第4章3G移動通信系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用

1、1第4章 3G移動通信系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用2l內(nèi)容 第三代移動通信系統(tǒng)總體要求和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線接口和關(guān)鍵技術(shù) l重點(diǎn)WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無線接口、關(guān)鍵技術(shù) l難點(diǎn)WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA的無線接口 3l目的和要求 掌握WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA各系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、時隙幀結(jié)構(gòu)理解WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA各系統(tǒng)無線接口中信道配置4IMT2000：預(yù)計(jì)2002年左右商用 使用2GHz頻段 家族概念家族概念5l服務(wù)質(zhì)量方面：話音質(zhì)量改進(jìn)；無縫覆蓋；降低費(fèi)用

2、；業(yè)務(wù)質(zhì)量（傳輸、延遲）改進(jìn)；增加效率和能力 l在新業(yè)務(wù)和能力方面：每一方面都有很強(qiáng)的靈活接入能力、業(yè)務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)1G和2G中不能實(shí)現(xiàn)的新話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；以較低費(fèi)用提供寬帶業(yè)務(wù)，提高網(wǎng)絡(luò)競爭能力；按需自適應(yīng)分配帶寬 l在發(fā)展和演進(jìn)能力方面：與2G共存、互通，實(shí)現(xiàn)2G到3G的平滑過渡 l在靈活性方面：提供更高級別的互通，包括多功能、多環(huán)境能力、多模式操作和多頻帶接入 6l組成：由四個功能子系統(tǒng)組成：核心網(wǎng)CN、無線接入網(wǎng)RAN、移動臺MT和用戶識別模塊UIM7l系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接口網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)接口NNI無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)間的接口RAN-CN無線接口UNI用戶識別模塊和移動臺間的接口UIM-MTl結(jié)構(gòu)分層物

3、理層、鏈路層和高層應(yīng)用需要同時支持電路型業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)，并支持不同質(zhì)量、不同速率業(yè)務(wù) 8lWCDMA標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)lWCDMA無線接入技術(shù)lWCDMA中的關(guān)鍵技術(shù)9lR99核心網(wǎng)繼承了GSM/GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即保留了GSM電路交換部分，增加了分組域部分；無線網(wǎng)絡(luò)部分引入了全新的、基于寬帶CDMA技術(shù)的無線接入網(wǎng)絡(luò)R99重點(diǎn)考慮GSM網(wǎng)絡(luò)向WCDMA網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)l網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，R99核心網(wǎng)與GSM保持一致l網(wǎng)絡(luò)接口和協(xié)議方面，R99進(jìn)行了更多的改進(jìn)和優(yōu)化l業(yè)務(wù)能力方面l業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)方面l網(wǎng)絡(luò)設(shè)備10l從R99到R4網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn) R4版本只是在無線技術(shù)方面提出了一些改進(jìn)來提高系統(tǒng)性能。R4無線接入網(wǎng)正

4、式引入TD-SCDMA技術(shù)。演進(jìn)l核心網(wǎng)方面，在電路域R4引入了軟交換概念l網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的差異l承載網(wǎng)的差別l信令網(wǎng)的差別l組網(wǎng)模式的差異11l從R4到R5網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn) R5版本的目標(biāo)是構(gòu)造全I(xiàn)P移動網(wǎng)絡(luò)，在研究過程中分為R5、R6兩個版本lR5主要定義了全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)lR6重點(diǎn)集中于業(yè)務(wù)增強(qiáng)及與其他網(wǎng)絡(luò)的互通方面R5在無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)行了重大改進(jìn)演進(jìn)l無線接入網(wǎng)方面l核心網(wǎng)方面l兩個重點(diǎn) 在無線接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分組化，作為可選承載方式，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)接入功能； 在核心網(wǎng)增加IMS域，實(shí)施IP多媒體業(yè)務(wù)和全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)。12lR6版本在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，R6主要是增加了一些新的功能特性，及對已有功能特性的

5、增強(qiáng)。演進(jìn)l引入HSDPAl多媒體廣播和多播業(yè)務(wù)l增強(qiáng)RANlIMS第二階段l基于不同IP連接網(wǎng)的IMS互通lPush業(yè)務(wù)l增強(qiáng)安全l網(wǎng)絡(luò)共享l增強(qiáng)QoSl計(jì)費(fèi)管理13lR7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WCDMA系統(tǒng)的整體演進(jìn)方向l網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向全I(xiàn)P化發(fā)展l業(yè)務(wù)向多樣化、多媒體化和個性化方向發(fā)展l無線接口向高速傳輸分組數(shù)據(jù)發(fā)展l小區(qū)結(jié)構(gòu)向多層次、多制式、重復(fù)覆蓋方向發(fā)展l用戶終端向支持多制式、多頻段方向發(fā)展 14lUMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)lUTRAN體系結(jié)構(gòu)l主要接口 l空中接口 15lUMTS是采用WCDMA空中接口技術(shù)的3G，通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)l由核心網(wǎng)CN、

6、UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)UTRAN和用戶設(shè)備UE組成lUMTS網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)時遵循以下原則RAN與CN功能盡量分離，即對無線資源的管理集中在RAN完成，而與業(yè)務(wù)和應(yīng)用相關(guān)功能在CN執(zhí)行其中，CN與UTRAN的接口定義為Iu，UTRAN與UE的接口為Uu接口 1617lUE是用戶終端，主要包括射頻處理單元、基帶處理單元、協(xié)議棧模塊及應(yīng)用層軟件模塊等lUTRAN負(fù)責(zé)處理所有與無線通信有關(guān)的功能，包括NodeB和RNC兩部分 lCN負(fù)責(zé)對語音及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行交換和路由查找，以便將業(yè)務(wù)連接至外部網(wǎng)絡(luò)。包括MSC/VLR、GMSC、SGSN、GGSN、HLR等網(wǎng)絡(luò)單元。lUMTS中的接口主要有Cu、Uu、Iu、

7、Iur、Iub等 18lUTRAN包含許多無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS，一個RNS由一個RNC和一個或多個NodeB組成l一個NodeB可支持FDD或TDD模式l在TDD模式中有3種可選碼片速率：7.68Mchip/s TDD，3.84Mchip/s TDD和1.28Mchip/s TDD 19lRNC用于控制UTRAN無線資源，通過Iu接口與CS域MSC和PS域SGSN及廣播域BC相連，在移動臺和UTRAN間的無線資源控制RRC協(xié)議在此終止。 l控制控制RNC(CRNC)：控制一個NodeB的RNC叫該NodeB的，CRNC負(fù)責(zé)對其控制小區(qū)的無線資源進(jìn)行管理。l服務(wù)服務(wù)RNC（SRNC）：管理UE和

8、UTRAN間的無線連接，它是對應(yīng)于該UE的Iu接口和Uu接口的終止點(diǎn)。無線接入承載的參數(shù)映射到傳輸信道的參數(shù)、是否進(jìn)行越區(qū)切換、開環(huán)功率控制等基本的無線資源管理都是由SRNC來完成的。一個UE某一時刻有且只有一個SRNC。 l漂移漂移RNC（DRNC）：除SRNC外，UE所用到的RNC為DRNC，控制著移動終端使用的小區(qū)。如有需要，DRNC可進(jìn)行宏分集合并和分裂。一個UE可以沒有，也可有一個或多個DRNC l一個RNC實(shí)體通常包含CRNC，SRNC和DRNC的功能 20l用戶數(shù)據(jù)傳輸 l系統(tǒng)接入控制功能 l無線信道加密和解密 l移動性功能 l無線資源管理和控制功能 l同步功能 l廣播/多播業(yè)務(wù)

