第5章第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)

1、清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第第5 5章章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G3G） 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第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)介紹第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)介紹 5.1.1 3G的歷史及特征的歷史及特征 l 1. 3G的發(fā)展歷程的發(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。u1998年6月，

2、ITU共收到10種地面無(wú)線傳輸方案。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）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CDMA 2000、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。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）AMPSTACSNMT其它第一代 80年代模擬模擬技術(shù)GSMCDMA IS95TDMAI

3、S-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清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）電話怎么老掉線？太 慢 了！用戶密度急劇增長(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，難以滿足市場(chǎng)的需求。 ButUMTS清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）表表5-1 IMT-2000無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 CDMA技技術(shù)術(shù)IMT-2000 CDMA DS對(duì)應(yīng)WCDMAIMT-2000 CDMA MC對(duì)應(yīng)CDMA 2000IMT-20

4、00 CDMA TDD對(duì)應(yīng)TD-SCDMA（UTRA TDD LCR）和UTRA TDD（HCR）TDMA技術(shù)IMT-2000 TDMA SC對(duì)應(yīng)北美UNC-136IMT-2000 FDMA/TDMA對(duì)應(yīng)歐洲EP-DECT清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）23G的特征的特征 全球化。多媒體化綜合化智能化個(gè)人化清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.1.2 3G的主流標(biāo)準(zhǔn)及無(wú)線技術(shù)對(duì)比分析的主流標(biāo)準(zhǔn)及無(wú)線技術(shù)對(duì)比分析 表表5-2 WCDMA、CDMA 2000和和TD-SCDMA空中接口參數(shù)對(duì)照表空中接口參數(shù)對(duì)照表 三種標(biāo)準(zhǔn)三種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照參數(shù)對(duì)

5、照參數(shù)WCDMACDMA 2000TD-SCDMA載波帶寬載波帶寬成對(duì)頻帶，單向成對(duì)頻帶，單向5MHz成對(duì)頻帶，單向成對(duì)頻帶，單向1.25MHz（CDMA 2000 1x）/3.75MHz（CDMA 2000 3x）上下行共亨一個(gè)頻帶，共上下行共亨一個(gè)頻帶，共1.6MHz多址方式多址方式DS-CDMA（5MHz）DS-CDMA（1.25MHz）MC-CDMA（3.75MHz）TDMA/DS-CDMA（1.6MHz）FDMA/TDMA/DS-CDMA（5MHz，3個(gè)載個(gè)載波）波）雙工模式雙工模式FDDFDDTDD碼片速率（碼片速率（Mchip/s）3.841.22883.68641.28擴(kuò)頻碼擴(kuò)

6、頻碼OVSFWalshOVSF擴(kuò)頻因子擴(kuò)頻因子4 45125124 45125121，2，4，8，16無(wú)線幀長(zhǎng)無(wú)線幀長(zhǎng)10ms20ms，5ms10ms（分為（分為2個(gè)個(gè)5ms的子幀）的子幀）時(shí)隙數(shù)時(shí)隙數(shù)15個(gè)時(shí)隙個(gè)時(shí)隙/幀幀10個(gè)時(shí)隙個(gè)時(shí)隙（其中（其中7個(gè)為業(yè)務(wù)時(shí)隙）個(gè)為業(yè)務(wù)時(shí)隙）/子幀子幀信道編碼信道編碼卷積碼，卷積碼，Turbo碼碼卷積碼，卷積碼，Turbo碼碼卷積碼，卷積碼，Turbo碼碼符號(hào)調(diào)制符號(hào)調(diào)制上行：上行：BIT/SK下行：下行：QPSK上行：上行：BIT/SK下行：下行：QPSK上上/下行：下行：QPSK，8PSK功率控制功率控制開(kāi)環(huán)、閉環(huán)（開(kāi)環(huán)、閉環(huán)（1500Hz）開(kāi)環(huán)、閉

7、環(huán)（開(kāi)環(huán)、閉環(huán)（800Hz）開(kāi)環(huán)、閉環(huán)（開(kāi)環(huán)、閉環(huán)（200Hz）接收機(jī)技術(shù)接收機(jī)技術(shù)RAKERAKE聯(lián)合檢測(cè)，智能天線聯(lián)合檢測(cè)，智能天線同步要求同步要求基站同步或異步基站同步或異步基站間基站間GPS同步同步基站間同步基站間同步多用戶同步多用戶同步清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）WCDMA網(wǎng)絡(luò)幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)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，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，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，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

