华为WCDMA系统基本原理
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WCDMA系统基本原理华为
包括无线接入网、传输网和业务核心网。控 制面包括了信令流程和消息传输。
横向架构
通过先进的设备互联技术，将单个网络划分 为多个逻辑层，构建了分层的分布式网络结 构。
信号传输
在华为WCDMA系统中，信号传输是保证通信质量的关键环节之一。
1
调制解调器技术
使用了全新的调制解调器技术，实现了高速率和低误码率的良好平衡。
2
自适应天线阵列技术
广泛应用了自适应天线阵列技术，实现了动态的小区分配，有效提高了网络覆盖和质 量。
3
信Hale Waihona Puke 编码技术通过采用多种信道编码技术，极大地提高了网络的抗干扰能力。
功控与调度
功控和调度是华为WCDMA系统中非常重要的两个环节，直接影响到网络的质量和稳定性。
动态功控
系统采用了动态功控技术，实现了小区覆盖面积 的动态调整，提高了网络稳定性。
华为WCDMA系统采用了全面的性能优化手段，确保网络始终保持良好的通信质量。
干扰监测调整
通过对干扰源的监测分析，迅速调整网络参数， 使用户能够无干扰地享受高品质的通信体验。
网络优化
持续对网络进行优化和调整，提高网络的覆盖率、 容量和稳定性。
WCDMA系统基本原理华 为
本次介绍华为WCDMA系统中的基本原理，包括架构、信号传输、功控、切换 漫游、容量和覆盖、最佳实践等。
概述
WCDMA是第三代移动通信标准，主要特点是高速率、高覆盖和高质量语音通信。在华为WCDMA系统 中，大量运用了软件无线电技术，提高了系统硬件利用率，为广大用户提供了更好的通信服务。
3
省际漫游
有效解决了省际漫游的问题，让用户在漫游时体验更加顺畅、稳定的通信体验。
容量与覆盖
横向架构
通过先进的设备互联技术，将单个网络划分 为多个逻辑层，构建了分层的分布式网络结 构。
信号传输
在华为WCDMA系统中，信号传输是保证通信质量的关键环节之一。
1
调制解调器技术
使用了全新的调制解调器技术，实现了高速率和低误码率的良好平衡。
2
自适应天线阵列技术
广泛应用了自适应天线阵列技术，实现了动态的小区分配，有效提高了网络覆盖和质 量。
3
信Hale Waihona Puke 编码技术通过采用多种信道编码技术，极大地提高了网络的抗干扰能力。
功控与调度
功控和调度是华为WCDMA系统中非常重要的两个环节，直接影响到网络的质量和稳定性。
动态功控
系统采用了动态功控技术，实现了小区覆盖面积 的动态调整，提高了网络稳定性。
华为WCDMA系统采用了全面的性能优化手段，确保网络始终保持良好的通信质量。
干扰监测调整
通过对干扰源的监测分析，迅速调整网络参数， 使用户能够无干扰地享受高品质的通信体验。
网络优化
持续对网络进行优化和调整，提高网络的覆盖率、 容量和稳定性。
WCDMA系统基本原理华 为
本次介绍华为WCDMA系统中的基本原理，包括架构、信号传输、功控、切换 漫游、容量和覆盖、最佳实践等。
概述
WCDMA是第三代移动通信标准，主要特点是高速率、高覆盖和高质量语音通信。在华为WCDMA系统 中，大量运用了软件无线电技术，提高了系统硬件利用率，为广大用户提供了更好的通信服务。
3
省际漫游
有效解决了省际漫游的问题，让用户在漫游时体验更加顺畅、稳定的通信体验。
容量与覆盖
WCDMA基本原理 (华为)
• FDMA信道每次只能传递一个电话如果一个FDMA信 道没有使用，并且处于空闲状态，它不能被其他用户 使用以增加共享容量 • 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续 不断地发射 • FDMA通常是窄带系统 • 符号时间比平均时延扩展大很多，故平均时延扩展造 成的符号间干扰低，无需均衡 • FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销 小 • FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线） • 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的 非线性会产生交调频率（IM），产生额外的RF辐射
– 幅度衰减较大的路径损耗 – 伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性 的慢变化成分－大尺度变化 – 衰减幅度较小的快变化成分－小尺度衰落
• 两类典型小尺度衰落包络分布的描述方 法：
– 瑞利分布（非视距传播） – 莱斯分布（视距传播）
5
移动信道的表征
• 时延表征
– 平均时延（均值） – 时延拓展（标准差），信道相关带宽＝1/时延拓展
