WCDMA網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)基礎(chǔ)培訓

1、內(nèi)容提要5. WCDMA的無線資源管理1. WCDMA概述3. WCDMA無線接口2. WCDMA關(guān)鍵技術(shù)4. 移動性管理6. 三種3G技術(shù)的比較 3G為用戶與運營商提供了完整的綜合業(yè)務解決方案為用戶與運營商提供了完整的綜合業(yè)務解決方案移動通信發(fā)展概況1G (1980s)lAMPSlTACSlNMSlOthers2G (1992-2000)lCDMA IS95lGSMlTDMA IS136lPDC2.5G (2000-2004)lCDMA2000 1xlGPRSlEGPRS3G (2004-至今至今)lUMTS/ WCDMAlCDMA2000- EVDOlTD-SCDMAlWiMAX語音業(yè)務語

2、音業(yè)務語音業(yè)務語音業(yè)務寬帶業(yè)務寬帶業(yè)務數(shù)據(jù)業(yè)務數(shù)據(jù)業(yè)務 WCDMA (Wideband Code Division Multi Access)寬帶碼寬帶碼分多址；信號帶寬分多址；信號帶寬5MHz，碼片速率，碼片速率3.84Mcps核心網(wǎng)基于核心網(wǎng)基于GSM/GPRS網(wǎng)絡的演進，保持與網(wǎng)絡的演進，保持與GSM/GPRS網(wǎng)網(wǎng)絡的兼容性。邏輯上分為電路域和分組域兩部分，分別完成電絡的兼容性。邏輯上分為電路域和分組域兩部分，分別完成電路型業(yè)務和分組型業(yè)務。路型業(yè)務和分組型業(yè)務?？勺儽忍厮俾?。（可變擴頻因子）；提供高速的數(shù)據(jù)速率，可變比特速率。（可變擴頻因子）；提供高速的數(shù)據(jù)速率，采用采用HSDPA將下

3、行速率提高到將下行速率提高到21Mbps，HSUPA將上行速率將上行速率提高到提高到5.8Mbps； 采用異步方式，無需采用異步方式，無需GPS精確定；精確定； 支持上、下行不對稱的業(yè)務，如視頻點播和網(wǎng)頁瀏覽，下支持上、下行不對稱的業(yè)務，如視頻點播和網(wǎng)頁瀏覽，下行業(yè)務遠大于上行業(yè)務。行業(yè)務遠大于上行業(yè)務。 更高的頻譜利用率，頻率復用度為更高的頻譜利用率，頻率復用度為1。 1500Hz的快速功率控制，更好地克服快衰落的影響。的快速功率控制，更好地克服快衰落的影響。WCDMA的技術(shù)特點 主要工作頻段：主要工作頻段： UL 19201980MHz （UE發(fā)，發(fā)，NodeB收）收）DL 2110217

4、0MHz （NodeB發(fā)，發(fā)，UE收）收）WCDMA頻點計算公式：頻點號頻率頻點計算公式：頻點號頻率5上行中心頻點號：上行中心頻點號：96129888下行中心頻點號：下行中心頻點號：1056210838 聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)工作頻率：聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)工作頻率： UL 19401955MHzDL 21302145MHz WCDMA能夠使用的頻段規(guī)劃頻段規(guī)劃頻段上行：上行：19201980MHz,下行：下行：21102170MHz最小頻率需求最小頻率需求25MHz頻率復用度頻率復用度1載波間隔載波間隔4.45.2MHz語音編碼語音編碼8種速率的種速率的AMR編碼（編碼（4.7512.2kbps)信道編碼信道編碼卷積編

5、碼，卷積編碼，Turbo編碼（對高速業(yè)務）編碼（對高速業(yè)務）同步方式同步方式異步方式異步方式接收機接收機Rake接收機接收機接收機靈敏度接收機靈敏度Node B：121dBm，MS：117dBm（BER為為10-3）數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型分組和電路交換分組和電路交換調(diào)制方式調(diào)制方式上行上行BPSK，下行，下行QPSK碼片速率碼片速率3.84Mcps最大業(yè)務速率最大業(yè)務速率2Mbps (for Release99&Release4)幀長幀長10ms（包含（包含15個時隙）個時隙）時隙長時隙長666.7us切換切換軟切換，更軟切換，硬切換軟切換，更軟切換，硬切換功率控制頻率功率控制頻率1500H

6、z功率控制步長功率控制步長0.5、1、1.5、2 dB（可變）（可變）檢測檢測使用導頻符號或公共導頻進行相關(guān)檢測使用導頻符號或公共導頻進行相關(guān)檢測WCDMA的主要參數(shù)WCDMA網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)RNCRNCNodeBNodeBNodeBCSPSCBCUEUTRANCNUuIuIu-CSIu-PSIu-BCIurIubIubIubNodeB 基站結(jié)構(gòu)基站結(jié)構(gòu)RNC 基站控制器模塊化結(jié)構(gòu)基站控制器模塊化結(jié)構(gòu)主要板件單元：1.OMU：運行維護單元 OMU主要負責無線網(wǎng)絡配置和恢復。OMU監(jiān)視網(wǎng)絡的狀態(tài)，并在必要的時候閉鎖故障單元 。OMU單元包含基礎(chǔ)的系統(tǒng)維護功能，并擔當RNC和網(wǎng)元管理單元之間的接口。 2.