8、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。在公用信道開(kāi)銷方面，其下行鏈路導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)基于專用和公用導(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導(dǎo)頻信道只需占下行鏈路總傳輸功率的約約10%；而CDMA 2000由于基于公用持續(xù)導(dǎo)頻序列，故要占20%左右。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.1.3 3G頻譜的劃分頻譜的劃分 35MHz60MHz30MHz85MHz15MHz60MHz50MHzTDDFDD（上行）（上行）MSS(地對(duì)空地對(duì)空)TDD空空FDD（下行）（下行）MSS（空對(duì)地）（空對(duì)地）1

9、8851920198020102025211021702200圖圖5-1 ITU的的3G頻譜劃分建議頻譜劃分建議 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）30MHz30MHz40MHz60MHz30MHz15MHz60MHz30MHz100MHz17551785 18501880192019802010 202520102170220023002400FDD（上行）（上行）FDD（下行）（下行）TDDFDD（上行）（上行）MSS（地對(duì)空）（地對(duì)空）TDDFDD（下行）（下行）MSS（空對(duì)地）（空對(duì)地）TDD圖圖5-2 中國(guó)的中國(guó)的3G頻譜劃分方案頻譜劃分方案清華大學(xué)出版社

10、清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.1.4 3G業(yè)務(wù)特點(diǎn)與分類業(yè)務(wù)特點(diǎn)與分類 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)。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)

11、通信系統(tǒng)（3G）分類分類從承載網(wǎng)絡(luò)來(lái)分從承載網(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，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)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)和業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)卡上網(wǎng)和IMS業(yè)務(wù)等。業(yè)務(wù)等。從業(yè)務(wù)特征上分從業(yè)務(wù)特征上分，可為話音和非話音兩大類。話音類包括基本語(yǔ)音和增，可為話音和非話音兩大類。話音類包括基本語(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)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。務(wù)等。從服務(wù)質(zhì)量

12、從服務(wù)質(zhì)量QoS來(lái)分來(lái)分，3GPP提出了提出了會(huì)話類、流媒體、交互類和背景類會(huì)話類、流媒體、交互類和背景類4種業(yè)務(wù)區(qū)分方式種業(yè)務(wù)區(qū)分方式。會(huì)話類業(yè)務(wù)主要為語(yǔ)音通信和視頻電話業(yè)務(wù)；流媒。會(huì)話類業(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)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)；交互類業(yè)務(wù)包括體業(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)類業(yè)務(wù)有基于定位的業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)游戲等；后臺(tái)類業(yè)務(wù)有E-mail、SMS、MMS和和下載業(yè)務(wù)等。

13、會(huì)話類和流媒體業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延敏感，但允許較高的誤碼率；下載業(yè)務(wù)等。會(huì)話類和流媒體業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延敏感，但允許較高的誤碼率；而交互類和后臺(tái)類對(duì)時(shí)延要求低，但對(duì)誤碼率要求高。而交互類和后臺(tái)類對(duì)時(shí)延要求低，但對(duì)誤碼率要求高。從業(yè)務(wù)發(fā)展和繼承方面考慮從業(yè)務(wù)發(fā)展和繼承方面考慮，可以分為，可以分為2G/2.5G繼承業(yè)務(wù)及繼承業(yè)務(wù)及3G特色業(yè)特色業(yè)務(wù)。務(wù)?；诨?G用戶需求用戶需求，可分為通信類、消息類、交易類、娛樂(lè)類和移動(dòng)互，可分為通信類、消息類、交易類、娛樂(lè)類和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)類。聯(lián)網(wǎng)類。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）業(yè)務(wù)價(jià)值鏈分化業(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

14、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（門戶）等。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.2 WCDMA系統(tǒng)系統(tǒng) 5.2.1概述概述 l 1WCDMA的發(fā)展和現(xiàn)狀的發(fā)展和現(xiàn)狀 ETSI把3G技術(shù)統(tǒng)稱為UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）。1998年，日本和歐洲在寬帶C

