3G直放站培训课件(PPT 206页)

1、3G直放站培训直放站培训3G系统基本原理第一代模拟蜂窝移动通信系统历史回顾历史回顾：1978年美国贝尔实验室开发了AMPS(Advance Mobile Phone Service)系统，实现了真正意义上的可以随时随地的大容量蜂窝移动通信系统。1987年，中国第一个TACS制式模拟移动电话系统建成商用，AMPS也曾被引入中国。主要标准：主要标准：美国的AMPS，欧洲的TACS，英国的ETACS,欧洲的NMT-450和NMT-900，日本的NTT和JTACS/NTACS. .主要特点：主要特点： 接入方式采用FDMA，当一个呼叫建立后，该用户在其呼叫结束以前一直单独占用一个频道。 调制方式：FM

2、 业务种类单一，以话音业务为主 系统保密性较差 频谱效率较低，有限的频谱资源和无线用户容量之间矛盾十分突出。第二代数字蜂窝移动通信系统-GSM历史回顾历史回顾：1992年第一个数字蜂窝移动通信系统欧洲的GSM网络在欧洲开始铺设，由于其优越的性能，迅速在全球扩张，成为目前全球最大的蜂窝通信系统。1993年，中国第一个数字移动电话GSM系统建成开通，中国电信和中国联通都采用了GSM。主要特点：主要特点： 微蜂窝小区结构。 数字化技术语音信号数字化 新的调制方式GMSK、QPSK等 FDMA/TDMA 便于实现通信安全保密。第二代数字蜂窝移动通信系统CDMA历史回顾历史回顾：1995年，美国的高通公

3、司（QualcommQualcomm)提出了一种采用码分多址（CDMACDMA）方式的数字蜂窝系统技术解决方案（IS-IS-95CDMA95CDMA），目前已分别在中国香港、韩国、北美等国家和地区投入使用，用户反映良好。CDMACDMA系统的主要特点：系统的主要特点： 用户的接入方式采用码分多址 软容量、软切换，系统容量大 抗多径衰落 可运用话音激活、分集接收等先进技术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，考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场，工作的频段在2000MHz，且最高业务速率为2

4、000Kbps，故于1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000） 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3G驱动力 第三代的主动权受到下面几个支配力量第三代的主动权受到下面几个支配力量的驱使：的驱使：国际移动通信IMT-2000进程（85年启动）日益增长的无线业务需求：许多系统如D-AMPS，GSM，PDC，PHS已经超出容量希望更高质量的语音业务希望在无线网络中引入高速数据

5、和多媒体业务基本十年一代的移动通讯发展速度3G主要特点 支持移动多媒体业务 宽带CDMA技术 高频谱效率 FDMA/TDMA/CDMA 从电路交换到分组交换高保密性 全球范围无缝漫游系统 微蜂窝结构IMT-2000 19851985年提出年提出FPLMTSFPLMTSFuture Public Land Mobile Telecommunications System 19961996年正式更名为年正式更名为IMT-2000IMT-2000International Mobile Telecommunications 欧洲称欧洲称UMTSUMTSUniversal Mobile Telecom

6、munication SystemsIMT-2000的目标、要求 全球统一频段、统一标准、全球无缝覆盖 高频谱效率 高服务质量，高保密性能 提供多媒体业务，速度最高到2Mb/s车速环境：144kb/s步行环境：384kb/s室内环境： 2Mb/s 易于第二代系统的过渡、演进 终端价格低3G技术体制技术体制 WCDMA由欧洲标准化组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)所制定，受全球标准化组织、设备制造商、器件供应商、运营商的广泛支持，将成为未来3G的主流体制。 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3GPP

7、2来完成。 TD-SCDMA标准由中国无线通信标准组织CWTS提出，目前已经融合到了3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中。WCDMA标准发展历程WCDMA标准规划清晰，制定严谨标准规划清晰，制定严谨WCDMA支持HSDPA技术，顺应未来高速无线数据业务的需求WCDMA将分阶段引入IP，目标是实现全网的IP化，标准比较完善WCDMA 2001/06及以后发布的协议能够保持前向兼容3GPP Rel993GPP Rel4 3GPP Rel5 功能冻结功能冻结时间点时间点2000/032001/032002/03GSM/GPRS核心网WCDMA FDD电路域IP话音承载电路域CS/MGWTD-S

8、CDMAVoIP QoS是关键IP实时多媒体HSDPACDMA2000标准发展历程CDMA2000标准发展标准发展 CDMA2000在核心网标准和技术方面相对滞后IS-95A规范完成规范完成时间点时间点199519982000QCELP话音编码9.6kbps115.2kbps 8码道捆绑307.2kbps话音容量加倍cdma20001xEV-DO/DV 2002DO:高速数据业务DV:高速数据业务话音业务IS-95Bcdma20001x cdma2000-3x TD-SCDMA标准发展历程WCDMA发展历程GSMGPRSWCDMA演进与发展演进与发展演进与发展演进与发展WCDMA技术特点 核心

