WCDMA移動通信系統(tǒng)基本原理

WCDMA移動通信系統(tǒng)基本原理提綱3G發(fā)展概述無線通信原理及相關(guān)技術(shù)WCDMA資源管理WCDMA關(guān)鍵技術(shù)21343G發(fā)展概述AMPSTACSNMT其它第一代80年代模擬模擬技術(shù)GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC第二代90年代數(shù)字需求驅(qū)動數(shù)字技術(shù)語音業(yè)務(wù)第三代IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驅(qū)動寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)發(fā)展歷程3G的發(fā)展?jié)M足更多種類、更高速率的業(yè)務(wù)和更高頻譜效率的要求，這是發(fā)展的根本動力；減少目前存在的各大網(wǎng)絡(luò)之間的不兼容性；世界性的標(biāo)準(zhǔn)——IMT-2000應(yīng)運(yùn)而生。IMT-2000支持的網(wǎng)絡(luò)被稱為第三代移動通信系統(tǒng)第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化

歐洲為主的3GPPGSM核心網(wǎng)

以美國為主的3GPP2IS-41為核心網(wǎng)3G演進(jìn)中的幾大組織負(fù)責(zé)融合多載波的CDMA模式負(fù)責(zé)融合直接序列擴(kuò)頻和TDD的CDMA模式CDMA2000WCDMA、TD-SCDMA第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化ITU對IMT-2000的總體要求服務(wù)質(zhì)量要求新業(yè)務(wù)能力要求發(fā)展和演進(jìn)能力要求靈活性要求：多環(huán)境、多模式、多頻帶能力第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化ITU對IMT-2000的總體要求服務(wù)質(zhì)量要求

語音質(zhì)量、覆蓋、費(fèi)用移動通信用戶的快速增長，頻率緊張成為制約通訊發(fā)展的最大問題

在頻譜利用率方面要比二代系統(tǒng)成倍提高能利用最佳的頻譜利用率來提供目前所預(yù)期的所有業(yè)務(wù)。增加效率和能力語音質(zhì)量、覆蓋和費(fèi)用是移動通信最關(guān)心的問題改進(jìn)話音質(zhì)量、支持無縫切換、允許運(yùn)行商在競爭環(huán)境中可以降低費(fèi)用，同時開展多項(xiàng)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)質(zhì)量對于多種業(yè)務(wù)如：語音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、無線業(yè)務(wù)，不同的業(yè)務(wù)有不同的要求第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化ITU對IMT-2000的總體要求新業(yè)務(wù)和能力要求

靈活接入能力寬帶業(yè)務(wù)非常廣泛，有低速的話音、短信，有高速的多媒體，有要求低時延（話音），有要求絕對的完整性（文件傳輸），有連續(xù)傳輸（視頻），有突發(fā)性傳輸（Internet)。信道要求動態(tài)，根據(jù)需要分配帶寬。根據(jù)要求分配帶寬通過不同的方法接入很寬范圍的業(yè)務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)一代和二代系統(tǒng)中不能實(shí)現(xiàn)的新話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增加對寬帶業(yè)務(wù)的要求無線上網(wǎng)無線圖象傳輸業(yè)務(wù)實(shí)時地圖點(diǎn)播節(jié)目等多種寬帶業(yè)務(wù)能提供非常好的速率。能以較少的費(fèi)用與其他無線和有線接入網(wǎng)絡(luò)競爭第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化ITU對IMT-2000的總體要求發(fā)展和演進(jìn)要求