15、DMA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也稱為UMTS，或者叫UTRA-FDD。uWCDMA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。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）2WCDMA的主要特點(diǎn)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

16、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)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）3WCDMA系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)用戶設(shè)用戶設(shè)備備UE無(wú)線接入無(wú)線接入網(wǎng)網(wǎng)UTRAN核心網(wǎng)核心網(wǎng)CN外部網(wǎng)絡(luò)外部網(wǎng)絡(luò)PLMN/ISDN/PSTN/IPUuIu圖圖5-3 WCDMA系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）Node BNode BRNCIubRNSIubNode BNode BRNCIubRNSIubUTRANIuCSPSIuCNIur圖圖5-4 UTRAN的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)清華大學(xué)出版社清

17、華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G） UTRAN接口通用協(xié)議模型接口通用協(xié)議模型 信令承載信令承載信令承載信令承載數(shù)據(jù)承載數(shù)據(jù)承載物物 理理 層層承載信令承載信令與適配與適配應(yīng)用協(xié)議應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流傳輸傳輸 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)用戶用戶 平面平面?zhèn)鬏攤鬏?網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)用戶用戶 平面平面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)控制平面控制平面無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制平面控制平面用戶平面用戶平面清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.2.2 WCDMA的空中接口的空中接口 物理層（物理信道）物理層（物理信道）MACRLCBMCPDCPRRC邏輯信道邏輯信道傳輸信道傳輸信道控制平

18、面信令控制平面信令用戶平面信令用戶平面信令控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制L1L2/RLCL2/BMCL2/PDCPL3L2/MAC無(wú)線承載無(wú)線承載圖圖5-6 WCDMA空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）1無(wú)線信道及功能無(wú)線信道及功能 P-SCHS-SCHP-CPICHS-CPICHP-CCPCHPICHS-CCPCHPRACHDPDCHPDSCHDPCCHAICHPCPCHBCHPCHFACHRACHDCHCPCHDSCHBCCHPCCHCCCHCTCHDTCHDCCH控制信道控制信道業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道公共信道（無(wú)公共信道（

19、無(wú)FPC）專用信道（專用信道（FPC）公共信道（公共信道（FPC）邏輯信道邏輯信道傳輸信道傳輸信道物理信道物理信道 上行（上行（UL） 下行（下行（DL） 雙向（雙向（DL&UL）對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)輔助輔助圖圖5-7 WCDMA空中接口信道對(duì)應(yīng)關(guān)系空中接口信道對(duì)應(yīng)關(guān)系清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）1）邏輯信道）邏輯信道控制信道控制信道包含下列信道。BCCH廣播控制信道（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（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（公共控制信道（DL&UL），）

20、，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專用控制信道（專用控制信道（DL&UL），），用于傳送專用控制信息的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙向鏈路。業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道包含以下信道。DTCH專用業(yè)務(wù)信道（專用業(yè)務(wù)信道（DL&UL），），針對(duì)一個(gè)UE點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地進(jìn)行用戶信息的傳送。CTCH公共業(yè)務(wù)信道（公共業(yè)務(wù)信道（DL），），用于將特定的用戶信息傳送到全部或一組UE的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)單向信道。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）2）傳輸信道）傳輸信道 專用信道專用信道只有以下一種。l DCH專用傳輸信道（專用傳輸信道（

21、DL&UL），），支持可變速率和多種業(yè)務(wù)，傳送高層的所有用戶信息，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。公共信道公共信道有以下幾種。l BCH廣播信道（廣播信道（DL），），發(fā)送廣播信息的控制信道。l PCH尋呼信道（尋呼信道（DL），），發(fā)送尋呼信息的控制信道。l FACH前向接入信道（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)。l DSCH下行共享信道（下行共享信道（DL），），用于傳送用戶的數(shù)據(jù)和控制信息，可由多個(gè)用戶同時(shí)共享。l RACH

22、隨機(jī)接入信道（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。l CPCH公共分組信道公共分組信道，傳送分組格式的用戶數(shù)據(jù)，支持上行鏈路內(nèi)環(huán)功控。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）3）物理信道）物理信道DPCH物理專用信道，對(duì)于下行又分為物理專用數(shù)據(jù)信道（DPDCH）和物理專用控制信道（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)本身就是多用戶時(shí)分復(fù)用，所以不存在以