7、OMS：運行維護服務器 OMS負責RNC網(wǎng)元管理功能，為上層網(wǎng)絡管理功能和本地用戶提供接口。 3.SFU：交換結(jié)構(gòu)單元 ATM交換結(jié)構(gòu)單元(SFU)提供ATM信元交換功能。4.MXU：多路復用器 多路復用器(MXU)將業(yè)務從從屬單元復用到ATM交換結(jié)構(gòu)。 5.RSMU：資源和交換管理單元 資源和交換管理單元 執(zhí)行RNC的中央資源管理任務，例如連接控制，ATM電路查詢和與DSP相關(guān)的資源管理任務。 6.ICSU ： 接口控制和信令單元7.NPS1P ：提供與其他網(wǎng)元的接口（Nodeb，MSC）8.NPGEP ：提供Gigabit Ethernet 外部接口，以及執(zhí)行物理層和IP層的功能 9.DM

8、CU ： 數(shù)據(jù)和宏分集合并單元執(zhí)行與RNC有關(guān)的用戶和控制面功能 10.TBU ： 負責硬件管理系統(tǒng)中的網(wǎng)元同步，時鐘信號分發(fā)和硬件消息傳輸功能圖1 UMTS網(wǎng)絡單元構(gòu)成示意圖UEUSIMMECuMSC/VLRSGSNHLRGGSNGMSCPLMN.PSTNISDN.etcInternetUuNode BNode BRNCNode BNode BRNCIubIurU T R ANIu-CSCN外部網(wǎng)絡外部網(wǎng)絡Iu-PSGnNcUMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)容提要5. WCDMA的無線資源管理1. WCDMA概述3. WCDMA無線接口2. WCDMA關(guān)鍵技術(shù)4. 移動性管理6. 三種3G技術(shù)的比較頻率頻率

9、時間時間功率功率頻率頻率時間時間功率功率頻率頻率時間時間功率功率FDMATDMACDMA通信系統(tǒng)中有三種多址接入技術(shù)：通信系統(tǒng)中有三種多址接入技術(shù)： 頻分多址頻分多址 Fre 時分多址時分多址 Fre+Ts 碼分多址碼分多址 Fre+Code多址接入雙工間隔雙工間隔: 190 MHzFDD時間時間頻率頻率功率功率5 MHz5 MHz碼復用碼復用 & 頻分雙工頻分雙工ULDLUMTS 用戶用戶 1UMTS 用戶用戶 2時間時間頻率頻率功率功率TDD5 MHzDLULDL碼復用碼復用&時分雙工時分雙工DL 666.67 m msULUMTS 用戶用戶 2UMTS 用戶用戶 1nW-

10、CDMA: FDD or TDD雙工技術(shù)雙工技術(shù)WCDMA的主要業(yè)務分類時延時延 誤碼誤碼不同業(yè)務不同業(yè)務QOS要求要求會話類業(yè)務會話類業(yè)務流類業(yè)務流類業(yè)務交互類業(yè)務交互類業(yè)務背景類業(yè)務背景類業(yè)務n 會話類型基本特點基本特點：對時延要求最高，具有很強的實時性，要求實時會話總是發(fā)生在對等的終端用戶之間，業(yè)務量對稱或者基本對稱。要求的最大時延需滿足人主觀對音頻、視頻的感覺（主觀測量大約需小于400ms）。典型應用典型應用：語音業(yè)務、可視電話、視頻會議。n 數(shù)據(jù)流類型基本特點基本特點：數(shù)據(jù)流類型業(yè)務是非常不對稱的，故它對時延要求比會話類型低，允許有較大的時延，但可以通過流式多媒體技術(shù)把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個

11、穩(wěn)定均勻而連續(xù)的流來處理，對于較大時延引起的抖動，可以通過緩存來平滑，最終需保持業(yè)務流中各信息實體的時間關(guān)系。 典型應用典型應用：視頻點播。WCDMA的主要業(yè)務分類n 互動類型基本特點基本特點：對時延的要求更低，采取終端用戶請求響應模式，要求較低的誤碼率。 典型應用典型應用：網(wǎng)頁瀏覽、網(wǎng)絡游戲。 n 后臺類型基本特點基本特點：數(shù)據(jù)流類型對時延要求最低，允許有很大的時延，接收端并不期待數(shù)據(jù)在短時間內(nèi)到來，對發(fā)送的時間也不太敏感。發(fā)送的內(nèi)容不需透明傳送，但必須無差錯接收。 典型應用典型應用：E-mail、短消息、彩信、電子明信片、下載服務。WCDMA的主要業(yè)務分類信源編碼信道編碼擴頻調(diào)制信源譯碼信

12、道譯碼解擴解調(diào)無線信道無線信道如AMR編碼BitSymbolChip加擾5M帶寬加差錯保護，如加CRC校驗WCDMA系統(tǒng)的基本框圖交織,NRZ編碼DS-CDMA發(fā)射端發(fā)射端TbitTchipData sequencespreading sequencetransmitted sequencea2Tbit = Ebit1/TbitTchip = Echip1/TchipFrequencya2Tchip1/Tchip+a-a-1+1-a+ax=Data sequenceTransmitted signalSpreading sequence generatorModulationx(t)Power

13、 spectrum直接擴頻的意義直接擴頻TbitTchipData sequencespreading sequencereceived sequencea2Tbit = EbitPower spectrum1/TbitTchip = Echip1/TchipFrequencya2Tchip+a-a-1+1-a+ax=1/TchipReceived signalData sequenceSpreading sequence generatorDemodulationx(t)接收端接收端DS-CDMA直接擴頻物理信道物理信道 = = 頻率頻率+ + 碼字碼字（+ +相位）相位） = = 頻率頻率

