第5章第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)

第5章第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）

5.1第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)介紹5.1.13G的歷史及特征1.3G的發(fā)展歷程1991年，ITU正式成立TG8/1工作組，負(fù)責(zé)FPLMTS標(biāo)準(zhǔn)的制訂。1992年，世界無(wú)線電行政大會(huì)（WARC）在2000MHz頻段上分配了230MHz給FPLMTS使用。這次會(huì)議成為3G標(biāo)準(zhǔn)制訂進(jìn)程中的重要里程碑。1997年4月，ITU在全球范圍內(nèi)征集IMT-2000無(wú)線傳輸方案。1998年6月，ITU共收到10種地面無(wú)線傳輸方案。1999年3月，完成IMT-2000關(guān)鍵參數(shù)部分的標(biāo)準(zhǔn)化。1999年11月，確定了IMT-2000的無(wú)線傳輸技術(shù)規(guī)范，將無(wú)線接口的標(biāo)準(zhǔn)明確為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，如表5-1所示。2000年5月，完成IMT-2000的全部網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，其中包括美國(guó)TIA提交的CDMA2000、歐洲ETSI提交的WCDMA以及中國(guó)電信科學(xué)技術(shù)研究院（CATT）提交的TD-SCDMA。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(dòng)數(shù)字技術(shù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)第三代IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驅(qū)動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA電話怎么老掉線？太慢了！用戶(hù)密度急劇增長(zhǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求不斷提高2G系統(tǒng)受空中接口及網(wǎng)絡(luò)能力的限制，難以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。

But…UMTS表5-1IMT-2000無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

CDMA技術(shù)IMT-2000CDMADS對(duì)應(yīng)WCDMAIMT-2000CDMAMC對(duì)應(yīng)CDMA2000IMT-2000CDMATDD對(duì)應(yīng)TD-SCDMA（UTRATDDLCR）和UTRATDD（HCR）TDMA技術(shù)IMT-2000TDMASC對(duì)應(yīng)北美UNC-136IMT-2000FDMA/TDMA對(duì)應(yīng)歐洲EP-DECT2．3G的特征全球化。多媒體化綜合化智能化個(gè)人化5.1.23G的主流標(biāo)準(zhǔn)及無(wú)線技術(shù)對(duì)比分析表5-2WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA空中接口參數(shù)對(duì)照表

三種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照參數(shù)WCDMACDMA2000TD-SCDMA載波帶寬成對(duì)頻帶，單向5MHz成對(duì)頻帶，單向1.25MHz（CDMA20001x）/3.75MHz（CDMA20003x）上下行共亨一個(gè)頻帶，共1.6MHz多址方式DS-CDMA（5MHz）DS-CDMA（1.25MHz）MC-CDMA（3.75MHz）TDMA/DS-CDMA（1.6MHz）FDMA/TDMA/DS-CDMA（5MHz，3個(gè)載波）雙工模式FDDFDDTDD碼片速率（Mchip/s）3.841.22883.68641.28擴(kuò)頻碼OVSFWalshOVSF擴(kuò)頻因子4~5124~5121，2，4，8，16無(wú)線幀長(zhǎng)10ms20ms，5ms10ms（分為2個(gè)5ms的子幀）時(shí)隙數(shù)15個(gè)時(shí)隙/幀—10個(gè)時(shí)隙（其中7個(gè)為業(yè)務(wù)時(shí)隙）/子幀信道編碼卷積碼，Turbo碼卷積碼，Turbo碼卷積碼，Turbo碼符號(hào)調(diào)制上行：BIT/SK下行：QPSK上行：BIT/SK下行：QPSK上/下行：QPSK，8PSK功率控制開(kāi)環(huán)、閉環(huán)（1500Hz）開(kāi)環(huán)、閉環(huán)（800Hz）開(kāi)環(huán)、閉環(huán)（200Hz）接收機(jī)技術(shù)RAKERAKE聯(lián)合檢測(cè)，智能天線同步要求基站同步或異步基站間GPS同步基站間同步多用戶(hù)同步WCDMA網(wǎng)絡(luò)幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)使用的帶寬和碼片速率是最寬的，因而能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號(hào)開(kāi)銷(xiāo)，此外，更高的碼片速率也改善了接收機(jī)解決多徑效應(yīng)的能力。小區(qū)站點(diǎn)同步設(shè)計(jì)可選用異步基站，不需要采用GPS同步，基站開(kāi)設(shè)可兼顧室內(nèi)、室外的覆蓋。功率控制速率最快，可保證更好的信號(hào)質(zhì)量，并支持更多的用戶(hù)。在公用信道開(kāi)銷(xiāo)方面，其下行鏈路導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)基于專(zhuān)用和公用導(dǎo)頻符號(hào)，所以導(dǎo)頻信道只需占下行鏈路總傳輸功率的約10%；而CDMA2000由于基于公用持續(xù)導(dǎo)頻序列，故要占20%左右。5.1.33G頻譜的劃分35MHz60MHz30MHz85MHz15MHz60MHz50MHzTDDFDD（上行）MSS(地對(duì)空)TDD空FDD（下行）MSS（空對(duì)地）18851920198020102025211021702200圖5-1ITU的3G頻譜劃分建議30MHz30MHz40MHz60MHz30MHz15MHz60MHz30MHz100MHz1755178518501880192019802010202520102170220023002400FDD（上行）FDD（下行）TDDFDD（上行）MSS（地對(duì)空）TDDFDD（下行）MSS（空對(duì)地）TDD圖5-2中國(guó)的3G頻譜劃分方案5.1.43G業(yè)務(wù)特點(diǎn)與分類(lèi)3G開(kāi)發(fā)并提供了新的3G移動(dòng)增值業(yè)務(wù)，它們具備互聯(lián)網(wǎng)化、媒體化和生活化的特點(diǎn)。3G移動(dòng)增值業(yè)務(wù)中，成熟類(lèi)的主要有短消息（SMS）、彩鈴、WAP、IVR（互動(dòng)式語(yǔ)音應(yīng)答）等業(yè)務(wù)；成長(zhǎng)類(lèi)的主要有移動(dòng)即時(shí)通信、移動(dòng)音樂(lè)、MMS（彩信）、移動(dòng)郵件、移動(dòng)電子商務(wù)、移動(dòng)位置服務(wù)（LBS）、手機(jī)媒體、移動(dòng)企業(yè)應(yīng)用、手機(jī)游戲、無(wú)線上網(wǎng)卡業(yè)務(wù)跟蹤等業(yè)務(wù)；萌芽類(lèi)主要有移動(dòng)博客、手機(jī)電視、一鍵通（PTT）、移動(dòng)數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)搜索、移動(dòng)VoIP等業(yè)務(wù)。分類(lèi)從承載網(wǎng)絡(luò)來(lái)分，可以分為電路域和分組域業(yè)務(wù)。其中電路域業(yè)務(wù)包括主語(yǔ)音、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)、短信、彩鈴、補(bǔ)充業(yè)務(wù)等；分組域業(yè)務(wù)包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)卡上網(wǎng)和IMS業(yè)務(wù)等。從業(yè)務(wù)特征上分，可為話音和非話音兩大類(lèi)。話音類(lèi)包括基本語(yǔ)音和增強(qiáng)語(yǔ)音；非話音業(yè)務(wù)包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)卡上網(wǎng)、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。從服務(wù)質(zhì)量QoS來(lái)分，3GPP提出了會(huì)話類(lèi)、流媒體、交互類(lèi)和背景類(lèi)4種業(yè)務(wù)區(qū)分方式。會(huì)話類(lèi)業(yè)務(wù)主要為語(yǔ)音通信和視頻電話業(yè)務(wù)；流媒體業(yè)務(wù)可分為長(zhǎng)流媒體和短流媒體業(yè)務(wù)，也可分為群組流體與個(gè)人流媒體業(yè)務(wù)，還可分為廣播式流媒體和交互式流媒體業(yè)務(wù)；交互類(lèi)業(yè)務(wù)包括基于定位的業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)游戲等；后臺(tái)類(lèi)業(yè)務(wù)有E-mail、SMS、MMS和下載業(yè)務(wù)等。會(huì)話類(lèi)和流媒體業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延敏感，但允許較高的誤碼率；而交互類(lèi)和后臺(tái)類(lèi)對(duì)時(shí)延要求低，但對(duì)誤碼率要求高。從業(yè)務(wù)發(fā)展和繼承方面考慮，可以分為2G/2.5G繼承業(yè)務(wù)及3G特色業(yè)務(wù)?；?G用戶(hù)需求，可分為通信類(lèi)、消息類(lèi)、交易類(lèi)、娛樂(lè)類(lèi)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)類(lèi)。業(yè)務(wù)價(jià)值鏈分化隨著移動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，3G業(yè)務(wù)發(fā)展將面臨一個(gè)截然不同的外部環(huán)境，其業(yè)務(wù)價(jià)值鏈分工將更加細(xì)化。其中，SP（服務(wù)提供商）的作用是開(kāi)發(fā)和提供應(yīng)用服務(wù)，它的主要工作包括需求評(píng)估、應(yīng)用設(shè)計(jì)、應(yīng)用模擬、實(shí)施和發(fā)布等。如果SP將應(yīng)用設(shè)計(jì)的工作外包，則出現(xiàn)了另一個(gè)獨(dú)立的價(jià)值鏈環(huán)節(jié)——AP（應(yīng)用提供商）。CP（內(nèi)容提供商）的作用是開(kāi)發(fā)和提供內(nèi)容，并將其提供給SP，其主要工作有制造內(nèi)容、內(nèi)容管理、內(nèi)容發(fā)布和索引鏈接（門(mén)戶(hù)）等。5.2WCDMA系統(tǒng)5.2.1概述

