第4章WCDMA系统主要工作过程学习课件
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5-WCDMA系统基本原理
交互类业务
不同业务QOS要求
背景类业务
时延
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WCDMA协议版本的演进
保留2G/2.5G核心网 保留WCDMA 核心网增加IM（IP多媒体
核心网分CS电路域
R99 RAN
域），增强IP QoS能力
和PS分组域
核心网电路域 接入网增加HSDPA功能，
接入网引入WCDMA
采用NGN架构， 单载波下载高达14.4Mbps
2110 MHz
2170 MHz
UMTS MSS
1980
1945 1960
1920
1865
1918
1885 1895
Japan USA
C PHS IMT 2000 MSS B A
2170 MHz
IMT 2000 MSS A’
1865 1870 1885 1890 1895 1910 1930 1945 1965 1970 1975
PCS
A D B EF C
1990 MHz
A D B EF C
MSS
Broadcast auxiliary
2165 MHz
Reserve
MSS
1850
1900
1950
2000
2050
2100
2150
2200
2250 2250
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中国3G频谱分配（2009年1月）
（一）中国电信：
频分双工（FDD）方式：1920－1935MHz／2110－2125MHz
多种语音速率与目前各种主流移动通信系统使用的编码方式兼容， 有利于设计多模终端；
根据用户离基站远近，自动调整语音速率，减少切换，减少掉话； 根据小区负荷，自动降低部分用户语音速率，可以节省部分功率，
WCDMA高级培训课件(54页)
高级培训课件主要内容：1、的基本理论。
简述无线通信的发展历史以及他们之间的变化。
2、基本结构的介绍。
从逻辑视图介绍的功能结构，及向过渡的结构变化。
3、无线接口。
作为网络并且是方式下的空中接口特性，包括：a、空中接口的基本原理b、网络的总体介绍，协议模型、物理层、层、层的基本功能以及所对应的信道、空中接口的通信过程、调制解调方案及等。
4、基本通信过程。
移动台至核心网之间的通信过程。
一、目标：1、是什么？2、的标准由谁制定、这些标准的特点及不同标准的差异。
3、现状，各国发布情况。
1、移动通信的基本发展过程第一代以模拟制式为代表的空中无线接口的应用主要有：（北欧）、（英国）、（北美）及R2000（铁路应用）等。
多种标准的存在使得彼此不兼容，不能互联互通。
第二代移动通信引入数字和调频技术，最典型的技术有：（欧洲）、 95（北美）、（北美）、136（北美）等。
在整个发展过程中，主要有三个分支，分别是欧洲、北美和日本的移动通信发展历程。
日本的分支由于比较独立，一般不在讨论之中。
作为欧洲第二代移动通信技术的典型代表是，在空中接口的主要特点：多址方式－—，采用8路时分复用的多址方式，每用户的接入是通过占用物理信道的时隙来区分。
从网络侧考虑，区分上下行链路的双工方式是。
在每一个频率上使用8路时分复用，微观的占用时间片来区分多路用户的个人通信。
在通信过程中，每个用户得到的物理资源是时隙，在中物理信道的定义为：物理信道（）＝频率（）+时隙号（）。
由于采用电路交换方式，每用户在通信过程中，将一直占用网络分配的物理信道直至通信结束。
在空中接口，物理信道的分配是采用固定的分配方式。
一个用户对应一个时隙（），时隙用于传送话音时，话音的净比特速率（经过原编码后的速率）为13()或12.2()；传送数据时，单信道最大传输速率为9.6（限值），由于受限于该速率，所以的数据业务归为承载业务，主要是通过网络承载数据到外部网络。
但是，如果在软件上升级，也可以支持到14.4的数据速率。
WCDMA(核心网部分)
STP ：
不同本地网间的移动信令转接
GMSC/GW ：
VMSC/VLR ：
SSP/IP：
HLR/AuC ：
移动本地网与外网 （固定网或其他运营商的 移动网）的关口完成 PSTN 用户呼移动用户 时呼入呼叫的路由功能，承担路由分析、网 间接续、网间结算等重要功能；同时也完成 移动呼叫本地固定的话路汇接功能； VMSC ，下挂 RNC 或 BSC, 负责电路域的呼 叫接续、移动性管理、鉴权和加密等功能。 VLR 存贮 用户签约信息 ； 保存用户当前 状态信息 ； 配合 VMSC 完成所有业务流 程 ； SSP 实现 CAMEL 的呼叫控制功能（CCF） 、业 务 交 换 功 能 （ SSF ） , IP 实 现 SRF(Specialised Resource Function)功能 HLR 提供签约用户数据的存储与处理； AuC 提供对签约用户的鉴权数据的管理、 计算功 能。
