传输信道和物理信道之间的映射.PPT

第3章 WCDMA移动通信系统 宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）是第三代移动通信系统3种主流无线传输技术之一，在世界范围内WCDMA已经成为被广泛采用的通信标准。 本章主要包括以下内容： WCDMA系统的主要特点 WCDMA 系统的网络结构，主要网元和接口功能 基于R99、R4、R5的核心网结构及接口，不同版本核心网的特点 IP多媒体子系统的特点、结构和功能 UTRAN接口协议模型及协议栈结构 WCDMA空中接口协议结构、各层协议功能及相互关系 WCDMA空中接口物理层的功能，物理信道、传输信道与逻辑信道的映射关系，物理层上下行链路的进程 WCDMA网络中的编号计划 3.1 概述 第三代移动通信系统的核心网基于GSM/CDMA等2G系统演进，空中接口采用WCDMA、cdma 2000和TD-SCDMA等无线传输制式，工作于2GHz频段，快速移动环境中最高传输速率可达144kbit/s，室外到室内或步行环境中最高传输速率达到384kbit/s，室内环境中最高传输速率达到2Mbit/s。 基于WCDMA技术，采用HSDPA之后，下行数据速率可达10.8～14.4Mbit/s。 HSUPA也已处于商用阶段，上行数据速率可达1.4～5.8Mbit/s。与第二代移动通信系统相比，第三代移动通信系统具有频谱效率高、支持多媒体业务、服务质量高以及无缝漫游等特点。 目前WCDMA、cdma 2000两种技术都得到了大规模的商用，中国已经开始运营TD-SCDMA商用网络。 3.1.1 WCDMA网络的演进 WCDMA标准的演进简述如下：R99版本中WCDMA依然采用GSM/GPRS核心网的结构，但是采用新的空中接口协议。 R4版本中完成了中国提出的TD-SCDMA标准化工作，同时引入了软交换的概念，将电路域的控制与业务分离，便于向全IP核心网结构过渡。 R5版本将IP技术从核心网扩展到无线接入网，形成全IP的网络结构，在R4基础上增加了IP多媒体子系统（IMS），同时在无线传输中引入高速下行分组接入（HSDPA）技术。 目前R8版本已于2008年12月冻结，3GPP中还有R9等版本在同时进行研究。 WCDMA是从GSM演进而来，所以许多WCDMA的高层协议和GSM/GPRS基本相同或相似，比如移动性管理（MM）、GPRS移动性管理（GMM）、连接管理（CM）以及会话管理（SM）等。 移动终端中通用用户识别模块（USIM）的功能也是从GSM的用户识别模块（SIM）的功能延伸而来的。 3.1.2 WCDMA网络的特点 1．工作频段和双工方式 WCDMA支持两种基本的双工工作方式：频分双工（FDD）和时分双工（TDD）。 在FDD模式下，上行链路和下行链路分别使用两个独立的5MHz的载频，发射和接收频率间隔分别为190MHz或80MHz。 2．多址方式 WCDMA是一个宽带直扩码分多址（DS-CDMA）系统，通过用户数据与扩频码相乘，从而把用户信息比特扩展到更宽的带宽上去。 WCDMA系统中，数据流用正交可变扩频码（OVSF）来扩频，扩频后的码片速率为3.84Mchip/s，OVSF码也被称作信道化码。 3．语音编码 WCDMA中的声码器采用自适应多速率（Adaptive Multi-Rate，AMR）技术。 4．信道编码 WCDMA系统中使用的信道编码类型有两种：卷积编码和Turbo编码。 5．功率控制 快速、准确的功率控制是保证WCDMA系统性能的基本要求。 功率控制解决的基本问题是远近效应，即解决接收机接收到近距离发射机的信号比较容易，而接收到远距离发射机的信号比较困难的问题。 6．切换 切换的目的是为了当UE在网络中移动时保持无线链路的连续性和无线链路的质量。 WCDMA系统支持软切换、更软切换、硬切换和无线接入系统间切换，也可以表述为同频小区间的软切换、同频小区内扇区间的更软切换、同一无线接入系统内不同载频间的硬切换和不同无线接入系统间的切换。 7．同步方式 WCDMA不同基站间可选择同步和异步两种方式，异步方式可以不采用GPS精确定时，支持异步基站运行，室内小区和微小区基站的布站就变得简单了，使组网实现方便、灵活。 8．可变数据速率 WCDMA系统支持各种