1．WCDMA的發(fā)展和現(xiàn)狀ETSI把3G技術(shù)統(tǒng)稱(chēng)為UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）。1998年，日本和歐洲在寬帶CDMA建議的關(guān)鍵參數(shù)上取得一致，使之正式成為UMTS體系中FDD頻段的空中接口的入選方案，并由此通稱(chēng)為WCDMA，后來(lái)它成為了ITU的IMT-2000體系的3大主流標(biāo)準(zhǔn)之一。在歐洲，WCDMA也稱(chēng)為UMTS，或者叫UTRA-FDD。WCDMA是最早、也是最完善的3G通信體制。3大主流標(biāo)準(zhǔn)中，最早建成商用網(wǎng)絡(luò)并開(kāi)展3G業(yè)務(wù)的是WCDMA?，F(xiàn)階段，WCDMA是全球3G運(yùn)行商在3大標(biāo)準(zhǔn)中選擇最多的體制。2．WCDMA的主要特點(diǎn)信道復(fù)雜，可適應(yīng)多種業(yè)務(wù)需求大容量和高業(yè)務(wù)速率功率控制完善支持基站異步操作切換機(jī)制健全，有更靈活的分層組網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的分組數(shù)據(jù)傳輸方式上、下行鏈路均利用導(dǎo)頻進(jìn)行相干檢測(cè)3．WCDMA系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)用戶(hù)設(shè)備UE無(wú)線接入網(wǎng)UTRAN核心網(wǎng)CN外部網(wǎng)絡(luò)PLMN/ISDN/PSTN/IPUuIu圖5-3WCDMA系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)NodeBNodeBRNCIubRNSIubNodeBNodeBRNCIubRNSIubUTRANIuCSPSIuCNIur圖5-4UTRAN的結(jié)構(gòu)UTRAN接口通用協(xié)議模型信令承載信令承載數(shù)據(jù)承載物理層承載信令與適配應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)流傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)平面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)用戶(hù)平面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)控制平面無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制平面用戶(hù)平面5.2.2WCDMA的空中接口物理層（物理信道）MACRLCBMCPDCPRRC邏輯信道傳輸信道控制平面信令用戶(hù)平面信令控制控制控制控制控制L1L2/RLCL2/BMCL2/PDCPL3L2/MAC無(wú)線承載圖5-6WCDMA空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)

1．無(wú)線信道及功能P-SCH↓S-SCH↓P-CPICH↓S-CPICH↓P-CCPCH↓PICH↓S-CCPCH↓PRACH↑DPDCH↓↑PDSCH↓DPCCH↓↑AICH↓PCPCH↑BCH↓PCH↓FACH↓RACH↑DCH↓↑CPCH↑DSCH↓BCCH↓PCCH↓CCCH↓↑CTCH↓DTCH↓↑DCCH↓↑控制信道業(yè)務(wù)信道公共信道（無(wú)FPC）專(zhuān)用信道（FPC）公共信道（FPC）邏輯信道傳輸信道物理信道↑上行（UL）↓下行（DL）↑↓雙向（DL&UL）對(duì)應(yīng)輔助圖5-7WCDMA空中接口信道對(duì)應(yīng)關(guān)系1）邏輯信道控制信道包含下列信道。BCCH——廣播控制信道（DL），用于在下行鏈路上廣播系統(tǒng)的控制信息。PCCH——尋呼控制信道（DL），用于下行鏈路上發(fā)送尋呼信息。CCCH——公共控制信道（DL&UL），用于網(wǎng)絡(luò)和UE間發(fā)送控制信息（通常在UE沒(méi)有與網(wǎng)絡(luò)間建立RRC連接和重選后，UE要接入新小區(qū)時(shí)使用）。DCCH——專(zhuān)用控制信道（DL&UL），用于傳送專(zhuān)用控制信息的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙向鏈路。業(yè)務(wù)信道包含以下信道。DTCH——專(zhuān)用業(yè)務(wù)信道（DL&UL），針對(duì)一個(gè)UE點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地進(jìn)行用戶(hù)信息的傳送。CTCH——公共業(yè)務(wù)信道（DL），用于將特定的用戶(hù)信息傳送到全部或一組UE的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)單向信道。2）傳輸信道專(zhuān)用信道只有以下一種。DCH——專(zhuān)用傳輸信道（DL&UL），支持可變速率和多種業(yè)務(wù)，傳送高層的所有用戶(hù)信息，包括數(shù)據(jù)、即時(shí)業(yè)務(wù)和控制信息。對(duì)應(yīng)于物理層的DPDCH，它具有閉環(huán)功控、幀間快速速率改變、部分扇區(qū)發(fā)射和軟切換等功能。公共信道有以下幾種。BCH——廣播信道（DL），發(fā)送廣播信息的控制信道。PCH——尋呼信道（DL），發(fā)送尋呼信息的控制信道。FACH——前向接入信道（DL），通過(guò)該下行控制信道，網(wǎng)絡(luò)告知終端該選擇哪個(gè)小區(qū)，并且可以用來(lái)傳送少量的分組數(shù)據(jù)。DSCH——下行共享信道（DL），用于傳送用戶(hù)的數(shù)據(jù)和控制信息，可由多個(gè)用戶(hù)同時(shí)共享。RACH——隨機(jī)接入信道（UL），傳送上行的控制信息，如建立RRC的請(qǐng)求等，也可以用來(lái)傳送少量的分組數(shù)據(jù)信息。CPCH——公共分組信道，傳送分組格式的用戶(hù)數(shù)據(jù)，支持上行鏈路內(nèi)環(huán)功控。3）物理信道DPCH——物理專(zhuān)用信道，對(duì)于下行又分為物理專(zhuān)用數(shù)據(jù)信道（DPDCH）和物理專(zhuān)用控制信道（DPCCH），提供可變速率業(yè)務(wù)承載信道，是主要的數(shù)據(jù)承載信道。對(duì)上行，為避免業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)靜默時(shí)出現(xiàn)純控制信息形成的低頻脈沖干擾，DPDCH和DPCCH通過(guò)正交調(diào)制復(fù)用在一條信道；對(duì)下行，由于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)本身就是多用戶(hù)時(shí)分復(fù)用，所以不存在以上問(wèn)題，控制信息和數(shù)據(jù)信息也以時(shí)分的方式共用一條信道。CPICH——公共導(dǎo)頻信道（DL），有主導(dǎo)頻信道和輔助導(dǎo)頻信道兩種，用于區(qū)分扇區(qū)；在使用DPCH時(shí)，如果CPICH不能提供信道參考，則需要使用第二導(dǎo)頻信道（或是使用DPCCH中的導(dǎo)頻位）以提供進(jìn)一步的參考。CCPCH——公共控制信道（DL），有主控制信道和輔助控制信道兩種；主控制信道與BCH對(duì)應(yīng)，用于傳送廣播信息；輔助控制信道承載FACH和PCH，完成接入控制（與PRACH一起）和尋呼。PDSCH——下行物理共享信道（DL），與傳輸層的DSCH信道對(duì)應(yīng)，主要傳送非實(shí)時(shí)的突發(fā)業(yè)務(wù)，可以通過(guò)正交碼由多個(gè)用戶(hù)共享；相對(duì)于DPCH，PDSCH沒(méi)有軟切換，所以對(duì)覆蓋不太有利，但是可以解決碼資源不足的問(wèn)題。PICH——尋呼指示信道（DL），與CCPCH中包含的PCH一起，進(jìn)行尋呼的控制，告訴終端是否該解調(diào)CCPCH信道，以了解尋呼信息。AICH——分配指示信道（DL），與上行的PRACH一起，完成終端的接入過(guò)程；在NodeB收到并正確解調(diào)出上行PRACH中發(fā)送的探針Preamble后，回應(yīng)相關(guān)指示信息。SCH——同步信道（DL），用于小區(qū)搜索過(guò)程同步；包括主同步信道、輔同步信道，分別用于小區(qū)同步和幀同步。PRACH——物理隨機(jī)接入信道（UL），對(duì)應(yīng)于傳輸層的RACH，用于終端的接入。PCPCH——物理公共分組信道（UL），與PDSCH類(lèi)似，作為數(shù)據(jù)傳送的補(bǔ)充。相對(duì)于DPCH，同樣缺少軟切換，但是接入時(shí)間短，而且可由多個(gè)用戶(hù)公用，所以主要用于突發(fā)的數(shù)據(jù)，較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)仍由DPCH傳送。2．物理層1）物理信道的幀結(jié)構(gòu)