14、+ + 擴頻碼擴頻碼 + + 擾碼擾碼 （+ +相位）相位）u信道化碼信道化碼 (OVSF codes): u擾碼擾碼(Scrambling codes): 碼字 上行：區(qū)分同一上行：區(qū)分同一RNC下的不同的用戶；下的不同的用戶； 下行：區(qū)分不同的小區(qū)；下行：區(qū)分不同的小區(qū)； 上行：在同一上行：在同一UE進行多碼道傳輸時，區(qū)分不同的物理信道；進行多碼道傳輸時，區(qū)分不同的物理信道； 下行：區(qū)分同一小區(qū)下的不同物理信道；下行：區(qū)分同一小區(qū)下的不同物理信道；信道化碼- OVSFSF = 1SF = 2SF = 4SF = 8 to 512C1,0 = 1C2,0 = 1 1C2,1 = 1 -1C4

15、,0 = 1 1 1 1C4,1 = 1 1 -1 -1C4,2 = 1 -1 1 -1C4,3 = 1 -1 -1 1碼樹碼樹 High data rates: low SFLow data rates: high SF 擴頻碼與業(yè)務速率的映射；擴頻增益、處理增益的關(guān)系擴頻碼特點：非連續(xù)性；2的k次方；SF本身代表其長度；SF代表本身可用SF碼的個數(shù)；+-1-1-1-1-1-1-111111111-1*1111-1-1-1-1CjCkTo synchronization= 0無相關(guān)性無相關(guān)性正交正交+-1-1-1-1-1-1-111111111-1*11111-11-1CjCkno To s

16、ynchronization= 4小的相關(guān)性小的相關(guān)性 不正交不正交2個碼由同一個發(fā)射機發(fā)射個碼由同一個發(fā)射機發(fā)射 2個碼由不同個碼由不同UE或者或者BTS發(fā)射發(fā)射需要擾碼需要擾碼碼字越短，輕微不同步下正交性越差！碼字越短，輕微不同步下正交性越差！碼字正交性信道化碼的分配碼字正交性，父子關(guān)系；碼字正交性，父子關(guān)系；碼字分配原則碼字分配原則：l 盡量保留擴頻因子小的碼字以提高利用率；l 盡量上、盡量右；4 45125124 4256256信道化碼的上下行分配：動態(tài)、靜態(tài)信道化碼的上下行分配：動態(tài)、靜態(tài)信道化碼分配舉例C1,0C2,0C2,1C4,0C4,1C4,2C4,3C8,0C8,1C8,2

17、C8,3C8,4C8,5C8,6C8,7我要SF4我要SF4碼字受限業(yè)務類型業(yè)務類型AMR12.2CS64PS 64PS144PS384業(yè)務速率業(yè)務速率12.2kbps64kbps64kbps144kbps384kbpsSF1283232168鏈接數(shù)鏈接數(shù)1243030157擾碼 PN序列觸發(fā)、求和式移位寄存器觸發(fā)、求和式移位寄存器Sequence repeats every 2N-1 chips, where N is number of cells in registerPN PN 序列屬性序列屬性n 極極好的自相關(guān)性好的自相關(guān)性和自身不移位序列和自身不移位序列 100%100%相關(guān)相關(guān)和

18、自身移位序列不相關(guān)或者相關(guān)性很小和自身移位序列不相關(guān)或者相關(guān)性很小n 極好的互相關(guān)性極好的互相關(guān)性 和其他擾碼相關(guān)性很小和其他擾碼相關(guān)性很小上行擾碼共有共有 224 個長個長38,400 chips的的長擾碼長擾碼225-1 chip 長序列長序列X25 + X3 + 1X25 + X3 + X2 + X + 1IQ上行擾碼分配下行擾碼8192 8192 個擾碼個擾碼512 512 組組 （1 1個主擾碼個主擾碼+ + 1515個輔擾碼）個輔擾碼）512512個主擾碼個主擾碼分為分為6464組組 大概有大概有262,143( 2262,143( 218181)1)個不同的下行擾碼個不同的下行擾

19、碼 規(guī)范從中選取規(guī)范從中選取 8192 8192 個擾碼來應用個擾碼來應用8192.Cell #1Cell #512. 主擾碼主擾碼輔擾碼輔擾碼 #1#1輔擾碼輔擾碼 #2#2 輔擾碼輔擾碼 #15#15下行擾碼分配TXD(t)Delay 0Delay 1C(t-0)( + ) D(t) C(t-1)Delay (1)RXC(t-n)Delay (0)Delay (n)RXRXC(t) 0 1 n D(t) D(t)利用多徑分集利用多徑分集BTSSpreading&Scrambling Rake 接收機可以將多徑環(huán)境下產(chǎn)生的多路信號進行合并，有效地克接收機可以將多徑環(huán)境下產(chǎn)生的多路信號

20、進行合并，有效地克服多徑干擾，提高了接收性能。它有多個服多徑干擾，提高了接收性能。它有多個fingers，每個對應一條多徑信，每個對應一條多徑信號。先將接收到的信號用經(jīng)過時間對齊的碼解擴，然后將每路信號按照相號。先將接收到的信號用經(jīng)過時間對齊的碼解擴，然后將每路信號按照相等的增益或者最大比合并的方式進行合并。等的增益或者最大比合并的方式進行合并。 RAKE接收機技術(shù)的選用是圍繞要克服的問題來進行的技術(shù)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(shù)交織技術(shù)復用技術(shù)擴頻技術(shù)分集技術(shù)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)容量內(nèi)容提要5. WCDMA的無線資源