WCDMA
核心网络关键设备（CS电路域）
MSC/VLR：完成电路交换型业务的交换功能和信令控制功能
移动性管理: MM&MAP
位置更新流程 切换控制 鉴权与认证
附着与分离
呼叫流程
UNI侧信令：移动专有的CM控制信令 NNI侧信令：ISUP/TUP
短消息控制:
GMSC：在某一个网络中完成移动用户路由寻址功能的MSC。GMSC可 以与MSC合设，也可分设 TMSC（汇接中心）: 完成骨干话路由功能
WCDMA 分组域（PS）网络核心技术
移动性管理
Attach/Detach 位置更新
G转U培训系列WCDMA系统原理概述Vppt文档
UMTS
MSS
1980 MHz
China
cellular(1)
GSM 1800
cellular(2)
FDD TDD
CDMA
WLL WLL
cellular(2)
FDD
CDMA
WLL
2025MHz
2100
2150
2200
IMT 2000 MSS
2110 MHz
2170 MHz
UMTS MSS
1980
1945 1960
G转U培训系列WCDMA系统原理概述V
课程目标
学习完本课程，您将能够： 了解GSM与WCDMA技术的异同点 掌握CDMA技术的基本原理 掌握WCDMA系统结构及无线接口 掌握WCDMA无线资源管理的原理 了解WCDMA FDD模式的技术特点
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内容介绍
第一章 引导：GSM vs WCDMA 第二章 CDMA原理概述 第三章 WCDMA无线接口物理信道 第四章 无线资源管理概述 第五章 WCDMA FDD的技术特点
1920
1865
1918
1885 1895
Japan USA
C PHS IMT 2000 MSS B A
2170 MHz
IMT 2000 MSS A’
1865 1870 1885 1890 1895 1910 1930 1945 1965 1970 1975
PCS
A D B EF C
1990 MHz
具有话务自适应能力：可以自动调整 语音速率，使系统在覆盖、容量、语 音质量之间取得平衡
语音业务：卷积码（1/2，1/3）
高速数据业务：Turbo码
数据经过扩频、加扰，然后合并输出
WCDMA系统介绍简写版ppt
第三讲：
WCDMA系统介绍
1
第三代移动通信技术--WCDMA
• 移动通信的发展 • 移动的基本功能 • 移动网络的特征 • WCDMA 网络的发展 • 走向成熟的3G
2
第三代移动通信技术--WCDMA
• 移动通信的发展
• 移动的基本功能 • 移动网络的特征 • WCDMA 网络的发展 • 走向成熟的3G
基站1
系统负荷不满
基站2
系统满负荷
17
无线传播特性-多径衰落
多径传播
t2
t1 t0
t3
时间离散
t0
tt 1
2
t3
t
18
WCDMA 移动速度与数据速率的关
用户移动速率 2Mbps
<10 km/h
用户移动速率384kbps
<120 km/h
用户移动速率144kbps
<500 km/h
19
WCDMA 覆盖与数据速率的关系
宏 蜂 窝 384kbps 微 蜂 窝 384kbps-2Mbps 微 微 蜂 窝 2Mbps
20
第三代移动通信技术--WCDMA
• 移动通信的发展 • 移动的基本功能
• 移动网络的特征
• WCDMA 网络的发展 • 走向成熟的3G
21
未来网络发展趋势
今天 单一业务网络
未来 多业务综合网络
内容
业务网与应用平台
农村 20% 负荷 ~350 用户
0.77km 95% 室内
3.1 km 90% 室内
12.1 km 90% 车内
定向小区, 12.2k(20mE/用户) 话音
6
用户数据速率
用户业务
WCDMA系统介绍
1
第三代移动通信技术--WCDMA
• 移动通信的发展 • 移动的基本功能 • 移动网络的特征 • WCDMA 网络的发展 • 走向成熟的3G
2
第三代移动通信技术--WCDMA
• 移动通信的发展
• 移动的基本功能 • 移动网络的特征 • WCDMA 网络的发展 • 走向成熟的3G
基站1
系统负荷不满
基站2
系统满负荷
17
无线传播特性-多径衰落
多径传播
t2
t1 t0
t3
时间离散
t0
tt 1
2
t3
t
18
WCDMA 移动速度与数据速率的关