一般的物理信道包括3層結(jié)構(gòu)：超幀、幀和時(shí)隙。超幀長(zhǎng)度為720ms，包括72個(gè)幀；每幀長(zhǎng)為10ms，對(duì)應(yīng)的碼片（chip）數(shù)為38400；每幀由15個(gè)時(shí)隙組成，一個(gè)時(shí)隙的長(zhǎng)度為2560chip。由于采用了正交可變擴(kuò)頻因子（OVSF）的擴(kuò)頻方式，每時(shí)隙中的傳輸比特?cái)?shù)取決于擴(kuò)頻因子的大小。數(shù)據(jù)NdatabitDPDCHDPCCHTslot=2560chip，Ndata=10×2kbit（k=0，…，6）導(dǎo)頻NpilotbitTFCINTFCIbitFBINFBIbitTPCNTPCbitTDTX=2560chip，10bitI/Q碼分復(fù)用時(shí)隙#0時(shí)隙#1時(shí)隙#0時(shí)隙#141個(gè)無(wú)線幀：Tf=10ms圖5-8上行專(zhuān)用物理信道的幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)1Ndata1bitTPCNTPCbitTFCINTFCIbit數(shù)據(jù)2Ndata2bit導(dǎo)頻NpilotbitDPDCHDPCCHDPDCHDPCCH時(shí)分復(fù)用Tslot=2560chip，10×2kbit時(shí)隙#0時(shí)隙#1時(shí)隙#0時(shí)隙#141個(gè)無(wú)線幀：Tf=10ms圖5-9下行專(zhuān)用物理信道的幀結(jié)構(gòu)2）擾碼、擴(kuò)頻與調(diào)制jDPDCHDPCCHCdCcC擾碼實(shí)部虛部cos(wt)sin(wt)擴(kuò)頻擾碼調(diào)制IQ圖5-10WCDMA上行鏈路的擴(kuò)頻、擾碼與調(diào)制…………………………………………C=[1]C=[10]C=[11]C=[1001]C=[1010]C=[1111]C=[1100]SF=1SF=2SF=4SF=8圖5-11OVSF碼樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖P(t)P(t)DPCH（DPDCH/DPCCH）cos(wt)sin(wt)擴(kuò)頻擾碼調(diào)制IQS→P信道碼擾碼圖5-12WCDMA下行鏈路的擴(kuò)頻、擾碼與調(diào)制3）信道編碼與復(fù)用為實(shí)現(xiàn)一個(gè)連接上并行傳送多業(yè)務(wù)，傳輸信道上的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)信道編碼與復(fù)用處理才能映射到物理信道上。WCDMA的上/下行鏈路的信道編碼與復(fù)用過(guò)程分別如圖5-13和5-14所示。其基本的過(guò)程包括：添加CRC校驗(yàn)比特、傳輸塊級(jí)聯(lián)和碼組分段、信道編碼、速率匹配、交織、無(wú)線幀分段、傳輸信道的復(fù)接、物理信道分段、交織和物理信道映射等。在下行信道中還需插入不連續(xù)發(fā)送（DTX）比特。圖5-13WCDMA上行鏈路的信道編碼與復(fù)用過(guò)程圖5-14WCDMA下行鏈路的信道編碼與復(fù)用過(guò)程

4）物理層的主要相關(guān)進(jìn)程小區(qū)搜索與同步進(jìn)程第一步是時(shí)隙同步。第二步是幀同步和擾碼組的識(shí)別。第三步是擾碼識(shí)別。功率控制進(jìn)程下行鏈路發(fā)送分集進(jìn)程切換控制進(jìn)程3．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層MAC-bMAC-c/shMAC-dMAC控制MAC-dMAC-dBCHPCHBCCHPCCHFACHRACHCPCHDCHDCHBCCHCCCHCTCHDCCHDTCHDSCH邏輯信道傳輸信道圖5-15MAC層結(jié)構(gòu)圖發(fā)送透明實(shí)體接收透明實(shí)體確認(rèn)模式實(shí)體發(fā)送非確認(rèn)實(shí)體接收非確認(rèn)實(shí)體Tr-SAPAM-SAPUM-SAPBCCH/PCCH/CCCH/DCCH/DTCH-SAPDTCH/DCCH-SAPCCCH/CTCH/DTCH/DCCH-SAPRLC-SAPMAC-SAPRLC控制圖5-16RLC層結(jié)構(gòu)圖

透明模式：不給高層區(qū)域增加任何開(kāi)銷(xiāo)，高層數(shù)據(jù)可以不進(jìn)行分段而以數(shù)據(jù)流的形式發(fā)送，而錯(cuò)誤的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）可能被丟棄或者作錯(cuò)誤標(biāo)記。非確認(rèn)模式：不使用重傳協(xié)議，傳送的數(shù)據(jù)沒(méi)有保護(hù)，接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)根據(jù)配置被丟棄或者作標(biāo)記。它用于小區(qū)廣播業(yè)務(wù)和VoIP（基于IP的語(yǔ)音通信）業(yè)務(wù)。確認(rèn)模式：使用反饋重傳（ARQ）方案糾錯(cuò)。RLC的質(zhì)量及與其對(duì)應(yīng)的延遲性能可由RRC控制。3）PDCP層PDCP只存在于用戶(hù)平面，并且只處理PS域業(yè)務(wù)。為了在無(wú)線上傳輸IP分組業(yè)務(wù)獲得更好的頻譜效率，PDCP包含了壓縮方法。每個(gè)PDCP實(shí)體使用0、1或者多個(gè)報(bào)頭壓縮算法類(lèi)型和可配置參數(shù)集合。算法類(lèi)型和它們的參數(shù)在RRC無(wú)線承載建立和重新配置過(guò)程中被協(xié)商并且通過(guò)PDCP控制SAP來(lái)指示給PDCP。PDCP負(fù)責(zé)PDU從一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到一種RLC實(shí)體間的映射，它支持透明模式和非透明模式（包括確認(rèn)模式和非確認(rèn)模式）的傳輸。在透明模式下，PDCP沒(méi)有改變數(shù)據(jù)單元，意味著沒(méi)有增加報(bào)頭，也無(wú)壓縮功能，此時(shí)PDCP的功能有：用戶(hù)數(shù)據(jù)的傳輸、PDCP緩沖區(qū)的重新分配和PDCPSDU的緩存；在非透明模式下，則可能增加了報(bào)頭并且執(zhí)行了報(bào)頭適配，此時(shí)PDCP的功能有：報(bào)頭適配、用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸、PDCP緩沖區(qū)重新分配和PDCPSDU緩存、IP數(shù)據(jù)流的適配。4）BMC層BMC也只存在于用戶(hù)平面，用來(lái)服務(wù)于無(wú)線接口上的廣播/組播業(yè)務(wù)（產(chǎn)生于廣播域上）。其功能有：①儲(chǔ)存小區(qū)廣播消息；②為小區(qū)廣播業(yè)務(wù)（CBS）的業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)和無(wú)線資源進(jìn)行請(qǐng)求；③BMC消息的調(diào)度；④向UE發(fā)送BMC消息；⑤向上層傳送小區(qū)廣播消息。4．網(wǎng)絡(luò)層圖5-17RRC與低層的交互動(dòng)作PNFERFEDCFEBCFERLC控制RNCAM-SAPUM-SAPTr-SAP圖5-18RRC層結(jié)構(gòu)圖5.2.3WCDMA核心網(wǎng)的演進(jìn)3GPP已制定了R99、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13等多個(gè)CN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的版本，自R5進(jìn)入了HSPA（高速分組接入）階段，為WCDMA的提高版；R8對(duì)應(yīng)LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)計(jì)劃），為準(zhǔn)4G版；R10對(duì)應(yīng)LTE-Advanced（LTE演進(jìn)版），即4G版。圖5-19WCDMAR99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖圖5-20R4版本的PLMN基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)SCP：服務(wù)控制點(diǎn)；MRF：多媒體資源功能；ERAN：增強(qiáng)型無(wú)線接入網(wǎng)圖5-21R5版本的PLMN基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4．R6以及R7網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)R5之后WCDMA的核心網(wǎng)主架構(gòu)基本穩(wěn)定，這樣，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，R6與R5相比沒(méi)有太大的變化，主要是增加了一些新的功能特性以及對(duì)現(xiàn)有功能特性增強(qiáng)。增加的功能部分有：①M(fèi)BMS功能；②高速上行分組接入（HSUPA）標(biāo)準(zhǔn)的制定；③網(wǎng)絡(luò)共享，多個(gè)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商有各自獨(dú)立的核心網(wǎng)或業(yè)務(wù)網(wǎng)，但共享接入網(wǎng)；④Push業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)向用戶(hù)Push內(nèi)容，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)的能力推出多種實(shí)現(xiàn)方案。增強(qiáng)的功能有：①I(mǎi)MS的完善，到達(dá)IMS的第二階段；②HSDPA的完善；③RAN的增強(qiáng)；④端到端QoS動(dòng)態(tài)策略控制增強(qiáng)；⑤安全、計(jì)費(fèi)等其他功能增強(qiáng)。R7版本主要繼續(xù)R6未完成的標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)制定工作，如多天線技術(shù)，包括MIMO技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。將考慮支持通過(guò)CS域承載IMS語(yǔ)音、通過(guò)PS/IMS域提供緊急服務(wù)、提供基于WLAN的IMS語(yǔ)音與GSM網(wǎng)絡(luò)的CS域的互通、提供xDSL（數(shù)字用戶(hù)線路）和有線調(diào)制器等固定接入方式。同時(shí)引入OFDM，完善HSDPA和HSUPA標(biāo)準(zhǔn)。5.2.4WCDMA的移動(dòng)性管理1．概述WCDMA的移動(dòng)性管理是從GSM/GPRS的移動(dòng)性管理演進(jìn)的，從而具有很多GSM基于電路交換的移動(dòng)性管理特征。但WCDMA系統(tǒng)中存在大量分組業(yè)務(wù)，特別是WCDMA的后期版本中，采用了全I(xiàn)P架構(gòu)，因此簡(jiǎn)單采用傳統(tǒng)的HLR/VLR為主控制的移動(dòng)性管理，顯然不能滿(mǎn)足要求，為此需要引入移動(dòng)IP技術(shù)。傳統(tǒng)的移動(dòng)性管理過(guò)程在鏈路層完成，而移動(dòng)IP技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)層上的移動(dòng)管理，因此，WCDMA系統(tǒng)的移動(dòng)性管理可以分為基于鏈路層的移動(dòng)性管理和基于網(wǎng)絡(luò)層的移動(dòng)性管理兩個(gè)方面。其中基于鏈路層的移動(dòng)性管理包括位置管理和會(huì)話管理兩部分?；诰W(wǎng)絡(luò)層的移動(dòng)性管理從作用范圍來(lái)看可以分為宏移動(dòng)性管理和微移動(dòng)性管理。2．基于鏈路層的移動(dòng)性管理1）位置管理

