WCDMA基础(一天)

WCDMA基础知识培训2008年10月2WCDMA初级培训WCDMA业务WCDMA产业进展移动通信系统概述WCDMA系统构成3WCDMA引领全球3G市场全球商用3G网络中，72％是WCDMA网络WCDMA是3G市场最成熟、应用最广泛、用户群体最大的制式！网络数截至08年一季度末，全球共有WCDMA商用网络211个，分布在全球91个国家用户数截至07年底，全球WCDMA用户达到17900万，年增长速度达到81％。预计到2009年底，全球WCDMA用户数超过5亿（数据来源：GSA）终端种类支持WCDMA的终端已经突破800款4未来三年移动用户的快速发展将带来新的市场格局随着三家移动运营商全面竞争，2008--2010年三年将依然是用户高速增长的三年，三年的新增移动用户将接近3亿未来三年是确定移动市场格局、移动语音用户向移动数据用户转型的关键三年3G网络的建设将改变移动数据用户竞争格局，WCDMA技术及应用优势明显5WCDMA优势分析—技术演进路线明确6WCDMA优势分析—产业链成熟，终端丰富截至2008年2月，全球有超过900款WCDMA终端，超过110家手机设备商从事这方面的工作WCDMA手机外型/重量得到很大改进终端类型不断丰富，已有手机、PDA、数据卡、便携电脑等7WCDMA劣势分析—2.1GHz链路损耗较大8BBU+RRU分布式建网－快速部署2G机房挂墙安装置于2G传输架中置于2G设备内部壁挂抱杆9中国联通将引领未来WCDMA产业发展中国联通借助WCDMA成熟的产业链现状，依托国内庞大的用户群体，必将成为未来全球WCDMA的影响者利用WCDMA/HSDPA高速数据业务能力，抢夺高端用户市场，发展无线宽带用户，改变用户群结构，把握更大的话语权10快速部署HSDPA，获得先发优势从全球运营形势及产业链发展现状两个维度考虑，建议中国联通快速部署一张HSDPA网络，同时全网支持向HSUPA的软件升级，利用高速数据业务抢占市场，获得先发优势2008年将成为全球HSDPA网络部署的高峰期，同时HSUPA也将实现飞速发展11WCDMA初级培训WCDMA业务WCDMA产业进展移动通信系统概述WCDMA系统构成12你知道什么是移动通信吗所谓移动通信就是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。13和有线通信相比有什么特点呢?特点:终端具有可移动性采用无线接入方式具有漫游和切换功能为实现个人通信提供了可能无论任何人(Whoever)在任何时候(Whenever)在任何地方(Wherever)与另一个人(Whomever)进行任何类型(Whatever)的通信瓶颈:电磁波资源有限14WCDMA通信模型信道编码交织去交织信道解码15床前明月光春眠不觉晓白发三千丈红豆生南国床床前前明明月月光光春春眠眠不不觉觉晓晓白白发发三三千千丈丈红红豆豆生生南南国国床春白红床春白红前眠发豆前眠发豆明不三生明不三生月觉千南月觉千南光晓丈国光晓丈国床春白红？？？？？？？？前眠发豆明不三生明不三生月觉千南月觉千南光晓丈国光晓丈国床？？前明明月月光光春？？眠不不觉觉晓晓白？？发三三千千丈丈红？？豆生生南南国国编码交织去交织解码突发错误信道编码和交织技术的使用扩频通信原理16CDMA与扩频技术密不可分CDMA（码分多址）起源于扩频技术。由于扩频技术具有抗干扰能力强、保密性能好的特点，80年代就在军事通信领域获得了广泛的应用。为了提高频率利用率，在扩频的基础上，人们又提出了码分多址的概念，即在同一频带内，利用不同的地址码来区分无线信道。码分多址必须与扩频技术结合起来使用。在民用移动通信中，码分多址主要与直接序列扩频技术相结合，构成码分多址直接序列扩频通信系统。17S1xC1S2XC2WS1S2扩频解扩(S1xC1)+(S2xC2)Air-IF空中接口[S1xC1+S2xC2]xC1=S1[S1xC1+S2xC2]xC2=S2NSC1xC2=0,C1,C2,有正交性直序扩频技术18码序列的正交－累加为0表示正交码序列的正交性扩频通信原理19-11-11-1-111-1-111-11-11解扩-11-11-1-1111-11-11111-4400判断-111-11-1-11扩频积分扩频解扩过程举例扩频通信原理20实际上扩频和解扩必须配合才能起到对抗干扰的作用。首先，经过扩频后，所有信号音都会被扩展，功率密度下降。经过解扩后，信号被收缩，功率密度提高。但是我们遇到的干扰是信道干扰，没有经过扩频，这样解扩时，不能像信号一样收缩，反而被扩展，功率密度下降，对有用信号的干扰就大大下降了。为什么扩频技术抗干扰能力强？21fS（f）f0扩频前的信号频谱信号S（f）ff0扩频后的信号频谱信号S（f）ff0解扩频后的信号频谱信号干扰噪声fS（f）f0解扩频前的信号频谱信号干扰噪声信号窄带干扰宽带干扰扩频通信示意图扩频通信原理22抗干扰能力强保密性高低发射功率易于实现大容量多址通信占用频带宽扩频通信的特点扩频通信原理23移动通信组网技术---蜂窝技术简单地说，就是把移动电话的服务区别分为一个个正六边形的子区，每个小区设一个基站。形成了形状酷似“蜂窝”的结构，因而把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信方式。GSM900/1800:3G(WCDMA):24移动通信组网技术---多址技术由于移动用户在不断的随机运动，建立他们之间的通信，首先必须引入区分和识别动态用户地址的多址技术。