9、相關(guān)功能 21lIub接口：RNC與NodeB間的接口，用來傳輸RNC和NodeB間的信令，及來自無線接口的數(shù)據(jù) lIur接口：兩個RNC間的邏輯接口，用來傳送RNC間的控制信令和用戶數(shù)據(jù) 22lIu接口：連接RNC和CN的接口，用于傳輸RNC和CN間的控制信息和用戶信息，主要負(fù)責(zé)傳遞非接入層的控制信息、用戶信息、廣播信息及控制Iu接口上的數(shù)據(jù)傳遞 三個Iu接口：Iu-CS接口（面向電路交換域）、Iu-PS接口（面向分組交換域）和Iu-BC接口（面向廣播域）在分立的CN結(jié)構(gòu)中，CS和PS域中存在各自的信令連接和用戶數(shù)據(jù)連接，對無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層均如此。在聯(lián)合的CN結(jié)構(gòu)中，CS和PS域中存在各自

10、的用戶數(shù)據(jù)和信令連接控制部分連接SCCP，對無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層均如此。Iu接口中，高層實(shí)體控制著許多底層實(shí)體。l一個CN接入點(diǎn)可連接到一個或更多的UTRAN接入點(diǎn)；l對PS域，每個UTRAN接入點(diǎn)不能連接多于一個的CN接入點(diǎn)，除了非接入層節(jié)點(diǎn)選擇功能NNSF被采用時，或RNC在多運(yùn)營商核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)中共享時；l對CS域，每個UTRAN接入點(diǎn)可連接多于一個的CN接入點(diǎn)；l對于BC域，每個UTRAN接入點(diǎn)只有連接一個CN接入點(diǎn)23l（1）無線接口分層層1(L1)物理層層2(L2)MAC層層3(L3)RRC層24物理層的數(shù)據(jù)處理過程 物理層技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 25l傳輸信道l物理信道l傳輸信道到物理信道的映射2

11、627l專用傳輸信道：傳數(shù)據(jù)、信令某一時刻對一個用戶有效，只有一個用戶解碼（UE通過物理信道識別 PN、時間）l公共傳輸信道所有一組用戶解碼，即使某一時刻僅對一個用戶有效廣播傳輸信道BCH：小區(qū)特定信息前向接入信道FACH ：知道UE所在小區(qū)時，傳送控制信息或短分組（慢速功控）尋呼信道PCH ：尋呼用戶隨機(jī)接入信道RACH：傳送來自UE的控制信息和短分組下行共享信道DSCH ：傳幾個專用控制或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的UE共享，只含數(shù)據(jù)（控制信息利用DCH）公共分組信道CPCH ：傳送少量數(shù)據(jù)分組28l由載波頻率、碼(信道碼和擾碼)、相位確定l物理信道包括3層結(jié)構(gòu)：超幀、無線幀和時隙超幀長720ms，包括72

12、個無線幀無線幀包括15個時隙的信息處理單元，時長10ms時隙包括一組信息符號的單元，每時隙符號數(shù)取決于物理信道2930l專用物理信道：傳送專用數(shù)據(jù)和相應(yīng)的控制信息l公用物理信道：PRACH：承載RACH進(jìn)行終端接入 PCPCH：用來傳送CPCH，作為數(shù)據(jù)傳送的補(bǔ)充，主要用于突發(fā)數(shù)據(jù) CPICH：不承載任何高層信息，也沒有任何傳輸信道映射，用于區(qū)分扇區(qū) SCH：用于小區(qū)搜索過程中的同步l根據(jù)在小區(qū)搜索中所起作用分成P-SCH和S-SCH，并行發(fā)送 lP-SCH在每個小區(qū)中都使用相同的長度為256chip的主同步碼PSC，在每個時隙內(nèi)重復(fù)發(fā)射；一旦UE識別出S-SCH，在得到幀同步和時隙同步的同時

13、，也得到小區(qū)所從屬的組的信息，只有當(dāng)UE開機(jī)或進(jìn)入新的覆蓋區(qū)時，才需在初始搜索過程中對所有的碼組進(jìn)行全面搜索。 lSCH沒有傳輸信道映射，采用時分方式的復(fù)用 31CCPCH：根據(jù)承載的傳輸信道的不同分為P-CCPCH和S- CCPCHlCCPCH與下行DPCH的主要區(qū)別在于CCPCH不支持內(nèi)環(huán)功率控制lPCCPCH和S-CCPCH主要區(qū)別在于映射到P-CCPCH上的BCH的TFC是固定的，而S-CCPCH則可通過TFCI支持多種TFC P-CCPCH：承載BCH的物理信道，用于傳送廣播信息 S-CCPCH：承載FACH和PCH，完成接入控制和尋呼 AICH：與PRACH相配合，用于傳送捕獲指示

14、AI，AI對應(yīng)基站接收到的PRACH的特征標(biāo)記序列 PICH：用來傳送尋呼指示PI，與一個S-CCPCH（對應(yīng)傳輸信道PCH的映射）一同配合為UE提供有效的休眠工作模式 PDSCH：用于傳送DSCH，與PCPCH相似，主要傳送非實(shí)時的突發(fā)業(yè)務(wù)，可通過正交碼由多個碼分用戶共享 32lDCH經(jīng)編碼復(fù)用后的數(shù)據(jù)流直接順序映射到專用物理信道lBCH、FACH、PCH經(jīng)編碼交織后分別按序映射到 P-CCPCH、S-CCPCHlRACH編碼交織后按序映射到PRACH的消息部分33l主要技術(shù)及參數(shù) l擴(kuò)頻與調(diào)制技術(shù) l信道編碼與復(fù)用 lRAKE接收和多用戶檢測技術(shù) l空時碼技術(shù) l物理層相關(guān)進(jìn)程 34l基站

15、同步方式：支持異步和同步的基站運(yùn)行 l信號帶寬：5MHz l碼片速率：3.84Mc/s l發(fā)射分集方式：TSTD、STTD、FBTD l信道編碼：卷積碼、Turbo碼 l調(diào)制方式：QPSK l功率控制：上下行閉環(huán)、開環(huán)功率控制 l解調(diào)方式：導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)方式 l語音編碼：AMR（自適應(yīng)多速率話音編碼）35WCDMAGSM載波間隔5MHz200KHz頻率重用系數(shù) 1118功率控制頻率 1500Hz2Hz或更低服務(wù)質(zhì)量控制QoS無線資源管理算法網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃(頻率規(guī)劃)頻率分集可采用Rake接收機(jī)進(jìn)行多徑分集跳頻分組數(shù)據(jù)基于負(fù)載的分組調(diào)度GPRS中基于時隙的調(diào)度下行發(fā)分集支持，以提高下行鏈路的容量標(biāo)