• 该追加方案基本上采用了2000年2月APT（亚 太电气通信共同体）提出的方案
27
3G频谱(WARC2000大会后)
800
850
900
950
1000
1700
1750
1800 1850
1900
20
U.S. Korea
Japan Europe China
ARIB ETSI(SMG 2) CWTS
无线系统的演进
1G 2G 2+G 3G
TDD/FDD
PDC
ARIB (WCDMA)
WCDMA GSM
HSCSD GPRS UTRA (WCDMA) TD-SCDMA
EDGE
– 幅度衰减较大的路径损耗 – 伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性 的慢变化成分－大尺度变化 – 衰减幅度较小的快变化成分－小尺度衰落
• 两类典型小尺度衰落包络分布的描述方 法：
– 瑞利分布（非视距传播） – 莱斯分布（视距传播）
5
移动信道的表征
• 时延表征
– 平均时延（均值） – 时延拓展（标准差），信道相关带宽＝1/时延拓展
• 该追加方案基本上采用了2000年2月APT（亚 太电气通信共同体）提出的方案
27
3G频谱(WARC2000大会后)
800
850
900
950
1000
1700
1750
1800 1850
1900
20
U.S. Korea
Japan Europe China
ARIB ETSI(SMG 2) CWTS
无线系统的演进
1G 2G 2+G 3G
TDD/FDD
PDC
ARIB (WCDMA)
WCDMA GSM
HSCSD GPRS UTRA (WCDMA) TD-SCDMA
EDGE
1)WCDMA基础原理
2
4 6 8 10 12 频 率 2117.4 2127.4 2137.4 2147.4 2157.4 2167.4
9637
9687 9737 9787 9837 9887
1927.4
1937.4 1947.4 1957.4 1967.4 1977.4
上 行 频 率
3 5 7 9 11
频点 1 3 5 7 9 11
Multiple Transmitters
User N User 1
User 3
User 2
User 2
User 1
User 3
and Multiple Data Channels
频率
频率
时间
每一个用户的频率互不相同 (每一个用户一个语音信道) 所有用户发射机可以同时工作 AMPS, NMT, TACS
随机接入和分组接入信道
基站Node B
PRACH – 随即接入物理信道 AICH – 获取指示信道 PCPCH – 分组公共物理信道 AP-AICH – 前缀获取指示信道 CD/CA-AICH – 冲突检测指示信道 CSICH - CPCH 状态指示信道
用户终端UE
专用连接信道
DPDCH – 专用物理数据信道
WCDMA无线技术原理
4）扩频加扰过程
语音用户
2个数据信道 (语音, 控制) SC1 + OC1 + OC2 导频, 广播 SC1 + OCP + OCB
1个数据信道 (控制) SC1 + OC3 2个数据信道 (14 kbps数据, 控制) SC4 + OC1 + OC2
上行数据
2个数据信道 (语音, 控制) SC3 + OC1 + OC2
(华为WCDMA系统基本原理)第1章_WCDMA系统概述
第1章WCDMA系统概述1.1 移动通信的发展现代的移动通信发展至今，主要走过了两代，而第三代现在正处于预商用阶段，不少厂家已经在欧洲、亚洲进行实验网的商用试运行。
第一阶段是模拟蜂窝移动通信网。
时间是上世纪七十年代中期至八十年代中期。
这一阶段相对于以前的移动通信系统，最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念。
蜂窝网，即小区制，由于实现了频率复用，大大提高了系统容量。
第一代移动通信系统的典型代表是美国的AMPS系统和后来的改进型系统TACS，以及NMT和NTT等。
AMPS（先进的移动电话系统）使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在北美、南美和部分环太平洋国家广泛使用；TACS（总接入通信系统）使用900MHz频带，分ETACS（欧洲）和NTACS（日本）两种版本，英国、日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。
第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用，语音信号为模拟调制，每隔30KHz/25KHz一个模拟用户信道。