21、管理1. WCDMA概述3. WCDMA無線接口2. WCDMA關(guān)鍵技術(shù)4. 移動性管理6. 三種3G技術(shù)的比較物理信道物理信道的定義：特定的載頻物理信道的定義：特定的載頻(Carrier Frequency) + 擾碼擾碼(Scrambling Code) + 信道化碼信道化碼(Channelization Code) （相位）（相位）UTRA FDD無線接口協(xié)議結(jié)構(gòu)無線接口協(xié)議結(jié)構(gòu)無線接口信道分類無線接口信道分類n從不同協(xié)議層次上講，從不同協(xié)議層次上講，WCDMA承載用戶各種業(yè)務的信道被分承載用戶各種業(yè)務的信道被分為以下三類：為以下三類：n邏輯信道：直接承載用戶業(yè)務邏輯信道：直接承載用戶業(yè)

22、務n根據(jù)承載的是控制平面業(yè)務還是用戶平面業(yè)務，分為控根據(jù)承載的是控制平面業(yè)務還是用戶平面業(yè)務，分為控制信道和業(yè)務信道制信道和業(yè)務信道n傳輸信道：物理層對傳輸信道：物理層對MAC層提供的服務層提供的服務n根據(jù)傳輸?shù)氖轻槍σ粋€用戶的專用信息還是針對所有用根據(jù)傳輸?shù)氖轻槍σ粋€用戶的專用信息還是針對所有用戶的公共信息，分為專用信道和公共信道戶的公共信息，分為專用信道和公共信道n物理信道：各種信息在無線接口傳輸時的最終體現(xiàn)形式物理信道：各種信息在無線接口傳輸時的最終體現(xiàn)形式邏輯信道分類邏輯信道分類業(yè)務邏輯信道（業(yè)務邏輯信道（TCH）控制邏輯信道（控制邏輯信道（CCH）專用業(yè)務信道 （DTCH）公共業(yè)務信

23、道 （CTCH）廣播控制信道 （BCCH）尋呼控制信道 （PCCH）專用控制信道 （DCCH）公共控制信道 （CCCH）傳輸信道分類傳輸信道分類廣播信道廣播信道 BCH前向接入信道前向接入信道FACH尋呼信道尋呼信道 PCH反向（隨機）接入信道反向（隨機）接入信道 RACH 專用信道專用信道 DCHDCH信道可以為上行或下行信道公共傳輸信道公共傳輸信道專用傳輸信道專用傳輸信道物理信道分類物理信道分類n物理信道分為上行物理信道和下行物理信道物理信道分為上行物理信道和下行物理信道n物理信道可以由某一載波頻率、碼（信道碼和擾碼）、相位確定物理信道可以由某一載波頻率、碼（信道碼和擾碼）、相位確定n多數(shù)

24、信道由無線幀和時隙組成，每一無線幀多數(shù)信道由無線幀和時隙組成，每一無線幀10ms，包括，包括15個時隙個時隙 Data Slot #0 Slot #1 Slot #14 Tslot = 2560 chips T = 10 ms, 38400chips Data Slot #i上行物理信道上行物理信道上行公共物理信道上行公共物理信道物理隨機接入信道物理隨機接入信道 (PRACH)上行專用物理信道上行專用物理信道專用物理數(shù)據(jù)信道專用物理數(shù)據(jù)信道 (uplink DPDCH)專用物理控制信道專用物理控制信道 (uplink DPCCH)上行物理信道上行物理信道下行物理信道下行物理信道下行公共物理信道

25、下行公共物理信道公共控制物理信道公共控制物理信道 (CCPCH)同步信道同步信道 (SCH)尋呼指示信道尋呼指示信道 (PICH)捕獲指示信道捕獲指示信道 (AICH)公共導頻信道公共導頻信道 (CPICH)下行專用物理信道下行專用物理信道 (downlink DPCH)下行物理信道下行物理信道公共物理信道的功能公共物理信道的功能nSCH（同步信道）：用于小區(qū)搜索（同步信道）：用于小區(qū)搜索n分成主同步信道分成主同步信道P-SCH和從同步信道和從同步信道S-SCHnCPICH（公共導頻信道）：用于擾碼識別（公共導頻信道）：用于擾碼識別n分成主公共導頻信道分成主公共導頻信道P-CPICH和從公共導

26、頻信道和從公共導頻信道S-CPICHnP-CPICH：信道碼固定為：信道碼固定為Cch,256,0，擾碼為主擾碼，擾碼為主擾碼nP-CPICH是其它下行物理信道的功率基準是其它下行物理信道的功率基準n從公共導頻信道從公共導頻信道S-CPICH：主要用于智能天線：主要用于智能天線nP-CCPCH（主公共控制物理信道）：用于承載系統(tǒng)消息（主公共控制物理信道）：用于承載系統(tǒng)消息n信道碼固定為信道碼固定為Cch,256,1n以上信道每個小區(qū)必須配置且僅能配置一條以上信道每個小區(qū)必須配置且僅能配置一條公共物理信道的功能公共物理信道的功能nS-CCPCH（從公共控制物理信道）：用于承載下行信令（從公共控制