16、準(zhǔn)不支持，但可以應(yīng)用36l語音演進(jìn)WCDMA：AMR語音編碼速率：4.75Kbit/s12.2Kbit/s軟切換和發(fā)射分集，提高容量；提供高保真的語音模式進(jìn)行快速功率控制 37l數(shù)據(jù)演進(jìn)支持最高2Mbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持包交換（目前采用ATM平臺）提供QoS控制公共分組信道CPCH和下行共享信道DSCH，更好地支持Internet分組業(yè)務(wù)，提供移動IP業(yè)務(wù)（IP地址的動態(tài)賦值）傳輸格式指示 TFCI域提供動態(tài)數(shù)據(jù)速率的確定，提供高質(zhì)量的上下行不對稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持如語音，可視電話，會議電視 38l物理信道成幀后，需對物理信道的數(shù)據(jù)流進(jìn)行擴(kuò)頻、加擾 l擴(kuò)頻又叫信道化操作發(fā)：用擴(kuò)頻序列與信號相乘

17、，提高速率，增加帶寬收：用相同的擴(kuò)頻序列與接收信號相乘解擴(kuò)用來轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)序列符號叫信道化碼在WCDMA中采用OVSF作為信道化碼；每個符號被轉(zhuǎn)化成的碼片數(shù)目為擴(kuò)頻因子l第二步操作為加擾，用一個偽隨機(jī)序列與擴(kuò)頻后的序列相乘，對信號起加密、擾亂作用。擾碼的碼片速率與已擴(kuò)頻符號相同，因此不影響符號速率l上行鏈路物理信道加擾的作用是區(qū)分用戶，下行鏈路加擾可區(qū)分基站和信道，因此選擇的擾碼間必須有良好的自相關(guān)性。WCDMA采用Gold序列作擾碼 39lSCH是一種特殊的物理信道，在物理層上不可見lSCH供UE用于搜索小區(qū)，且不經(jīng)過小區(qū)主擾碼加擾因?yàn)閁E須能在獲得下行鏈路擾碼信息之前和小區(qū)取得同步主同步碼P

18、SC序列只有一個，用于WCDMA的所有小區(qū)的所有時隙，不經(jīng)過調(diào)制發(fā)送 輔助同步碼SSC共有16個 ，經(jīng)排列組合，選16個編成一組，總共64個不同的碼組序列，與下行主擾碼的64個擾碼組一一對應(yīng) l小區(qū)選用SSC的步驟：先找到本小區(qū)的主擾碼屬于哪個擾碼組然后找到對應(yīng)的SSC序列每個時隙對應(yīng)一個輔擾碼號，根據(jù)此擾碼號可計(jì)算出同步信道的同步碼字 l在實(shí)際系統(tǒng)中，不同小區(qū)選用不同的序列模式，不同時隙選用不同的S-SCHlSSC發(fā)送時不經(jīng)過加擾l同步碼字包含了BCH是否采用開環(huán)發(fā)送分集的信息，且同步信道是WCDMA FDD唯一采用時間倒換發(fā)送分集TSTD的信道。 40lWCDMA系統(tǒng)信道復(fù)用過程與物理信道

19、編碼過程不可分：l來自高層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過封裝，以傳輸信道數(shù)據(jù)的形式進(jìn)入物理層物理層對來自高層的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼再發(fā)射在接收端，數(shù)據(jù)在物理層被譯碼后再送往上層l物理層的信道編碼包括檢錯編碼、糾錯編碼、速率匹配和交織lWCDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)復(fù)用過程是為并發(fā)業(yè)務(wù)分配無線資源、保證其業(yè)務(wù)質(zhì)量、并將傳輸格式通知接收機(jī)過程；具體到物理層，就是把承載了用戶信息的傳輸信道與其控制信息進(jìn)行組合，再映射到物理信道，進(jìn)行發(fā)送的過程 41l傳輸格式TF物理層提供給MAC子層（或反方向）的一種格式用于指示傳輸信道上一個TTI期間內(nèi)的傳輸塊集合TBS的傳輸由兩部分組成：動態(tài)部分和半靜態(tài)部分l動態(tài)部分包括傳輸塊的大小和傳輸塊集合

20、的大小TBSSl半靜態(tài)部分包括傳輸時間間隔TTI、糾錯方式（如Turbo碼、卷積碼、靜態(tài)速率匹配后的碼率、CRC的比特?cái)?shù)等）l傳輸格式集合TFS描述一個特定傳輸信道的所有TF的集合在一個TS中，所有的TF的半靜態(tài)部分是相同的，一個傳輸信道的可變比特速率是通過在每個傳輸時間間隔間改變TFS的內(nèi)容和傳輸塊集合的大小來達(dá)到的即在一個傳輸塊集合中的各個TF的動態(tài)部分不同 42l傳輸格式組合TFC物理層可復(fù)用一個或幾個傳輸信道，每個傳輸信道都有一個可用的TF列表（即TFS）TFC是現(xiàn)有的幾種TF的組合這些TF可同時被用于一個編碼組合傳輸信道，其中的每個傳輸信道只有一種對應(yīng)的TF l傳輸格式組合集合TFC

21、S由高層指定的，描述一個編碼組合傳輸信道的參數(shù)當(dāng)數(shù)據(jù)信息映射到物理層時，MAC在由高層給定的TFCS中選擇一種合適的TFC因在不同的TFC間只是動態(tài)部分不同，實(shí)際上MAC就能控制TF的動態(tài)部分TFC的選擇可看作是無線資源的快速方法MAC通過它能將物理層所具有的可變速率的業(yè)務(wù)處理能力充分利用43l傳輸格式指示TFITFI是一個標(biāo)號，對應(yīng)于TFC中某個特定的TF一個傳輸塊集合在MAC與物理層間交換時，傳輸格式指示用來進(jìn)行層間的消息交換 l傳輸格式組合指示TFCI物理層根據(jù)上層發(fā)來的TFI信息，根據(jù)系統(tǒng)指定的對應(yīng)關(guān)系，計(jì)算得一個個指示信息，對應(yīng)于一個編碼組合傳輸信道上目前所用的傳輸格式組合即TFCI

22、與一個特定的TFC一一對應(yīng)，用來通知接收方目前所用的TFC由此，當(dāng)接收機(jī)檢測出TFCI后，就可知道復(fù)用到對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀10ms上的傳輸信道的TFC和各個傳輸信道所對應(yīng)的TF，包括此時各傳輸信道的比特速率、傳輸時間間隔、所使用的CRC長度、編碼類型和編碼率依據(jù)復(fù)用和編碼流程，可推斷出此時精確的復(fù)用方案和速率匹配方案，即此時所映射到的物理信道的碼速率及所使用的擴(kuò)頻因子 44l在每個傳輸時間間隔里，來自高層的數(shù)據(jù)封裝在傳輸塊集合中到達(dá)物理層的編碼/復(fù)用單元傳輸信道的傳輸時間間隔的格式有10ms、20ms、40ms和80ms其中DCH僅在系統(tǒng)幀號為512時才能使用80ms格式l信道編碼/復(fù)用的一般步驟如

23、下在每個傳輸塊后面添加CRC校驗(yàn)比特；傳輸塊級聯(lián)和碼塊分割；信道編碼；無線幀均衡；速率匹配；插入DTX指示位；交織（兩次）；無線幀分割；傳輸信道的復(fù)用；物理信道的分割；映射到物理信道從傳輸信道復(fù)用模塊出來的單一數(shù)據(jù)流（包括下行鏈路的DTX指示位）就是CCTrCH一個CCTrCH可映射到一個或多個物理信道 45l傳輸信道的TFS中包含多個TF時，接收端需進(jìn)行傳輸格式檢測，有以下幾種方法 當(dāng)TFC在TFCI域中傳輸時，可通過TFCI檢測 顯式盲檢測：通過傳輸信道的編碼和CRC格式檢測TF 引導(dǎo)檢測：將CCTrCH中的另外一個傳輸信道作為參考，此參考信道與需要檢測的傳輸信道具有相同的TTI和TF，且

