WCDMA技术基础 京 信 通 信 系 统 WCDMA技术基础 摘要 移动通信基本概念 直接序列扩频 扰码和同步 信道结构、小区搜索 无线链路的建立和切换 发射功率控制 空中接口测量基础 移动通信基本概念 ITU：International Telecommunication Union IMT-2000：International Mobile Telephony at 2000 MHz UMTS：Universal Mobile Telecommunication System UTRA：UMTS Terrestral Radio Access GSM：Global System for Mobile Communication WCDMA：Wideband Code Division Multiple Access FDD：Frequency Division Duplex TDD：Time Division Duplex RAT：Radio Access Technologies WCDMA与CDMA2000 码片速率 WCDMA 3.84Mcps CDMA2000 3.6864Mcps 同步(基站间) WCDMA 非同步 CDMA2000 用GPS信号同步 核心网 WCDMA GSM-MAP CDMA2000 ANSI-41 UTRAN架构 UTRAN架构 UTRAN架构 RNC(Radio Network Controller)的任务： 分配无线资源(如码道) 控制一个或多个Node B 业务监测 许可控制 空中接口的OSI第2层 Qos无线方面的管理(如信道编码器管理) Node B(基站)的任务 空中接口的OSI第一层(如信道编码器，CDMA和FDMA多路复用，扩频，扰码等)。 无线链路的管理(如发射功率控制)。 WCDMA核心网技术标准演进 基本的信息传输过程 信道容量(仙农—哈特利定律) 一个有限频宽的信道的信道容量可以从仙农等式得到： C=信道容量，比特每秒 S/N=信号与噪声功率比值，信噪比 B=带宽，赫兹 在大部分情况下S/N>>1，若定义SNR=10*lg(S/N)，得到近似值：C=(1/3)*B*SNR 这实质上是CDMA的基本原理。 多址接入方案 扩展多个信号 解扩多个信号 直接序列扩频 为了允许扩展和解扩技术，各码字必须相互正交。 扩展码的二进制符号称为码片，由于扩频码的正交性，各个用户可以轻易地解扩正确地恢复原始信号而滤除其它用户的信号。 CDMA对于任何个数的用户都有效，唯一的制约是可用的正交码的个数。 CDMA原理 所有用户使用同一个上行频率和同一个下行频率(频率复用系数=1)； 每个用户被分配了一个唯一的码序列(扩展码)，这个码被用于对要传输的信息进行编码； 所有用户的扩展后的信号相加后一并传输出去； 接收机事先知道该用户的码序列，在接收后解码接收信号并恢复该用户的原始数据。 扩展与带宽 处理增益 处理增益 扩展因子能通过不同的方法来定义： 每个正交码字的码片个数 码片速率与用户数据率的关系 扩展后的信号带宽和原始信号带宽的关系 处理增益被定义 为10log(SF)，其中SF是扩展因子 扩频信号的特性 多址接入能力 各用户有唯一的正交码，接收机能区分不同的用户。 抗多径干扰 接收到的信号时传输信号的多个副本但是具有不同的幅度，相位，时延，…… 扩频调制能抵抗并利用多径干扰。 秘密性 接收机只能在正交码为接收机已知的情况下恢复原始数据； 由于低功率密度，使得“敌人”的监听器极难察觉和侦听扩频信号。 CDMA干扰抵制 DS-CDMA频谱 通过把符号周期为Ts的低速率数据乘以码片周期为Tc的正交码字，窄带信号的能量被扩展到一个宽的带宽，其中Tc<