignment )CPCH Status Indication bitsS/PS/PCchS/PS/PS/PS/PS/PS/PS/PS/PCell-specificScramblingCodeI+jQI/QModulatorQICchCchCchCchCchCchCchCch 256,1Cch 256,0 GSPSCGP Sync Codes(*)* Note regarding P-CCPCH and SCH Sync Codes are

42、transmitted only in bits 0-255 of each timeslot;P-CCPCH transmits only during the remaining bits of each timeslot FilterFilterGainGainGainGainGainGainGainGainGainGainSCH (Sync Channel)DTCHDedicated Traffic Ch. 1DCHDedicated Ch.Data EncodingMUXMUXCCTrCHDCHDedicated Ch.Data Encodingv 擴頻包括兩個操作： 信道化（信道化

43、（channelization）操作，它使數(shù)據(jù)符號變?yōu)榇a片，并）操作，它使數(shù)據(jù)符號變?yōu)榇a片，并增加了信號帶寬，每符號的碼片數(shù)稱為擴頻因子（增加了信號帶寬，每符號的碼片數(shù)稱為擴頻因子（SF），可），可以通過與以通過與OVSF相乘得到相乘得到 擾碼操作，它作用在擴頻信號上擾碼操作，它作用在擴頻信號上數(shù)據(jù)比特OVSF碼擾碼擴頻后碼片v 擴頻碼：區(qū)分上行同一終端的數(shù)據(jù)信息和控制信息，擴頻碼：區(qū)分上行同一終端的數(shù)據(jù)信息和控制信息，下行區(qū)分同一小區(qū)不同用戶的連接。下行區(qū)分同一小區(qū)不同用戶的連接。v 擾碼：區(qū)分上行終端，區(qū)分下行扇區(qū)。擾碼：區(qū)分上行終端，區(qū)分下行扇區(qū)。v 擴頻包括兩個操作：擴頻包括兩個操作：

44、 信道化（信道化（channelization）操作，它使數(shù)據(jù)符號變?yōu)榇a片，并）操作，它使數(shù)據(jù)符號變?yōu)榇a片，并增加了信號帶寬，每符號的碼片數(shù)稱為擴頻因子（增加了信號帶寬，每符號的碼片數(shù)稱為擴頻因子（SF），可），可以通過與以通過與OVSF相乘得到相乘得到 擾碼操作，它作用在擴頻信號上擾碼操作，它作用在擴頻信號上v 信道碼使用OVSF碼v 定義：Cch,SF,k, 描述信道碼，SF 為擴頻因子， k 為碼號, 0 kSF-1 SF = 1 SF = 2 SF = 4 Cch,1,0 = (1) Cch,2,0 = (1,1) Cch,2,1 = (1,-1) Cch,4,0 =(1,1,1,1)

45、 Cch,4,1 = (1,1,-1,-1) Cch,4,2 = (1,-1,1,-1) Cch,4,3 = (1,-1,-1,1) v 共有224個長擾碼v 可以通過擾碼號n設(shè)定第一個移位寄存器的初始相位確定擾碼序列 clong,1,n clong,2,n MSB LSB v 共有224個短擾碼v 可以通過擾碼號n設(shè)定3個移位寄存器的初始相位確定擾碼序列 0 7 4 + mod n addition d(i) 1 2 3 5 6 2 mod 2 0 7 4 b(i) 1 2 3 5 6 2 mod 2 + mod 4 multiplication z n (i) 0 7 4 1 2 3 5

46、6 + mod 4 Mapper cshort,1,n(i) a(i) + + + + + + + + + 3 3 3 2 cshort,2,n(i) v 共218-1 =262143個擾碼，只用0.8191號的擾碼IQ1100223344556677889917171616151514141313121211111010v DPCCH/DPDCH擴頻 可以同時傳輸可以同時傳輸1個個DPCCH和和0到到6個的個的DPDCH 擾碼可以為長擾碼或短擾碼擾碼可以為長擾碼或短擾碼 比重因子比重因子c和和d至少有一個為至少有一個為1 擾碼的邊界和無線幀邊界一致擾碼的邊界和無線幀邊界一致 I j cd ,