9、网基于GSM/GPRS，保持与GSM/GPRS的兼容 核心网基于TDM/ATM/IP技术，向全IP演进 核心网分为电路域和分组域 无线侧基于ATM技术. MAP技术和GTP是移动性管理的关键 新的空中接口技术WCDMAWCDMA技术特点RTT技术 信道带宽：5Mhz，码片速率3.8Mcps 语音编码：AMR 信道编码：卷积码和TURBO码 调制方式：上行QPSK，下行BPSK 发射分集方式：TSTD/STTD/FBTD 功率控制：上下行闭环功率控制和外环功控 基站同步方式：同步和异步CDMA2000技术特点 电路域继承2G IS95 CDMA网络，引入WIN为基本架构得业务平台 分组域基于MI

10、P技术的分组网络 无线接入网以ATM交换机为平台，提供丰富的物理接口 空中接口CDMA2000兼容IS95CDMA2000技术特点RTT技术 信道带宽：N*1.25MHz 码片速率：N*1.2288Mcps N=1,3,6,9,12 语音编码：8K/13K QCELP 8K EVRC 信道编码：卷积编码，TURBO码 调制方式：上行QPSK，下行BPSK 解调方式：导频辅助的相干解调 发射分集方式：OTD,STD 功率控制：上下行闭环功率，外环功控 基站同步方式：GPS/GLONASSTD-SCDMA技术特点 核心网络基于GSM/GPRS网络演进，保持与GSM/GPRS网络的兼容性 核心网络可

11、基于TDM/ATM/IP技术，可向全IP演进 核心网分为分组域和电路域 无线侧基于ATM技术，向IP方向发展 MAP技术和GTP是核心 空中接口TDSCDMATD-SCDMA技术特点 3S 主要特点：智能天线（Smart Antenna）、同步CDMA（Synchronous CDMA）、软件无线电（Software Radio） 关键技术：智能天线+联合检测、多时隙CDMA+DS-CDMA、同步CDMA、信道编译码和交织、接力切换造成技术不同的原因（1） 网络部分一定要保持与第二代的兼容性，即第三代网络是基于第二代网络逐步发展演进。第二代网络有两大核心网：GSM MAP和IS-41 在无线接

12、口方面，美国的IS-95 CDMA和IS-136 TDMA运营商强调后向兼容（演进型）；欧洲的GSM、日本的PDC运营商无线接口不后向兼容（革命型）。核心网与无线接入网接口的关系造成技术不同的原因（2）频谱对技术的选用起着重要地作用： ITU分配的IMT-2000频率在美国用于PCS业务 由于美国要和第二代共用频谱，强调无线接口的后向兼容。 其他国家几乎都有新的IMT-2000频段。 高通的专利问题 竞争 三种制式技术比较项目WCDMACDMA2000TD-SCDMA带宽5MHz1.25MHz1.6MHz码片速率3.84Mcps1.2288Mcps1.28Mcps双工方式FDDFDDTDD核心

13、网GSM-MAPANSI-41GSM-MAP网络同步异步同步（可选）同步（GPS）同步标准进程R99.R4.R5.R63GPP2 R0，A,B,CR4,R5扩频方式DSDS(1x)，MC（3X）DS调制方式BPSK/QPSKBPSK/QPSKQPSK信道编码卷积码TURBO码卷积码 TURBO卷积码TURBO帧结构10MS5/20MS10MS功率控制1500hz800200三大标准的比较（1）WCDMASC6SC4SC3SC1SC7SC5SC2CDMA2000GPSPN5PN7PN4PN3PN1PN2PN6TD-SCDMAGPSSC7SC1SC6SC5SC2SC3SC4同步小区同步小区以同一以

14、同一PN序列的不同时移序列的不同时移来区分小区来区分小区系统实现简单，易于实现切系统实现简单，易于实现切换及小区搜索换及小区搜索整个系统的运行依赖于整个系统的运行依赖于GPS异步小区异步小区以不同的扰码来区分小区以不同的扰码来区分小区避免了对避免了对GPS的依赖的依赖小区搜索及切换等过程的复小区搜索及切换等过程的复杂性增加杂性增加同步小区同步小区为了降低时隙间干扰并便于为了降低时隙间干扰并便于终端对邻小区的测量，需保终端对邻小区的测量，需保证基站间同步证基站间同步 目前首选方案是每个基站配目前首选方案是每个基站配外接参考时钟口（例如外接参考时钟口（例如GPS）三大标准的比较（2）虽然cdma2

15、000、WCDMA和TD-SCDMA同属3G的主流技术标准，但是仍然可以将其分为两类：cdma2000、WCDMA并作一类，TD-SCDMA则和前两者分开讨论。之所以可以这样做，是因为在技术上cdma2000和WCDMA是FDD的标准，而TD-SCDMA则是一个TDD标准。TDD与FDD的比较（1）在第三代移动通信中存在的两种双工方式FDD 适合于大区制的全国系统 适合于对称业务，如话音、交互式实时数据业务等TDD 适合于高密度用户地区：城市及近郊区的局部覆盖 适合于对称及不对称的数据业务，如话音、实时数据业务、特别是互联网方式的业务 能提供成本低廉的设备预计在3G中，使用移动卫星实现全球覆盖