27、物理信道）：用于承載下行信令nPICH（尋呼指示信道）：用于承載尋呼指示，與（尋呼指示信道）：用于承載尋呼指示，與S-CCPCH成成對配置對配置nPRACH（物理隨機接入信道）：用于承載上行信令（物理隨機接入信道）：用于承載上行信令n接入時隙的間隔為接入時隙的間隔為5120chips，代表，代表WCDMA基站最大覆基站最大覆蓋半徑為蓋半徑為200公里公里nAICH（捕獲指示信道）：用于承載對（捕獲指示信道）：用于承載對PRACH前綴的捕獲指示前綴的捕獲指示，與，與PRACH成對配置成對配置n以上信道每個小區(qū)必須至少配置一條以上信道每個小區(qū)必須至少配置一條專用物理信道的功能專用物理信道的功能nD

28、PDCH（專用物理數(shù)據(jù)信道）（專用物理數(shù)據(jù)信道）：用于承載用戶的業(yè)務數(shù)據(jù)，單：用于承載用戶的業(yè)務數(shù)據(jù)，單碼道最大數(shù)據(jù)速率為碼道最大數(shù)據(jù)速率為384KbpsnDPCCH（專用物理控制信道專用物理控制信道）：用于承載控制信息，為）：用于承載控制信息，為DPDCH提供解調(diào)、功控等控制數(shù)據(jù)提供解調(diào)、功控等控制數(shù)據(jù)n上行上行DPDCH和和DPCCH在不同碼道上傳送；下行在不同碼道上傳送；下行DPDCH和和DPCCH在同一碼道上以時間復用的方式傳送在同一碼道上以時間復用的方式傳送HSDPA物理信道的功能物理信道的功能nHS-PDSCH（HSDPA物理下行共享信道物理下行共享信道）：用于承載用戶的：用于承載

29、用戶的業(yè)務數(shù)據(jù)，單碼道最大數(shù)據(jù)速率為業(yè)務數(shù)據(jù)，單碼道最大數(shù)據(jù)速率為960KbpsnHS-SCCH（HSDPA共享控制信道）：用于承載共享控制信道）：用于承載HS-PDSCH信道的控制信令信道的控制信令nHS-DPCCH（HSDPA專用物理控制信道）：用于信令傳輸和專用物理控制信道）：用于信令傳輸和功率控制功率控制nHSDPA最大數(shù)據(jù)速率：最大數(shù)據(jù)速率： 960Kbps15碼道碼道14.4Mbps呼叫總體流程呼叫總體流程網(wǎng)絡側(cè)啟動1.初始化設(shè)備2.進行系統(tǒng)廣播第一步手機開機1.小區(qū)選擇2.位置登記3.等待呼叫第二步被呼第三步RRC連接建立第四步Iu接口信令連接建立第五步RAB建立第六步軟/硬切換

30、第六步RAB/RB切換第六步物理信道重配置第六步傳輸信道重配置第六步URA更新第六步小區(qū)更新第六步與GSM之間切換第七步RRC連接釋放第八步重新待機1.小區(qū)選擇2.等待呼叫開機呼叫過程1、開機：、開機： 小區(qū)搜索 選擇駐留頻點同步（1）時隙同步：解已知的P-SCH，獲得時隙同步；（2）幀同步：依次解各個時隙的S-SCH，查表獲得主擾碼組號，并獲得幀同步；（3）解主擾碼：已知CPICH的固定內(nèi)容，及其使用信道化碼Cch256,0依次使用主擾碼組內(nèi)各擾碼去相關(guān)接收到的CPICH信號 ，找到主擾碼。2、獲得系統(tǒng)信息：、獲得系統(tǒng)信息： 前面步驟已經(jīng)獲得了主擾碼。 解P-CCPCH：已知的P-CCPCH

31、使用固定的信道化碼Cch256,1，此時可以解出其承載的消息內(nèi)容，從而獲得當前的PLMN號、鄰小區(qū)的擾碼、廣播的其它信道的擴頻碼；此時可能進行小區(qū)重選，選擇駐留最強的小區(qū)；進入待機狀態(tài)3、用戶被叫：、用戶被叫： 網(wǎng)絡尋呼用戶網(wǎng)絡尋呼用戶 網(wǎng)絡側(cè)發(fā)PICH，把要呼叫用戶所對應的PIi位置1a、當手機在指定監(jiān)聽到它對應的PIi位被置1，手機就在3個無線時隙以后主動接收S-CCPCH（信道化碼網(wǎng)絡側(cè)定義，P-CCPCH告知），獲得尋呼信息。b、當UE發(fā)現(xiàn)對應的PIi位未被置1，手機不接收S-CCPCH，處于休眠狀態(tài)，節(jié)省電池。4、用戶主叫：接入過程、用戶主叫：接入過程（1）手機隨機選擇1個16bit

32、的Signature（16階OVSF碼）進行256次重復，構(gòu)成Preamble，以估計的初始功率發(fā)送UTRAN，并設(shè)置好最大重傳次數(shù)。（2）UE在對應的下行時隙檢測捕獲指示AI，如果沒有檢測到與選擇的Signature相對于的捕獲指示，進行開環(huán)功控（重傳次數(shù)不大于最大重傳次數(shù)，如果大于則接入失?。?）當NodeB捕獲到手機發(fā)送的Preamble，AICH用與前導中相同的特征標記序列給以回應，并把UE對應的AI置1。開機呼叫過程5、主被叫接通，開始通話。、主被叫接通，開始通話。 a、 如果只有少量的數(shù)據(jù)，可以在PRACH（上行）、S-CCPCH（下行）信道上直接承載。 b、如果有大量的數(shù)據(jù)需要