用户移动速率 2Mbps
<10 km/h
用户移动速率384kbps
<120 km/h
用户移动速率144kbps
<500 km/h
19
WCDMA 覆盖与数据速率的关系
宏 蜂 窝 384kbps 微 蜂 窝 384kbps-2Mbps 微 微 蜂 窝 2Mbps
20
第三代移动通信技术--WCDMA
• 移动通信的发展 • 移动的基本功能
• 移动网络的特征
• WCDMA 网络的发展 • 走向成熟的3G
21
未来网络发展趋势
今天 单一业务网络
未来 多业务综合网络
内容
业务网与应用平台
农村 20% 负荷 ~350 用户
0.77km 95% 室内
3.1 km 90% 室内
12.1 km 90% 车内
定向小区, 12.2k(20mE/用户) 话音
6
用户数据速率
用户业务
CDMA原理CDMA通信流程PPT课件
12
第12页/共73页
问题
• 为什么有时位置登记要到HLR去登记有时不去呢？ • 位置登记消息中的MSCID到底是什么意思，有什么作用
呢？ • 关机为什么需要登记，有什么作用？
13
第13页/共73页
解答
• 问题一：位置登记不是每一次都到HLR上去登记的。当 VLR中已经有了该用户的数据且用户处于激活态时则只 需在该VLR中登记即可，当VLR里没有该用户的数据时 才到HLR上去登记。
3. SSD UPDAT E REQ( RANDSSD)
2.authdir
4.BASE CHALLENGE(RANDBS)
5.BSCHALL (RANDBS)
6.bschall (AUT HBS)
7. BASE CHANNENGE RSP(AUT HBS)
8. SSD UPDAT E (SUCCESS) 9. UNIQUE CHALLENGE(RANDU) 10.UNIQUE CHALLENGE RSP(AUT HU)
• 问题二：MSCID就是MSC识别。它主要由SID＋ SWNO组成也即系统识别码和交换机号组成；由它唯一 的识别一个交换机实体，它有漫游判断等作用。
• 问题三：关机登记主要是通知HLR用户已经关机，如果 有其他用户再拨打它的时候可以根据HLR里的状态就直 接回送接入拒绝MS已关机。
14
第14页/共73页
手机挂机
手机短消息
补充业务 预付费手机
位置登记流程、鉴权流程 呼叫流程、鉴权流程 切换流程、鉴权流程 呼叫流程 短消息流程、鉴权流程
补充业务流程、鉴权流程
智能流程（主要为PPC流程）
6
第6页/共73页
小结
• 本章主要简单讲述了CDMA的一些常见的流程包括：位置登记流程、鉴 权、切换、呼叫、补充业务、短消息和智能流程，学习完本章需要达到 对CDMA的流程的种类有一个大概的了解。
第12页/共73页
问题
• 为什么有时位置登记要到HLR去登记有时不去呢？ • 位置登记消息中的MSCID到底是什么意思，有什么作用
呢？ • 关机为什么需要登记，有什么作用？
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第13页/共73页
解答
• 问题一：位置登记不是每一次都到HLR上去登记的。当 VLR中已经有了该用户的数据且用户处于激活态时则只 需在该VLR中登记即可，当VLR里没有该用户的数据时 才到HLR上去登记。
3. SSD UPDAT E REQ( RANDSSD)
2.authdir
4.BASE CHALLENGE(RANDBS)
5.BSCHALL (RANDBS)
6.bschall (AUT HBS)
7. BASE CHANNENGE RSP(AUT HBS)
8. SSD UPDAT E (SUCCESS) 9. UNIQUE CHALLENGE(RANDU) 10.UNIQUE CHALLENGE RSP(AUT HU)
• 问题二：MSCID就是MSC识别。它主要由SID＋ SWNO组成也即系统识别码和交换机号组成；由它唯一 的识别一个交换机实体，它有漫游判断等作用。
• 问题三：关机登记主要是通知HLR用户已经关机，如果 有其他用户再拨打它的时候可以根据HLR里的状态就直 接回送接入拒绝MS已关机。
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第14页/共73页
手机挂机
手机短消息
补充业务 预付费手机
位置登记流程、鉴权流程 呼叫流程、鉴权流程 切换流程、鉴权流程 呼叫流程 短消息流程、鉴权流程
补充业务流程、鉴权流程
智能流程（主要为PPC流程）
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第6页/共73页