16、，使用FDD提供大区制对称业务，在城市及近郊区使用TDD系统，用多模终端实现漫游。TDD与FDD的比较（2）TDD比FDD的优势： 频谱利用率高 支持多种通信接口 频谱灵活性强 系统性能稳定 与传统系统兼容性好 系统设备成本低 支持与传统系统间的切换功能TD-SCDMA比WCDMA劣势TD-SCDMA因要与GSM的小区兼容，小区复用系数为3，降低了频谱利用率TD-SCDMA频带宽度窄，不能充分利用多径，降低了系统效率，实现软切换和软容量能力较困难TD-SCDMA系统要精确定时，小区间保持同步，对定时系统要求高。而WCDMA则不需要小区间同步，可适应室内、室外，甚至地铁等不同环境的应用。TD-S

17、CDMA只适合微蜂窝，对高速移动的支持比较差，而WCDMA对移动性的支持更加优质，适合宏蜂窝、蜂窝、微蜂窝组网。尤其是在从GSM网向3G的过渡过程中，WCDMA的优势较为明显。WCDMA与CDMA2000的比较 WCDMA使用的带宽和码片速率（3.84Mcps) WCDMA在小区站点同步方面使用异步基站 WCDMA进行功率控制的频率两倍于对方 WCDMA支持基于GSM的GPRS业务 在混合话音和数据流量方面，WCDMA的系统性能表现得更出色3G频谱分配及牌照划分3G频谱（WRC2000大会后）185019001950200020502100215022002250ReserveUMTSGSM

18、1800DECTMSSMSSIMT 2000PHSMSSIMT 2000IMT 2000MSSIMT 2000IMT 2000IMT 2000MSSUMTSMSSA D B EFABCMSSMSSMSSGSM 1800, PCSFEBBCITU IdentificationsEuropeChina*Japan,Korea (w/o PHS)Americas*1700175018009501000800850900IMT 2000IMT 20002500255026002650 2700IMT 2000UMTSGSMCellularPDCCellularMSSGSMIMT-2000IMT 200

19、0IMT 2000UPCSPCS*DIMT 20003G追加频率确认 在国际电气通信联合会（在国际电气通信联合会（ITU）的世界无线通信会议的世界无线通信会议（WRC-2000），IMT-2000的追加频率获得了承认。的追加频率获得了承认。 追加频率的分配主要考虑到将来需求的增加，增加了追加频率的分配主要考虑到将来需求的增加，增加了以下三个频段：以下三个频段：800MHz频段（806-960MHz）1.7GHz频段（1710-1885MHz）2.5GHz频段（2500-2690MHz） 该追加方案基本上采用了该追加方案基本上采用了2000年年2月月APT（亚太电气通亚太电气通信共同体）提出的方

20、案。信共同体）提出的方案。中国3G频谱分配（2002年10月）185019001950200020502100215022002250ITU1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHz1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 20002170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSChinaMSSMSSMSSFDDFDD1920 MHzTDDTDD中国3G频谱分配（2002年10月）IMT2000、欧洲的频率划分和中国一致北美的频率划分与中国的核心频段冲突第三代公众移动通信系统的工作频段为：

21、（一）主要工作频段： 频分双工（FDD）方式：19201980MHz21102170MHz； 时分双工（TDD）方式：18801920MHz、20102025MHz。 （二）补充工作频率： 频分双工（FDD）方式：17551785MHz18501880MHz； 时分双工（TDD）方式：23002400MHz，与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行制定。 （三）卫星移动通信系统工作频段： 19802010MHz21702200MHz。 全球前20名运营商3G制式选择情况China Mobile（中国）中国）拥有拥有GSM网络网络NTT DoCoMo（日本）日本）WCDMAVerizon

22、（美国）美国）cdma2000Italia Mobile（意大利）意大利）WCDMA Cingular（美国）美国）WCDMAD2 Vodafone（德国）德国）WCDMAT-Mobil（德国）德国）WCDMAChina Unicom（中国）中国）拥有拥有CDMA、GSM网络网络AT&T（美国）美国）WCDMAOmnitel Vodafone（意大利）意大利）WCDMAKDDI（日本）日本）cdma2000France Telecom Mobiles（法国）法国） WCDMATelefnica Moviles（西班牙）西班牙）WCDMAVodafone（英国）英国）WCDMASK Te

23、lecom（韩国）韩国）WCDMA/cdma2000Amrica Mvil（墨西哥）墨西哥）待定待定BT Cellnet（英国）英国）WCDMASFR（法国）法国）WCDMASprint（美国）美国）cdma2000Orange（英国）英国）WCDMA全球3G市场情况 WCDMA将在除美国韩国以外的地区占主导地位。 日本2001年正式商用WCDMA,欧洲大部分国家完称了WCDMA的牌照发放工作。 目前采用CDMA2000的国家地区：北美、韩国、南美的部分国家，还有中国、中国台湾、日本。 TD-SCDMA已经融合到3GPP中，将至少在中国得到商用。3G技术成熟度WCDMA：技术已经成熟，产品正步

24、入商用化阶段技术已经成熟，产品正步入商用化阶段日本NTT DoCoMo已实现商用商用系统设备和终端产品将从2002年下半年开始陆续规模面市WCDMA终端同cdma2000终端复杂度接近，成本主要取决于市场支持的广度800M频段频段cdma2000系统系统韩国SKT已实现商用对于800MHz频段cdma2000，设备和终端厂家的支持丰富3G核心频段的核心频段的cdma2000系统系统在全球范围内，目前鲜有选择该频段制式的运营商频段搬移带来系统设计的改变：设备、终端配套的仪器仪表及终端厂家进展缓慢，影响到设备厂家研发进程TD-SCDMA：中国标准，国家给予重点支持中国标准，国家给予重点支持中国3G