兼容、繼承、發(fā)展能力能否支持從第二代系統(tǒng)的發(fā)展和演進(jìn)對于IMT-2000的成功意義巨大第二代系統(tǒng)的巨大投資仍在進(jìn)行，兩個時代的系統(tǒng)的共存、互通必不可少。從第二代過渡到第三代需要一個有步驟、逐步的解決方案GSMCDMA200WCDMATDSCDMACDMAPHS向3G過渡ITU對IMT-2000的總總體體要要求求靈活活性性要要求求：：多多環(huán)環(huán)境境、、多多模模式式、、多多頻頻帶帶多模模/多多頻頻要要求求不同同網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)間間實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)真真正正的的無無縫縫漫漫游游支持持不不同同網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的切切換換業(yè)務(wù)務(wù)傳傳遞遞不不終終止止最佳佳路路由由和和最最小小時時延延支持持固固定定無無線線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接接入入能能力力，，能能與與固固定定有有線線網(wǎng)網(wǎng)競競爭爭，，或或作作為為有有線線網(wǎng)網(wǎng)的的補(bǔ)補(bǔ)充充移動性管管理和固固網(wǎng)接入入幾種技術(shù)術(shù)形成主主要標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，單一一制式在在短期內(nèi)內(nèi)只是一一個愿望望。要求多模模/多頻頻的多媒媒體終端端支持不不同標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的互通通靈活和自自適應(yīng)控控制實(shí)時控制制無線信信道參數(shù)數(shù)實(shí)時動態(tài)態(tài)調(diào)整無無線信道道參數(shù)根據(jù)環(huán)境境參數(shù)調(diào)調(diào)整參數(shù)數(shù)（如功功率控制制）優(yōu)化性能能、提高高頻譜效效率多環(huán)境能在各種種可能存存在的環(huán)環(huán)境中都都支持高高的頻譜譜效率、、覆蓋效效率、服服務(wù)質(zhì)量量具有不同同的場所所適應(yīng)能能力：室室內(nèi)、室室外、郊郊區(qū)、車車內(nèi)具有不同同的移動動性環(huán)境境：靜止止、步行行、高速速車輛不同的用用戶密度度：城市市、農(nóng)村村、商業(yè)業(yè)區(qū)無線原理理基本概概念無線基本本原理無線傳播播特性概念基本傳播播機(jī)制反射：當(dāng)當(dāng)電磁波波遇到比比其波長長大的多多的物體體時發(fā)生生反射繞射：當(dāng)當(dāng)接收機(jī)機(jī)和發(fā)射射機(jī)之間間的無線線路徑被被尖利的的邊緣阻阻擋時發(fā)發(fā)生繞射射散射：當(dāng)當(dāng)電磁波波遇到的的物體表表面粗糙糙、不規(guī)規(guī)則時發(fā)發(fā)生散射射慢衰落和和快衰落落接收信號號的場強(qiáng)強(qiáng)中值在在一段時時間內(nèi)的的緩慢變變化稱為為慢衰落落。（陰陰影衰落落）接收信號號在某時時間內(nèi)場場強(qiáng)在振振幅和相相位發(fā)生生非常急急速變化化的部分分成為快快衰落（（多徑效效應(yīng)）無線基本本原理多址方式式幾種多址址方式FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePower頻分多址址技術(shù)（（FDMA）業(yè)務(wù)信道道在不同同頻段分分配給不不同的用用戶。如如TACS、AMPS。時分多址址技術(shù)（（TDMA）業(yè)業(yè)務(wù)信信道在不不同的時時間分配配給不同同的用戶戶。如GSM、DAMPS。碼分多址址技術(shù)（（CDMA）所所有用戶戶在同一一時間、、同一頻頻段上、、根據(jù)不不同的編編碼獲得得業(yè)務(wù)信信道。WCDMA相關(guān)技術(shù)術(shù)WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)HLRGnSGSNGGSNMSC/VLRGrGsNodeBIubIubGMSCIuCSIuPSInternetPSTN/ISDNCDGi信令＋數(shù)據(jù)信令UERNCIurIuCSIuPSCNRNSIubRNCNodeBNodeBBTSBSCAGbAbisGcWCDMA數(shù)據(jù)簡要發(fā)送送過程手機(jī)數(shù)據(jù)編碼交織擴(kuò)頻調(diào)制射頻發(fā)送射頻接收解調(diào)解擴(kuò)解碼解交織手機(jī)數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)手機(jī)數(shù)據(jù)編碼交織擴(kuò)頻調(diào)制射頻發(fā)送射頻接收解調(diào)解擴(kuò)解碼解交織手機(jī)數(shù)據(jù)WCDMA數(shù)據(jù)簡要發(fā)送送過程相關(guān)技術(shù)例子信道編碼技術(shù)術(shù)床前明月光春眠不覺曉白發(fā)三千丈紅豆生南國床床前前明明明月月光光春春眠眠不不不覺覺曉曉白白發(fā)發(fā)三三三千千丈丈紅紅豆豆生生生南南國國床？前前明明明月月光光春春眠眠？不不覺覺曉曉白白發(fā)發(fā)三三三？千丈？紅紅豆豆生生生南？國國信道編碼技術(shù)術(shù)是通過給原原數(shù)據(jù)添加冗冗余信息息，從而獲得得糾錯能力適合糾正非連連續(xù)的少量錯錯誤目前使用較多多的是卷積編編碼和Turbo編碼（1/2，1/3）相關(guān)技術(shù)原理及目的信道編碼技術(shù)術(shù)無糾錯編碼：：BER<10-1~10-2不能滿足通信信需要卷積編碼：BER<10-3滿足語音通信信需要Turbo碼：BER<10-6滿足數(shù)據(jù)通信信需要卷積碼譯碼簡單的最大問題時延小一般采用維特特比算法信道誤碼率在在10－3數(shù)量級適合實(shí)時業(yè)務(wù)務(wù)卷積碼特點(diǎn)WCDMA系統(tǒng)中主要用用于話音信道道和控制信道道，編碼速率率為1/2和1/3Output0