33、傳輸，則開始建立專用物理信道。上行：DPCCH、DPDCH下行：DPCH（DPCCH的信息為和DPDCH的數(shù)據(jù)時分復用到專用物理信道。（4）如果UE檢測到的與選擇的Signature標識相關(guān)的AI為肯定值，則在AICH對應上次前綴發(fā)射后3或4個上行接入時隙發(fā)射RRC連接建立請求消息。（如果UE檢測到的與選擇的Signature標識相關(guān)的AI為否定值，則退出物理層隨機接入過程）。 （5）物理層隨機接入過程。系統(tǒng)接收到UE的RRC連接建立請求消息后，建立RRC連接，并通過S-CCPCH（FACH）告訴UE，RRC連接已經(jīng)建立。開機呼叫過程內(nèi)容提要5. WCDMA的無線資源管理1. WCDMA概述3

34、. WCDMA無線接口2. WCDMA關(guān)鍵技術(shù)6. 三種3G技術(shù)的比較4. 移動性管理UEUE存在著兩個基本的運行模式：空閑模式和連接模式。存在著兩個基本的運行模式：空閑模式和連接模式。 第一種空閑模式第一種空閑模式 第二種空閑模式第二種空閑模式u 空閑模式：UE與UTRAN之間不存在RRC連接。 判別UE處于空閑模式或是連接模式的標準：UE與UTRAN之間是否存在RRC連接。 當前位置沒有UMTS小區(qū)，UE無法附著到UMTS網(wǎng)絡，其駐留在GSM/GPRS小區(qū)。 有UMTS小區(qū)，UE已經(jīng)完成網(wǎng)絡的附著，RRC連接已經(jīng)拆除，網(wǎng)絡此時知道UE所處的位置區(qū)。UE的狀態(tài) CELL_DCH狀態(tài)狀態(tài)u 連

35、接模式：UE與UTRAN之間存在RRC連接。l在上行和下行給UE分配了一個專用物理信道；l根據(jù)UE當前的激活集可以知道UE所在的小區(qū)； CELL_FACH狀態(tài)狀態(tài)lUE連續(xù)監(jiān)聽一個下行FACH信道；l為UE分配一個上行公共信道或上行共享傳輸信道(例如RACH)；lUE的位置在小區(qū)級為UTRAN所知,即UE最近一次小區(qū)更新時報告的小區(qū)；UE的狀態(tài) CELL_PCH狀態(tài)狀態(tài)l沒有為UE分配專用信道，不能有任何上行的活動。lUE使用非連續(xù)接收(DRX)技術(shù),在特定的尋呼時刻監(jiān)聽PCH傳輸信道信息。lUE的位置在小區(qū)級小區(qū)級為UTRAN所知,即UE在CELL_FACH狀態(tài)時最近一次小區(qū)小區(qū)更新時所報告

36、的小區(qū)小區(qū)。 URA_PCH狀態(tài)狀態(tài)l沒有為UE分配專用信道，不能有任何上行的活動。lUE使用非連續(xù)接收(DRX)技術(shù),在特定的尋呼時刻監(jiān)聽PCH傳輸信道信息。lUE的位置在URA級級為UTRAN所知,即UE在CELL_FACH狀態(tài)時最近一次URA更新時所報告的URA。UE的狀態(tài)圖中給出了連接模式下主要的RRC業(yè)務狀態(tài)相互之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。駐留在駐留在UTRAN小區(qū)小區(qū)Cell_DCHCell_FACHCell_PCHURA_PCH連接模式連接模式GSM 連接模式連接模式GPRS 連接模式連接模式駐留在駐留在GSM/GPRS小區(qū)小區(qū)系統(tǒng)間切換系統(tǒng)間切換小區(qū)重選小區(qū)重選空閑模式空閑模式RRC連接建

37、立分配了專用物理信道沒有分配專用資源，使用公共傳輸信道SRNC知道UE所處小區(qū)位置，只能通過尋呼信道與UE聯(lián)系SRNC只知道UE所處UTRAN注冊區(qū)(URA)RRC連接釋放不同狀態(tài)時的尋呼類型分類？RRC層的業(yè)務狀態(tài)內(nèi)容提要5. WCDMA的無線資源管理1. WCDMA概述3. WCDMA無線接口2. WCDMA關(guān)鍵技術(shù)6. 三種3G技術(shù)的比較4. 移動性管理1、碼資源管理碼資源管理(前面章節(jié)已經(jīng)介紹）前面章節(jié)已經(jīng)介紹）2、切換控制、切換控制3、功率控制、功率控制4、擁塞控制、擁塞控制 接入控制接入控制 分組調(diào)度分組調(diào)度 負載控制負載控制 在第二代的在第二代的GSM系統(tǒng)中，通過較好的網(wǎng)絡規(guī)劃，

38、重點是頻率系統(tǒng)中，通過較好的網(wǎng)絡規(guī)劃，重點是頻率規(guī)劃來達到服務質(zhì)量的控制，而在第三代的規(guī)劃來達到服務質(zhì)量的控制，而在第三代的WCDMA系統(tǒng)中則采系統(tǒng)中則采用較優(yōu)的無線資源管理算法來控制網(wǎng)絡的服務質(zhì)量。用較優(yōu)的無線資源管理算法來控制網(wǎng)絡的服務質(zhì)量。WCDMA的無線資源管理具體分為以面幾項：的無線資源管理具體分為以面幾項：概述切換“三步曲”n測量n測量控制n測量的執(zhí)行與結(jié)果的處理n測量報告n主要由UE完成n判決n以測量為基礎(chǔ)n資源申請與分配n主要由網(wǎng)絡端完成（RNC RRMn執(zhí)行n信令過程n支持失敗回退n測量控制更新判決執(zhí)行測量在UMTS中的切換分為：u 硬切換l不同系統(tǒng)間的硬切換l不同頻點間硬切

