移动通信教学课件 作者 张玉艳 于翠波 第8章 WCDMA移动通信系统.ppt

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1、第8章WCDMA移动通信系统WCDMA移动通信系统的特点8.1WCDMA网络结构与接口8.2UTRAN接口协议模型8.3教学内容：CDMA2000系统的主要特点；CDMA20001X网络结构，主要网元和接口功能；CDMA20001X空中接口协议结构、物理信道及功能；CDMA20001XEV-DO的特点及网络结构；CDMA20001XEV-DV的基本要求。教学要求了解CDMA2000系统的主要特点；掌握CDMA20001X网络结构，主要网元和接口功能；掌握CDMA20001X空中接口协议结构、物理信道及功能；掌握CDMA20001XEV-DO的特点及

2、网络结构；了解CDMA20001XEV-DV的基本要求。重点难点：掌握CDMA20001X网络结构，主要网元和接口功能；掌握CDMA20001X空中接口协议结构、物理信道及功能；掌握CDMA20001XEV-DO的特点及网络结构。8.1WCDMA移动通信系统的特点图8-1所示为从GSM到WCDMA的演进示意图。WCDMA网络的主要特点如下。图8-1GSM到WCDMA的演进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

3、率间隔分别为190MHz和80MHz。在TDD模式下只使用一个5MHz的载频，上下行信道不是成对的，上下行链路之间分时共享同一载频。载频的中心频率为200kHz的整数倍，发射和接收同在一个频率上。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宽的带宽上去。3．语音编码WCDMA中的声码器采用自适应多速率（AdaptiveMulti-Rate，AMR）技术。多速率声码器是一个带有8种信源速率的集成声码器。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

4、码。很多移动通信系统均采用卷积码作为信道编码，比如GSM系统、IS-95系统以及第三代移动通信系统。Turbo编码在低信噪比条件下具有优越的纠错性能，能够有效降低数据传输的误码率，适于高速率且对译码时延要求不高的分组数据业务。WCDMA系统中，当业务信道（公用和专用传输信道上）的数据传输速率小于或等于32kbit/s时，采用卷积编码，码率1/2或1/3，约束长度K= 9；数据传输速率大于或等于64kbit/s时，采用Turbo编码。5．功率控制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

5、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。7．同步方式WCDMA不同基站间可选择同步和异步两种方式。8．可变数据速率WCDMA系统支持各种可变的用户数据速率，适应多种速率的传输，可灵活地提供多种业务，并根据不同的业务质量和业务速率分配不同的资源。图8-2WCDMA可变数据速率示意图8.2WCDMA网络结构与接口8.2.1UMTS系统结构UMTS系统由核心网（CN）、无线接入网（UTRAN）、用户设备（UE）等组成。图8-3UMTS网元和接口1．用户设备用户设备（UE）完成人与网络间的交互，通过

6、Uu接口与无线接入网相连，与网络进行信令和数据交换。用户设备（UE）主要由移动设备（ME）和通用用户识别模块（USIM）两部分组成。①移动设备（ME）。②通用用户识别模块（USIM）。2．通用陆地无线接入网络通用陆地无线接入网（UTRAN）位于两个开放接口Uu和Iu之间，完成所有与无线有关的功能。主要功能有宏分集处理、移动性管理、系统的接入控制、功率控制、信道编码控制、无线信道的加密与解密、无线资源配置、无线信道的建立和释放等。UTRAN由一个或几个无线网络子系统（RNS）组成。每个RNS包括一个无线网络控制器（RNC）、一个或几个NodeB。（1

7、）节点NodeB的主要功能是Uu接口物理层的处理，NodeB逻辑功能模块包括基带处理部件、射频收发放大器、射频收发系统、基带部分和天线接口单元等部件。（2）无线网络控制器RNC主要完成连接建立和断开，切换，宏分集合并和无线资源管理控制等功能。（3）CRNC、SRNC、DRNC的概念①控制无线网络控制器（CRNC）。CRNC负责管理整个小区的资源，命令NodeB配置、重配置或删除对小区资源的使用。②服务无线网络控制器（SRNC）。负责UE和CN之间的无线连接的管理。SRNC负责启动/终止用户数据的传送、控制和CN的Iu连接以及通过无线接口协议和UE进

8、行信令交互。③漂移无线网络控制器（DRNC）。DRNC控制UE使用的小区资源，可以进行宏分集合并、分裂。和SRNC不同的是