23、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)用戶共享；相對(duì)于DPCH，PDSCH沒(méi)有軟切換，所以對(duì)

24、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Node B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類似，作為數(shù)據(jù)傳送的補(bǔ)充。相對(duì)于DP

25、CH，同樣缺少軟切換，但是接入時(shí)間短，而且可由多個(gè)用戶公用，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。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）2物理層物理層 1）物理信道的幀結(jié)構(gòu)）物理信道的幀結(jié)構(gòu) l 一般的物理信道包括物理信道包括3層結(jié)構(gòu)：超幀、幀和時(shí)隙層結(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。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通

26、信系統(tǒng)（3G）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)NdatabitDPDCHDPCCHTslot=2560chip，Ndata=102kbit（k=0，6）導(dǎo)頻導(dǎo)頻NpilotbitTFCINTFCIbitFBINFBIbitTPCNTPCbitTDTX=2560chip，10bitI/Q碼分復(fù)碼分復(fù)用用時(shí)隙時(shí)隙#0時(shí)隙時(shí)隙#1時(shí)隙時(shí)隙#0時(shí)隙時(shí)隙#141個(gè)無(wú)線幀：個(gè)無(wú)線幀：Tf=10ms圖圖5-8 上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1Ndata1bitTPCNTPCbitTFCINTFCIbit數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2Ndata2bit導(dǎo)頻導(dǎo)頻Np

27、ilotbitDPDCHDPCCHDPDCHDPCCH時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用Tslot=2560chip，102kbit時(shí)隙時(shí)隙#0時(shí)隙時(shí)隙#1時(shí)隙時(shí)隙#0時(shí)隙時(shí)隙#141個(gè)無(wú)線幀：個(gè)無(wú)線幀：Tf=10ms圖圖5-9 下行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)下行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）2）擾碼、擴(kuò)頻與調(diào)制）擾碼、擴(kuò)頻與調(diào)制 jDPDCHDPCCHCdCcC擾碼擾碼實(shí)部實(shí)部虛部虛部cos(wt)sin(wt)擴(kuò)頻擴(kuò)頻擾碼擾碼調(diào)制調(diào)制IQ圖圖5-10 WCDMA上行鏈路的擴(kuò)頻、擾碼與調(diào)制上行鏈路的擴(kuò)頻、擾碼與調(diào)制清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信

28、系統(tǒng)（3G）C=1C=10C=11C=1001C=1010C=1111C=1100SF=1SF=2SF=4SF=8圖圖5-11 OVSF碼樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖碼樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）P(t)P(t)DPCH（DPDCH/DPCCH）cos(wt)sin(wt)擴(kuò)頻擴(kuò)頻擾碼擾碼調(diào)制調(diào)制IQSP信道碼信道碼擾碼擾碼圖圖5-12 WCDMA下行鏈路的擴(kuò)頻、擾碼與調(diào)制下行鏈路的擴(kuò)頻、擾碼與調(diào)制清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）3）信道編碼與復(fù)用）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

29、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。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）第二交織CRCTrBk級(jí)聯(lián)/碼組分段信道編碼無(wú)線幀均衡第一交織無(wú)線幀分段速率匹配TrCH復(fù)接物理信道分段第二交織第二交織物理信道映射速率匹配aim1 , aim2 , aim3 , , aimAbim1 , bim2 , bim3 , , bim

30、Boir1 , oir2 , oir3 , , oirKiiici1 , ci2 , ci3 , , ciEiti1 , ti2 , ti3 , , tiTidi1 , di2 , di3 , , diTiei1 , ei2 , ei3 , , eiNifi1 , fi2 , fi3 , , fiVis1 , s2 , s3 , , sVup1 , up2 , up3 , , upUvp1 , vp2 , vp3 , , vpU物理信道1 物理信道2圖圖5-13 WCDMA上行鏈路上行鏈路的信道編碼與復(fù)用過(guò)程的信道編碼與復(fù)用過(guò)程清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）第二