G0=557(octal)

Input

D

D

D

D

D

D

D

D

Output1

G1=663(octal)

Output2

G2=711(octal)

Rate1/3convolutionalcoder

相關(guān)技術(shù)卷積碼信道編碼技術(shù)術(shù)Turbo碼譯碼復(fù)雜常采用LOG-MAP算法信道誤碼率可可以達(dá)到10－6非常適合對誤誤碼率敏感而而對時延不敏敏感的非實(shí)時時分組業(yè)務(wù)Turbo碼特點(diǎn)Turbo編碼結(jié)構(gòu)基于于兩個或多個個弱差錯控制制碼組合，信信息比特在兩兩個編碼交織織器之間交織織，產(chǎn)生兩個個相同的信息息流，然后這這些信息流復(fù)復(fù)用并有可能能打孔。解碼時需要進(jìn)進(jìn)行循環(huán)疊代代計算。在WCDMA系統(tǒng)中主要用用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)務(wù)信道編碼速率為1/3相關(guān)技術(shù)Turbo碼信道編碼技術(shù)術(shù)交織器卷積編碼器1卷積編碼器2復(fù)用輸入輸出交織的優(yōu)點(diǎn)幀內(nèi)交織:一個幀內(nèi)部的的數(shù)據(jù)比特位位置的變換操操作幀間交織:不同幀之間數(shù)數(shù)據(jù)的位置變變換Turbo編碼的內(nèi)部交交織:Turbo編碼的內(nèi)部交交織比較復(fù)雜雜，它不屬于于上面兩種簡簡單的交織模模式，它的算算法可以看作作是幀內(nèi)交織織和幀間交織織的復(fù)雜嵌套套。交織分類交織技術(shù)是改改變數(shù)據(jù)流的的傳輸順序，，將突發(fā)的錯錯誤隨機(jī)化。。提高糾錯編編碼的有效性性。提高高糾糾錯錯編編碼碼的的有有效效性性。相關(guān)技術(shù)交織的原理和和分類交織技術(shù)交織的缺點(diǎn)由于改變了數(shù)數(shù)據(jù)流的傳輸輸順序，必須須要等整個數(shù)數(shù)據(jù)塊接收后后才能糾錯，，加大了處理理延時，因此此交織深度應(yīng)應(yīng)根據(jù)不同的的業(yè)務(wù)要求有有不同的選擇擇特殊情況下，，若干個隨機(jī)機(jī)獨(dú)立差錯有有可能交織為為突發(fā)差錯。。。相關(guān)技術(shù)例子交織技術(shù)床前明月光春眠不覺曉白發(fā)三千丈紅豆生南國床床前前明明明月月光光春春眠眠不不不覺覺曉曉白白發(fā)發(fā)三三三千千丈丈紅紅豆豆生生生南南國國床春白白紅床床春白白紅前眠發(fā)發(fā)豆前前眠發(fā)發(fā)豆明不三三生明明不三三生月覺千千南月月覺千千南光曉丈丈國光光曉丈丈國床春白白紅？？？？？？？？？？？前前眠發(fā)發(fā)豆明不三三生明明不三三生月覺千千南月月覺千千南光曉丈丈國光光曉丈丈國床？？？前明明明月月月光光光春？？？眠不不不覺覺覺曉曉曉白？？？發(fā)三三三千千千丈丈丈紅？？？豆生生生南南南國國國編碼交織去交織織解碼突發(fā)錯錯誤相關(guān)技技術(shù)手機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)編碼交交織擴(kuò)頻調(diào)制射頻發(fā)發(fā)送射頻接接收解調(diào)解擴(kuò)解碼解解交織織手機(jī)數(shù)據(jù)據(jù)WCDMA數(shù)據(jù)簡要要發(fā)送過過程無線通信信原理概述擴(kuò)頻原理理擴(kuò)頻的基基本方式式抗干擾抗噪音抗多徑衰衰落具有保密密性可多址復(fù)復(fù)用和任任意選址址功率譜密密度低，，具有隱隱蔽性和和低的截截獲概率率優(yōu)點(diǎn)信息的頻頻譜擴(kuò)展展后形成成寬帶傳傳輸相關(guān)處理理后恢復(fù)復(fù)成窄帶帶信息數(shù)數(shù)據(jù)無線通信信原理香農(nóng)公式式擴(kuò)頻原理理C=Wlog2(1+S/N)C---信道容量(用傳輸速率度量)W---信號頻帶寬度S---信號功率N---白噪聲功率無線通信信原理擴(kuò)頻抗干干擾擴(kuò)頻原理理fS（f）f0擴(kuò)頻前的的信號頻頻譜信號S（f）ff0擴(kuò