RA1RA2LA1RA3LA2RA4RA5LA3LARAURA由一個(gè)3G_MSC處理的LA（s）由一個(gè)3G_SGSN處理的RA（s）由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理的LA（s）和RA（s）圖5-22WCDMA中不同區(qū)域之間的關(guān)系2）會(huì)話管理表5-3WCDMA定義的幾類(lèi)SM狀態(tài)UE側(cè)SM狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)側(cè)SM狀態(tài)SM狀態(tài)名中文釋義SM狀態(tài)名中文釋義PDP-INACTIVE沒(méi)有PDP上下文存在PDP-INACTIVE沒(méi)有PDP上下文存在PDP-ACTIVE-PENDINGUE正在請(qǐng)求激活PDP上下文PDP-ACTIVE-PENDINGUE正在請(qǐng)求激活PDP上下文PDP-INACTIVE-PENDINGUE正在請(qǐng)求去激活PDP上下文PDP-INACTIVE-PENDINGUE正在請(qǐng)求去激活PDP上下文PDP-ACTIVE已經(jīng)激活PDP上下文PDP-ACTIVE已經(jīng)激活PDP上下文PDP-MODIFY-PENDING網(wǎng)絡(luò)正在請(qǐng)求修改PDP上下文3．基于網(wǎng)絡(luò)層的移動(dòng)性管理從作用范圍來(lái)看，基于網(wǎng)絡(luò)層的移動(dòng)性管理可分為宏移動(dòng)性管理和微移動(dòng)性管理。宏移動(dòng)性管理主要處理大范圍的移動(dòng)性，如不同網(wǎng)絡(luò)之間的漫游，當(dāng)用戶(hù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)漫游至另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，仍然可以不間斷通信；微移動(dòng)性管理主要處理小范圍內(nèi)的移動(dòng)性，如同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的移動(dòng)。為提高有效性，需要綜合采用宏移動(dòng)性管理和微移動(dòng)性管理。目前已提出的微移動(dòng)性協(xié)議可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是基于路由的方案，如朗迅公司提出的HAWAII協(xié)議和哥倫比亞大學(xué)提出的蜂窩IP（CellularIP）協(xié)議等；另一類(lèi)是基于隧道的方案，如移動(dòng)區(qū)域注冊(cè)（MIP-RR）。在基于路由的方案中，所有的移動(dòng)代理組成一個(gè)嚴(yán)格的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，去往任何一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包都由移動(dòng)代理根據(jù)其對(duì)應(yīng)于該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的路由表來(lái)發(fā)送?；谒淼赖姆桨竸t通過(guò)多級(jí)的移動(dòng)代理使用所記錄的轉(zhuǎn)交地址來(lái)將數(shù)據(jù)包封裝，通過(guò)隧道沿移動(dòng)代理逐級(jí)往下傳送到目標(biāo)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。5.2.5HSPA技術(shù)1．概述HSPA是高速下行分組接入（HSDPA）和高速上行分組接入（HSUPA）兩種技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)。HSPA是為了支持更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、更低的時(shí)延、更高的吞吐量和頻譜利用率、對(duì)高數(shù)據(jù)速率業(yè)務(wù)的更好覆蓋而提出的。在3GPP中，HSPA作為WCDMA的增強(qiáng)型無(wú)線技術(shù)推出。其中，HSDPA在R5中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，可以在一個(gè)小區(qū)中支持14.4Mbps的峰值數(shù)據(jù)速率；HSUPA在R6中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，可以在一個(gè)小區(qū)中支持5.76Mbps的峰值數(shù)據(jù)速率。HSDPA和HSUPA的性能在3GPP的后續(xù)版本中繼續(xù)完善和演化，其增強(qiáng)型技術(shù)稱(chēng)為HSPA+。實(shí)現(xiàn)HSPA功能主要是對(duì)基站修改比較大，對(duì)RNC主要是修改算法協(xié)議軟件，硬件影響很小。如果在原有設(shè)備中考慮了HSPA功能升級(jí)要求，一般來(lái)講實(shí)現(xiàn)HSPA功能不需要硬件升級(jí)，只要軟件升級(jí)即可。要特別說(shuō)明的一點(diǎn)是：HSPA技術(shù)不僅可用于WCDMA系統(tǒng)中，也可以用于TD-SCDMA系統(tǒng)中。2．HSPA新增物理信道表5-4HSDPA新增物理信道

縮寫(xiě)名稱(chēng)方向調(diào)制方式功能HS-PDSCH高速下行鏈路共享物理信道下行QPSK、16QAM承載下行鏈路數(shù)據(jù)HS-SCCH高速共享控制信道上行QPSK為HS-DPSCH控制信息：正確解碼所需信息、調(diào)制方式和HARQ進(jìn)程等HS-DPCCH高速專(zhuān)用物理控制信道上行BIT/SK承載上行鏈路物理層的反饋信息：HARQ反饋信息、CQI表5-5HSUPA新增物理信道縮寫(xiě)名稱(chēng)方向調(diào)制方式功能E-DPDCH增強(qiáng)專(zhuān)用物理數(shù)據(jù)信道上行BIT/SK承載用戶(hù)上行鏈路數(shù)據(jù)E-DPCCH增強(qiáng)專(zhuān)用物理控制信道上行BIT/SK為E-DPDCH承載控制信息，包括E-TFCI、E-AGCH絕對(duì)授權(quán)信道下行QPSK為上行E-DCH調(diào)度提供絕對(duì)授權(quán)E-RGCH相對(duì)授權(quán)信道下行QPSK為上行E-DCH調(diào)度提供相對(duì)授權(quán)E-HICHHARQ確認(rèn)指示信道下行QPSK承載HARQ反饋信息3．HSPA關(guān)鍵技術(shù)1）混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳（HARQ）2）基于NodeB的快速調(diào)度3）自適應(yīng)編碼調(diào)制（AMC）4）2msTTI短幀傳輸5.3CDMA2000系統(tǒng)5.3.1概述1．CDMA2000的演進(jìn)路徑