31、交織CRCTrBk級(jí)聯(lián)/碼組分段信道編碼速率匹配固定位置DTX指示插入第一交織無(wú)線幀分段TrCH復(fù)接靈活位置DXT指示插入第二交織第二交織物理信道映射aim1 , aim2 , aim3 , , aimAbim1 , bim2 , bim3 , , bimBoir1 , oir2 , oir3 , , oirKiiici1 , ci2 , ci3 , , ciEigi1 , gi2 , gi3 , , giGihi1 , hi2 , hi3 , , hi(F H )iqi1 , qi2 , qi3 , , qiQifi1 , fi2 , fi3 , , fiVis1 , s2 , s3 , ,

32、 sVup1 , up2 , up3 , , upUvp1 , vp2 , vp3 , , vpU物理信道1 物理信道2速率匹配物理信道分段w1 , w2 , w3 , , wpUi圖圖5-14 WCDMA下行鏈路下行鏈路的信道編碼與復(fù)用過(guò)程的信道編碼與復(fù)用過(guò)程 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）4）物理層的主要相關(guān)進(jìn)程）物理層的主要相關(guān)進(jìn)程 小區(qū)搜索與同步進(jìn)程 l 第一步是時(shí)隙同步。l 第二步是幀同步和擾碼組的識(shí)別。l 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)程清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）3數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層

33、 MAC-bMAC-c/shMAC-dMAC控制控制MAC-dMAC-dBCHPCHBCCHPCCHFACHRACHCPCHDCHDCHBCCHCCCHCTCHDCCHDTCHDSCH邏輯信道邏輯信道傳輸信道傳輸信道圖圖5-15 MAC層結(jié)構(gòu)圖層結(jié)構(gòu)圖清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）發(fā)送透明實(shí)體發(fā)送透明實(shí)體接收透明實(shí)體接收透明實(shí)體確認(rèn)模式實(shí)體確認(rèn)模式實(shí)體發(fā)送非確認(rèn)實(shí)體發(fā)送非確認(rèn)實(shí)體接收非確認(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-

34、SAPRLC-SAPMAC-SAPRLC控制控制圖圖5-16 RLC層結(jié)構(gòu)圖層結(jié)構(gòu)圖 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）透明模式：透明模式：不給高層區(qū)域增加任何開(kāi)銷，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：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：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。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通

35、信系統(tǒng)（3G）3）PDCP層層PDCP只存在于用戶平面，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)頭壓縮算法類型和可配置參數(shù)集合。算法類型和它們的參數(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：用戶數(shù)據(jù)的傳輸、PDCP緩沖區(qū)的重新分配和PDCP SDU的

36、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、用戶數(shù)據(jù)傳輸、PDCP緩沖區(qū)重新分配和PDCP SDU緩存、IP數(shù)據(jù)流的適配。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）4）BMC層層 BMC也只存在于用戶平面，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：儲(chǔ)存小區(qū)廣播消息；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；BMC消息的調(diào)度；向UE發(fā)送BMC消息；向上層傳送小區(qū)廣播消息。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）4網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 RRCRLCMACL1UTRANRLC重傳控

37、制無(wú)線資源分配測(cè)量報(bào)告RRCRLCMACL1UE控制控制測(cè)量測(cè)量控制控制控制測(cè)量控制測(cè)量圖圖5-17 RRC與低層的交互動(dòng)作與低層的交互動(dòng)作 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）PNFERFEDCFEBCFERLC控制控制RNCAM-SAPUM-SAPTr-SAP圖圖5-18 RRC層結(jié)構(gòu)圖層結(jié)構(gòu)圖 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.2.3 WCDMA核心網(wǎng)的演進(jìn)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W

38、CDMA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。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）圖圖5-19 WCDMA R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）CS-MGWGMSCServerGGSNHLRAuCEIRSGSNVLRMSC ServerBMSC ServerBVLRCS-MGWCS-MGWBSCBTSBTSRNCRNCGENcMcNbNbPSTNPSTNPSTNPSTNMcGiGp核心網(wǎng)MhCGcHGrGfFDNcGnGsMcAGbBSS