)頻后的的信號頻頻譜信號無線通信信原理擴(kuò)頻抗干干擾擴(kuò)頻原理理無線通信信原理信號擴(kuò)頻頻擴(kuò)頻原理理SpreadingDespreading1-11-11-11-11-1Chip信息數(shù)據(jù)據(jù)擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻數(shù)據(jù)據(jù)擴(kuò)頻碼還原信息息無線通信信原理去除擴(kuò)頻頻無用信信號擴(kuò)頻原理理Symbol1-11-18-88-8Chip解擴(kuò)數(shù)據(jù)據(jù)解擴(kuò)后其其他信號號積分后數(shù)數(shù)據(jù)積分后其其他信號號無線通信信原理WCDMA系統(tǒng)擴(kuò)頻頻擴(kuò)頻原理理OVSF碼擾碼數(shù)據(jù)比特擴(kuò)頻后碼片無線通信信原理擴(kuò)頻原理理下行物理理信道擴(kuò)擴(kuò)頻調(diào)制制過程∑∑實(shí)部與虛部分離脈沖成型脈沖成型串并轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)換…………下行物理理信道1Cch,SF,mjI+jQSdl,nG1Cch,SF,mjI+jQSdl,nG2下行物理理信道2GpGpP-SCHS-SCHcos(wt)-sin(wt)TTRe(T)Im(T)無線通信信原理上行物理理信道擴(kuò)擴(kuò)頻調(diào)制制過程實(shí)部與虛部分離脈沖成型脈沖成型cos(wt)-sin(wt)Sdpch,nSRe(S)Im(S)∑Cd,1βdIccQjI+jQ∑∑DPDCH1Cd,3βdDPDCH3Cd,5βdDPDCH5Cd,2βdDPDCH2Cd,4βdDPDCH4Cd,6βdDPDCH6ccCcβcDPCCHQ擴(kuò)頻原理無線通信原原理解擴(kuò)輸入信號擴(kuò)頻碼在T=Ts時刻判決解擴(kuò)輸出積分0Ts(*)dt擴(kuò)頻原理無線資源管管理主要內(nèi)容功率控制切換功率負(fù)載功率接納功率碼資源分配配影響容量的的一些現(xiàn)象象遠(yuǎn)近效應(yīng)影響容量的的幾個現(xiàn)象象Powerf一個UE就能阻塞整整個小區(qū)信號被離基基站近的UE的信號“淹淹沒”，無無法通信功率攀升影響容量的的幾個現(xiàn)象象碼信道之間間的非正交交產(chǎn)生多址址干擾，存存在功率攀攀升現(xiàn)象。。WCDMA網(wǎng)絡(luò)會會議室室碼信道傳輸輸用用方言交談?wù)勑诺拦β收f說話聲音保證信道質(zhì)質(zhì)量聽聽清對話話信道功率增增加談?wù)勗捖曇粢籼岣吖β逝噬蟠蠹叶继岣吒呗曇舫^線性范范圍崩潰喊喊破破喉嚨，仍仍然聽不清清小區(qū)外的干干擾房房間外的的干擾CDMA系統(tǒng)是一個個同頻自干干擾系統(tǒng)，，任何多余余不必要的的功率不允允許發(fā)射，，這是一個個一定要遵遵守的總準(zhǔn)準(zhǔn)則功率率攀攀升升影響響容容量量的的幾幾個個現(xiàn)現(xiàn)象象多址址干干擾擾影響響容容量量的的幾幾個個現(xiàn)現(xiàn)象象WCDMA是一一個個自自干干擾擾系系統(tǒng)統(tǒng)來源源:共享享頻頻譜譜；；沒沒有有理理想想自自相相關(guān)關(guān)和和互互相相關(guān)關(guān)特特性性的的擴(kuò)擴(kuò)頻頻碼碼現(xiàn)象象:功率率攀攀升升頻率時間碼字碼分多址自干擾示意相關(guān)輸出時間同步影響響容容量量的的幾幾個個現(xiàn)現(xiàn)象象多徑徑效效應(yīng)應(yīng)接收信號時間強(qiáng)度0發(fā)射射信信號號容量量和和無無限限資資源源管管理理的的關(guān)關(guān)系系影響WCDMA容量的因素作用分類功率控制減少干擾、節(jié)省功率、增大容量無線資源管理（RRM）切換控制軟切換比例、切換算法影響容量接納控制決定是否接入某一個用戶負(fù)載控制根據(jù)當(dāng)前的系統(tǒng)負(fù)載狀況，對當(dāng)前小區(qū)的業(yè)務(wù)狀況、用戶數(shù)進(jìn)行調(diào)整碼資源碼資源的合理分配與否，可以影響到接入用戶的數(shù)目WCDMA的容容量量特特點(diǎn)點(diǎn)WCDMA系統(tǒng)統(tǒng)容容量量特特點(diǎn)點(diǎn)：：容量量是是軟軟的的。。