CDMAOneCDMA20001xCDMA20003xCDMA20001xEV-DOCDMA20001xEV-DV語(yǔ)音低速數(shù)據(jù)更高容量語(yǔ)音及數(shù)據(jù)前向峰值數(shù)據(jù)速率：153.6kbit/s（Rel.0）307.2kbit/s（Rel.A）僅支持?jǐn)?shù)據(jù)，前向峰值數(shù)據(jù)速率：2.4Mbit/s（Rel.0）3.1Mbit/s（Rel.A）高容量語(yǔ)音2Mbit/s數(shù)據(jù)高容量語(yǔ)音及數(shù)據(jù)前向峰值數(shù)據(jù)速率：3.1Mbit/s圖5-23CDMA2000演進(jìn)路徑僅用于分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，全I(xiàn)P架構(gòu)CDMA20001xEV-DORel.0Rel.A前向2.4Mbit/s，反向153.6kbit/s，增強(qiáng)時(shí)支持QoS、多播、均衡、接收分集前向3.1Mbit/s;反向1.8Mbit/s同時(shí)支持語(yǔ)音數(shù)據(jù)CDMA20001xCDMA20001xEV-DVRel.0Rel.ARel.BRel.CRel.D前向153.6kbit/s，分組業(yè)務(wù)與語(yǔ)音前向307.2kbit/s，分組業(yè)務(wù)與語(yǔ)音前向3.1Mbit/s；反向451kbit/s前向3.1Mbit/s；反向1.8Mbit/s圖5-24CDMA20001xEV不同版本的業(yè)務(wù)性能CDMA2000演進(jìn)的主要特點(diǎn)是：①模塊化劃分，各個(gè)模塊按照自己的技術(shù)發(fā)展道路向前演進(jìn)，盡可能減小對(duì)其他模塊的影響，這和WCDMA強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)整體推進(jìn)不一樣（雖然無(wú)線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)也可以分別整體推進(jìn)），而且這種模塊化的演進(jìn)方式不僅使得CDMA2000系統(tǒng)的升級(jí)具有平滑性，也使得CDMA2000網(wǎng)絡(luò)更具靈活性；②CDMA2000系統(tǒng)經(jīng)常利用現(xiàn)有的成熟技術(shù)，降低了標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)復(fù)雜度，加快了標(biāo)準(zhǔn)的制定進(jìn)程。CDMA系統(tǒng)自身獨(dú)特的演進(jìn)方式，使得系統(tǒng)具有完備的前后兼容性，升級(jí)成本低，風(fēng)險(xiǎn)小，技術(shù)復(fù)雜度低。2．CDMA2000的主要特點(diǎn)⑴多種信道帶寬、高擴(kuò)頻增益，前向鏈路上支持多載波和直擴(kuò)兩種方式，反向鏈路僅支持直擴(kuò)方式；也支持可變擴(kuò)頻因子，擴(kuò)頻長(zhǎng)度為4~512，擴(kuò)頻碼長(zhǎng)度較大時(shí)，可獲得高擴(kuò)頻增益。⑵前后向兼容，可實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。⑶核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41、GSM-MAP以及IP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。⑷寬松的性能范圍，從語(yǔ)音到低速數(shù)據(jù)，到高速的分組和電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。⑸提供多種復(fù)合的業(yè)務(wù)，包括只傳送語(yǔ)音、同時(shí)傳送語(yǔ)音和數(shù)據(jù)、只傳送數(shù)據(jù)和定位業(yè)務(wù)等。⑹具有先進(jìn)的多媒體QoS控制能力，支持多路語(yǔ)音、高速分組數(shù)據(jù)同時(shí)傳送。⑺在同步方式上，沿用IS-95CDMA方式采用GPS使基站間嚴(yán)格同步，以取得較高的組網(wǎng)與頻譜利用效率，有效地使用無(wú)線資源。⑻由于采用新技術(shù)，在提高系統(tǒng)性能和容量上有明顯的優(yōu)勢(shì)。3．CDMA2000的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括無(wú)線部分、核心網(wǎng)和外部網(wǎng)絡(luò)，其中核心網(wǎng)包括電路域、分組域、智能網(wǎng)、MC、定位模塊和WAP等幾部分。CDMA2000的無(wú)線部分、MC、定位模塊、核心網(wǎng)電路域、智能網(wǎng)以及WAP的基本要求和CDMAOne是一樣，只是技術(shù)更先進(jìn)一些，并且任何模塊只要技術(shù)發(fā)展了，都可以獨(dú)立更新。核心網(wǎng)分組域是新增的，包括PCF、PDSN、AAA、HA和FA等功能實(shí)體。其中PCF負(fù)責(zé)與BSC配合，完成與分組數(shù)據(jù)有關(guān)的無(wú)線信道控制功能，雖然它的物理實(shí)體通常和BSC在一起，但屬于核心網(wǎng)分組域；PDSN負(fù)責(zé)管理用戶(hù)通信狀態(tài)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；AAA負(fù)責(zé)管理用戶(hù)，包括權(quán)限、開(kāi)通的業(yè)務(wù)等；當(dāng)使用移動(dòng)IP協(xié)議時(shí)，分組域還應(yīng)在簡(jiǎn)單IP基礎(chǔ)上增加HA，HA負(fù)責(zé)將分組數(shù)據(jù)通過(guò)隧道技術(shù)送給移動(dòng)用戶(hù)，并實(shí)現(xiàn)PDSN之間的宏移動(dòng)性管理，同時(shí)，PDSN還應(yīng)增加外地代理（FA）功能，負(fù)責(zé)提供隧道出口，并將數(shù)據(jù)解封裝后發(fā)往移動(dòng)臺(tái)定位短信息無(wú)線部分智能網(wǎng)核心網(wǎng)電路域WAP核心網(wǎng)分組域MCPSTN/ISDNIPBTSBTSBTSPCFBSCBSCPCFPDEMPCIPSCPVLRMSC/SSPHLR/ACIWFWAP網(wǎng)關(guān)PDSN/FAHAAAAMC：短消息中心PDE：定位實(shí)體MPC：移動(dòng)定位中心PCF：分組控制功能SCP：業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)SSP：業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)IWF：互通連接單元WAP：無(wú)線應(yīng)用協(xié)議PDSN：分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)HA：歸屬代理MC：本地代理AAA：認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)服務(wù)器圖5-25簡(jiǎn)化的CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型PDSNPDSNMSCBSCMSCBSCPCFPCFBTSBTSA10/A11A1/A2/A5A3/A7A8/A9Abis系統(tǒng)A系統(tǒng)B圖5-26CDMA2000的A接口部分網(wǎng)絡(luò)參考模型表5-6CDMA2000的A接口各子接口主要功能接口接口的主要功能A1用于傳輸MSC和BSC之間的信令消息，使用SS7中消息傳遞部分（MTP）和信令連接控制部分（SCCP）來(lái)承載A2傳輸采用64KPCM電路的語(yǔ)音部分A5傳輸IWF和SDU（交換數(shù)據(jù)單元）之間的全雙工數(shù)據(jù)流A3傳輸BSC和SDU之間的用戶(hù)話務(wù)(語(yǔ)音和數(shù)據(jù))和信令，A3接口包括獨(dú)立的信令和話務(wù)子信道A7傳輸BSC之間的信令，支持BSC之間的軟切換A8傳輸BS和PCF之間的用戶(hù)業(yè)務(wù)A9傳輸BS和PCF之間的信令業(yè)務(wù)A10傳輸PDSN和PCF之間的用戶(hù)業(yè)務(wù)A11傳輸PDSN和PCF之間的信令業(yè)務(wù)4．IP技術(shù)在CDMA2000系統(tǒng)中的應(yīng)用1）簡(jiǎn)單IP（SIP）方式類(lèi)似于傳統(tǒng)的撥號(hào)接入，PDSN為移動(dòng)臺(tái)動(dòng)態(tài)分配一個(gè)IP地址，該IP地址一直保持到該移動(dòng)臺(tái)移出該P(yáng)DSN的服務(wù)范圍，或者移動(dòng)臺(tái)終止簡(jiǎn)單IP的分組接入。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)跨PDSN間切換時(shí)，一般通信發(fā)生中斷，該移動(dòng)臺(tái)的所有通信需重新建立，重新建立通信后通常IP地址也會(huì)發(fā)生變更，但若網(wǎng)絡(luò)提供PDSN間的快速切換功能（通過(guò)PDSN間的可選P-P接口來(lái)實(shí)現(xiàn)），則其IP地址也可保持不變。由于用戶(hù)每次連接的IP地址不能確保固定，所以SIP只能提供用戶(hù)主動(dòng)發(fā)起的業(yè)務(wù)，而不能提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的業(yè)務(wù)。SIP可支持IPv4和IPv6。移動(dòng)臺(tái)在其歸屬地和訪問(wèn)地都可以采用SIP接入方式。2）移動(dòng)IP（MIP）方式移動(dòng)臺(tái)使用的IP地址是其歸屬網(wǎng)絡(luò)分配的，不管移動(dòng)臺(tái)漫游到哪里，它的歸屬I(mǎi)P地址均保持不變，這樣移動(dòng)臺(tái)就可以用一個(gè)相對(duì)固定的IP地址和其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信了。簡(jiǎn)單地說(shuō)，移動(dòng)IP提供了一種特殊的IP路由機(jī)制，使得移動(dòng)臺(tái)可以以一個(gè)永久的IP地址連接到任何鏈路上。移動(dòng)IP的實(shí)現(xiàn)，主要通過(guò)三個(gè)步驟來(lái)完成：代理搜索、注冊(cè)、數(shù)據(jù)包的選路。代理搜索過(guò)程如下：移動(dòng)代理（含HA和FA）通過(guò)代理廣播消息向用戶(hù)廣播它們的存在，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)（MN）收到廣播后就能確定它目前是處于本地網(wǎng)還是在外地網(wǎng)。注冊(cè)過(guò)程如下：當(dāng)MN確定其處于本地網(wǎng)時(shí)，若還沒(méi)有注冊(cè)，則MN應(yīng)首先到HA進(jìn)行注冊(cè)，然后再進(jìn)行正常通信；當(dāng)MN確定目前位置已移至外地網(wǎng)時(shí)，它就在本地網(wǎng)中獲得一個(gè)轉(zhuǎn)交地址，MM再用外地轉(zhuǎn)交地址向HA注冊(cè)。數(shù)據(jù)包的選路過(guò)程如下：當(dāng)MN處于本地網(wǎng)時(shí)，數(shù)據(jù)包的選路和固定節(jié)點(diǎn)的選路原理相同；當(dāng)MN處于外地網(wǎng)時(shí)，起動(dòng)MIP機(jī)制進(jìn)行選路，數(shù)據(jù)的上行是先由MN發(fā)給PDSN/FA，PDSN再將數(shù)據(jù)包直接路由轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)設(shè)備，而在下行方向上，凡傳送給MN的數(shù)據(jù)包首先要被HA截獲，然后再通過(guò)專(zhuān)用隧道（這個(gè)專(zhuān)用隧道可優(yōu)化）送至MN的轉(zhuǎn)交地址并達(dá)到隧道的終點(diǎn)。在目前已商用的CDMA2000系統(tǒng)中，MIP只支持IPv4，將來(lái)應(yīng)能支持IPv6。3）簡(jiǎn)單IP和移動(dòng)IP的差異SIP與MIP的區(qū)別首先體現(xiàn)在對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的移動(dòng)性支持上。在CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中，分組數(shù)據(jù)用戶(hù)的移動(dòng)性體現(xiàn)為三個(gè)層次：蜂窩移動(dòng)性、PCF到PDSN的移動(dòng)性、IP級(jí)的移動(dòng)性。由于SIP模式中移動(dòng)用戶(hù)的IP地址由PDSN分配，所以SIP模式只能支持二級(jí)移動(dòng)性，而不能對(duì)IP級(jí)移動(dòng)性提供支持，相對(duì)應(yīng)的是MIP能支持三級(jí)移動(dòng)性。其他差異還體現(xiàn)在移動(dòng)終端的支持性、配置方式、專(zhuān)網(wǎng)接入方式等方面。5.3.2CDMA20001xEV-DO系統(tǒng)1．概述CDMA20001xEV-DO實(shí)際上是CDMA20001x和HDR技術(shù)的結(jié)合。它的實(shí)現(xiàn)思路是：利用分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù)對(duì)資源的需求不同的這一特點(diǎn)，將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和話音業(yè)務(wù)相分離，在獨(dú)立于CDMA20001x語(yǔ)音業(yè)務(wù)的載波上提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體的方法是：在一個(gè)或幾個(gè)載波上用HDR技術(shù)傳輸高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，即在CDMA的基礎(chǔ)上引入了TDMA技術(shù)的一些特點(diǎn)，“時(shí)分”使得“速率控制”容易實(shí)現(xiàn)，從而大幅度提高了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的性能；在另外的一個(gè)或幾個(gè)載波上用CDMA20001x技術(shù)傳輸語(yǔ)音業(yè)務(wù)。2．CDMA20001xEV-DO的技術(shù)特點(diǎn)⑴前向鏈路時(shí)分復(fù)用，反向鏈路碼分復(fù)用