24、參考傳輸信道使用顯式盲檢測l對于上行鏈路，是否支持盲傳輸格式檢測由UTRAN控制對下行鏈路，UE須支持盲傳輸格式檢測 46l對上、下行專用信道，主要業(yè)務(wù)有信令、語音、電路型數(shù)據(jù)（用于傳真、可視電話業(yè)務(wù)）和分組型數(shù)據(jù)（用于瀏覽器、文件下載等業(yè)務(wù)）l物理層傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)選擇有：單獨(dú)信令語音+信令電路交換型數(shù)據(jù)+信令分組交換型數(shù)據(jù)+信令語音+分組交換型數(shù)據(jù)+信令語音+電路交換型數(shù)據(jù)+信令 l不同的信道有不同的業(yè)務(wù)格式47l壓縮模式又稱時隙化模式，一幀中的一個或連續(xù)幾個無線幀中某些時隙不被用作數(shù)據(jù)的傳輸l單幀和雙幀方法規(guī)定的傳輸間隔長度TGL有3，4，7，10和14 雙幀方法：間隔位于兩個幀間，能使單幀時

25、間內(nèi)的影響盡可能小，如可使需要的發(fā)射功率增量比使用單幀方法要少 48l幀中一個或幾個無線幀不用作數(shù)據(jù)傳輸，為保證質(zhì)量，壓縮幀中其他時隙功率增加傳輸間隔可按需設(shè)置，也可固定位置傳輸間隔可對其他頻點(diǎn)進(jìn)行測量功率增加與傳輸時間減少相對應(yīng)l壓縮方式：打孔、擴(kuò)頻因子減半、高層指配l接收機(jī)要準(zhǔn)確解碼，須有發(fā)送方的編碼/復(fù)用格式參數(shù) -采用傳送格式檢測獲得參數(shù)若TFCI顯式傳送-可顯式檢測若TFCI沒有被傳送-可隱式檢測49l壓縮幀一般用于下行鏈路，有時也在上行鏈路中使用如果上行鏈路使用了壓縮幀，則在下行鏈路同時也需要使用壓縮幀上行壓縮模式的幀結(jié)構(gòu)如圖4-71所示下行壓縮模式可有兩種幀結(jié)構(gòu)lType A最大

26、化傳輸間歇的時間長度lType B最優(yōu)化了功率控制l高層的信令決定下行壓縮模式使用哪種幀結(jié)構(gòu) 5051l（1）初始同步與Rake多徑分集接收技術(shù) 同步：PN同步、符號同步、幀同步、擾碼同步l基本同步信道捕獲PN同步、符號同步l輔助同步信道的擴(kuò)頻碼非相干接收獲取擾碼組號l擾碼窮舉搜索擾碼同步RAKE接收l相干RAKE接收l采用RAKE解決多徑衰落問題WCDMA：專用導(dǎo)頻信號l宏分集和越區(qū)切換52l多徑衰落環(huán)境PN的正交性難以保證干擾、容量受限 -解決方法：MUDlMUD(聯(lián)合檢測、干擾對消)作用：降低干擾(消除遠(yuǎn)近效應(yīng))，提高系統(tǒng)容量l方法：通過測量各用戶擴(kuò)頻碼的非正交性，用矩陣求逆或迭代方式消

27、除用戶間干擾多用戶檢測系統(tǒng)框圖 53l空時編碼STC即在時間和空間域都引入編碼l主要類型空時分組碼STBC空時格碼STTC分層空時碼LSTl空時碼集發(fā)射分集和編碼于一體，具有較好的頻率有效性和功率有效性54l小區(qū)搜索l隨機(jī)接入l發(fā)射分集l功率控制l切換測量l壓縮模式的測量55l小區(qū)搜索（下行同步）時隙同步：P-SCH(基本同步碼PSC)幀同步和碼組指示：S-SCH(輔助同步碼SSC)擾碼識別：CPICH相關(guān)運(yùn)算，確定主擾碼，檢測P-CCPCH獲超幀同步（讀取BCH信息）l公共信道的同步無線鏈路的三種狀態(tài)l初始狀態(tài)l非同步狀態(tài)l同步狀態(tài)56P-CCPCH：小區(qū)搜索時獲得l幀同步（小區(qū)搜索中的）l

28、超幀同步（小區(qū)搜索中的）S-CCPCH：P-CCPCH同步 BCH上廣播的時間偏移PRACH：按接入時隙的時序進(jìn)行57l初始化前，物理層要從高層RRC層接收信息：前導(dǎo)擾碼；消息長度10或20ms；AICH中的發(fā)送時間參數(shù)（0或1）；用于每個接入業(yè)務(wù)級別ASC的可用特征碼和RACH子信道組(其中一個子信道組為一些子信道的組合)；功率變化步長Power-Ramp-Step(整數(shù)且大于0)；最多前導(dǎo)重傳次數(shù)(整數(shù)且大于0)；初始前導(dǎo)功率Preamble-Initial-Power；傳送格式參數(shù)集。參數(shù)在每個隨機(jī)接入程序初始化前不斷被高層更新 l初始化階段，物理層將從高層MAC接收信息：用于PRACH

29、消息部分的傳送格式；PRACH傳輸?shù)腁SC；傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（傳送塊集）5859l發(fā)射分集指在基站方通過兩根天線發(fā)射信號，每根天線賦予不同的加權(quán)系數(shù)(包括幅度、相位)，從而使接收方增強(qiáng)接收效果l開環(huán)發(fā)射分集：BTS發(fā)射先經(jīng)空間、時間塊編碼 MS接收中進(jìn)行分集接收解碼l閉環(huán)發(fā)射分集：MS監(jiān)測兩個天線的發(fā)射信號幅度、相位通知BTS下次發(fā)射的信號幅度、相位BTS發(fā)射（MS反饋）關(guān)鍵：幅度、相位的監(jiān)測加權(quán)因子的計(jì)算主要用于DPCH、PDSCH60l不同的信道可采用不同的功控方式l上行功控l下行功控61l上行功控：PRACH：開環(huán)DPCCH/DPDCH：開環(huán)、閉環(huán)；壓縮、非壓縮l正常發(fā)射功控 非壓縮模式 壓縮

30、模式lDPCCH前導(dǎo)發(fā)射功控：用于DCH初始化l功率差設(shè)置 不同傳輸格式TFC對應(yīng)的增益因子不同 正常幀的TFC對應(yīng)的DPCCH和DPDCH增益因子通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置或高層信令配置62l下行功控P-CCPCH：慢變(幾個幀內(nèi)是常數(shù)S-CCPCH：不功控-由網(wǎng)絡(luò)設(shè)定，可變DPCCH/DPDCH：開環(huán)/閉環(huán)；壓縮/非壓縮站址選擇分集發(fā)射功控SSDTl基本小區(qū)(一個)：從最佳小區(qū)中發(fā)射，減小軟切換時引起的干擾，在沒有網(wǎng)絡(luò)干預(yù)下快速選擇站址l非基本小區(qū)：關(guān)發(fā)射功率DSCH：慢速、快速閉環(huán)63l切換步驟：無線測量：測強(qiáng)度、信噪比（MT、NodeB）網(wǎng)絡(luò)判決：定位系統(tǒng)執(zhí)行：切換l采用壓縮模式時可通過壓縮間隔測