軟容容量量有有以以下下含含義義：：一是是傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的軟軟容容量量概概念念，，沒沒有有絕絕對對固固定定的的信信道道數(shù)數(shù)，，降降低低無無線線鏈鏈路路的的通通信信質(zhì)質(zhì)量量，，可可以以容容納納更更多多用用戶戶，，即即系系統(tǒng)統(tǒng)容容量量與與通通信信質(zhì)質(zhì)量量可可以以互互換換；；二是是不不同同的的業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)有有不不同同的的容容量量，，比比如如8kbps話音音的的吞吞吐吐容容量量比比144kbps分組業(yè)務(wù)務(wù)的吞吐吐容量低低；三是承載載混合業(yè)業(yè)務(wù)時，，不同的的業(yè)務(wù)比比例和構(gòu)構(gòu)成，有有不同的的容量，，即針對對不同的的業(yè)務(wù)模模型，系系統(tǒng)有不不同的容容量。概述功率控制制無線資源源管理CDMA通信技術(shù)術(shù)并不是是一種嶄嶄新的技技術(shù)功率控制制是CDMA通信技術(shù)術(shù)的關(guān)鍵鍵實(shí)現(xiàn)CDMA通信的規(guī)規(guī)模商用用，必須須解決好好功率控控制CDMA系統(tǒng)是一一個同頻頻自干擾擾系統(tǒng)，，任何多余余不必要要的功率率不允許許發(fā)射，，這是一一個一定定要遵守守的總準(zhǔn)準(zhǔn)則！功率控制制技術(shù)是是CDMA系統(tǒng)的基基礎(chǔ)，可可以說沒沒有功率率控制就就沒有CDMA系統(tǒng)。功率控制制可以補(bǔ)補(bǔ)償衰落落，接收收功率不不夠時要要求發(fā)射射方增大大發(fā)射功功率功率控制可可以克服遠(yuǎn)遠(yuǎn)近效應(yīng)，，對上行功功控而言，，功率控制制的目標(biāo)即即為所有的的信號到達(dá)達(dá)基站的功功率夠用即即可由于移動信信道是一個個衰落信道道，快速閉閉環(huán)功控可可以隨著信信號的起伏伏進(jìn)行快速速改變發(fā)射射功率，使使接收電平平由起伏變變得平坦功率控制種種類功率控制無線資源管管理開環(huán)接收機(jī)測量量接收到的的寬帶導(dǎo)頻頻信號的功功率，并估估計傳播路路徑損耗，，根據(jù)路徑徑損耗計算算得到需要要發(fā)射的功功率。接收到的功功率越強(qiáng)，，說明收發(fā)發(fā)雙方距離離較近或有有非常好的的傳播路徑徑，發(fā)射的的功率就越越小開環(huán)功控只只能在決定定接入初期期發(fā)射功率率和切換時時決定切換換后初期發(fā)發(fā)射功率的的時候使用用。閉環(huán)測量信噪比比和目標(biāo)信信躁比比較較，并向移移動臺發(fā)送送指令調(diào)整整它的發(fā)射射功率CDMA閉環(huán)功率控控制頻率為為1500Hz若測定SIR>目標(biāo)SIR，降低移移動臺發(fā)射射功率,若測定SIR<目標(biāo)SIR，增加移移動臺發(fā)射射功率內(nèi)環(huán)控制外環(huán)控制測量誤幀率率（誤塊率率），調(diào)整整目標(biāo)信噪噪比開環(huán)控制功率控制無線資源管管理NodeBUE進(jìn)行功率估估計接收機(jī)測量量接收到的的寬帶導(dǎo)頻頻信號的功功率，并估估計傳播路路徑損耗，，根據(jù)路徑徑損耗計算算得到需要要發(fā)射的功功率閉環(huán)——內(nèi)環(huán)功率控控制功率控制無線資源管管理功率控制的的目的：使使基站處接接收到的每每個UE信號的bit能量相等NodeBUE下發(fā)TPC測量接收信信號SIR并比較內(nèi)環(huán)設(shè)置SIRtar1500Hz每一個UE都有一個自自己的控制制環(huán)路閉環(huán)——外環(huán)功率控控制功率控制無線資源管管理NodeBUE下發(fā)TPC測量接收信信號SIR并比較內(nèi)環(huán)設(shè)置SIRtar可以得到BLER穩(wěn)定的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)測量傳輸信信道上的BLER外環(huán)RNC測量接收數(shù)數(shù)據(jù)BLER并比較設(shè)置BLERtar10-100Hz切換概念切換控制無線資源管管理基本概念：：切換是指指當(dāng)移動臺臺處于移動動狀態(tài)中，，通訊從一一個基站或或信道轉(zhuǎn)移移到另一個個基站或信信道的過程程。