時(shí)間導(dǎo)頻尋呼同步（a）IS-95/1x前向鏈路功率示意圖總業(yè)務(wù)小區(qū)發(fā)射功率業(yè)務(wù)/控制業(yè)務(wù)/控制小區(qū)發(fā)射功率時(shí)間（b）1xEV-DO前向鏈路功率示意圖導(dǎo)頻導(dǎo)頻圖5-27IS-95CDMA、CDMA20001x和CDMA20001xEV-DO前向鏈路功率示意圖⑵動(dòng)態(tài)速率控制（a）無(wú)線信道增益變化示意圖（b）速率不變，功率隨無(wú)線信道增益變化（c）功率不變，速率隨無(wú)線信道增益變化圖5-28無(wú)線環(huán)境變化時(shí)，功率控制過(guò)程與速率控制過(guò)程⑶自適應(yīng)調(diào)制編碼系統(tǒng)能夠根據(jù)信道的變化情況快速調(diào)整編碼調(diào)制方案（Turbo編碼率可選2/3、1/3和1/5，調(diào)制可選QPSK、8PSK和16QAM），來(lái)獲得任何時(shí)刻所可能達(dá)到的最大傳輸速率，從而能夠充分利用空中鏈路資源，滿(mǎn)足用戶(hù)需求。⑷前向虛擬軟切換在軟切換狀態(tài)，移動(dòng)臺(tái)同時(shí)與兩個(gè)或兩個(gè)以上的基站聯(lián)系，所以軟切換需要占用多個(gè)基站的資源。而在CDMA20001xEV-DO的前向鏈路中，由于具有速率高、功率大和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等特點(diǎn)，如果采用類(lèi)似語(yǔ)音的軟切換將會(huì)極大地浪費(fèi)資源，所以在前向鏈路的業(yè)務(wù)信道上采用了虛擬軟切換。它是快速小區(qū)交換技術(shù)，即選擇信號(hào)質(zhì)量最好的基站，信息通過(guò)這個(gè)質(zhì)量最好的基站發(fā)送給移動(dòng)臺(tái)，由于只需要一個(gè)基站，從而降低了對(duì)系統(tǒng)資源的需求。在前向鏈路的控制信道以及反向鏈路上，系統(tǒng)仍舊采用軟切換技術(shù)，以保證較好的通信質(zhì)量。⑸靈活的調(diào)度算法在基站中，由一種調(diào)度算法來(lái)決定下一個(gè)時(shí)隙分配給具體哪一個(gè)用戶(hù)使用。由于每個(gè)時(shí)隙中只有一個(gè)用戶(hù)在接受服務(wù)，顯然，為了提高系統(tǒng)的性能，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先向無(wú)線環(huán)境比較好的用戶(hù)提供服務(wù)，利用這種多用戶(hù)分集增益使扇區(qū)吞吐量最大化。但是，無(wú)線環(huán)境較差的用戶(hù)可能長(zhǎng)時(shí)間得不到服務(wù)，因此，在保證系統(tǒng)綜合性能最大的同時(shí)，通過(guò)調(diào)度，也使所有用戶(hù)都能獲得適當(dāng)?shù)姆?wù)。⑹支持廣播和組播業(yè)務(wù)為了充分利用帶寬，使得類(lèi)似于電視節(jié)目的廣播服務(wù)能夠更有效地在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸，CDMA20001xEV-DO引入了廣播和組播業(yè)務(wù)（BCMCS）技術(shù)。BCMCS可以使組播IP流在空中只傳輸一份拷貝，多個(gè)用戶(hù)接收，從而大大節(jié)省空中鏈路帶寬，有效地提高服務(wù)質(zhì)量和整體吞吐量，同時(shí)也能將費(fèi)用降低到用戶(hù)可以接受的水平。⑺核心網(wǎng)基于無(wú)線IPCDMA20001xEV-DO的核心網(wǎng)是基于無(wú)線IP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)從互聯(lián)網(wǎng)或其他IP網(wǎng)絡(luò)到移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)傳輸，支持和CDMA20001x之間的切換。3．CDMA20001xEV-DO的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)接入終端（AT）宿接入網(wǎng)（AN）源接入網(wǎng)（AN）PCFPDSNANAAAUmA8A9A10A11A12A13圖5-29CDMA20001xEV-DO網(wǎng)絡(luò)參考模型4．CDMA20001xEV-DO的物理信道前向信道導(dǎo)頻信道控制信道媒體接入控制信道前向業(yè)務(wù)信道反向激活信道反向功率控制信道數(shù)據(jù)速率控制鎖定信道前向自動(dòng)請(qǐng)求重傳信道圖5-30CDMA20001xEV-DO前向鏈路物理信道分類(lèi)反向信道反向業(yè)務(wù)信道接入信道導(dǎo)頻信道包校驗(yàn)正確指示信道數(shù)據(jù)信道媒體接入控制信道導(dǎo)頻信道數(shù)據(jù)信道主導(dǎo)頻信道輔助導(dǎo)頻信道反向速率指示信道前向數(shù)據(jù)速率控制信道數(shù)據(jù)源控制信道圖5-31CDMA20001xEV-DO反向鏈路物理信道分類(lèi)5.3.3CDMA20001xEV-DV系統(tǒng)1．CDMA20001xEV-DV標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生