39、換l不同RNC無Iur接口的硬切換u 軟切換l發(fā)生在同一NodeB下的更軟切換l同一RNC不同NodeB下的軟切換l不同RNC存在Iur接口的軟切換切換的分類實現(xiàn)方法：壓縮模式。發(fā)送和接收會有短暫的幾個毫秒的間斷，在這個時間間隙內(nèi)進行對其他頻率的測量。l PDCP方式（分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議，僅對數(shù)據(jù)業(yè)務采用）：高層壓縮數(shù)據(jù)，形成傳輸間隙。（協(xié)議可選）l 降低擴頻因子（SF/2）。l 打孔。One Frame (10 ms)Transmission gap (3 to 10 time slots)Measurements on other frequencyWCDMA的硬切換n軟切換：切換時同時保持

40、：切換時同時保持2條以上無線鏈接的切換。條以上無線鏈接的切換。發(fā)生在同一Node B，不同cell間的更軟切換更軟切換（Intra BTS）發(fā)生在同一RNC，不同Node B間的軟切換軟切換（Inter BTS）發(fā)生在不同RNC間的軟切換軟切換（Inter RNC）WCDMA的軟切換nSRNC：Serving RNC，對于某一個，對于某一個UE來說，其與來說，其與CN之間的連接中，之間的連接中，直接與直接與CN相連，并對相連，并對UE的所有資源進行控制的的所有資源進行控制的RNC叫該叫該UE的的SRNC。nDRNC：Drift RNC，UE與與CN之間的連接中，與之間的連接中，與CN沒有連接，

41、僅為沒有連接，僅為UE提供資源的提供資源的RNC軟切換相關(guān)概念軟切換相關(guān)概念處于連接狀態(tài)的處于連接狀態(tài)的UE必須而且只能有一個必須而且只能有一個SRNC，可以有，可以有0個或者多個個或者多個DRNC。n激活集激活集:active set,是指在軟切換過程中與終端保是指在軟切換過程中與終端保持有效連接的小區(qū)的集合。激活集中的小區(qū)都可以持有效連接的小區(qū)的集合。激活集中的小區(qū)都可以對終端進行功率控制，并與終端進行數(shù)據(jù)傳輸。對終端進行功率控制，并與終端進行數(shù)據(jù)傳輸。n相鄰集相鄰集:Monitor set,是指是指cell 0,即主小區(qū)的鄰區(qū)并即主小區(qū)的鄰區(qū)并且排序且排序n檢測集檢測集:Detectiv

42、e set,是指不包含在鄰區(qū)被檢測到是指不包含在鄰區(qū)被檢測到的小區(qū)的小區(qū)n乒乓切換：乒乓切換：由于參數(shù)設(shè)置不合理，導頻離開激活集由于參數(shù)設(shè)置不合理，導頻離開激活集又進入激活集的現(xiàn)象稱為又進入激活集的現(xiàn)象稱為“乒乓乒乓 切換切換” 軟切換相關(guān)概念軟切換相關(guān)概念 Window_Add t_comp Window_Drop 與小區(qū)1相連 事件1：小區(qū)2加入到激活集 事件 2：小區(qū) 3 代替小區(qū)1加入激活集 事件 3：刪除小區(qū)3 小區(qū)1導頻的Ec/Io t 測量質(zhì)量 T T T 小區(qū)3導頻的Ec/Io 小區(qū)2導頻的Ec/Io WCDMA軟切換算法通用機制軟切換算法通用機制 假設(shè)最大激活集為2，手機正在

43、與小區(qū)1相連激活集（Active Set）監(jiān)視集（Monitored Set）檢測集（Detected Set）WCDMA的軟切換算法軟切換的優(yōu)點：軟切換的優(yōu)點：軟切換的弊端：軟切換的弊端：（1）軟切換要占用額外的Rake Receiver、RNC資源以及Iub、Iur接口資源，這個對于容量受限的系統(tǒng)是很不利的。（2）下行會使基站產(chǎn)生附加的功率發(fā)射，從而減小了下行的系統(tǒng)容量，增大了干擾；同時在下行鏈路中也會占用更多的信道化碼資源。 在設(shè)計當中要充分考慮到軟切換的利弊作用，在基站和參數(shù)設(shè)置上要額外注意，把軟切換額外開銷控制在3040之間，這樣才能既充分利用了軟切換帶來的增益，又不至于額外消耗過多

44、的網(wǎng)絡資源，從而使網(wǎng)絡性能達到較優(yōu)的平衡。（1）在上行鏈路，由于宏分集接收作用軟切換會產(chǎn)生約23dB的軟切換增益，有利于提高上行容量；（2）在下行鏈路，通過不同基站或不同扇區(qū)的天線進行空間發(fā)射分集，會產(chǎn)生正交性更好的鏈路信號，從而在下行鏈路上也會產(chǎn)生一定的宏分集增益。（3）提供不失去鏈接的無縫切換，使切換中質(zhì)量得到更好的保證。軟切換的意義功率控制的目的： 減小干擾減小干擾 克服衰落克服衰落 WCDMA系統(tǒng)中主要有2種功控方式：開環(huán)功控開環(huán)功控閉環(huán)功控閉環(huán)功控功率控制Node BUE2UE1高功率高功率低功率低功率UERNCNode B開環(huán)功率控制（無反饋）開環(huán)功率控制（無反饋）閉環(huán)功率控制（有