根據(jù)切換方方式不同，，切換可以以分為硬切切換和軟切切換兩種情情況上、下行鏈鏈路質(zhì)量，，上、下行行鏈路信號號的測量，，距離或業(yè)業(yè)務(wù)的變化化，更優(yōu)的的蜂窩出現(xiàn)現(xiàn)，操作和和管理的干干涉，業(yè)務(wù)務(wù)流量情況況等切換原因無線測量、、網(wǎng)絡(luò)判決決和系統(tǒng)執(zhí)執(zhí)行切換步驟切換分類切換控制無線資源管管理同一NodeB下的小小區(qū)軟軟切換換（更軟切切換）不同NodeB間的小小區(qū)軟軟切換換不同RNC間的小小區(qū)軟軟切換換軟切換換不同載載頻間間的硬硬切換換同一載載頻下下的硬硬切換換（強(qiáng)強(qiáng)制性性硬切切換））系統(tǒng)間間硬切切換（（如與與GSM之間））不同模模式間間硬切切換（（如FDD與TDD之間））硬切換換什么是是接納納控制制及接接納控控制的的目的的接納控控制無線資資源管管理無線資資源是是十分分有限限和寶寶貴的的，在在一定定的無無線調(diào)調(diào)制解解調(diào)技技術(shù)（（RTT）下，，頻譜譜利用用率是是固定定的，，比如如WCDMA系統(tǒng)所所采用用的BPSK和QPSK技術(shù)，，那么么頻譜譜利用用率是是1bite/Hz和2bites/Hz，這樣樣在5MHz帶寬內(nèi)內(nèi)，實(shí)實(shí)際是是3.84MHz內(nèi)的傳傳輸速速率不不會超超過10Mbps。仿真結(jié)果果表明，，在周圍圍小區(qū)負(fù)負(fù)荷較滿滿時，一一個小區(qū)區(qū)可以同同時容納納約120多個12.2kbps的話音用用戶，是是CDMA的3倍多；或或者可以以容納30個64kbps的數(shù)據(jù)用戶戶；或者者容納7個384kbps的數(shù)據(jù)用用戶可見還是是不能滿滿足日益益增長的的業(yè)務(wù)要要求，尤尤其是高高速無線線上網(wǎng)的的數(shù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)要求求。在無無限要求求和有限限資源的的情況下下，必須須要對各各種業(yè)務(wù)務(wù)的接入入進(jìn)行接接納控制制（進(jìn)入入許可控控制）接納控制制應(yīng)當(dāng)基基于無線線測量，，在滿足足系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定的前前提下盡盡量滿足足新呼叫叫的服務(wù)務(wù)質(zhì)量（（QoS）請求，，即通信速速率、通通信質(zhì)量量（信噪噪比或誤誤碼率））和時延延要求。。盡量避免免過載情情況的發(fā)發(fā)生接納控制制條件接納控制制無線資源源管理接納控制制的過程程：當(dāng)用用戶（或或業(yè)務(wù)））發(fā)起接接入呼叫叫申請資資源時，，無線接接入子系系統(tǒng)（RNS）中的RNC（無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制制器）進(jìn)進(jìn)行呼叫叫接納（（入）控控制（CAC）。若業(yè)業(yè)務(wù)的負(fù)負(fù)荷增量量小于系系統(tǒng)的剩剩余容量量，則接接納，分分配相應(yīng)應(yīng)的資源源給呼叫叫用戶；；若負(fù)荷荷增量大大于系統(tǒng)統(tǒng)的剩余余容量，，則拒絕絕接納此此呼叫用用戶，或或者進(jìn)行行協(xié)商，，協(xié)商成成功后接接納此呼呼叫用戶戶。