25、发展现状 信息产业部组织的3G外场测试，针对三大标准分别进行了测试。 3G牌照的发放 运营商制式的选择WCDMA系统介绍WCDMA核心网演进图3GPP版本(R99) R99版本 核心网基于GSM 与GSM不同的无线接入 引入了一套新的空中接口标准，运用了新的无线接口技术，即WCDMA技术，引入了适于分组数据传输的协议和机制，数据速率可支持144，384Kbit/s及2Mbit/s3GPP版本（R4） 和R99无线侧基本一样 核心网变化较大：CS域控制和数据分离增加了MGW 支持电路域多媒体消息业务3GPP版本(R5) 3GPP Rel-5将完成对IP多媒体子系统（IMS）的定义，如路由选取以及

26、多媒体会话的主要部分。Rel-5的完成将为转向全IP网络的运营商提供一个开始建设的依据 Rel-5计划的主要特性有：UTRAN中的IP传输、高速下行分组数据业务的接入（HSDPA）、混合ARQIIIII、支持RAB增强功能、对IubIur的无线资源管理的优化、UE定位增强功能、相同域内不同RAN节点与多个核心网节点的连接以及其它原有Rel-5的功能R99、R4、R5关系原则上R99的规范是R4规范集的一个子集,若在R99中增加新的特征，就把它升级到R4。同样R4规范集是R5规范集的子集，若在R4中增加了新的特征就把它升级到R5。按计划R4要在2001年3月完成，R5要在2001年12月完成WC

27、DMA的网络单元构成R99网络拓扑图PSTN/ISDNvCAN : Central ATM Networkv SC : Short Message Centerv CG : Charging Gateway Voice Packet MultimediaHLRUMTSInternetHLRHLRR99网元介绍 无线接入网络(Radio Access Network，RAN)：其中无线接入网络处理所有与无线有关的功能； 核心网络(CoreNetwork，CN)：处理WCDMA系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。 CN从逻辑上分为： 电路交换域(Circuit Swi

28、tched Domain，CS)； 分组交换域(Packet Switched Domain, PS)。UMTS体系结构UMTS体系结构Uu接口一般原则 Uu接口是一个开放的接口，实现不同厂商的NodeB和UE进行互连 物理层功能基本上在NodeB实现 MAC层以上协议基本上在RNC终结，无线资源由RNC集中管理 采用逻辑信道/传输信道/物理信道3层映射关系 测量根据RRM算法需要可配置，NodeB对测量报告不做处理Uu接口功能 调制/解调和扩频/解扩 频率和时间(chip, bit, slot, frame)同步 测量并向高层指示 压缩模式支持 收发分集 其他基带处理功能WCDMA和和GSM

29、空中接口的主要区别空中接口的主要区别WCDMAGSM载波间隔5MHz200kHz频率重用因子1118功率控制频率1500Hz2Hz或更低服务质量控制无线资源管理算法网络规划（频率规划）频率分集5MHz频率的带宽使其可采用Rake接收机进行多径分集跳频分组数据基于负荷的分组调度GPRS中基于时隙的调度下行链路发射分集 支持以提高下行链路的容量标准不支持，但可以应用WCDMA和和IS-95空中接口的主要区别空中接口的主要区别WCDMAIS-95载波间隔5MHz1.25MHz码片速率3.84Mchip/s1.2288Mchip/s上行链路：800Hz下行链路：慢速功率控制基站同步不需要需要，典型的做

30、法是通过GPS频率间切换需要，使用分槽式测量可以采用，但未规定具体的测量方法有效的无线资源管理算法 支持，提供所请求的QoS不需要，因其是只为传送话音设计的网络分组数据基于负荷的分组调度把分组数据作为短时电路交换呼叫来处理下行链路发射分集支持，以获得更高的下行链路容量标准不支持功率控制频率1500Hz上、下行链路都有Iu接口一般原则 Iu接口是一个开放的多厂商设备兼容的标准接口 Iu支持在协议层的UE的分离 Iu支持UE与CN之间的透明非接入层信令的传输 对于控制面和用户面Iu规则必须支持无线网络层和传输网络层分离，允许他们各自独立改变Iur接口一般原则 Iur接口是一个开放的接口，实现不同厂

31、商的RNC之间互连 实现接口上无线网络层与传输网络层的分离，使得各自可以引入更新的技术 Iur接口将支持两个RNCs之间的信令信息的交换，另外该接口应能支持一个或多个Iur数据流 从逻辑的观点来看，Iur是两个RNCs之间的一个点到点的接口，即使两个RNCs之间缺少物理上的直接连接，点到点的逻辑接口也应能实现 如果RRC连接是基于专用信道，Iur标准允许增加/删除属于任何RNS（同一PLMN内）的小区的无线链路 Iur接口规范允许一个RNC可以访问任何其它RNC（同一PLMN内）以建立Iur信令承载Iur接口协议功能 传输网络管理： 公共传输信道的业务管理： 公共传送信道资源的准备、寻呼、公共