其主要弊端有：(1) 频谱利用率低(2) 业务种类有限(3) 无高速数据业务(4) 保密性差，易被窃听和盗号(5) 设备成本高(6) 体积大，重量大为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷，数字移动通信技术应运而生，这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动通信系统，时间是从八十年代中期开始。
第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统、IS-95和欧洲的GSM系统。
GSM（全球移动通信系统）发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的TDMA标准而设计的，支持64Kbps的数据速率，可与ISDN互连。
GSM使用900MHz频带，使用1800MHz频带的称为DCS1800。
GSM采用FDD双工方式和TDMA多址方式，每载频支持8个信道，信号带宽200KHz。
DAMPS （先进的数字移动电话系统）也称IS-54（北美数字蜂窝），使用800MHz频带，是两种北美数字蜂窝标准中推出较早的一种，指定使用TDMA多址方式。
WCDMA系统原理02
a0
301001 410011
500110
a3
a2
601101 711010
DDDD
810101 901011
10 1 0 1 1 1
• m序列的缺点：只有一个序 11 0 1 1 1 1
列，不同用户用不同“节 拍”（相位）区分，对同
12 1 1 1 0 0 13 1 1 1 1 0 14 1 1 0 0 0
2020/3/8
4
多址技术：区分不同用户
FDMA
功率
TDMA
功率
CDMA
功率 2020/3/8
多址技术比较
FDMA
• 容量
1
• 载干比(C/I) 18dB
• 实现难度
易
TDMA 4～6 9dB
中
CDMA 10～20 -8 ～-6dB
难
2020/3/8
6
码分多址（CDMA）的技术特点
• 优点 – 抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率大大提 高 – CDMA系统的用户容量是软容量，具备一定的话务 自适应能力（小区呼吸） – 保密性强：扩频后的信号近似白噪声
课程内容
第一章 多址技术和双工技术 第二章 CDMA基本原理 第三章 WCDMA 关键技术
Training.huawei 36
第三章 WCDMA 关键技术
• 无线传播环境
• 分集技术 • 智能天线技术 • 多用户检测技术
2020/3/8
37
发射信号
2020/3/8
多径环境
接收信号 强度
时间
38
dB
步要求很高
15 1 0 0 0 1
2020/3/8
27
WCDMA系统原理概述
3 未来发展
探究WCDMA系统的未来发展趋势，以及可能的改进和扩展。
频带分配
探讨WCDMA系统中的频带分配方式，以及如何实现多用户之间的并行传输。
网络架构
介绍WCDMA系统的网络架构，包括基站、无线电接入网络和核心网络。
物理层和数据链路层结构
这部分将深入讨论WCDMA系统的物理层和数据链路层结构，以及它们在数据传输中起到的作用。
1
物理层结构
介绍WCDMA系统的物理层结构，包括系
3
网络优化
讲解如何进行网络优化，以提高系统的覆盖范围、容量和性能。
WCDMA系统优缺点分析
在最后一节中，我们将对WCDMA系统的优缺点进行全面分析，以帮助您更好地了解该系统的特 点和适用性。
1 优点
介绍WCDMA系统的优点，包括高速数据传输、宽广的覆盖范围和优秀的语音质量。
2 缺点
讨论WCDMA系统的缺点，如系统容量限制和复杂的设备要求。
负载均衡
讲解负载均衡技术在WCDMA系统中的应用，以提高系统的容量和性能。
覆盖和容量规划
在本节中，我们将探讨WCDMA系统的覆盖和容量规划策略，以确保系统的信号质量和可靠性。
1
覆盖规划
介绍如何进行覆盖规划，包括站址选址、天线参数和功率控制的考虑。
2
容量规划
讨论容量规划的概念和方法，以确保系统能够支持足够数量的用户并保持良好的性能。
数据链路层结构
2
统的频率、时隙分
段、编码和解码过程。
3
实时传输
讲解实时传输在WCDMA系统中的应用， 以及实时传输的特点和限制。
扩展通道和多址技术
在本节中，我们将研究WCDMA系统中的扩展通道和多址技术，以实现高效的数据传输和频谱利用。
探究WCDMA系统的未来发展趋势，以及可能的改进和扩展。
频带分配
探讨WCDMA系统中的频带分配方式，以及如何实现多用户之间的并行传输。
网络架构
介绍WCDMA系统的网络架构，包括基站、无线电接入网络和核心网络。
物理层和数据链路层结构
这部分将深入讨论WCDMA系统的物理层和数据链路层结构，以及它们在数据传输中起到的作用。