39、AbisIuCSIuPSRNSIurUmIubMEUu小區(qū)Node BNode BUSIMSIMMSCuSIM-ME i/f或圖圖5-20 R4版本的版本的PLMN基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）信令網(wǎng)多媒體IP網(wǎng)絡(luò)PSTN/PLMN應(yīng)用&服務(wù)應(yīng)用&服務(wù)可選接入網(wǎng)GGSN其他PLMNTEMTERANEIRHSS*SGSNSGSNGGSNTEMTUTRANR-SGWMRFMGCFMGWT-SGW*T-SGW*GMSC ServerMSC ServerR-SGW*HSS *CSCFCSCFCSCFCSCFMGWGnCAPMhMw

40、MsMmGiMgMrMcGiGiGiGcGnGfGpGrCxMcRUmIuIu1Iu2McNbNcMAPMhMAPRUuIu-PSIu1IuCS(RTP,AAL2)Iu2Iu(RANAP)*被標(biāo)記的網(wǎng)元是重復(fù)的，僅是為了進(jìn)行完整的描述信令和數(shù)據(jù)傳輸接口信令接口SCPSCP：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)圖圖5-21 R5版本的版本的PLMN基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）4R6以及以及R7網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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

41、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：MBMS功能；高速上行分組接入（HSUPA）標(biāo)準(zhǔn)的制定；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)；Push業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)向用戶Push內(nèi)容，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和用戶的能力推出多種實(shí)現(xiàn)方案。增強(qiáng)的功能有：IMS的完善，到達(dá)IMS的第二階段；HSDPA的完善；RAN的增強(qiáng)；端到端QoS動(dòng)態(tài)策略控制增強(qiáng)；安全、計(jì)費(fèi)等其他功能增強(qiáng)。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）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/I

42、MS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)。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.2.4 WCDMA的移動(dòng)性管理的移動(dòng)性管理 1概述概述l 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，顯然不能滿足要求，為此需要引入移動(dòng)IP技術(shù)。

43、l 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。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）2基于鏈路層的移動(dòng)性管理基于鏈路層的移動(dòng)性管理 1）位置管理）位置管理 RA1RA2LA1RA3LA2RA4RA5LA3LARAURA由一個(gè)由一個(gè)3G_MSC處理的處理的LA（s）由一個(gè)由一個(gè)3G_SGSN處理的處理的RA（s）由一個(gè)

44、網(wǎng)絡(luò)處理的由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)處理的LA（s）和）和RA（s）圖圖5-22 WCDMA中不同區(qū)域之間的關(guān)系中不同區(qū)域之間的關(guān)系清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）2）會(huì)話管理）會(huì)話管理 表表5-3 WCDMA定義的幾類定義的幾類SM狀態(tài)狀態(tài)UE側(cè)側(cè)SM狀態(tài)狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)側(cè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)SM狀態(tài)狀態(tài)SM狀態(tài)名狀態(tài)名中文釋義中文釋義SM狀態(tài)名狀態(tài)名中文釋義中文釋義PDP-INACTIVE沒(méi)有沒(méi)有PDP上下文存在上下文存在PDP-INACTIVE沒(méi)有沒(méi)有PDP上下文存在上下文存在PDP-ACTIVE-PENDINGUE正在請(qǐng)求激活正在請(qǐng)求激活PDP上下文上下文PDP-ACTIVE-PENDINGU

45、E正在請(qǐng)求激活正在請(qǐng)求激活PDP上下文上下文PDP-INACTIVE-PENDINGUE正在請(qǐng)求去激活正在請(qǐng)求去激活PDP上下文上下文PDP-INACTIVE-PENDINGUE正在請(qǐng)求去激活正在請(qǐng)求去激活PDP上下文上下文PDP-ACTIVE已經(jīng)激活已經(jīng)激活PDP上下文上下文PDP-ACTIVE已經(jīng)激活已經(jīng)激活PDP上下文上下文PDP-MODIFY-PENDING網(wǎng)絡(luò)正在請(qǐng)求修改網(wǎng)絡(luò)正在請(qǐng)求修改PDP上下文上下文清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）3基于網(wǎng)絡(luò)層的移動(dòng)性管理基于網(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)宏移動(dòng)性管理和微移動(dòng)性

46、管理性管理和微移動(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：一類是基于路一類是基于路由的方案由的方案，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（Cellular IP）協(xié)議等；另一類是基于隧另一類是基于隧道的方案道的方案，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