32、传输信道数据传输 专用传输信道的业务管理： 无线链路的建立/增加/删除、测量的上报、专用传输信道数据传输 下行共享传输信道和TDD上行共享传输信道的业务管理： 无线链路的建立/增加/删除、容量分配、上下行共享信道数据传输 公共和专用测量目标的测量报告Iub接口一般原则 Iub接口开放，实现不同厂家的RNC和NodeB的互连 Iub接口支持NodeB的逻辑O&M Iub接口无线网络功能和传输网络功能分离，以便未来引进新技术Iub接口协议功能（1） Iub传输资源管理 Node B的逻辑OAM 小区配置管理 公共传输信道配置管理 无线网络性能测量 资源事件管理 无线网络配置校齐 实现特定的

33、OAM传输 系统信息管理Iub接口协议功能（2） 公共信道传输管理 接入控制 功率管理 专用传输信道数据传输 专用、共享信道传输管理 无线链路的管理和监控 信道分配 功率管理 测量的上报 专用传输信道数据传输 定时和同步管理 传输信道同步 接点同步（RNC和Node B间）多址技术与双工技术 多址技术：时分多址频分多址码分多址 双工技术：时分双工频分双工多址技术图示频率时间TDMA时间频率FDMA频率时间码字CDMA传统多址技术传统多址技术码分多址技术码分多址技术（直接扩频方式）（直接扩频方式）码分多址（CDMA） 多用户共享同一频率，频谱利用率大大提高； CDMA系统是自干扰系统系统内用户存

34、在互相之间的干扰； CDMA系统的用户容量是软容量，当用户数目增加时，对所有用户而言，系统性能下降；相应当用户数目减少时，系统性能提高；CDMA的几种不同形式 直接扩频码分多址（DSCDMA）多用户完全同一时间、同一地点占用同一频率资源可以使用RAKE接收技术；利用宏空间分集，多个基站同时监听；实现软切换，大大降低切换掉话率，提升服务质量。 跳频码分多址（FHCDMA）单一用户单一时刻占用的频谱带宽较窄，占用频率随时间变化按一定规律跳变，跳变规律由地址码确定。 跳时码分多址（THCDMA）单一用户不定时占用较宽的频谱，占用的时间按一定规律改变，时间改变的规律由地址码确定。CDMA示意图freq

35、uencytimeDSFHTH扩频因子与业务速率 符号速率扩频因子码片速率如WCDMA，码片速率3.84MHz，扩频因子4，则符号速率960Kbps；cdma2000-1x，码片速率1.2288MHz，扩频因子64，则符号速率19.2Kbps； 符号速率（业务速率校验码）信道编码重复或打孔率如WCDMA，业务速率384Kbps，信道编码1/3Turbo码，符号速率960Kbps；cdma2000-1x，业务速率9.6Kbps，信道编码1/3卷积码，符号速率19.2Kbps；WCDMA编码技术编码目的：使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差。同时在原数据流中加入冗余信息，提高数据传输速

36、率。主要有两种编码方法：卷积码：在WCDMA系统中主要用于低速率的话音信道和 控制信道；Turbo码：主要用于分组业务数据的传送。Rake接收机（1）QI合 并 相 加I延 迟 估 计相 位旋 转信 道估 计延 迟均 衡IQ第 一 径第 二 径第 三 径基 带 输入 信 号时 间 量 （ 径 位 置 ）的相 关 器带 D L L本 地扩 频 码Rake接收机（2）RAKE RAKE 接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能接收机单径接收电路单径接收电路单径接收电路搜索器计算信号强度与时延合 并合并后的信号tts(t)s(t)Rake接收机（3） 由于无线

37、传输中存在多径效应，如果不加以处理，会对正常的接收造成干扰。根据同相加强，反相抵消的原理，在通话时会感觉时断时续。 WCDMA系统中采用了Rake接收技术，将不同路径来的信号进行分离合并，使得总的接收信噪比大大提高。th(t)1 2 3 4能量t+ RAKE = (4 fingers)分集技术（1） 是通过自然界无线传播环境中的独立（或至少高度不相关）多径信号来实现的 相对投资低廉 克服小尺度衰落（由移动台附近物体的复杂反射引起），可以采用双天线接收分集 克服大尺度衰落（由于周围环境地段和地物的差别而导致的阴影区引起），可以选择一个所发信号不在阴影区的基站位置选择发射分集 发射分集技术还用来提

38、高无线通信中单用户的峰值吞吐率分集技术（2） 空间分集空间发射分集空间接收分集 极化分集：利用水平分量和垂直分量的不相关性 频率分集：宽带信号 时间分集：以超过信道相干时间的时间间隔重复发射信号，RAKE接收机，认为：一个码片时间信道的相关时间分集接收合并技术 最大比合并在接收端由N个分集支路，经过相位调整后，按照适当的增益系数，同相相加，在送入检测器进行监测 等增益合并在接收端由N个分集支路，经过相位调整后，按照相等的增益系数，同相相加，在送入检测器进行监测 选择性合并在N个分集支路中选择具有最大信噪比的支路作为输出WCDMA的发射分集 前向链路容量是当前CDMA蜂窝系统容量的瓶颈，WCDM