1
物理层结构
介绍WCDMA系统的物理层结构，包括系
3
网络优化
讲解如何进行网络优化，以提高系统的覆盖范围、容量和性能。
WCDMA系统优缺点分析
在最后一节中，我们将对WCDMA系统的优缺点进行全面分析，以帮助您更好地了解该系统的特 点和适用性。
1 优点
介绍WCDMA系统的优点，包括高速数据传输、宽广的覆盖范围和优秀的语音质量。
2 缺点
讨论WCDMA系统的缺点，如系统容量限制和复杂的设备要求。
负载均衡
讲解负载均衡技术在WCDMA系统中的应用，以提高系统的容量和性能。
覆盖和容量规划
在本节中，我们将探讨WCDMA系统的覆盖和容量规划策略，以确保系统的信号质量和可靠性。
1
覆盖规划
介绍如何进行覆盖规划，包括站址选址、天线参数和功率控制的考虑。
2
容量规划
讨论容量规划的概念和方法，以确保系统能够支持足够数量的用户并保持良好的性能。
数据链路层结构
2
统的频率、时隙分
段、编码和解码过程。
3
实时传输
讲解实时传输在WCDMA系统中的应用， 以及实时传输的特点和限制。
扩展通道和多址技术
在本节中，我们将研究WCDMA系统中的扩展通道和多址技术，以实现高效的数据传输和频谱利用。
《WCDMA基本原理》课件
《WCDMA基本原理》 PPT课件
本节介绍《WCDMA基本原理》的内容，包括WCDMA的定义、技术原理、优 点和特点、网络结构、工作原理、应用领域，以及总结和展望。
1. 什么是WCDMA
WCDMA是一种广泛应用于第三代（3G）移动通信系统的无线通信技术，通过 将语音和数据传输到移动设备，实现高速、可靠的无线通信。
用户终端接收到信号后，将信号解析为原始语音和数据，用户也可以同时进 行通话和数据传输。
6. WCDMA的应用领域
移动通信
WCDMA广泛应用于移动电话、手机蜂窝网络和移动宽带通用于互联网接入、视频流媒体和移动办公等领域。
物联网
WCDMA可用于物联网设备的远程监控、数据收集和远程控制。
4. WCDMA网络结构
用户终端
用户通过WCDMA终端设备接入网 络，进行语音通话和数据传输。
基站
基站负责无线信号的接收和发送， 将用户数据传输到核心网络。
核心网络
核心网络提供用户身份认证、鉴 权、数据传输和接口与其他网络 的互连功能。
5. WCDMA系统的工作原理
WCDMA系统通过将语音和数据信号分成多个码片，利用CDMA技术实现多用 户同时传输。
7. 总结和展望
WCDMA作为一种重要的无线通信技术，在移动通信、数据传输和物联网等领 域具有广泛应用前景。
随着5G技术的发展，WCDMA将逐渐演进为更高速的通信技术，为用户提供更 快、更可靠的无线通信服务。
2 广域覆盖
WCDMA支持最高达384kbps的数据传输速率，满 足用户对高速互联网和多媒体应用的需求。
WCDMA网络覆盖范围广，能够实现无缝漫游和 全球范围的通信服务。
3 高质量通话
基于CDMA技术，WCDMA具有抗干扰能力强、 通话质量清晰的特点。
本节介绍《WCDMA基本原理》的内容，包括WCDMA的定义、技术原理、优 点和特点、网络结构、工作原理、应用领域，以及总结和展望。
1. 什么是WCDMA
WCDMA是一种广泛应用于第三代（3G）移动通信系统的无线通信技术，通过 将语音和数据传输到移动设备，实现高速、可靠的无线通信。
用户终端接收到信号后，将信号解析为原始语音和数据，用户也可以同时进 行通话和数据传输。
6. WCDMA的应用领域
移动通信
WCDMA广泛应用于移动电话、手机蜂窝网络和移动宽带通用于互联网接入、视频流媒体和移动办公等领域。
物联网
WCDMA可用于物联网设备的远程监控、数据收集和远程控制。
4. WCDMA网络结构
用户终端
用户通过WCDMA终端设备接入网 络，进行语音通话和数据传输。
基站
基站负责无线信号的接收和发送， 将用户数据传输到核心网络。
核心网络
核心网络提供用户身份认证、鉴 权、数据传输和接口与其他网络 的互连功能。
5. WCDMA系统的工作原理
WCDMA系统通过将语音和数据信号分成多个码片，利用CDMA技术实现多用 户同时传输。
7. 总结和展望
WCDMA作为一种重要的无线通信技术，在移动通信、数据传输和物联网等领 域具有广泛应用前景。
随着5G技术的发展，WCDMA将逐渐演进为更高速的通信技术，为用户提供更 快、更可靠的无线通信服务。
2 广域覆盖
WCDMA支持最高达384kbps的数据传输速率，满 足用户对高速互联网和多媒体应用的需求。
WCDMA网络覆盖范围广，能够实现无缝漫游和 全球范围的通信服务。
3 高质量通话
基于CDMA技术，WCDMA具有抗干扰能力强、 通话质量清晰的特点。
WCDMA系_原理概述
经过最终扩频得到的数据称为“码片”
WCDMA的扩频速率：3.84Mcps
（sps）
（cps）
