WCDMA系统入门.docVIP

目 录 1.1 概述 2 1.2 WCDMA原理和关键技术 2 1.2.1 移动通信系统中的多址方式 2 1.2.2 WCDMA主要参数汇总 4 1.2.3 扩频和解扩 5 1.2.4 多径无线信道和Rake接收技术 8 1.2.5 分集接收原理 12 1.2.6 信道编码 14 1. 卷积码 16 2. Turbo码 17 1.2.7 多用户检测技术 19 1.2.8 功率控制 22 1.2.9 软切换和更软切换 24 1.3 WCDMA系统结构 26 1.3.1 WCDMA网络结构 26 1.3.2 UTRAN地面接口协议结构 29 1. UTRAN协议模型简介 29 2. Iub接口 30 3. Iur接口 32 4. Iu接口 35 WCDMA系统入门 概述 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU） 于1985年提出，主要体制有WCDMA、cdma2000和UWC-136。1999年11月5日，国际电联ITU-R TG8/1第18次会议通过了“IMT-2000无线接口技术规范”建议。“IMT-2000无线接口技术规范”建议的通过表明TG8/1制定第三代移动通信系统无线接口技术规范方面的工作已经基本完成，第三代移动通信系统的开发和应用将进入实质阶段。 第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力， 与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信系统。由于其诸多优点，全世界各个运营商、生产厂家与广大用户对此产生浓厚的兴趣。 本章在介绍WCDMA系统的基本原理和关键技术的基础上，简单介绍WCDMA系统的系统结构和无线接口技术，并对WCDMA系统的物理层过程进行了深入讨论，最后简单分析了WCDMA系统中衡量链路性能的相关参数和指标。 WCDMA原理和关键技术 CDMA是近年来用于数字蜂窝移动通信的一种先进的无线扩频通信技术。它能满足近年来运营商对大容量、高性价比、高效的移动通信的需要。在陆地蜂窝移动通信系统中引进码分多址技术的目的是为了缓解有限频带与无限用户需求之间的矛盾。为了更好地了解码分多址技术，在对码分多址技术进行分析之前先简单介绍一下多址通信的概念。 移动通信系统中的多址方式 蜂窝移动通信系统很久以来就采用技术高度复杂的频谱复用方式。为了使信号仅在要求通信的两者之间传输而不影响其他用户，就必须选用适当的天线和多址方式。 空间滤波采用的是定向天线阵，以增强需要方向上的信号和减轻干扰方向的信号。现在主要的蜂窝移动通信系统都利用了扇形分区来减少相邻蜂窝共用信道造成的干扰。 至于多址方式，现在用到的主要有三种：FDMA、TDMA和CDMA。其中，FDMA被最早采用，而CDMA则是刚刚被用到蜂窝移动通信中。下面分别简单介绍一下FDMA、TDMA和CDMA： FDMA FDMA是频分多址的英文缩写，当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有北美的AMPS和英国的TACS。所谓FDMA，就是在频域中一个相对窄带信道里，信道功率被集中起来传输，不同信号被分配到不同频率的信道里，发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制，这样在规定的窄带里只能通过有用信号的能量，而任何其它频率的信号被排斥在外。模拟的FM蜂窝系统都采用了FDMA。 TDMA TDMA是时分多址的英文缩写，当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有北美的DAMPS和欧洲的GSM。所谓TDMA，就是一个信道由一连串周期性的时隙构成。不同信号的能量被分配到不同的时隙里，利用定时选通来限制邻近信道的干扰，从而只让在规定时隙中有用的信号能量通过。现在使用的TDMA蜂窝系统实际上都是FDMA和TDMA的组合，如GSM就是先使用了200KHz的频分信道，然后再把每个频分信道分成8个时隙进行TDMA传输。 CDMA CDMA是码分多址的英文缩写，当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有北美的QCDMA和欧洲爱立信的BCDMA。所谓CDMA就是每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频,不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。在接收机里，信号用相关器加以分离，这种相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱，凡不符合该用户二进制序列的信号就不被压缩带宽，结果只有有用信号的信息才被识别和提取出来。 FDMA、TDMA和CDMA在频域和时域的显示 WCDMA主要参数汇总 本节给出了 WCDMA的主要系统设计参数并对其中的大多数参数进行了简要介绍。表1-2-1总结了有关WCDMA空中接口的主要参数。随后我们将重点解释一些标志WCDMA特征的项。 WCDMA的主要参数 多址接入方式 DS-CDMA（直接序列码分多址） 双工方式 频分双工/时分双工 基站同步 异步方式 码片速率 3.84Mcps 帧长 10ms