47、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)。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.2.5 HSPA技術(shù)技術(shù) 1概述概述 l 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。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

48、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)稱為HSPA+。l 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。清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）2HSPA新增物理信道新增物理信道 表表5-4 HSDP

49、A新增物理信道新增物理信道 縮寫(xiě)縮寫(xiě)名稱名稱方方向向調(diào)制調(diào)制方方式式功能功能HS-PDSCH高速下行鏈高速下行鏈路共享路共享物理信物理信道道下下行行QPSK、16QAM承載下行鏈路數(shù)據(jù)承載下行鏈路數(shù)據(jù)HS-SCCH高速共享控高速共享控制信道制信道上上行行QPSK為為HS-DPSCH控制信控制信息：正確解碼所息：正確解碼所需信息、調(diào)制方需信息、調(diào)制方式和式和HARQ進(jìn)程進(jìn)程等等HS-DPCCH高速專用物高速專用物理控制理控制信道信道上上行行BIT/SK承載上行鏈路物理層承載上行鏈路物理層的反饋信息：的反饋信息：HARQ反饋信息、反饋信息、CQI清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系

50、統(tǒng)（3G）表表5-5 HSUPA新增物理信道新增物理信道縮寫(xiě)縮寫(xiě)名稱名稱方方向向調(diào)制調(diào)制方式方式功能功能E-DPDCH增強(qiáng)專用物理增強(qiáng)專用物理數(shù)據(jù)信道數(shù)據(jù)信道上上行行BIT/SK承載用戶上行鏈路數(shù)據(jù)承載用戶上行鏈路數(shù)據(jù)E-DPCCH增強(qiáng)專用物理增強(qiáng)專用物理控制信道控制信道上上行行BIT/SK為為E-DPDCH承載控制承載控制信息，包括信息，包括E-TFCI、E-AGCH絕對(duì)授權(quán)信道絕對(duì)授權(quán)信道下下行行QPSK為上行為上行E-DCH調(diào)度提供調(diào)度提供絕對(duì)授權(quán)絕對(duì)授權(quán)E-RGCH相對(duì)授權(quán)信道相對(duì)授權(quán)信道下下行行QPSK為上行為上行E-DCH調(diào)度提供調(diào)度提供相對(duì)授權(quán)相對(duì)授權(quán)E-HICHHARQ確認(rèn)指確

51、認(rèn)指示信道示信道下下行行QPSK承載承載HARQ反饋信息反饋信息清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）3HSPA關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)1）混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳（）混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳（HARQ）2）基于）基于Node B的快速調(diào)度的快速調(diào)度3）自適應(yīng)編碼調(diào)制（）自適應(yīng)編碼調(diào)制（AMC）4）2ms TTI短幀傳輸短幀傳輸清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）5.3 CDMA 2000系統(tǒng)系統(tǒng) 5.3.1概述概述 l 1CDMA 2000的演進(jìn)路徑的演進(jìn)路徑 CDMA OneCDMA 2000 1xCDMA 2000 3xCDMA 20001xEV-DOCDMA

52、20001xEV-DV語(yǔ)音語(yǔ)音低速數(shù)據(jù)低速數(shù)據(jù)更高容量語(yǔ)音及數(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：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)，前向僅支持?jǐn)?shù)據(jù)，前向峰值數(shù)據(jù)速率：峰值數(shù)據(jù)速率：2.4Mbit/s（Rel.0）3.1Mbit/s（Rel.A）高容量語(yǔ)音高容量語(yǔ)音2Mbit/s數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)高容量語(yǔ)音及數(shù)據(jù)高容量語(yǔ)音及數(shù)據(jù)前向峰值數(shù)據(jù)速率：前向峰值數(shù)據(jù)速率：3.1Mbit/s圖圖5-23 CDMA 2000演進(jìn)路徑演進(jìn)路徑清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）僅用于分組僅用于分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，全全I(xiàn)P