处理增益
最终扩频速率和比特速率的比（cps/bps）
在WCDMA系统中，根据提供业务的不同，处理增益是可变的
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
WCDMA通信模型
信源 编码
Interleaving
1995
1998
2000
文档密级：内部公开
2002
华为机密，未经许可不得扩散
TD-SCDMA发展历程
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
3G发展与演进介绍
3G发展概述 3G频谱分配 WCDMA协议版本演进
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
3G频谱分配
800 850 900 950 1000 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 2500 2550 2600 2650 2700
第三代移动通信的提出
IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称
第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年 提 出，1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）
原计划该系统于 2000年左右商用 工作的频段在 2000MHz
无线信道
去交织 deinterleaving 解扩 信道 解码
信源 解码
解扰
解调
射频 接收
华为机密，未经许可不得扩散
WCDMA的扩频速率：3.84Mcps
（sps）
（cps）
处理增益
最终扩频速率和比特速率的比（cps/bps）
在WCDMA系统中，根据提供业务的不同，处理增益是可变的
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
WCDMA通信模型
信源 编码
Interleaving
1995
1998
2000
文档密级：内部公开
2002
华为机密，未经许可不得扩散
TD-SCDMA发展历程
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
3G发展与演进介绍
3G发展概述 3G频谱分配 WCDMA协议版本演进
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
3G频谱分配
800 850 900 950 1000 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 2500 2550 2600 2650 2700
第三代移动通信的提出
IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称
第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年 提 出，1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）
原计划该系统于 2000年左右商用 工作的频段在 2000MHz
无线信道
去交织 deinterleaving 解扩 信道 解码
信源 解码
解扰
解调
射频 接收
华为机密，未经许可不得扩散
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去交织 deinterleaving 信道 解码
信源 解码
解扩
解扰
解调
射频 接收
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Page 18
常用术语
比特（Bit），符号（Symbol） ，码片（Chip） 经过信源编码的含有信息的数据称为“比特” 经过信道编码和交织后的数据称为“符号” 经过最终扩频得到的数据称为“码片” − WCDMA码片速率：3.84Mcps
R6/R7 R5 R4 R99 2000 2001 2002
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2004 规范完成时间
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第2章 WCDMA系统结构 WCDMA系统结构
2.1 WCDMA版本演进 版本演进 2.2 WCDMA RAN接口协议 接口协议
PDCP PDCP BMC
L2/PDCP L2/BMC
RLC
RLC RLC
RLC RLC RLC