31、試其他頻點(diǎn)信號強(qiáng)度不通過輔助手段自主實(shí)現(xiàn)l切換類型模式內(nèi)切換：軟切換、更軟切換或硬切換模式間切換：在WCDMA FDD與WCDMA TDD間切換 系統(tǒng)間切換：系統(tǒng)間切換在此僅指與GSM間的切換64l壓縮模式是否用于GSM900的測量和WCDMA的異頻切換取決于UE的能力l為保持上行鏈路連續(xù)，UE在保持現(xiàn)有頻率的同時，還需另外產(chǎn)生并行的頻率l壓縮模式的使用不可避免會影響鏈路性能l實(shí)際上，UE在其他頻率上執(zhí)行抽樣的工作時間要小，因?yàn)橛布袚Q到其他頻率也需要占用時間。如僅使用很短的1或2個時隙，則實(shí)際上并沒有多少時間用于測量，規(guī)范中TGL取值排除了1或2個時隙的可能，將最小值定義為3個時隙，由于此時

32、僅允許極短的測量時間窗值，所以僅被用于某些特殊的情況 65lcdma2000標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)lcdma2000無線接入技術(shù)lcdma2000中的關(guān)鍵技術(shù)lCdma2000.1x EV-DO66lcdma2000的發(fā)展lcdma2000的特點(diǎn)l網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)67lcdma2000無線側(cè)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)過程cdma2000寬帶CDMA技術(shù)數(shù)據(jù)速率：室內(nèi)：2Mbit/s 室外車輛：144kbit/s 室外步行：384kbit/sIS-95IS-2000CDMAoneIMT2000cdma2000 1x, cdma2000 1xEV-DO, cdma2000 1xEV-DV, cdma2000 3x68lcdma2

33、000 1x系統(tǒng)的發(fā)展cdma2000 1xcdma2000 1x EV ( Evolution)lcdma2000 1x EV-DO ( Data Only僅數(shù)據(jù))lcdma2000 1x EV-DV ( Data and Voice數(shù)據(jù)和話音)69lcdma2000 1x使用1.25MHz帶寬的載波前向信道和反向信道速率1.2288Mchip/s單載波直接序列擴(kuò)頻與IS-95后向兼容，與IS-95B頻段共享或重疊相同條件下，語音容量是IS-95的2倍，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量是IS-95的3.2倍，峰值速率為370.2kbit/s引入快速尋呼信道，減少了MS功耗，提高待機(jī)時間無線信道類型和物理信道調(diào)制

34、功能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)部分：引入分組交換，支持移動IP業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)質(zhì)量功能，適應(yīng)更多、更復(fù)雜的3G業(yè)務(wù)有利于實(shí)現(xiàn)向3G的平滑過渡70lcdma2000 1x EV-DO(與cdma2000 1x比)峰值速率高、平均吞吐量大采用時分復(fù)用由調(diào)度算法決定哪一時隙分配給哪個用戶前向鏈路不功控而采用自適應(yīng)速率控制前向鏈路根據(jù)傳輸質(zhì)量自適應(yīng)采用不同編碼和調(diào)制方式前向業(yè)務(wù)信道不采用軟切換技術(shù)而是虛擬軟切換，采用快速小區(qū)交換技術(shù)引入廣播和組播業(yè)務(wù)可平滑從cdma2000 1x升級支持與cdma2000 1x間切換核心網(wǎng)采用IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)71lcdma2000 1xEV-DV集成了cdma2000 1x和cdma2000 1

35、xEV-DO優(yōu)點(diǎn)，可在1.25MHz帶寬內(nèi)同時提供語音和高達(dá)3.1Mbit/s的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)Rev.C標(biāo)準(zhǔn)Rev.D72lcdma2000 3x前向信道3個載波多載波調(diào)制，每個載波速率為1.2288Mchip/s（直接序列擴(kuò)頻），帶寬1.23MHz反向信道采用3.6864Mchip/s直接序列擴(kuò)頻，帶寬3.75MHz，最大用戶比特率1.0368Mbit/s提供更高的數(shù)據(jù)速率：2Mbit/s與cdma2000 1x和CDMA one后向兼容，但占用頻譜較寬7374l系統(tǒng)結(jié)構(gòu)lcdma2000中的接口l空中接口l系統(tǒng)狀態(tài)及轉(zhuǎn)移lcdma2000.1x基本工作過程7576l移動臺MS l無線網(wǎng)絡(luò)

36、RN PCFl網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)NSSP-NSSl為移動用戶提供基于IP技術(shù)的分組數(shù)據(jù)服務(wù)lP-NSS包括分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN、歸屬代理HA和認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)服務(wù)器AAA77lMS與RN間：空中接口 lBSC間：A接口 A3接口A7接口 RN與C-NSS間：BSC和MSC間的接口根據(jù)在系統(tǒng)中傳輸?shù)牟煌瑪?shù)據(jù)可分為A1、A2、A5接口lRN與P-NSS間的接口：A接口 PCF與BSC間 ：A8、A9PCF與PDSN間： A10、A11 （R-P接口）78l無線配置和擴(kuò)頻速率l前向鏈路物理信道l反向鏈路物理信道l邏輯信道到物理信道的映射l反向信道信號處理lcdma2000 1xEV-DO物理信道lcd

37、ma2000 1xEV-DV物理信道79l無線配置(RC)指一系列前向或反向業(yè)務(wù)信道的工作模式每種RC支持一套數(shù)據(jù)速率，其差別在于物理信道的各種參數(shù)，包括調(diào)制和擴(kuò)頻速率SR前向業(yè)務(wù)信道共有9種無線配置（RC1RC9），反向業(yè)務(wù)信道共6種無線配置（RC1RC6）無線配置的應(yīng)用必須滿足一定的應(yīng)用規(guī)則，而且前向信道和反向信道的無線配置是相互關(guān)聯(lián)8081l前向信道信號處理同步信道：卷積編碼、碼符號重復(fù)、交織、擴(kuò)頻、QPSK調(diào)制和濾波尋呼信道：卷積編碼、碼符號重復(fù)、交織、數(shù)據(jù)擾碼、正交擴(kuò)頻、QPSK調(diào)制和濾波廣播控制信道：需卷積編碼、碼符號重復(fù)、交織、擴(kuò)頻、QPSK調(diào)制和濾波前向公共控制信道：需編碼、交

38、織、擴(kuò)頻、QPSK調(diào)制和濾波82前向基本信道RC1RC3RC48384l邏輯信道必須映射到物理信道才能實(shí)現(xiàn)信息的傳輸一個邏輯信道l可永久專用一個物理信道（如：同步信道）l或臨時專用一個物理信道（如：連續(xù)的R-CSCH接入試探序列可在不同物理接入信道上發(fā)送）l或和其他邏輯信道共享物理信道（復(fù)用）l某些情況下，一個邏輯信道可映射到中一個邏輯信道中，兩個邏輯信道融合成一個實(shí)際的邏輯信道，傳送不同的業(yè)務(wù)類型如：廣播信道和公用前向信令信道聯(lián)合映射成一個公共邏輯信道，承載信令信息85l前向糾錯FECl碼符號重復(fù)：碼符號重復(fù)率隨數(shù)據(jù)速率變l打孔（目的：速率匹配）只在RC3RC6時用，不同的RC采用不同的打孔