53、架構(gòu)架構(gòu)CDMA 2000 1xEV-DORel.0Rel.A前向前向2.4Mbit/s，反向，反向153.6kbit/s，增強(qiáng)時(shí)支持，增強(qiáng)時(shí)支持QoS、多播、均衡、接收分集、多播、均衡、接收分集前向前向3.1Mbit/s;反反向向1.8Mbit/s同時(shí)支同時(shí)支持語(yǔ)音持語(yǔ)音數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)CDMA 2000 1xCDMA 2000 1xEV-DVRel.0Rel.ARel.BRel.CRel.D前向前向153.6kbit/s，分組業(yè)務(wù)與語(yǔ)音分組業(yè)務(wù)與語(yǔ)音 前向前向307.2kbit/s，分組業(yè)務(wù)與語(yǔ)音分組業(yè)務(wù)與語(yǔ)音前向前向3.1Mbit/s；反向反向451kbit/s前向前向3.1Mbit/s；反向反

54、向1.8Mbit/s圖圖5-24 CDMA 2000 1xEV不同版本的業(yè)務(wù)性能不同版本的業(yè)務(wù)性能 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）CDMA 2000演進(jìn)的主要特點(diǎn)是：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CDMA 2000系統(tǒng)的升級(jí)具有平滑性，也使得CDMA 2000網(wǎng)絡(luò)更具靈活性；CDMA 2000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

55、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。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）2CDMA 2000的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn) 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4512，擴(kuò)頻碼長(zhǎng)度較大時(shí)，可獲得高擴(kuò)頻增益。，擴(kuò)頻碼長(zhǎng)度較大時(shí)，可獲得高擴(kuò)頻增益。 前后向兼容，可實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。前后向兼容，可實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。 核心網(wǎng)協(xié)議可使用核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41、GSM-MAP

56、以及以及IP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 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)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)。業(yè)務(wù)。 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)、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。只傳送數(shù)據(jù)和定位業(yè)務(wù)等。 具有先進(jìn)的多媒體具有先進(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)控制能力，支持多路語(yǔ)音、高速分組數(shù)據(jù)同時(shí)傳送。同時(shí)傳送。 在同步方式上，沿用在同步方式上，沿用IS-95 CDMA方式采用方式采用GPS使基站間嚴(yán)格同步，使基站間嚴(yán)格同步，以取得較高的組網(wǎng)與頻譜利用效

57、率，有效地使用無(wú)線資源。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。 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)。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)。 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）3CDMA 2000的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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。CDMA 2000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CDMA One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PC

58、F、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)管理用戶通信狀態(tài)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；AAA負(fù)責(zé)管理用戶，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，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) 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）定位定位短信息短信息無(wú)線部分無(wú)線部分智能網(wǎng)智能網(wǎng)核心網(wǎng)電路域核

59、心網(wǎng)電路域WAP核心網(wǎng)分組域核心網(wǎng)分組域MCPSTN/ISDNIPBTSBTSBTSPCFBSCBSCPCFPDEMPCIPSCPVLRMSC/SSPHLR/ACIWFWAP網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)PDSN/FAHAAAAMC：短消息中心：短消息中心PDE：定位實(shí)體：定位實(shí)體MPC：移動(dòng)定位中心：移動(dòng)定位中心PCF：分組控制功能：分組控制功能SCP：業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)：業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)SSP：業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)：業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)IWF：互通連接單元：互通連接單元WAP：無(wú)線應(yīng)用協(xié)議：無(wú)線應(yīng)用協(xié)議PDSN：分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)：分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)HA：歸屬代理：歸屬代理MC：本地代理：本地代理AAA：認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)服務(wù)器：認(rèn)證、授權(quán)和

60、計(jì)費(fèi)服務(wù)器圖圖5-25 簡(jiǎn)化的簡(jiǎn)化的CDMA 2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型 清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）PDSNPDSNMSCBSCMSCBSCPCFPCFBTSBTSA10/A11A1/A2/A5A3/A7A8/A9Abis系統(tǒng)系統(tǒng)A系統(tǒng)系統(tǒng)B圖圖5-26 CDMA 2000的的A接口部分網(wǎng)絡(luò)參考模型接口部分網(wǎng)絡(luò)參考模型清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社第5章 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）表表5-6 CDMA 2000的的A接口各子接口主要功能接口各子接口主要功能接口接口接口的主要功能接口的主要功能A1用于傳輸用于傳輸MSC和和BSC之間的信令消息，使用之間的信令消息，使用SS7中消息傳遞部分（中消息傳遞部分（M