39、A标准在发射分集上的应用上进行了深入的研究，提出了新的发射分集方案，提高前向链路容量； 开环发射分集基于时空块编码的发射天线分集（STTD）SCH上的时间切换传输分集（TSTD） 闭环发射分集，FBI 域智能天线技术实现关键 多波束形成技术 自适应干扰抑制技术 空时二维的RAKE接收技术 多通道的信道估计和均衡技术智能天线原理 降低来自其他方向的干扰，提高所需信号方向的接收灵敏度 扩大基站的覆盖范围，改善信号的传输质量智能天线优点智能天线可以对高速率用户进行波束跟踪，起到空间隔离、消除干扰的作用；大大增加系统容量；增加覆盖范围，改善建筑物中和高速运动时的信号接收质量；提高信号接收质量，降低掉话

40、率，提高语音质量；减少发射功率，延长移动台电池寿命；提高系统设计时的灵活性。多用户检测技术 当前的CDMA接收机基于RAKE 原理，将其他用户的干扰视为噪声 基于RAKE 的CDMA系统的容量受干扰的限制 最优接收机是联合检测所有的信号，并将其他用户的干扰从期望的信号中减去（信号的相干特性是已知的，干扰是确定的） 多用户检测（MUD）称为联合检测和干扰对消，降低了多址干扰，从而提高系统的容量 多用户检测可以有效缓解远近效应问题虹信公司3G直放站介绍虹信公司3G直放站的分类（1）按传输方式来划分：GZF2100 WCDMA光纤直放站 GZF2100 WCDMA无线直放站 GZF2100 WCDM

41、A电缆传输直放站（干线放大器） 虹信公司3G直放站的分类（2）按输出功率大小来划分：GZF2100 WCDMA光纤直放站系列可分为20W、10W、5W以及2W四种 。GZF2100 WCDMA无线直放站系列可分为20W、10W、5W以及2W四种 。GZF2100 WCDMA电缆传输直放站系列可分为10W、5W、2W、1W、0.5W五种 按照客户需求，可以相应开发出不用输出功率的机型 3G直放站适应范围扩大服务范围，消除覆盖盲区。在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖。沿高速公路架设，增强覆盖效率。解决室内覆盖。将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙 。其它因屏蔽不能使信号直接穿透的区域。直

42、放站的应用原则根据不同的场合，选用不同类型的直放站。城市密集区 城市边缘 郊区、乡村 室内覆盖 虹信公司3G直放站的优势(1)参与了WCDMA数字蜂窝移动通信网直放站技术要求和测试方法的制定，对于标准的理解极其透彻 。整机采用RS485通讯的体系结构。 具有很好的自我保护功能。 有完善强大的监控、告警功能 。采取了良好的散热方案 。虹信公司3G直放站的优势(2)安装简单，易于快速实现网络优化的最低要求。 建设成本低，利于减轻移动通信运营商网络建设的投资压力。 组网灵活，便于改善现有网络的覆盖质量。 能实现“小容量，大覆盖”，提高基站设备的利用率。 能实现话务分流，增强网络的运行效率 .WCDM

43、A光纤直放站的原理框图双双工工器器近近端端光光一一体体化化单 纤监控盘监控盘基站信号50w电源电源远远端端光光一一体体化化双双工工器器低噪放低噪放功放功放300w电源电源监监 控控 盘盘近 端远 端Modem选频模块选频模块电电 池池电电 池池门门 禁禁门门 禁禁WCDMA光纤直放站组网图WCDMA无线直放站的原理框图WCDMA无线直放站的组网图WCDMA干放原理框图基站信号基站信号重发天线重发天线双工双工滤波器滤波器LNALNA双工双工滤波器滤波器监控盘监控盘FSKFSKMODEMMODEM电源电源门禁门禁蓄电池蓄电池NCSNCSATT+PAATT+PANCSNCSWCDMA干放组网图WCD

44、MA塔放原理框图WCDMA塔放组网图Node B天线塔放避雷器3G直放站性能指标及测试方法无线指标部分如果没有其它规定，以下测量方法适用于直放站的上行和下行测量。标称最大输出功率 定义标称最大输出功率是指直放站所能达到的最大输出功率，此最大输出功率应满足以下条件：（a）输入信号为WCDMA信号；（b）增益为最大增益；（c）满足本标准中所有指标要求；（d）在网络应用中不应超过此功率。指标要求厂家标称输出功率厂家标称输出功率P P指标要求指标要求P 43 dBm+2 dB and -2 dB39 P 43 dBm+2 dB and -2 dB31 P 39 dBm+2 dB and -2 dBP

45、31 dBm+3 dB and -3 dB测量方法 WCDMA信号发生器待测直放站功率计自动电平控制 定义 自动电平控制是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时，增加输入信号电平，直放站对输出信号电平的控制能力。 指标要求 当直放站输入信号电平增加10dB时，输出功率应符合最大输出功率的指标要求。测量方法 WCDMA信号发生器待测直放站功率计最大增益 定义 最大增益是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力。 指标要求 最大增益变化范围应在厂家声明值的3dB之内。 测量方法 WCDMA信号发生器待测直放站功率计增益调节范围 定义 增益调节范围是指当直放站具有可调增益时其最大增益与最