45、反饋）閉環(huán)功率控制（有反饋）UENode BRNC外環(huán)外環(huán)(調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)SIRtarget)內(nèi)環(huán)內(nèi)環(huán)為什么需要外環(huán)功控？為什么需要外環(huán)功控？1. MS Access_1 with PINI2. MS Access_2 with PINI+delta3. BTS Acquisition IndicationNode B(BTS)UE. . .開環(huán)功率控制用于確定開環(huán)功率控制用于確定UE的初始發(fā)射功率的初始發(fā)射功率1）UE開始以較低的功率PINI 發(fā)送16bit簽名序列Preamble（在2個無線時隙中重復256次發(fā)送）給Node B，等待Node B回應確認消息AI； PINI = A常數(shù) / (E

46、c/No)_CPICH 2) 如果經(jīng)過周期時間T（一般68無線時隙），UE仍然沒有接收到Node B的回應信號AI（在AICH信道上傳輸），則UE提高發(fā)射功率delta，以PINIdelta的功率隨機選擇一個Preamble序列發(fā)送給Node B；n） 直到UE接收到Node B回應確認消息AI。于是UE以此時的功率P來發(fā)送隨機接入信道的Message部分。開環(huán)功控與開環(huán)功控與 閉環(huán)功控的區(qū)分點：是否建立閉環(huán)功控的區(qū)分點：是否建立RRC連接連接開環(huán)功率控制 1. NBAP: RNC 根據(jù)業(yè)根據(jù)業(yè)務的務的Qos要求，設(shè)要求，設(shè)置業(yè)務的置業(yè)務的SIR目標值目標值2. BTS 向向UE發(fā)送功率發(fā)送功

47、率 比特比特 (1500 次次/秒秒)3. MS 發(fā)射發(fā)射4. RNC察看接收到的察看接收到的 BLER5. FP: RNC發(fā)送新的發(fā)送新的SIR目標值目標值(1次次/10ms）6. BTS 繼續(xù)發(fā)送繼續(xù)發(fā)送 功控比特功控比特內(nèi)環(huán)功控內(nèi)環(huán)功控外環(huán)功控外環(huán)功控Node B(BTS)RNCUE通信建立后，使用閉環(huán)功率控制通信建立后，使用閉環(huán)功率控制 內(nèi)環(huán)功控內(nèi)環(huán)功控：是1500Hz的快速功率控制。通過對接收的信干比SIR與 SIR_target比較，來確定功率控制比特的信息。當SIRSIR_target，執(zhí)行TPC_up命令，提高發(fā)射功率，每次提高功率的步進長度可以設(shè)為0.5，1，1.5，2 dB

48、，具體在參數(shù)中事先定義；反之則執(zhí)行TPC_down命令，降低發(fā)射功率。由于快速功率控制的存在，可以帶來一定的功率控制增益。上行閉環(huán)功控上行閉環(huán)功控閉環(huán)功率控制-內(nèi)環(huán) 下行功控過程是移動臺控制基站發(fā)射功率。對于下行鏈路的功率控制主要是用來減少對鄰小區(qū)的干擾。外環(huán)功控外環(huán)功控：頻率是10100Hz。通過對接收到的BLER(誤塊率)與要求的BLER_target比較，調(diào)整閉環(huán)功率控制所需的SIR_target。外環(huán)功率控制通常需采用變步長的方法，以提高調(diào)節(jié)載干比的速度。具體外環(huán)功率控制的一般算法流程見下圖：減小SIR_target是 增大SIR_target否 接收到的質(zhì)量是否優(yōu)于所需的質(zhì)量？外環(huán)功

49、率控制的一般算法外環(huán)功率控制的一般算法閉環(huán)功率控制-外環(huán)開環(huán)功率控制開環(huán)功率控制內(nèi)環(huán)功率控制內(nèi)環(huán)功率控制外環(huán)功率控制外環(huán)功率控制上行信道上行信道 下行信道下行信道 下行功控下行功控：移動臺控制基站發(fā)射功率。對于下行鏈路的功率控制主要是用來減少基站對鄰小區(qū)的干擾。內(nèi)外環(huán)功控由移動臺的不同模塊控制。 上行功控上行功控：基站控制移動臺發(fā)射功率。上行功控主要是為了減小當前手機對其他手機的干擾。內(nèi)環(huán)由基站控制，外環(huán)由RNC控制。上下行功率控制 WCDMA是一個干擾受限系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)負載的增加，會造成上行噪聲的增加、下行基站發(fā)射功率的提高，同時也導致整個系統(tǒng)性能的惡化，這個影響是非線形的。優(yōu)化負載點網(wǎng)絡性能惡化量網(wǎng)絡負載擁塞控制 設(shè)計中期望把系統(tǒng)的負載穩(wěn)定在一個規(guī)劃的較優(yōu)的水平上，當系統(tǒng)負載超過這一水平，系統(tǒng)能夠通過一些算法控制迅速把過高的負載降低到規(guī)劃的目標水平上。l 接入控制l 分組調(diào)度l 負載控制WCDMA是通過一系列擁塞控制算法來達到這一目的的：擁塞控制