47、1 d Slo n g ,n o r Ss h o rt,n I+ jQ D P D C H1 Q cd ,3 d D P D C H3 cd ,5 d D P D C H5 cd ,2 d D P D C H2 cd ,4 d D P D C H4 cd ,6 d D P D C H6 cc c D P C C H v message 部分如下圖，比重因子取值與DPDCH/DPCCH相同 j c cc cd d Sr-msg,n I+jQ PRACH message control part PRACH message data part Q I v message 部分如下圖，比重因子也如

48、DPCCH/DPDCH部分 j c cc cd d Sc-msg,n I+jQ PCPCH message control part PCPCH message data part Q I v 上行DPCCH/DPDCH信道碼配置 DPCCH固定為固定為Cc = Cch,256,0. 當只有一個當只有一個DPDCH時，時，Cd,1 = Cch,SF,k ，k=SF/4 當有多個當有多個DPDCH傳輸時，所有的傳輸時，所有的DPDCH的擴頻因子為的擴頻因子為4，DPDCHn由由cd,n = Cch,4,k 擴頻，當擴頻，當n為為1，2，時，時k=1；n為為3，4時，時，k=3；當；當n為為5，6

49、時，時，k=2v PRACH message部分信道碼配置 控制部分固定控制部分固定256擴頻，擴頻碼為擴頻，擴頻碼為cc = Cch,256,m ，其中，其中 m = 16(s - 1) + 15；（；（s為為preamble的的signature號，號，1 = s 目標SIR， 降低移動臺發(fā)射功率若測定SIR target?增加發(fā)射功率增加發(fā)射功率1dB降低發(fā)射功率降低發(fā)射功率1dBNoYes 接收方根據(jù)接收到信號的信干比與控制信道的信干比目標值比較，然后向發(fā)送方返回一個TPC命令，發(fā)送方根據(jù)接收到的TPC命令，通過高層給定的閉環(huán)功率控制算法得出是增加發(fā)射功率還是減小發(fā)射功率調(diào)整的幅度TP

50、C_cmdTPC_STEP_SIZE。隨著移動通信環(huán)境的變化和移動速度的變化，傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)需要滿足的信干比也要變化，而且上行的SIRtarget是由網(wǎng)絡(luò)側(cè)指定的，有可能初始給定的值與實際需要的信干比相差的比較多，這些都需在外環(huán)功率控制根據(jù)業(yè)務(wù)的質(zhì)量情況對SIRtarget作調(diào)整。 上行鏈路的外環(huán)功率算法在SRNC側(cè)進行，下行鏈路的外環(huán)功率控制算法在UE側(cè)進行。內(nèi)環(huán)功率控制內(nèi)環(huán)功率控制(起始接收功率目標值起始接收功率目標值l基站接收功率目標值基站接收功率目標值開環(huán)功率控制開環(huán)功率控制接入前導(dǎo)接入前導(dǎo)I外環(huán)功率控制外環(huán)功率控制(更新的接收功率目標值更新的接收功率目標值基站接收功率基站接收功率時間時間

51、800 updates/sec (IS-95, cdma2000)1500 updates/sec (WCDMA)q 軟切換軟切換 同一NodeB下的小區(qū)軟切換（更軟切換） 不同NodeB間的小區(qū)軟切換 不同RNC間的小區(qū)軟切換（涉及Iur口）q 硬切換硬切換 不同載頻間的硬切換 同一載頻下的硬切換（強制性硬切換） 系統(tǒng)間硬切換（如與GSM之間） 不同模式間硬切換（如FDD與TDD之間）v相對門限減少了移動終端軟切相對門限減少了移動終端軟切換的數(shù)量換的數(shù)量 TimeC/IAdd B Delete AAdd marginDrop marginB Av更軟切換時的接收更軟切換時的接收從一個基站來的