小结
• 本章主要简单讲述了CDMA的一些常见的流程包括：位置登记流程、鉴 权、切换、呼叫、补充业务、短消息和智能流程，学习完本章需要达到 对CDMA的流程的种类有一个大概的了解。
WCDMA基础介绍
Uu
UE
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UTRAN处理所有与无线接入相关的功能。 UE则是与用户的接口。 CN与UTRAN之间的接口称为Iu接口， UTRAN与UE之间的接口称为Uu接 口。 WCDMA的系统结构，其中UTRAN是由一个或多个无线网络子系统（RNS ）组成。 一个RNS 由一个无线网络控制器（RNC）和一个或多个Node B组成。 RNC可以通过Iur接口与另一个RNC相连。 RNC与Node B之间通过Iub接口相连。
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6) （2）发起鉴权和加密流程
(6)
(6)
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普通位置更新
UE (1)
RNC (1)
新MSC/VLR
原MSC/VLR HLR
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6)
(6)
(6)
（3）跨MSC位置更新，向HLR发起位置更新，携带新MSC号、原MSC号 和IMSI。
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1、 CS起呼流程 电路交换业务起呼流程主要有以下几个基本过程： 第一步，建立RRC连接。起呼时，首先由UE的RRC接收到非接入层的请求发送RRC连接建 立请求消息给UTRAN，在该消息中包含被叫UE号码，业务类型等等。UTRAN接收到该消息后 ， 根据网络情况分配无线资源，并在RRC CONNECTION SETUP消息中发送给UE，UE将根据消 息配 置各协议层参数，同时返回确认消息。 RRC连接建立有两种情况：公共信道上的RRC连接建立和专用信道上的RRC连接建立。两者 的区别在于RRC连接使用的传输信道不同，因而连接建立的流程有所区别。 第二步，Iu信令连接的建立。在RRC连接建立后，UE将向CN发送业务请求。此时UE的RRC 发送INITIAL DIRECT TRANSFER消息，在该消息中包含非接入层的信息（CM SERVICE REQUEST ）。RNC接收到该消息后，RNC的RANAP发送INITIAL UE MESSAGE，将UE的非接入层消息透明转 发给CN，在该消息发送的同时建立Iu信令连接。在Iu信令连接建立后，UE和CN之间的非接入 层消息传输使用DOWNLINK DIRECT TRANSFER和UPLINK DIRECT TRANSFER消息进行。
5-WCDMA系统基本原理
编码类型
语音业务：卷积码（1/2、1/3），约束长度为9，加8个尾比特 数据业务：Turbo码（1/3），两个8状态的并行级联卷积码构成， 加6个尾比特
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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：
... 452 453 454 ……
流类业务
交互类业务
背景类业务
不同业务QOS要求
时延
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WCDMA协议版本的演进
保留2G/2.5G核心网
保留WCDMA
R99 RAN 核心网电路域 采用NGN架构， 以IP承载话音 业务
核心网增加IM（IP多媒体
全IP解决方案 HSUPA Phase II 单载波 上载速率高达5.76Mbps HSPA＋(64QAM, CPC,MIMO) LTE (OFDMA , MIMO)
45 MHz
120 MHz 45 MHz 95 MHz
VII
VIII IX
2500-2570 MHz
880 – 915 MHz 1749.9-1784.9 MHz
2620-2690 MHz
925 – 960 MHz 1844.9-1879.9 MHz
√
√ √
Page 5
丰富的3G业务
误码
会话类业务
┏━○2 ┃ ┃ ┃ ┗━ 3
┏ ○6 ┃ SF=16 ┃ ┏ ●C(16,14):HS-PDSCH 2 ┫ ┃ ┗ 7 ┫ ┗ ●C(16,15):HS-PDSCH 1
● CCH ● HSDPA ○ DCH