46、小增益的差值。 指标要求 25dB（室外型直放站），或厂家声明值（室内直放站）。 测量方法 WCDMA信号发生器待测直放站功率计增益调节步长及误差 定义 增益调节步长是指直放站最小的增益调节量。增益调节步长误差是指实际增益调节步长与标称增益调节步长的差值。 指标要求 增益调节步长2dB。 增益调节步长误差为土ldB/每步长；在0-10dB范围内总误差土ldB；10-20dB范围内总误差土1dB；在大于20dB范围内总误差土1.5dB。 测量方法 WCDMA信号发生器待测直放站功率计带内波动 定义 带内波动是指直放站有效工作频带内最大和最小电平的差值。 指标要求对于宽带直放站，每信道内波动2dB

47、/3.84MHz（峰峰值）。对于其他直放站，信道内波动2dB/3.84MHz（峰峰值）。测量方法 WCDMA信号发生器待测直放站功率计矢量网络分析仪A B直放站耦合器匹配负载频率误差及频率步进值 定义 频率误差是指直放站在工作频带范围内输出频率与输入频率的偏差。 频率步进值指直放站在工作频带范围内中心频率改变的频率间隔。 指标要求 频率误差应小于等于0.01ppm。 直放站在工作频带范围内频率步进值应为200KHz。 测量方法 CW信号发生器待测直放站频率计传输时延 定义 传输时延是指直放站输出信号对输入信号的时间延迟。 指标要求 宽带直放站5s； 选频直放站5.0s； 无线移频直放站10.0

48、s。 测量方法 矢量网络分析仪 A B直放站30dB衰减器输入/输出电压驻波比 定义 输入/输出电压驻波比是指直放站输入端和输出端的输入信号与反射信号的比值。 指标要求 输入/输出电压驻波比1.5测量方法 1 1 矢量网络分析仪A B直放站匹配负载噪声系数 定义 噪声系数是指直放站在工作频带范围内，正常工作时输入信噪比与输出信噪比的差值。 指标要求 室外覆盖用直放站：噪声系数5dB 室内覆盖用直放站：噪声系数6dB 对于和基站以耦合方式工作的直放站前向噪声系数不作要求。测量方法 噪声系数测量仪直放站隔离器衰减器噪声源输入输出带外增益 定义 带外增益是指直放站在工作范围外对输入信号的放大能力。指

49、标要求 与载频的频率偏移与载频的频率偏移 f_offset 最大增益最大增益 2,7 f_offset 3,5 MHz 60 dB 3,5 3,5 f_offset 7,5 MHz f_offset 7,5 MHz 4545 dB dB 7,5 7,5 f_offset 12,5 MHz f_offset 12,5 MHz 4545 dBdB12,5 12,5 MHz MHz f_offset f_offset 35 35 dB dB 测量方法 CW信号发生器待测直放站频谱分析仪频谱发射模板 定义 频谱发射模板是指在规定的频带范围内的功率小于下表中的最大电平值。 最大功率最大功率 P 43 d

50、Bm 测试滤波器测试滤波器3dB下降点频下降点频率偏移率偏移 f 与载波中心频率的偏移与载波中心频率的偏移 f_offset 指标要求指标要求 测量带宽测量带宽 2,5 f 2,7 MHz 2,515MHz f_offset 2,715MHz -14 dBm 30 kHz 2,7 f 3,5 MHz 2,715MHz f_offset 3,515MHz -14 15(f_offset- 2,715) dBm 30 kHz 2,7 f 3,5 MHz 3,515MHz f_offset 4,0MHz -26 dBm 30 kHz 3,5 f 7,5 MHz 4,0 MHz f_offset 8,

51、0MHz -13 dBm 1 MHz 7,5 f MHz 8,0 MHz f_offset f_offsetmax -13 dBm 1 MHz 指标要求最大功率最大功率 39 P 43 dBm 测试滤波器测试滤波器 3dB 下降点下降点频率偏移频率偏移 f 与载波中心频率的偏移与载波中心频率的偏移 f_offset 指标要求指标要求 测量带宽测量带宽 2,5 f 2,7 MHz 2,515MHz f_offset 2,715MHz -14 dBm 30 kHz 2,7 f 3,5 MHz 2,715MHz f_offset 3,515MHz -14 15(f_offset - 2,715) d

52、Bm 30 kHz 2,7 f 3,5 MHz 3,515MHz f_offset 4,0MHz -26 dBm 30 kHz 3,5 f 7,5 MHz 4,0 MHz f_offset 8,0MHz -13 dBm 1 MHz 7,5 f MHz 8,0MHz f_offset f_offsetmax P - 56 dBm 1 MHz 最大功率最大功率 31 P 39 dBm 测试滤波器测试滤波器 3dB 下降点下降点频率偏移频率偏移 f 与载波中心频率的偏移与载波中心频率的偏移 f_offset 指标要求指标要求 测量带宽测量带宽 2,5 f 2,7 MHz 2,515MHz f_off