分类：频分多址（FDMA）时分多址（TDMA）码分多址（CDMA）频率时间TDMA时间频率FDMA频率时间码字CDMA25频分多址（FDMA）发信机2接收机1发信机1f1f2接收机２26时分多址（TDMA）发信机2f1接收机发信机127码分多址（CDMA）接收机1只能处理发信机1发送的信号,它们有相同的地址码发信机2Code1Code1Code2接收机1发信机1f128移动通信组网技术---双工技术双工技术：区分用户的上行/下行信号频分双工(FDD)：以不同频率区分上行和下行•WCDMA、CDMA2000使用FDD•优点：实现简单•缺点：上下行业务不对称时频谱利用率低29时分双工（TDD）时分双工(TDD)：以不同时隙区分上行和下行•TD-SCDMA使用TDD•优点：上下行业务不对称时可灵活分配时隙，频谱利用率高•缺点：实现复杂，需要GPS同步30多址技术和双工技术的应用在实际组网中,各种多址技术混合应用31第一代模拟移动通信系统第一代：模拟移动通信系统1979:芝加哥AMPS(AdvanceMobilePhoneService)1981:北欧NMT(NordicMobileTelephone)1985:英国TACS(TotalAccessCommunicationSystem)业务语音缺点频谱利用率低终端笨重且昂贵漫游范围小安全性低32第二代数字移动通信系统第二代：数字移动通信系统1992:欧洲GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)1995:美国IS95即CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)美国IS-136即D-AMPS(Digital-AdvanceMobilePhoneService)日本PDC(PersonalDigitalCellular)业务语音和低速率数据业务缺点容量不大多种制式不兼容数据传输速率低33GSM2.5G演进方案GPRS(GeneralPacketRadioService)原理:分组交换技术,无线资源利用率高速率:171.2kbit/sEDGE(EnhancementDataratesforGPRSevolution)原理:分组交换技术,新的调制技术:8PSK速率:473.6kbit/s34第三代移动通信系统第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，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通信的通信系统第三代移动通信系统-IMT2000(3G统称-代名词)1985年ITU(国际电联)提出FPLMTS(未来公众陆地移动通信系统)1996年正式更名为IMT2000IMT2000InternationalMobileTelecommunications-2000工作频段:2000MHz左右业务速率:2000Kbit/s商用市场:2000年左右35第三代移动通信标准化组织36IMT2000无线技术及标准规范IMT2000主要需求:高度一致的全球设计规划,统一“空中接口”与固定网之间的业务兼容高质量服务全世界漫游多媒体应用，广泛的业务及终端设备IMT2000移动环境:车速环境144Kbps步行环境384Kbps室内环境2Mbps373G主要无线标准UMTS：两种模式IMT-DS,又称UMTSFDD：W-CDMA(DirectSequence)直序扩频IMT-TC,又称为UMTSTDD(宽带-CDMA+TDMA)两种变化:高码片速率(3.84Mcps)/低码片速率(1.28Mcps)[TD-SCDMA]IMT-MC,又称为CDMA2000FDD-MC：W-CDMA接入（Multi-Carrier）多载波两步：1xRTT（1XEV-DO/1XEV-DV）和3xRTTFDD-DSFDD-MCTDD383G技术体制WCDMA由标准化组织3GPP所制定cdma2000体制是基于IS-95的标准基础上提出的3G标准，目前其标准化工作由3GPP2来完成TD-SCDMA标准由中国无线通信标准组织CWTS提出，目前已经融合到3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中39三种制式的比较WCDMAcdma20001XTD-SCDMA信道间隔5MHz1.25MHz1.6MHz接入方式单载波宽带直接序列扩频CDMA单载波宽带直接序列扩频CDMATDMA+CDMA双工方式FDDFDDTDD码片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps基站同步方式异步(不需GPS)or同步同步(需GPS)同步幀长10ms20ms等5ms子幀调制方式QPSK(前向),BPSK(后向)QPSK(前向),BPSK(后向)QPSK切换软切换,频间切换,与GSM间的切换软切换,频间切换,与IS-95间的切换硬切换或接力切换语音编码自适应多速率AMR可变速率自适应多速率AMR功率控制开环,闭环(最高1500Hz),外环开环,闭环(最高800Hz),外环开环，闭环(最高200Hz),外环40无线技术演进概况WCDMAR99/R4384kbpsHSDPADL:14.4MbpsHSUPAUL:5.76MbpsHSPA+DL40MbpsUL10MbpsLTEDL100MbpsUL50MbpsTD-SCDMAR4384kbpsHSDPAR5DL:2.8MbpsMC-HSDPADL:19.8MbpsHSUPAUL:2.2MbpsHSPA+DL40MbpsUL10MbpsLTEDL100MbpsUL50MbpsEVDORevODL:2.4MbpsUL:153kbpsR1DL:63.36MbpsUL:28.22MbpsEVDORevADL:3.1MbpsUL:1.8MbpsEVDORevBDL:14.7MbpsUL:4.9MbpsEVDORevCDL:100MbpsUL:50MbpsR1.xDL:130MbpsUL:56MbpsR2DL:350MbpsUL:200Mbps4GOFDM技术WCDMA无线技术演进路线TD-SCDMA无线技术演进路线CDMA2000无线技术演进路线WiMAX无线技术演进路线40M~100Mbps5M~40Mbps100k~5Mbps2001~2006年2007年2008年2009年2011年41LTE目标及关键技术42LTE能做什么?433G频谱分配44中国3G频谱分配45