39、格式l塊交織l正交調(diào)制l正交擴(kuò)頻l數(shù)據(jù)率和門控l直接序列擴(kuò)頻l正交序列擴(kuò)頻l基帶濾波86lcdma2000 1xEV-DO采用語音和數(shù)據(jù)分離，在獨(dú)立于cdma2000 語音業(yè)務(wù)的載波上提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)l前向鏈路物理信道l反向鏈路物理信道87l在同一載波上不僅支持基于電路交換的語音和數(shù)據(jù)，還支持基于分組交換的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) l為與cdma2000標(biāo)準(zhǔn)后向兼容，同時支持基于分組交換的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，cdma2000 1x EV-DV在保留原有物理信道的基礎(chǔ)上新增了一些物理信道8889l在cdma2000中，信號實(shí)體按照不同的狀態(tài)轉(zhuǎn)移有效控制系統(tǒng)的執(zhí)行l(wèi)信號實(shí)體還控制和執(zhí)行一個呼叫的建立、維持和斷開所必

40、需的一些功能l信號實(shí)體的執(zhí)行過程可按兩種不同方向：狀態(tài)和功能l在cdma2000中，信號實(shí)體在移動臺有四種狀態(tài)移動臺初始化狀態(tài)移動臺空閑狀態(tài)系統(tǒng)接入狀態(tài)移動臺業(yè)務(wù)信道控制狀態(tài)9091l分組業(yè)務(wù)的提供建立信道l前向、反向業(yè)務(wù)信道l相應(yīng)的輔助碼分信道 -靈活地支持分組業(yè)務(wù) 前向數(shù)據(jù)多：BTS發(fā)輔助碼分信道指配消息給MT 建立前向輔助碼分信道 反向數(shù)據(jù)多：MT發(fā)輔助碼分信道請求給BTS BTS指示建立輔助碼分信道l其余信道的作用用于增強(qiáng)系統(tǒng)的功能和靈活性輔助性信道并不一定涉及到每一個呼叫過程92l接入與尋呼技術(shù)l信道編碼技術(shù)l調(diào)制與解調(diào)技術(shù)l功率控制l切換93l接入過程R-ACH信道保留了原有的接入

41、模式，其接入過程與IS-95基本相同增加了一個R-EACH，采用改進(jìn)了的接入方式，以達(dá)到更高的接入效率，支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 采用了重疊時隙ALOHA方法，使長碼作為時隙的函數(shù)以防碰撞用戶發(fā)送的接入信息在時間軸上可重疊，減小了時延。 在接入信道上采用了閉環(huán)功率控制，提高了信道性能，減小了接入消息的差錯概率在對協(xié)議的優(yōu)化方面，大縮短了時隙的長度（由200ms減為1.25ms）及超時參數(shù)等可另外用一個專用信道傳送較長的消息，使接入信道的負(fù)荷不致過高應(yīng)用了軟切換以提高接入性能 94R-EACH上的兩種接入模式l基本接入模式適合于較短消息l預(yù)留模式適合較長消息95l尋呼技術(shù)增加了新的信道將IS-95的尋

42、呼信道功能分開完成l新的信道可替代原有尋呼信道的功能l可為移動臺省電l提高尋呼成功率l前向快速尋呼信道l可實(shí)現(xiàn)尋呼或休眠狀態(tài)的選擇，因基站使用快速尋呼信道向移動臺發(fā)出指令，決定移動臺處于監(jiān)聽尋呼信道還是處于低功耗休眠狀態(tài)，這樣移動臺不必長時間連續(xù)監(jiān)聽前向?qū)ず粜诺溃蓽p少移動臺激活時間并節(jié)省功耗l可實(shí)現(xiàn)配置改變功能，通過前向快速尋呼信道，基站向移動臺發(fā)出最近幾分鐘內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)消息，使移動臺根據(jù)此消息做相應(yīng)設(shè)置處理 96l信息的可靠傳輸，針對不同數(shù)據(jù)速率的業(yè)務(wù)需求l主要信道編碼類型前向糾錯編碼（卷積碼、Turbo碼）循環(huán)冗余編碼CRC信道交織編碼 97l前向糾錯編碼（卷積碼、Turbo碼）不同的R

43、C使用不同的卷積編碼方式Turbo碼l循環(huán)冗余編碼CRCcdma2000中，CRC用于幀質(zhì)量指示符CRC不僅可用來判斷當(dāng)前幀是否正確，還能輔助確定當(dāng)前的數(shù)據(jù)速率。l信道交織編碼在前向鏈路中，對于SR1，同步信道、尋呼信道、廣播控制信道、公共分配信道、公共控制信道和業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)流都要在卷積編碼、符號重復(fù)及刪除后進(jìn)行交織編碼；在后向鏈路中，接入信道、增強(qiáng)接入信道、公共控制信道和業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)流都要經(jīng)過交織編碼在cdma2000中，Turbo碼內(nèi)部也使用了交織器98lcdma2000系統(tǒng)的前向信道使用QPSK調(diào)制lcdma2000反向鏈路中采用了HPSK調(diào)制lcdma2000中前向信道使用相干解調(diào)

44、，反向信道也使用相干解調(diào)99l系統(tǒng)能夠在前向和反向鏈路的多個物理信道上進(jìn)行功率控制；前向閉環(huán)功率控制和反向閉環(huán)功率控制都能達(dá)到每秒800bit/s的速率 l前向鏈路功率控制內(nèi)環(huán)功率控制外環(huán)功率控制100l前向鏈路專用信道的功率控制PCB通過R-PICH承載，用功率控制子信道發(fā)送7種前向功率控制模式R-PICH沒被選通，功率控制子信道被分成主要功率控制子信道和輔助功率控制子信道 l移動臺使用刪除指示比特 EIB通知基站接收到的F-FCH或F-DCCH的幀是壞的l移動臺使用質(zhì)量指示比特 QIB通知基站接收到的F-DCCH幀是壞的101l反向鏈路功率控制多種反向信道的開環(huán)功率控制lR-EACH、R-

45、CCCH、R-DCCH、R-FCH、R-SCHl開環(huán)功率控制都由兩個獨(dú)立的部分完成 第一部分，移動臺計(jì)算R-PICH的導(dǎo)頻信道傳輸功率 第二部分，移動臺計(jì)算反向信道自己的碼信道傳輸功率。 多種反向信道的閉環(huán)功率控制lR-EACH、R-CCCH：移動臺接收F-CPCCH的信號，解調(diào)信號并得到PCB，根據(jù)給定的PCB調(diào)整相應(yīng)信道的傳輸功率 l反向?qū)Ｓ眯诺溃阂苿优_解調(diào)F-DCCH和F-FCH的信號并得到給定的PCB進(jìn)行功率調(diào)整 102l軟切換（在cdma2000中采用新的導(dǎo)頻檢測門限）l空閑切換l接入登錄切換 l接入切換 l接入試探切換 l硬切換 各類切換發(fā)生時移動臺狀態(tài) 103l空閑切換僅發(fā)生在移