CDMA20001xEV-DO帶來(lái)了該方案固有的缺點(diǎn)：語(yǔ)音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中任何一方有空閑資源時(shí)，并不能用來(lái)支持對(duì)方，這樣整個(gè)系統(tǒng)資源利用率低；另外，1x和1xEV-DO雙模手機(jī)在切換時(shí)，前向鏈路語(yǔ)音和數(shù)據(jù)切換方式不一樣，管理難度大大增加。針對(duì)以上情況，3GPP2提出了新的系統(tǒng)方案，即將語(yǔ)音和高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)合并到一個(gè)載波上傳輸。這就是CDMA20001xEV-DV。其目標(biāo)是：系統(tǒng)能夠在同載波上傳輸實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)以及這兩種業(yè)務(wù)的混合業(yè)務(wù)。2．CDMA20001xEV-DV的Rel.C技術(shù)特點(diǎn)⑴新增物理信道⑵分組數(shù)據(jù)控制保持模式⑶功率控制與速率控制相結(jié)合⑷快速呼叫建立（1）功率控制的業(yè)務(wù)（例如：語(yǔ)音業(yè)務(wù)）圖5-32CDMA20001xEV-DV的控制過(guò)程3．CDMA20001xEV-DV的Rel.D技術(shù)特點(diǎn)

Rel.D的反向鏈路得到增強(qiáng)以后具有如下特性：①完全保留了CDMA20001x信道的信令結(jié)構(gòu)；②控制方式靈活；③反向調(diào)度和速率控制的速度加快；④物理層分組幀長(zhǎng)固定為10ms，10種固定分組大?。虎莶捎猛?信道HARQ技術(shù)，提高鏈路效率；⑥采用自適應(yīng)調(diào)制和編碼技術(shù)；⑦移動(dòng)臺(tái)可以基于QoS要求在時(shí)延和吞吐量之間選擇；⑧QoS改善，不同業(yè)務(wù)區(qū)分接入優(yōu)先級(jí)，基于Buffer（緩存）和功率申請(qǐng)資源。Rel.D的具體技術(shù)特點(diǎn)有：⑴新增物理信道⑵快速呼叫建立⑶新的移動(dòng)臺(tái)設(shè)備標(biāo)識(shí)（MEID）5.3.4CDMA2000核心網(wǎng)的演進(jìn)1．CDMA2000核心網(wǎng)的演進(jìn)路線3G系統(tǒng)的核心網(wǎng)有一個(gè)共同的演進(jìn)方向：最終到達(dá)基于IMS的ALLIP（全I(xiàn)P）架構(gòu)。具體對(duì)于CDMA2000系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在無(wú)線側(cè)不斷演進(jìn)的同時(shí)，核心網(wǎng)也經(jīng)歷了一個(gè)逐漸演進(jìn)的過(guò)程，即從非開(kāi)放內(nèi)部接口，到半開(kāi)放的ATM接口，最終到完全開(kāi)放的IP接口，也就是CDMA2000ALLIP網(wǎng)絡(luò)。CDMA2000網(wǎng)絡(luò)側(cè)演進(jìn)將是逐步和后向兼容的。3GPP2發(fā)布了一個(gè)演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)S.R0038，制定了CDMA2000核心網(wǎng)從現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向ALLIP的演進(jìn)路線，如圖5-33所示。ALLIP網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)共分4個(gè)階段，其中，Phase2對(duì)應(yīng)于LMSD（傳統(tǒng)移動(dòng)終端域）階段，可細(xì)分為Step1、Step2和Stepn；Phase3對(duì)應(yīng)MMD（多媒體域）階段，又可細(xì)分為Step1和Stepn。圖5-33CDMA2000核心網(wǎng)演進(jìn)路線

2．Phase0Phase0是CDMA2000核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的起點(diǎn)，是基于電路交換的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，Phase0中網(wǎng)絡(luò)各部分具有如下特征。⑴核心網(wǎng)電路域基于IS41D協(xié)議。⑵核心網(wǎng)分組域PS的結(jié)構(gòu)由P.R0001來(lái)定義，引入了PCF和PDSN，使用簡(jiǎn)單IP和移動(dòng)IP作為分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入方式，并使用RADIUS（遠(yuǎn)程認(rèn)證撥號(hào)用戶(hù)服務(wù)）服務(wù)器或AAA提供鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)。⑶A接口由IOS4.0來(lái)定義。其中，A3、A7、A8、A9、A10和A11已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信令鏈路與數(shù)據(jù)承載分開(kāi)。3．Phase1與Phase0相比，Phase1的主要發(fā)展包括支持分組數(shù)據(jù)話路的切換，支持話音與分組數(shù)據(jù)的并發(fā)等；其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒(méi)有太多的變化，主要是業(yè)務(wù)功能有所增強(qiáng)?？梢哉f(shuō)Phase0和Phase1還都屬于網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中的傳統(tǒng)域階段。Phase1中網(wǎng)絡(luò)各部分具有如下特征。⑴核心網(wǎng)中電路域在IS41D的基礎(chǔ)上增加了IS880協(xié)議，以支持與分組數(shù)據(jù)相關(guān)的功能，如切換、用戶(hù)屬性信息、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)選項(xiàng)等。⑵無(wú)線接入網(wǎng)中A接口采用IOS4.1協(xié)議，但無(wú)線接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與Phase0相比沒(méi)有什么變化。4．Phase2圖5-34Phase2Step1的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖5-35Phase2Step2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖圖5-36Phase2Stepn的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參考圖5．Phase3圖5-37Phase3的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參考圖5.4TD-SCDMA系統(tǒng)5.4.1概述

1．TD-SCDMA的發(fā)展與現(xiàn)狀TD-SCDMA的含意是時(shí)分同步碼分多址接入，是ITU發(fā)布的3G標(biāo)準(zhǔn)之一。它也是第一個(gè)由中國(guó)提出、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、被國(guó)際上廣泛接受和認(rèn)可的無(wú)線通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。TD-SCDMA采用TDD雙工方式，具有頻譜效率高這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。截至2014年，中國(guó)移動(dòng)的TD-SCDMA用戶(hù)數(shù)已突破2億，其網(wǎng)絡(luò)正全面使用TD-SCDMA增強(qiáng)型技術(shù)。2．TD-SCDMA的主要特點(diǎn)⑴采用TDD模式并擁有TDD模式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)⑵上行同步⑶接力切換⑷動(dòng)態(tài)信道分配（DCA）⑸使用新技術(shù)提高系統(tǒng)性能3．TD-SCDMA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5-383GPP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能域

4．TD-SCDMA的演進(jìn)路線3GPP在制定R4版本時(shí)將TD-SCDMA列入為它的可選無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)，從此TD-SCDMA和WCDMA演進(jìn)就基本處于同步狀態(tài)。與WCDMA一樣，TD-SCDMA在R5版本中推出了HSDPA技術(shù)。采用HSDPA后，TD-SCDMA增加了1種傳輸信道、3種物理信道，還增加了16QAM調(diào)制技術(shù)。采用HSDPA技術(shù)可以讓TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率有很大的提高，單載波支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到2.8Mbps。WCDMA在R6版本中完成了HSUPA標(biāo)準(zhǔn)的制訂并引入了MBMS，TD-SCDMA在這方面的技術(shù)研究較晚，一直到2007年9月才在R7中完成TD-SCDMA的HSUPA和MBMS的標(biāo)準(zhǔn)制定；同樣地，WCDMA已在R7中基本完成HSPA+（HSPA增強(qiáng)技術(shù)，HSPA是HSDPA和HSUPA的合稱(chēng)）標(biāo)準(zhǔn)的制訂，TD-SCDMA在R8中才完成這一標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。TD-SCDMA最后將進(jìn)入TD-SCDMALTE（TD-SCDMA長(zhǎng)期演進(jìn)階段）。