53、set 2,715MHz P - 53 dBm 30 kHz 2,7 f 3,5 MHz 2,715MHz f_offset 3,515MHz P 53 15（f_offset 2,715) dBm 30 kHz 2,7 f 3,5 MHz 3,515MHz f_offset 4,0MHz P - 65 dBm 30 kHz 3,5 f 7,5 MHz 4,0 MHz f_offset 8,0MHz P - 52 dBm 1 MHz 7,5 f MHz 8,0MHz f_offset f_offsetmax P - 56 dBm 1 MHz 最大功率最大功率 P 31 dBm 测试滤波器测试滤

54、波器 3dB 下降点频下降点频率偏移率偏移 f 与载波中心频率的偏移与载波中心频率的偏移 f_offset 指标要求指标要求 测量带宽测量带宽 2,5 f 2,7 MHz 2,515MHz f_offset 2,715MHz -22 dBm 30 kHz 2,7 f 3,5 MHz 2,715MHz f_offset 3,515MHz -22 15(f_offset - 2,715) dBm 30 kHz 2,7 f 3,5 MHz 3,515MHz f_offset 4,0MHz -34 dBm 30 kHz 3,5 f 7,5 MHz 4,0 MHz f_offset 8,0MHz -21

55、 dBm 1 MHz 7,5 f MHz 8,0MHz f_offset f_offsetmax -25 dBm 1 MHz 测量方法 1 1 WCDMA信号发生器5MHz信道滤波器待测直放站频谱分析仪杂散辐射 定义 杂散辐射是指除带外杂散以外由谐波辐射、寄生辐射、互调产物及频率转移产物等产生的非期望辐射。 指标要求 一般频段的要求，上行链路杂散辐射指标要求见下表频率范围 指标要求 测试带宽 9kHz 150kHz -36 dBm 1 kHz 150kHz 30MHz - 36 dBm 10 kHz 30MHz 1GHz -36 dBm 100 kHz 1GHz Fc1 - 60 MHz 或

56、1910 MHz 中最高的一个 -30 dBm 1 MHz Fc1 60 MHz 或 1910 MHz 中最高的一个 Fc1 50 MHz or 1910 MHz 中最高的一个 -25 dBm 1 MHz Fc1 50 MHz or 1910 MHz 中最高的一个 Fc2 + 50 MHz or 1990 MHz 中最低的一个 -15 dBm 1 MHz 频频率率范范围围 指指标标要要求求 测测量量带带宽宽 1920 - 1980MHz 与 UTRA-FDD基站共存 -96 dBm 100 kHz 1920 - 1980MHz 与 UTRA-FDD基站共址 -96 dBm 100 kHz 87

57、6 - 915 MHz 与GSM900共存 -61 dBm 100 kHz 925 - 960 MHz 与GSM900共存 -57 dBm 100 kHz 876-915 MHz 与GSM900基站共址 -98 dBm 100 kHz 1710 - 1785 MHz 与DCS1800共存 -61 dBm 100 kHz 1805 - 1880 MHz 与DCS1800共存 -47 dBm 100 kHz 1710 - 1785 MHz 与DCS1800基站共址 -98 dBm 100 kHz 1893,5 - 1919,6 MHz 与PHS共存 -41 dBm 300 kHz 1880 - 1

58、920 MHz 与 UTRA-TDD共存 -52 dBm 1 MHz 2010 - 2025 MHz 与 UTRA-TDD共存 -52 dBm 1 MHz 2300 - 2400 MHz 与 UTRA-TDD共存 -52 dBm 1 MHz 1900 - 1920 MHz 与 UTRA-TDD基站共址 -86 dBm 1 MHz 2010 - 2025 MHz 与 UTRA-TDD基站共址 -86 dBm 1 MHz 测量方法 WCDMA信号发生器5MHz信道滤波器待测直放站频谱分析仪矢量幅度误差（EVM） 定义 矢量幅度误差是指理论波形与接收到的实际波形之差，是平均误差矢量信号功率与平均参考

59、信号功率之比的均方根值。 指标要求 矢量幅度误差12.5%。 峰值码域误差（PCDE） 定义 峰值码域误差是指码域中误差矢量的最大值。其中，码域矢量误差是指一个码字信号的平均功率与码域中除该码字之外的其余码字信号的平均功率之比。 指标要求 峰值码域误差-35dB。 测量方法 WCDMA信号发生器待测直放站WCDMA信号分析仪输入互调 定义 输入互调是指两个RF干扰信号的三阶或更高阶互调导致的带内干扰信号 。 指标要求与载波中心频率的偏差 干扰信号电值 干扰信号类型 测量带宽 3,5 MHz -40 dBm 2个单载波 1 MHz 特殊频段的指标要求 存在形式存在形式 干扰信号频率干扰信号频率注

60、注 干扰信号电平值干扰信号电平值 干扰信号类型干扰信号类型 测量带宽测量带宽 921 - 960 MHz +16 dBm 2 个单载波 1 MHz 与 GSM/DCS 系统共址 1805 - 1880 MHz +16 dBm 2 个单载波 1 MHz 876 - 915 MHz -15 dBm 2 个单载波 1 MHz 与 GSM/DCS 系统共存 1710 - 1785 MHz -15 dBm 2 个单载波 1 MHz 测量方法 CW信号发生器待测直放站频谱分析仪输出互调 定义 输出互调是指在直放站输出端口输入一个比期望信号电平低30dB的WCDMA调制信号时的互调产物。测量方法 WCDMA信号发生器25M