46、動臺處在空閑狀態(tài)時，移動臺停止檢測一個基站的F-PCH或F-CCCH，開始檢測另一個基站的相關(guān)信息 l為了實(shí)現(xiàn)空閑切換，移動臺使用僅在移動臺空閑狀態(tài)下定義的集合，包括：有效集、相鄰集、專用相鄰集和剩余集104l接入登錄切換發(fā)生在移動臺停止檢測一個基站的F-PCH或F-CCCH而開始檢測另一個基站的相關(guān)信道，移動臺由空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)入系統(tǒng)接入狀態(tài)時如果移動臺接收到必須做出反應(yīng)的消息時，移動臺將完成接入登錄切換 l一旦移動臺決定進(jìn)行接入登錄切換，移動臺將以空閑切換相同的過程輪流在當(dāng)前基站和新基站間檢測F-PCH或F-CCCHl如果移動臺要進(jìn)行接入登錄切換，應(yīng)在移動臺進(jìn)入更新開銷信息子狀態(tài)前執(zhí)行 105l

47、接入切換發(fā)生在接入試探之后，當(dāng)移動臺停止檢測一個基站的F-PCH或F-CCCH，而開始檢測另一個基站的相關(guān)信道接入切換發(fā)生在接入切換試探后，當(dāng)完成接入切換時移動臺就處在系統(tǒng)接入狀態(tài)l在系統(tǒng)接入狀態(tài)，移動臺存儲基站區(qū)段3個獨(dú)立不交疊集合：有效集、相鄰集、剩余集l在系統(tǒng)接入狀態(tài)時，移動臺僅能完成接入切換 l當(dāng)移動臺處在下面兩個子狀態(tài)之一時才能執(zhí)行接入切換：尋呼響應(yīng)子狀態(tài)和移動臺始呼試探子狀態(tài) 106107l在接入嘗試過程中，移動臺停止向當(dāng)前基站發(fā)送接入試探序列而向新的基站發(fā)送接入試探序列因此一個接入試探切換發(fā)生在接入嘗試過程中，移動臺處在系統(tǒng)接入狀態(tài)時執(zhí)行一個接入試探切換l僅發(fā)生在始呼或?qū)ず繇憫?yīng)子

48、狀態(tài)時 108l主要特點(diǎn)l系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)RNl分組核心網(wǎng)PCNl簡單IP網(wǎng)絡(luò)l移動IP網(wǎng)絡(luò)109lcdma2000 1x EV-DO是一個高效的CDMA/TDM混合系統(tǒng)，在支持高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中帶來兩個優(yōu)點(diǎn)僅使用1.25MHz帶寬能支持最高數(shù)據(jù)率是2.4576Mbit/s，比較cdma2000 1x系統(tǒng)，在3.75MHz帶寬上支持最高數(shù)據(jù)率為2.0736Mbit/s利用了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的許多特點(diǎn)l數(shù)據(jù)率大部分不對稱（前向鏈路上要求數(shù)據(jù)率是高速的，反向鏈路上要求數(shù)據(jù)率較低）l可允許時延l實(shí)際中數(shù)據(jù)發(fā)送是突發(fā)的，cdma2000 1x EV-DO利用非活動時期發(fā)送，對不同用戶采用時分復(fù)用l由于

49、數(shù)據(jù)速率是非對稱的，cdma2000 1x EV-DO在前向鏈路上提供了更高的數(shù)據(jù)率，可實(shí)現(xiàn)的原因是由于基站本身就有更多的發(fā)送功率資源，可利用更高階的調(diào)制方案110l在傳統(tǒng)寬帶無線系統(tǒng)，基站通過前向鏈路功率控制增加功率，基站控制功率維持恒定的數(shù)據(jù)率和服務(wù)質(zhì)量lcdma2000 1x EV-DO把功率資源分給離基站最后的移動臺，用于在前向鏈路給這些移動臺發(fā)送可能最高的數(shù)據(jù)率cdma2000 1x EV-DO基站在所有時間內(nèi)發(fā)送固定數(shù)量的功率當(dāng)移動臺遠(yuǎn)離基站時，移動臺接收的功率降低，基站不增加發(fā)送功率，而是降低發(fā)送給這些移動臺數(shù)據(jù)率 111l接入終端AT相當(dāng)于移動臺，是為移動用戶提供數(shù)據(jù)連接的設(shè)備

50、l接入網(wǎng)絡(luò)AN定義為分組域數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)與接入終端間提供數(shù)據(jù)連接的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)包括BTS和BSC，支持IS-856標(biāo)準(zhǔn) l不管BSC支持cdma2000 1x EV-DO或是cdma2000 1x，PDSN都提供相同的服務(wù)和連接支持cdma2000 1x EV-DO的無線網(wǎng)絡(luò)使用相同的IOS定義BSC和PDSN間的接口cdma2000 1x的BSC與cdma2000 1x EV-DO的BSC間沒有連接（因?yàn)橹С?種不同的協(xié)議） 112113l邏輯實(shí)體接入終端AT（包括ME和UIM）l接口Um接口l為分組數(shù)據(jù)及信令消息提供可靠高效的無線傳送 l七層協(xié)議結(jié)構(gòu) MT2和TE2間的Rm接口 l兩種協(xié)議模

51、型：中繼層協(xié)議模型和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議模型114lRN提供PCN和AT間的無線承載，傳送用戶數(shù)據(jù)和信令消息l無線網(wǎng)絡(luò)是在分組域中定義的，在電路域中常稱為基站系統(tǒng)lRN完成無線信道的建立、維護(hù)和釋放，無線資源管理和控制，交換信息到分組核心網(wǎng)lRN包括AN、PCF，AN-AAA 115l邏輯實(shí)體 AN：在分組網(wǎng)和AT間提供數(shù)據(jù)連接，完成基站收發(fā)、呼叫控制及移動性管理等功能，由BTS、BSC組成AN-AAAPCFl接口AN內(nèi)部接口AN與PCF間的接口CF與PDSN間的接口AN-AAA與AN間的接口不同AN間的接口116lcdma2000 1x EV-DO中PCN構(gòu)成與終端接入Internet方式有關(guān)當(dāng)使用簡

52、單IP時，PCN主要包含PDSN及AAA等功能實(shí)體，AAA分3類：歸屬地HAAA、訪問地VAAA及代理BAAA當(dāng)使用移動IP時，PCN還應(yīng)增加外地代理FA、歸屬代理HA等。PCN主要用于提供AT接入到Internet 117l邏輯實(shí)體PCN主要由PDSN與AAA構(gòu)成在移動IP中還有HA和FAPDSNl接口R-P接口：PDSN與RAN間的接口P-P接口：相鄰PDSN間接口PDSN與Internet間的接口118l用戶接入分組網(wǎng)的基本方式 l移動終端的IP地址可由接入地的PDSN動態(tài)分配，也可由所接入的專網(wǎng)動態(tài)分配l用戶在同一個PDSN管轄范圍內(nèi)移動時可保持其PPP連接而不改變IP地址在跨越PDS