RLC RLC
L2/RLC
Logical Channels MAC L2/MAC Transport Channels PHY L1
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Page 23
交织
交织的作用：打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的影响
1 2 3 4 5 6 7 8 ... 一次交织： 一次交织： ... 452 453 454 ……
B0 1 9 .
B1 2 10 . . .
2.1 WCDMA版本演进 版本演进 2.2 WCDMA RAN接口协议 接口协议
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Page 7
WCDMA协议版本的演进
保留2G（GSM和 GPRS）核心网 核心网分CS电 路域和PS分组 域 接入网引入WCDMA RAN 核心网和接入网之间 的Iu接口基于ATM 保留WCDMA R99 RAN 核心网电路域采用 NGN架构，以IP承载 话音业务高达高达 核心网增加IM（IP多媒体 域），增强IP QoS能力 接入网增加HSDPA功能， 单载波下载高达14.4Mbps 的数据接入能力 接入网向IP RAN方向发展 全IP解决方案 HSUPA Phase II 单载波上 载速率高达 HSPA＋(64QAM, CPC,MIMO) LTE (OFDMA , MIMO)
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Page 19
WCDMA通信模型
信源 编码
Interleaving
信道 编码 交织
扩频
加扰
调制
射频 发射
无线信道
去交织 信道解 码
信源 解码
deinterleaving
解扩
解扰
解调
射频 接收
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解扩
解扰
解调
射频 接收
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Page 25
码字的相关性
+1 -1 +1 -1 相关（相关性100％ ）
(a)
+1 -1 +1 不相关（0相关）
(b)
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A A
SCCP MTP3-B
B B
MTP3-B SAAL NNI
C
AAL2 PATH
SAAL NNI
ATM 物理层
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Page 12
Iub基于ATM网络的接口协议栈结构
控制面
无线 网络层
NCP
用户面
RACH FP
{B5,C1}
{B6,C2}
{B7,C3}
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WCDMA通信模型
信源 编码
Interleaving
信道 编码 交织
扩频
加扰
调制
射频 发射
无线信道
去交织 信道解 码
信源 解码
deinterleaving
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Iu-CS基于ATM网络的接口协议栈结构
控制面 无线 网络层 RANAP 用户面 Iu UP
传输 网络层
传输网络层用户面
传输网络层控制面 ALCAP
传输网络层用户面
A A
SCCP MTP3-B
B B
MTP3-B SAAL NNI
C
AAL2 PATH
SAAL NNI
ATM 物理层
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Iur基于ATM网络的接口协议栈结构
控制面 无线 网络层 RNSAP 用户面 Iur 数据流
传输 网络层
传输网络层用户面
传输网络层控制面 ALCAP
传输网络层用户面
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Page 9
WCDMA RAN体系结构
UE
பைடு நூலகம்Uu
UTRAN
Iu
CN
RNC
Iub
Iu-CS
CS NodeB Iu-PS
Iur
NodeB Iu-BC PS
Iub
NodeB
RNC
CBC
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Page 14
Uu接口协议栈结构
GC Nt DC Duplication avoidance GC C-plane signaling Nt DC UuS boundary U-plane information
