WCDMA移动通信系统
2019-12-17 23:30:08 0 举报AI智能生成
移动通信第五章课程总结
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大纲/内容
空中接口
分层结构
层1
负责完成传输信道到物理信道的<br>映射和复用；<br>实现信道编码、交织、速率匹配、<br>无线帧的分割、扩频调制和快速<br>功率控制等功能
层2
用户面和控制面数据，都<br>需要经过RLC层和MAC层的处理。<br>•向上层提供无线承载RB<br>•PDCP (仅用户平面)<br>•BMC (仅用户平面)<br>•RLC：将上层的PDU进行分割和重<br>组、串联、填充，并完成WCDMA的<br>加密功能<br>•MAC: 实现逻辑
层3
•用户面用于用户数据的传输<br>•控制面是RRC协议，重要职责是<br>完成UE和SRNC之间信令的交互
信道概念
逻辑信道
控制信道
业务信道
传输信道<br>
专用信道
公共信道
物理信道
上行物理信道
上行专用物理信道
专用物理数据信道DPDCH
专用物理控制信道DPCCH
无传输信道映射
上行公共物理信道
物理随机接入信道PRACH
承载上行信令
物理共用分组信道PCPCH
下行物理信道
公共控制物理信道CCPCH<br>
承载系统消息
同步信道SCH
无传输信道映射
小区搜索
寻呼指示信道PICH
无传输信道映射
扰码识别
捕获指示信道AICH
无信传输道映射
承载对PRACH前缀的<br>捕获指示，与PRACH成对配置
公共导频信道CPICH
无信道传输映射
智能天线
物理层
工作流程
基带发送部分
编码与复用
完整物理信道形成和扩频
调制
基带接收部分
基带滤波
同步捕获
RAKE接收机处理
复用解码
编码复用子层
完成传输信道到物理信道的映射
对象：传输信道
扩频调制子层
完成从比特级的数据流到码片级的数据流的映射
基本工作过程
同步过程
小区搜索
1.选择小区和时隙同步
用P-SCH进行相干解调，完成时隙同步。所有的<br>WCDMA系统都使用同一组P-SCH，作用是进行帧同步，<br>使手机可以找到信号最强的基站，类似TD中的DWPTS<br>的功能。
2.帧同步和确定绕码组
用S-SCH进行相干解调，确定主扰码组的组号，进而完成帧同步
3.确定扰码号
用相应扰码组的8个扰码去尝试解码CPICH，确定主扰码，判定信号是否可用
解码P-CCPCH信道获得广播消息
UE可以用主扰码对PCCPCH承载的BCH信道进行解码，获得系统广播
概述
系统结构
无线网络控制器（RNC）
控制RNC（CRNC）
直接控制RNC
服务RNC(SRNC)
与CN有连接，为UE提供资源的<br>RNC。
漂移RNC(DRNC)
把自己的资源借给SRNC为某一<br>个UE使用的RNC
Node B
更软切换、定位测量和执行无<br>线资源分配与管理控制指令
基带处理
UTRAN接口协议
UTRAN地面接口包括<br>Iu-CS,<br>Iu-PS,<br>Iur和Iub<br>
UTRAN控制面协议栈
UTRAN用户面协议栈
WCDMA的网络接口特点
所有接口具有开放性
将无线网络层与传输层分离
控制面和用户面分离
信道码OVSF
正交可变扩频因子，由Walsh矩阵生成
分配码的前提
要保证其到树根路径上和其子树上没有其它码被分配
分配码的结果
会阻塞掉其子树上的所有低速扩频码和其到根路<br>径上的高速扩频码
用途
下行信道
区分用户
上行信道
区分同一个用户的不同业务
扰码
WCDMA的扰码：GOLD序列
主扰码
目前系统主要采用主扰码<br>
从扰码
下行：扰码区分小区（基站），OVSF码区分业务信道、进而区分不同用户<br>上行：扰码区分不同用户，OVSF码区别同一用户不同业务信道
关键技术
基本技术
信源编码
WCDMA系统的话音编解码器采用自适应多速率AMR<br>技术(带8种信源速率)
信道编码
卷积码
在话音和对译码时延要求比较苛刻的低速<br>率数据链路中，或者在接入、控制、基本数据、辅<br>助码道等逻辑信道中
Turbo编码
当传输速率大于32kb/s或误码率要求为<br>10-3～10-6的数据业务
三种交织
帧间交织（块间交织）、帧内交织（块<br>交织）以及Turbo码编码器内部的交织
扩频和加扰
扩频
做信道化操作，用来区分来自同一个信源的不同物理信道。采用高速的OVSF提高数<br>字符号的速率，增加信号带宽
加扰
采用Gold序列作为扰码，用以区分不同的信源
调制
在WCDMA的R99、R4版本中，使用的QPSK调制，下行最大数据<br>速率2.7Mbps
在WCDMA的R5版本中，HSDPA使用的16QAM调制，下行最大数<br>据速率14.4Mbps
RAKE接收
有效地克服多径干扰，提高接收性能
功率控制技术
目的
在保证链路质量目标的前提下，使发射信号的功率最小，既减少多址干扰，又可以<br>有效地防止“远近效应”，使系统维持高质量通信
功率控制分类
通信链路的角度
反向功率控制
前向功率控制
功率控制方法的角度
开环功率控制
闭环功率控制
WCDMA三种功率控制
开环
从信道中测量干扰条件，并调整发射功率
提供初始发射功率的粗略估计
闭环－内环
测量信噪比和目标信噪比（SIR Tar）相比较，并发<br>送指令调整发射功率（WCDMA闭环功率控制频<br>率为1500Hz）
闭环－外环
测量误块率（BLER），调整目标信噪比
切换
软切换
在同一个载波的不同小区间进行的切换，不同分支信号在RNC进行合并
更软切换
与移动台保持通信的扇区均属于同一个基站，不同分支信号在Node B进行合并
异系统硬切换
同系统异频硬切换
同系统同频异交换区硬切换
同交换区异RNC间（RNC不开启Iur的情况下）的硬切换
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