Itotal_old+ΔI>Ithreshold上行接納納控制Ptotal_old+△P>=Pthreshold下行接納納控制total_old小區(qū)基站站所接收收到的總總寬帶功功率ΔI新業(yè)務(wù)接接入后基基站所接接收到的的干擾功功率增量量的預(yù)測測值Threshold接入門限限值total_old小區(qū)基站站目前的的總發(fā)射射功率△P新業(yè)務(wù)接接入后基基站總發(fā)發(fā)射功率率增量的的預(yù)測值值Phreshold接入門限限值負(fù)荷控制制原理負(fù)荷控制制無線資源源管理系統(tǒng)不斷斷在實(shí)時時測量系系統(tǒng)小區(qū)區(qū)的負(fù)荷荷，當(dāng)負(fù)負(fù)荷平均均值在一一個設(shè)定定的時間間內(nèi)超越越某一個個門限值值時，說說明系統(tǒng)統(tǒng)負(fù)荷較較重，使使負(fù)荷進(jìn)進(jìn)入系統(tǒng)統(tǒng)的不穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)行行區(qū)，此此時就有有必要進(jìn)進(jìn)行負(fù)荷控制制原理下行快速速負(fù)荷控控制：拒拒絕從移移動臺來來的增加加功率的的命令上行快速速負(fù)荷控控制：減減少上行行用于上上行快速速功率控控制的SIR目標(biāo)值減少分組組業(yè)務(wù)的的吞吐量量（降低低傳輸速速率）切換到其其它的WCDMA載頻切換到GSM系統(tǒng)減少實(shí)時時業(yè)務(wù)的的速率執(zhí)行掉話話操作負(fù)荷控制制流程負(fù)荷控制制無線資源源管理開始判斷負(fù)荷荷情況（1）允許切切入、接接入（2）允許增增加功率率（3）提高速速率（4）其它負(fù)荷偏低低負(fù)荷偏高負(fù)荷正常（1）允許切切入、接接入（2）允許增增加功率率（1）停停止切入入、接入入（2）停停止增加加功率（3）速速率降低低（4）切切換（切切出）（5）執(zhí)執(zhí)行掉話話小區(qū)呼吸吸負(fù)荷控制制無線資源源管理小區(qū)呼吸吸是負(fù)載載控制的的一個手手段小區(qū)呼吸吸的主要要目的是是將某些些“熱點(diǎn)點(diǎn)小區(qū)””的負(fù)載載分擔(dān)到到周圍負(fù)負(fù)載較輕輕的小區(qū)區(qū)中，提提高系統(tǒng)統(tǒng)容量的的利用率率碼資源規(guī)規(guī)劃碼資源分分配無線資源源管理WCDMA是一個自自干擾、、動態(tài)統(tǒng)統(tǒng)計復(fù)用用的無線線接入系系統(tǒng)到另一個個基站或或信道的的過程。。CDMA碼分多址址技術(shù)的的目的是是實(shí)現(xiàn)多多用戶在在相同載載頻并行行傳輸，，有效提提升頻譜譜利用率率。信道碼分分配的目目標(biāo)是為為每個用用戶分配配自己的的信道碼碼（OVSF碼），在在同一個個載頻上上標(biāo)識并并區(qū)分不不同用戶戶的連接接（信源源-信宿），，從而實(shí)實(shí)現(xiàn)了多多用戶在在相同載載頻并行行傳輸在WCDMA系統(tǒng)中，，上行的的用戶靠靠擾碼區(qū)區(qū)分，下下行的物物理信道道靠OVSF碼區(qū)分。。上行容容量是干干擾受限限，下行行容量是是功率和和碼資源源受限。。由于正交交可變擴(kuò)擴(kuò)頻因子子碼是稀稀有資源源，一個個小區(qū)對對應(yīng)一張張碼表，，為了使使得系統(tǒng)統(tǒng)既能接接入盡量量多的用用戶，提提高系統(tǒng)統(tǒng)的容量量，就必必須考慮慮碼資源源的合理理使用問問題，所所以對于于下行信信道化碼碼資源的的規(guī)化和和管理就就非常重重要。上上行擾碼碼數(shù)量非非常多，，但為了了避免在在不同的的RNC之間的小小區(qū)不同同用戶使使用相同同的擾碼碼，則也也需對RNC的擾碼進(jìn)進(jìn)行規(guī)劃劃碼資源分分配概述述碼資源分分配無線資源源管理上行鏈路路擾碼上行鏈路路信道化化碼下行鏈路路擾碼下行鏈路路信道化化碼一個小區(qū)區(qū)有一個個主擾碼碼，一個個主擾碼碼下對應(yīng)應(yīng)一個碼碼樹，下下行鏈路路信道化化碼的碼碼樹是一一個典型型的二叉叉樹，對對應(yīng)于SF=4~512WCDMA系統(tǒng)中所所用到的的碼的類類型：在RNC中主要需需要規(guī)劃劃的是下下行信道道化碼信道化碼碼的產(chǎn)生生：信道化碼碼分配策策略碼資源分