53、N時，用戶的PPP連接需重新建立，業(yè)務(wù)將中斷 119120l移動IP（MIP）使Internet上的移動接入成為可能 l移動IP主機(jī)在通信期間需要在網(wǎng)絡(luò)上移動，IP地址會經(jīng)常發(fā)生變化 l移動節(jié)點(diǎn)采用固定不變的IP地址，一旦登錄即可實(shí)現(xiàn)在任意位置上保持與IP主機(jī)的單一鏈路層連接，使通信持續(xù)進(jìn)行 l使用移動IP技術(shù)的移動節(jié)點(diǎn)可從一種承載移動到另一種承載上，同時保持IP地址不變，IP傳輸不斷 l為支持移動IP網(wǎng)絡(luò)，需要HA和FA兩個網(wǎng)絡(luò)實(shí)體 121122lTD-SCDMA概述lTD-SCDMA無線接入技術(shù)lTD-SCDMA中的關(guān)鍵技術(shù)123lSDMA與CDMA的互補(bǔ)作用當(dāng)用戶靠得很近時，純SDMA無

54、法精確分辨用戶位置，利用CDMA可準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)SDMA采用CDMA技術(shù)后，運(yùn)算量降低CDMA中采用SDMA可精確定位MS，擴(kuò)大系統(tǒng)容量lTD-SCDMA中“S”的含義空分多址Space Division Multiple Access（智能天線Smart Antenna）軟件無線電Soft Radio同步Synchronous (Sync)124l主要技術(shù)與指標(biāo)參數(shù) 多址方式：CDMA/SDMA/TDMA/FDMA；雙工方式：TDD；碼片速率：1.28Mchip/s；子幀長：5ms，每幀7個主時隙，每時隙長675s；占用帶寬：小于1.6MHz隨機(jī)接入機(jī)制：在專用上行時隙的RACH突發(fā)；信道估計(jì)：訓(xùn)

55、練序列基站間運(yùn)行模式：同步125l技術(shù)特色采用TDD雙工方式，便于頻譜劃分并能更好地滿足未來移動多媒體業(yè)務(wù)非對稱特性的發(fā)展趨勢和需求利用DS-CDMA技術(shù)，采用TDMA和CDMA混合多址方式，有利于無線資源的合理分配和高效利用1.28Mchip/s低chip速率傳輸，使設(shè)備復(fù)雜度和成本較低采用聯(lián)合檢測，智能天線，上行同步，接力切換等先進(jìn)技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，掉話率低適合軟件無線電的應(yīng)用lTD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)與其他3G標(biāo)準(zhǔn)相比具有較明顯的優(yōu)勢頻譜分配的靈活性高頻譜利用率更適合未來非對稱業(yè)務(wù)的特點(diǎn) 126lTD-SCDMA向B3G（4G）TDD系統(tǒng)基本原則在B3G TDD系統(tǒng)完成商用前，不斷增強(qiáng)TD

56、-SCDMA系統(tǒng)的性能，提高覆蓋和傳輸能力等，以滿足不斷增長的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求同時B3G TDD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮TD-SCDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)，做到對TD-SCDMA系統(tǒng)的后向兼容。lTD-SCDMA空中接口技術(shù)增強(qiáng)和演進(jìn)的主要目標(biāo)是提高系統(tǒng)容量和傳輸效率，增強(qiáng)TD-SCDMA對高速移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持能力對于語音業(yè)務(wù)，做到提高系統(tǒng)可容納的用戶數(shù)量，增強(qiáng)覆蓋，減小掉話和阻塞率對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，做到提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的峰值速率，提高系統(tǒng)的吞吐量，減小業(yè)務(wù)時延，同時提高業(yè)務(wù)的覆蓋范圍 127128lTSM是TD-SCDMA發(fā)展的第一階段，是TD-SCDMA無線傳輸技術(shù)兼容GSM/GPRS核心網(wǎng)的一種解決方案

57、lTSM規(guī)范在現(xiàn)有的GSM規(guī)范的基礎(chǔ)上修改空中接口而成，采用與LCR基本相同的物理層，保持大部分GSM網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)（包括BSC，MSC等），以提供較GSM更高的頻譜效率和支持更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)l由于TSM采用的是TD-SCDMA空中接口并基于GSM的協(xié)議棧，不是一個完整的3G系統(tǒng)，可視為一個2.5G系統(tǒng)，可做到GSM系統(tǒng)向TD-SCDMA的平滑演進(jìn)TSM只是3G和B3G的演進(jìn)中的一個可選階段。對運(yùn)營商而言如果沒有GSM網(wǎng)絡(luò)，該階段可略過 l這一階段的數(shù)據(jù)傳輸速率靜止可達(dá)2Mbit/s，中低速率可達(dá)384kbit/s，高速可達(dá)144kbit/s，語音數(shù)據(jù)傳輸速率12.2kbit/s 129lLCR

58、系統(tǒng)是一個真正意義上的3G系統(tǒng)，采用3G核心網(wǎng)絡(luò)和構(gòu)架，能夠提供所有3G要求的業(yè)務(wù)l作為IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)之一，LCR是被ITU和3GPP正式采納的一個國際標(biāo)準(zhǔn)，采用了3GPP的高層協(xié)議和TD-SCDMA空中接口，滿足ITU對IMT-2000的各方面要求l該階段的語音和數(shù)據(jù)服務(wù)是由電路級交換機(jī)或數(shù)據(jù)包交換機(jī)提供l語音服務(wù)速度是12.2kbit/s，而數(shù)據(jù)傳輸最大速率是2Mbit/s 130l3GPP認(rèn)為高速下行分組接入HSDPA和高速上行分組接入HSUPA共用信息渠道可提供最好的數(shù)據(jù)包服務(wù)。l通過采用自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC技術(shù)、混合自動重傳請求HARQ技術(shù)、快速小區(qū)選擇FCS和快速分組調(diào)度技術(shù)

59、及多天線系統(tǒng)MIMO，與CDMA2000和WCDMA相同帶寬下的情況相比，TD-SCDMA的數(shù)據(jù)傳輸速率和小區(qū)吞吐量都大大提升l在NodeB和UE配置單一天線，以16QAM，3/4Turbo編碼、占用36個無線資源單位（4個數(shù)據(jù)時隙，每個時隙9個碼道）可提供950kbit/s的數(shù)據(jù)速率l如有更多的無線資源和先進(jìn)的無線電技術(shù)，TD-SCDMA可達(dá)到更高數(shù)據(jù)速率峰值 131l國際標(biāo)準(zhǔn)化組織正在推動無線傳輸技術(shù)從2Mbit/s向100Mbit/s（E3G）、1Gbit/s（B3G）的目標(biāo)發(fā)展 l相比目前3G系統(tǒng)，3G LTE具有如下主要特點(diǎn)更高的通信速率和頻譜效率，在20MHz的帶寬下，下行峰值速率

60、為100Mbit/s、上行為50Mbit/s分組交換與QoS保證，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上將基于分組交換，同時通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的QoS機(jī)制，保證實(shí)時業(yè)務(wù)（VoIP、視頻流等）服務(wù)質(zhì)量支持各種系統(tǒng)帶寬，除了20MHz的最大帶寬外，還能支持1.25MHz，1.6MHz，2.5MHz，5MHz，10MHz和15MHz等系統(tǒng)帶寬及成對和不成對頻段的部署，以保證將來在系統(tǒng)部署上的靈活性l3G LTE還明確提出了“系統(tǒng)在支持高速移動的基礎(chǔ)上，為低移動速率用戶優(yōu)化”、“提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量”等具體的系統(tǒng)需求 132l4G以IP為基礎(chǔ)的、多功能集成的、各種網(wǎng)絡(luò)融合的寬帶移動通信系統(tǒng)，可提供數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)100M