RRC control control control control
control
L3 Radio Bearers
第1章 3G概述 章 概述 第2章 WCDMA系统结构 WCDMA系统结构 第3章 WCDMA无线接口 章 无线接口 第4章 WCDMA信令流程 章 信令流程
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Page 6
第2章 WCDMA系统结构 WCDMA系统结构
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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WCDMA能够使用的频段
（一）主要工作频段： 1920－1980MHz／2110－2170MHz WCDMA频点计算公式：频点号＝频率×5 − 上行中心频点号：9612～9888 − 下行中心频点号：10562～10838 （二）补充工作频率： 1755－1785MHz／1850－1880MHz 中国移动和中国联通目前已有的GSM频段以后可以用于WCDMA
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3G发展概述
第三代移动通信的提出 IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提 出，1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000） − 原计划该系统于 2000年左右商用 − 工作的频段在2000MHz（2.1GHz） − 最高业务速率为 2000Kbps（2Mbps） （原计划）
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WCDMA通信模型
信源 编码
Interleaving
信道 编码 交织
扩频
加扰
调制
射频 发射
无线信道
去交织 信道解 码
信源 解码
deinterleaving
解扩
解扰
解调
射频 接收
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中国3G频谱分配（ 中国 频谱分配（2009年1月） 频谱分配 年 月
（一）中国电信： 频分双工（FDD）方式：1920－1935MHz／2110－2125MHz （二）中国联通： 频分双工（FDD）方式：1940－1955MHz／2130－2145MHz （三）中国移动： 时分双工（TDD）方式：1880-1900MHz和2010－2025MHz
B2 3 11 . . .
B3 4 12 . . .
B4 5 13 . . .
B5 6 14 . . .
B6 7 15 . . .
B7 8 16 . . .
....
二次交织： 二次交织：
. .
....
信源 解码
解扩
解扰
解调
射频 接收
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常用术语
比特（Bit），符号（Symbol） ，码片（Chip） 经过信源编码的含有信息的数据称为“比特” 经过信道编码和交织后的数据称为“符号” 经过最终扩频得到的数据称为“码片” − WCDMA码片速率：3.84Mcps
R6/R7 R5 R4 R99 2000 2001 2002
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2004 规范完成时间
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第2章 WCDMA系统结构 WCDMA系统结构
2.1 WCDMA版本演进 版本演进 2.2 WCDMA RAN接口协议 接口协议
PDCP PDCP BMC
L2/PDCP L2/BMC
RLC
RLC RLC
RLC RLC RLC
RLC RLC
L2/RLC
Logical Channels MAC L2/MAC Transport Channels PHY L1
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交织
交织的作用：打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的影响
1 2 3 4 5 6 7 8 ... 一次交织： 一次交织： ... 452 453 454 ……
B0 1 9 .
B1 2 10 . . .