52、聯(lián)合信號BS 減少了掉話減少了掉話WCDMA 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)GSM 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)多膜終端多膜終端系統(tǒng)間的切換系統(tǒng)間的切換v 頻間測量支持系統(tǒng)間切換頻間測量支持系統(tǒng)間切換v 壓縮模式支持頻間測量壓縮模式支持頻間測量系統(tǒng)間系統(tǒng)間WCDMAGSM測量時間測量時間 Tf = 10 msSF=SF0SF=SF0/2SF=SF0壓縮模式MicroMacro 支持高容量地區(qū)多載頻的應(yīng)用支持高容量地區(qū)多載頻的應(yīng)用 負荷分擔，提高性能負荷分擔，提高性能載頻間負荷分配載頻間負荷分配轉(zhuǎn)到專用信道轉(zhuǎn)到專用信道釋放專用信道釋放專用信道Random-AccessRequest隨機接入信道隨機接入信道PacketPacketPack

53、et專用信道專用信道TTime-out轉(zhuǎn)到公共信道轉(zhuǎn)到公共信道Random-AccessRequestUser 1User 2信道類型切換信道類型切換信道速率切換信道速率切換v 激活小區(qū)集（激活小區(qū)集（Active Set）：這些小區(qū)與）：這些小區(qū)與UE同時進行通信，在同時進行通信，在UE處被同時解調(diào)進行相關(guān)合并；就是軟切換與更軟切換中，與處被同時解調(diào)進行相關(guān)合并；就是軟切換與更軟切換中，與UE同同時保持通信的小區(qū)。時保持通信的小區(qū)。v 監(jiān)測小區(qū)集（監(jiān)測小區(qū)集（Monitored Set）：除了激活小區(qū)集外，）：除了激活小區(qū)集外，UE需要監(jiān)需要監(jiān)測的小區(qū)。測的小區(qū)。v 檢測小區(qū)集（檢測小區(qū)集（

54、Detected Set）：）：UE檢測到的所有小區(qū)。檢測到的所有小區(qū)。v 列項小區(qū)集（列項小區(qū)集（Listed Set）：激活小區(qū)集和監(jiān)測小區(qū)集的并集。）：激活小區(qū)集和監(jiān)測小區(qū)集的并集。v 同頻率檢測小區(qū)子集（同頻率檢測小區(qū)子集（IAF Monitored Subset Cells）：）：UE需要監(jiān)需要監(jiān)測的同頻率小區(qū)。測的同頻率小區(qū)。v GSM率檢測小區(qū)子集（率檢測小區(qū)子集（GSM Monitored Subset Cells）：）：UE需要需要監(jiān)測的監(jiān)測的GSM小區(qū)。小區(qū)。v 相鄰關(guān)系表（相鄰關(guān)系表（Neighbor Cell List）：）：SRNC中設(shè)置的每小區(qū)的相中設(shè)置的每小區(qū)的相

55、鄰小區(qū)。鄰小區(qū)。v 建議激活小區(qū)集（建議激活小區(qū)集（Proposed Active Set）：軟切換評估和執(zhí)行的）：軟切換評估和執(zhí)行的建議激活小區(qū)集。建議激活小區(qū)集。 只連接小區(qū)1 Event 1A 增加小區(qū)2Event 1C 用小區(qū)3 來替換1Event 1B 刪除小區(qū)3CPICH 1 CPICH 2 CPICH 3 時間 測量 質(zhì)量 T T T v 在上行鏈路，二個或多個基站可以接收同樣的信號，在下行鏈路移動臺在上行鏈路，二個或多個基站可以接收同樣的信號，在下行鏈路移動臺可以相干地合并來自不同基站的信號，即宏分集可以相干地合并來自不同基站的信號，即宏分集v 由于新基站發(fā)射額外的信號給移動臺，由于由于新基站發(fā)射額外的信號給移動臺，由于RAKE的的Finger數(shù)