5.4.2TD-SCDMA的空中接口1．TD-SCDMA空中接口的結(jié)構(gòu)圖5-39TD-SCDMA空中接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)2．信道對(duì)應(yīng)關(guān)系傳輸信道物理信道專(zhuān)用信道（DCH）專(zhuān)用物理信道（DPCH）廣播信道（BCH）主公共控制物理信道（P-CCPCH）尋呼信道（PCH）主公共控制物理信道（P-CCPCH）輔助公共控制物理信道（S-CCPCH）前向接入信道（FACH）主公共控制物理信道（P-CCPCH）輔助公共控制物理信道（S-CCPCH）隨機(jī)接入信道（RACH）物理隨機(jī)接入信道（PRACH）上行共享信道（USCH）物理上行共享信道（PUSCH）下行共享信道（DSCH）物理下行共享信道（PDSCH）下行導(dǎo)頻信道（DwPCH）上行導(dǎo)頻信道（UpPCH）尋呼指示信道（PICH）快速物理接入信道（FPACH）高速下行共享信道（HS-DSCH）高速物理下行共享信道（HS-PDSCH）HS-DSCH共享控制信道HS-DSCH共享信息信道3．物理信道及其幀結(jié)構(gòu)物理信道在時(shí)間上采用系統(tǒng)幀（超幀）、無(wú)線幀、子幀和時(shí)隙/碼字這樣一個(gè)特殊的4層式的結(jié)構(gòu)。一個(gè)系統(tǒng)幀號(hào)由72個(gè)無(wú)線幀組成，時(shí)長(zhǎng)為720ms；一個(gè)無(wú)線幀由2個(gè)5ms的子幀組成，時(shí)長(zhǎng)為10ms；每個(gè)子幀又是由3個(gè)特殊時(shí)隙（下行導(dǎo)頻時(shí)隙DwPTS、上行導(dǎo)頻時(shí)隙UpPTS和保護(hù)間隔GP）和7個(gè)675μs的常規(guī)時(shí)隙（TS0~TS6）組成，時(shí)長(zhǎng)為5ms。幀#i+0幀#i+1幀#i+71子幀#2i+0子幀#2i+1TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6無(wú)線幀(10ms)子幀(5ms)時(shí)隙(0.675ms)轉(zhuǎn)換點(diǎn)轉(zhuǎn)換點(diǎn)DwPTSGPUpPTS(75μs)(75μs)(125μs)說(shuō)明：傳碼率為1.28Mcps時(shí)，每無(wú)線幀為6400chip，每時(shí)隙為864chip，每DwPTS為96chip每UpPTS為160chip，每GP為96chip系統(tǒng)幀（720ms）圖5-40TD-SCDMA的物理信道幀結(jié)構(gòu)TS0↓TS1↑TS2↑TS3↑TS4↓TS5↓TS6↓5ms轉(zhuǎn)換點(diǎn)轉(zhuǎn)換點(diǎn)TS0↓TS1↑TS2↓TS3↓TS4↓TS5↓TS6↓5ms轉(zhuǎn)換點(diǎn)轉(zhuǎn)換點(diǎn)（a）（b）圖5-41TD-SCDMA的子幀結(jié)構(gòu)（a）上下行時(shí)隙對(duì)稱(chēng)分配；（b）上下行時(shí)隙不對(duì)稱(chēng)分配

4．特殊時(shí)隙結(jié)構(gòu)GP（32chip）SYSN-DL（64chip）75μs（a）SYSN-UL（128chip）GP（32chip）125μs（b）圖5-42DwPTS和UpPTS的時(shí)隙結(jié)構(gòu)5．突發(fā)結(jié)構(gòu)352chip數(shù)據(jù)符號(hào)352chip數(shù)據(jù)符號(hào)144chip中間碼16chipGP864×Tc圖5-43TD-SCDMA系統(tǒng)突發(fā)結(jié)構(gòu)5-44發(fā)送SS和TPC時(shí)的物理層控制信令結(jié)構(gòu)6．?dāng)U頻與調(diào)制TD-SCDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)調(diào)制通常采用QPSK，在提供2Mbit/s業(yè)務(wù)時(shí)采用了8PSK調(diào)制方式，為支持HSDPA下行可以用16QAM。擴(kuò)頻后的碼片速率為1.28Mchip/s，擴(kuò)頻因子的范圍是1～16，調(diào)制符號(hào)的速率為80.0Ks/s～1.28Ms/s。由于擴(kuò)頻采用OVSF碼，再加上采用了上行同步技術(shù)，碼的正交性較好，從而信道間干擾較小。碼片經(jīng)擴(kuò)頻與調(diào)制以后，需經(jīng)脈沖成形濾波器RC0（t）成形，并且在發(fā)送和接收方都要使用，該濾波器采用的是平方根升余弦濾波器.其中，滾降系數(shù)=0.22，碼片周期Tc=0.78125μs。7．鏈路功率控制表5-8TD-SCDMA的功率控制參數(shù)

5.4.3TD-SCDMA的關(guān)鍵技術(shù)1．智能天線技術(shù)1）TD-SCDMA系統(tǒng)采用智能天線技術(shù)的必要性

智能天線技術(shù)是目前TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的必選技術(shù)，也是其具有優(yōu)勢(shì)的核心技術(shù)之一。TD-SCDMA系統(tǒng)很多物理層方面的設(shè)計(jì)（如幀結(jié)構(gòu)）就是依賴(lài)智能天線實(shí)現(xiàn)的，如果不采用智能天線，整個(gè)TD-SCDMA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)必須重新設(shè)計(jì)。由于采用了智能天線技術(shù)，TD-SCDMA系統(tǒng)可將頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用和空分復(fù)用交疊應(yīng)用。系統(tǒng)中6大關(guān)鍵技術(shù)（智能天線技術(shù)、聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)、動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)、接力切換技術(shù)、功率控制技術(shù)和上行同步技術(shù)）中，其他5項(xiàng)技術(shù)都要與智能天線技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用才能發(fā)揮出最大效果。2）智能天線技術(shù)原理智能天線的基本思想是：天線以多個(gè)高增益窄波束動(dòng)態(tài)地跟蹤多個(gè)期望用戶(hù)，接收模式下，來(lái)自窄波束之外的信號(hào)被抑制，發(fā)射模式下；能使期望用戶(hù)接收的信號(hào)功率最大，同時(shí)使窄波束照射范圍以外的非期望用戶(hù)受到的干擾最小。智能天線可利用用戶(hù)空間位置的不同來(lái)區(qū)分不同用戶(hù)，完成空分復(fù)用。根據(jù)采用的天線方向圖形狀，可以將智能天線分為兩類(lèi)：自適應(yīng)智能天線和多波束智能天線。

A/D或D/A轉(zhuǎn)換－自適應(yīng)算法數(shù)字信號(hào)處理器w1w2wnX1X2Xn自適應(yīng)數(shù)字信號(hào)處理器天線陣列模數(shù)轉(zhuǎn)換波束形成網(wǎng)絡(luò)…………本地參考信號(hào)圖5-45自適應(yīng)智能天線的原理結(jié)構(gòu)圖

3）智能天線技術(shù)在TD-SCDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用

（a）（b）圖5-468天線單元組成的圓陣和線陣示意圖RFRFRFA/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字分路數(shù)字合路空間參數(shù)提取上行波束成型接收信號(hào)下行波束成型發(fā)送預(yù)處理發(fā)送信號(hào)基帶處理器…………圖5-47TD-SCDMA基站智能天線圖5-48TD-SCDMA智能天線小區(qū)2．軟件無(wú)線電技術(shù)軟件無(wú)線電技術(shù)是在通用芯片上用軟件實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用芯片的功能。其優(yōu)勢(shì)有：①可克服微電子技術(shù)的不足，通過(guò)軟件方式，靈活完成硬件/專(zhuān)用ASIC的功能，在同一硬件平臺(tái)上利用軟件處理基帶信號(hào)，通過(guò)加載不同的軟件，可實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)性能；②系統(tǒng)增加功能通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有良好的靈活性及可編程性，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好，不會(huì)老化；③可代替昂貴的硬件電路，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能，減少用戶(hù)設(shè)備費(fèi)用支出。由于TD-SCDMA系統(tǒng)的TDD模式和低碼片速率的特點(diǎn)，使得數(shù)字信號(hào)處理量大大降低，適合采用軟件無(wú)線電技術(shù)。正是因?yàn)檐浖o(wú)線電的優(yōu)勢(shì)，使得TD-SCDMA系統(tǒng)在發(fā)展相對(duì)WCDMA和CDMA2000滯后的情況下，采用軟件無(wú)線電技術(shù)，成功完成了試驗(yàn)樣機(jī)和初步商用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，給TD-SCDMA的發(fā)展贏得了時(shí)間空間。3．聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)根據(jù)對(duì)多址干擾（MAI）處理方法的不同，多用戶(hù)檢測(cè)（MUD）技術(shù)可以分為干擾抵消（IC）和聯(lián)合檢測(cè)（JD）兩種。JD的性能優(yōu)于IC，但JD的算法復(fù)雜度高于IC，因此在TD-SCDMA中，基站采用JD技術(shù)，終端采用IC技術(shù)。聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)的思想是充分利用MAI，將所有的用戶(hù)信號(hào)都分離開(kāi)來(lái)，聯(lián)合檢測(cè)算法的前提是能得到所有用戶(hù)的擴(kuò)譜碼和沖擊響應(yīng)，因此在TD-SCDMA系統(tǒng)中的幀結(jié)構(gòu)中設(shè)置了用來(lái)進(jìn)行信道估計(jì)的訓(xùn)練序列（Midamble），根據(jù)接收到的訓(xùn)練序列部分信號(hào)和已知的訓(xùn)練序列就可以估算出信道沖擊響應(yīng)，而擴(kuò)譜碼也是確知的，從而達(dá)到估計(jì)用戶(hù)原始信號(hào)的目的。信道估計(jì)h1信道估計(jì)h2信道估計(jì)hN