2.1 WCDMA版本演进 版本演进 2.2 WCDMA RAN接口协议 接口协议
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WCDMA协议版本的演进
保留2G（GSM和 GPRS）核心网 核心网分CS电 路域和PS分组 域 接入网引入WCDMA RAN 核心网和接入网之间 的Iu接口基于ATM 保留WCDMA R99 RAN 核心网电路域采用 NGN架构，以IP承载 话音业务高达高达 核心网增加IM（IP多媒体 域），增强IP QoS能力 接入网增加HSDPA功能， 单载波下载高达14.4Mbps 的数据接入能力 接入网向IP RAN方向发展 全IP解决方案 HSUPA Phase II 单载波上 载速率高达 HSPA＋(64QAM, CPC,MIMO) LTE (OFDMA , MIMO)
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WCDMA通信模型
信源 编码
Interleaving
信道 编码 交织
扩频
加扰
调制
射频 发射
无线信道
去交织 信道解 码
信源 解码
deinterleaving
解扩
解扰
解调
射频 接收
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解扩
解扰
解调
射频 接收
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码字的相关性
+1 -1 +1 -1 相关（相关性100％ ）
(a)
+1 -1 +1 不相关（0相关）
(b)
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A A
SCCP MTP3-B
B B
MTP3-B SAAL NNI
C
AAL2 PATH
SAAL NNI
ATM 物理层
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Iub基于ATM网络的接口协议栈结构
控制面
无线 网络层
NCP
用户面
RACH FP
{B5,C1}
{B6,C2}
{B7,C3}
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WCDMA通信模型
信源 编码
Interleaving
信道 编码 交织
扩频
加扰
调制
射频 发射
无线信道
去交织 信道解 码
信源 解码
deinterleaving
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Iu-CS基于ATM网络的接口协议栈结构
控制面 无线 网络层 RANAP 用户面 Iu UP
传输 网络层
传输网络层用户面
传输网络层控制面 ALCAP
传输网络层用户面
A A
SCCP MTP3-B
B B
MTP3-B SAAL NNI
C
AAL2 PATH
SAAL NNI
ATM 物理层
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Iur基于ATM网络的接口协议栈结构
控制面 无线 网络层 RNSAP 用户面 Iur 数据流
传输 网络层
传输网络层用户面
传输网络层控制面 ALCAP
传输网络层用户面
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WCDMA RAN体系结构
UE
பைடு நூலகம்Uu
UTRAN
Iu
CN
RNC
Iub
Iu-CS
CS NodeB Iu-PS
Iur
NodeB Iu-BC PS
Iub
NodeB
RNC
CBC
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Uu接口协议栈结构
GC Nt DC Duplication avoidance GC C-plane signaling Nt DC UuS boundary U-plane information
RRC control control control control
control
L3 Radio Bearers
第1章 3G概述 章 概述 第2章 WCDMA系统结构 WCDMA系统结构 第3章 WCDMA无线接口 章 无线接口 第4章 WCDMA信令流程 章 信令流程
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第2章 WCDMA系统结构 WCDMA系统结构
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WCDMA能够使用的频段
（一）主要工作频段： 1920－1980MHz／2110－2170MHz WCDMA频点计算公式：频点号＝频率×5 − 上行中心频点号：9612～9888 − 下行中心频点号：10562～10838 （二）补充工作频率： 1755－1785MHz／1850－1880MHz 中国移动和中国联通目前已有的GSM频段以后可以用于WCDMA
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3G发展概述
第三代移动通信的提出 IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提 出，1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000） − 原计划该系统于 2000年左右商用 − 工作的频段在2000MHz（2.1GHz） − 最高业务速率为 2000Kbps（2Mbps） （原计划）
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WCDMA通信模型
信源 编码
Interleaving
信道 编码 交织
扩频
加扰
调制
射频 发射
无线信道
去交织 信道解 码
信源 解码
deinterleaving
解扩
解扰
解调
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中国3G频谱分配（ 中国 频谱分配（2009年1月） 频谱分配 年 月
（一）中国电信： 频分双工（FDD）方式：1920－1935MHz／2110－2125MHz （二）中国联通： 频分双工（FDD）方式：1940－1955MHz／2130－2145MHz （三）中国移动： 时分双工（TDD）方式：1880-1900MHz和2010－2025MHz
B2 3 11 . . .
B3 4 12 . . .
B4 5 13 . . .
B5 6 14 . . .
B6 7 15 . . .
B7 8 16 . . .
....
二次交织： 二次交织：
. .
....