分配無線資源源管理碼表利用用率高：：分配掉的的碼字所所阻塞掉掉的碼字字越少，，說明碼碼表利用用率越高高碼表復(fù)雜雜度低：：盡量用短短碼分配配先分配公公共和共共享物理理信道的的的下行行鏈路信信道化碼碼，盡量量保證下下行公共共物理信信道碼資資源的使使用按照一定定的策略略分配下下行專用用物理信信道的信信道化碼碼示例：三個結(jié)果任取一個紅色：已已分配的的碼字；；綠色：由由于低速速擴(kuò)頻因因子碼字字被分配配而阻塞塞掉的高高速擴(kuò)頻頻因子碼碼字；藍(lán)色：由由于高速速擴(kuò)頻因因子碼字字被分配配而阻塞塞掉的低低速擴(kuò)頻頻因子碼碼字；黑色：根根據(jù)申請請的擴(kuò)頻頻因子而而優(yōu)化分分配的碼碼字。關(guān)鍵技術(shù)分集概念分集技術(shù)兩重含義：分分散傳輸；集集中處理是通過利用和和查找自然界界無線傳播環(huán)環(huán)境中的獨(dú)立立（或至少高高度不相關(guān)））多徑信號來來實(shí)現(xiàn)的可簡單解釋為為：如果一條條路徑中的信信號經(jīng)歷了深深度衰落，而而另一條相對對獨(dú)立的路徑徑中可能仍包包含著較強(qiáng)的的信號。優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：易獲獲得得相相對對穩(wěn)穩(wěn)定定的的信信號號可獲獲得得分分集集處處理理增增益益提高高信信噪噪比比關(guān)鍵鍵技技術(shù)術(shù)分集集類類型型分集集技技術(shù)術(shù)空間間分分集集又稱稱天天線線分分集集，，如如果果天天線線間間的的距距離離大大于于半半個個波波長長，，則則從從不不同同的的天天線線上上收收到到的的信信號號包包絡(luò)絡(luò)基基本本上上是是不不相相關(guān)關(guān)的的時間間分分集集以超超過過信信道道相相干干時時間間的的時時間間間間隔隔重重復(fù)復(fù)發(fā)發(fā)送送信信號號，，以以便便讓讓再再次次接接收收到到的的信信號號具具有有獨(dú)獨(dú)立立的的衰衰落落環(huán)環(huán)境境，，從從而而產(chǎn)產(chǎn)生生分分集集效效果果頻率率分分集集在多多個個頻頻率率上上傳傳送送信信號號，，其其理理論論基基礎(chǔ)礎(chǔ)是是在在信信道道相相干干帶帶寬寬之之外外的的頻頻率率上上不不會會出出現(xiàn)現(xiàn)同同樣樣的的衰衰落落極化化分分集集信號號在在空空中中傳傳播播進(jìn)進(jìn)行行了了多多次次反反射射，，由由于于不不同同極極化化方方向向的的反反射射系系數(shù)數(shù)不不同同，，使使得得信信號號在在不不同同的的極極化化方方向向上上是是不不相相關(guān)關(guān)的的關(guān)鍵鍵技技術(shù)術(shù)WCDMA使用用的的分分集集技技術(shù)術(shù)分集集技技術(shù)術(shù)關(guān)鍵鍵技技術(shù)術(shù)開環(huán)環(huán)發(fā)發(fā)射射分分集集(TSTD和STTD)使用用空空時時編編碼碼對對信信號號進(jìn)進(jìn)行行處處理理，，并并從從兩兩根根天天線線上上發(fā)發(fā)射射，，綜綜合合利利用用了了時時間間分分集集和和空空間間分分集集技技術(shù)術(shù)閉環(huán)發(fā)發(fā)射分分集由接收收端反反饋參參數(shù)控控制兩兩根發(fā)發(fā)射天天線的的加權(quán)權(quán)，是是帶反反饋技技術(shù)的的空間間分集集交織技技術(shù)是一種種隱含含的時時間分分集技技術(shù)，，與WCDMA系統(tǒng)選選用的的編碼碼方案案配合合使用用。RAKE接收技技術(shù)也是一一種隱隱含的的時間間分集集技術(shù)術(shù)。認(rèn)認(rèn)為：：一個個碼片片時間間>信道的的相關(guān)關(guān)時間間，RAKE接收利利用的的多徑徑信號號被認(rèn)認(rèn)為是是發(fā)射射機(jī)多多次發(fā)發(fā)送過過來的的信號號STTD發(fā)射分分集示示意分集技技術(shù)關(guān)鍵技技術(shù)發(fā)射分分集技技術(shù)提提高系系統(tǒng)下下行容容量開環(huán)模模式中中的STTD分集RAKE接收機(jī)機(jī)