WCDMA基础介绍课件

1、WCDMA基础介绍内容介绍第一部分 3G概述第二部分 制式对比第三部分 关键技术第四部分 现网介绍1G (1980s)AMPSTACSNMSOthers2G (1992-2000)CDMA IS95GSMTDMA IS136PDC2.5G (2000-2004)CDMA2000 1xGPRSEGPRS3G (2004-至今)WCDMACDMA2000- EVDOTD-SCDMAWiMAX语音业务语音业务宽带业务数据业务体积大安全差无漫游体积小安全高可漫游低速数据高速数据综合业务移动通信发展历程技术推动需求推动技术需求3G主要技术体制WCDMA 由标准化组织3GPP（3rd Generation

2、 Partnership Project第三代合作伙伴计划）所制定。同时，3GPP也制定了GSM/GPRS/EGDE的相关协议。CDMA2000 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 （3rd Generation Partnership Project 2第三代合作伙伴计划2）来完成。TD-SCDMA 由中国无线通信标准组织CWTS提出，目前已经融合到3GPP关于UTRA-TDD的相关规范中。WiMAX 已经在2007年正式被纳入3G标准。3G主要技术体制3GPP：WCDMA-UTRA FDD；TD-SCDMA-UTRA TDD通称为UMTS（Univer

3、sal Mobile Telecommunications System）通用移动通信系统UTRA：Universal Telecommunication Radio Access 3GPP2：CDMA2000WiMAX论坛：WiMAX除WiMAX外，其他均为CDMA。WiMAX采用4G技术（OFDM正交频分复用）。3G商用进程手机终端目前中国市场（09年4月25日新浪搜索结果）WCDMA手机终端：435款，以外资品牌为主，诺基亚等TD-SCDMA手机终端：55款，以国产品牌为主，中兴等CDMA2000手机终端：83款，在上述两者之间业务种类香港和黄H3G：移动宽带数据业务QOS低：时延短、误

4、码率高。一般业务速率低，处理增益大，覆盖远，发射功率低QOS高：误码率低，一般业务速率高，处理增益小，覆盖近，发射功率高。远处的用户难以接入（越靠近服务小区，下载速率越高）香港和黄H3G：移动互联网业务不同业务的QOS要求会话类流类交互类背景类误码率时延视频电话,普通电话手机看电视,视频点播在线游戏,网页浏览数据下载图铃下载QOS低：时延短、误码率高。一般业务速率低，处理增益大，覆盖远，发射功率低QOS高：误码率低，一般业务速率高，处理增益小，覆盖近，发射功率高。远处的用户难以接入（越靠近服务小区，下载速率越高）内容介绍第一部分 3G概述第二部分 制式对比第三部分 关键技术第四部分 现网介绍制

5、式优劣势对比WCDMA：优势：最高的峰值下载速率，最广泛的商用网络，最多的手机终端，最成熟的体制和演进路线。劣势：软切换占用比较大的容量（但另一方面也提高了稳定性）CDMA2000：优势：与cdma（is-95）兼容；体质成熟，商用较早。劣势：升级演进目前最高只能到EV-DO RelB，且RelB目前尚未规模商用；手机终端价格较高，高通在手机芯片上拥有专利。TD-SCDMA：优势：上下行信道不对称，频率资源利用率高；采用智能天线，提高用户质量和系统容量。采用接力切换提高系统容量，采用联合检测降低系统干扰。劣势：需要使用GPS同步，不利于室内分布建设；独有的上下行之间的干扰；用户移动速度受限，I

6、TU-R要求的TDD支持的最高速率是120Km/s；体质不成熟，没有商业运营经验可以借鉴。产业优劣势对比技术优劣势对比WCDMACDMA2000TD-SCDMA多址方式FDMA+CDMAFDMA+CDMAFDMA+TDMA+CDMA双工方式FDDFDDTDD主要工作频段上行下行上行下行上行下行载波带宽5MHz1.25MHz1.6MHz码片速率3.84Mcps1.228Mcps1.28Mcps基站同步方式异步同步同步发射分集STTD、TSTD、FBTDOTD、STS无接收检测相干解调相干解调联合检测功率控制1500Hz800Hz200Hz越区切换软、硬切换软、硬切换接力切换峰值速率对比联通（R6

7、）速率：理论上行速率5.76Mbps，下行速率14.4Mbps，采用HSDPA+HSUPA实际单用户上行峰值速率1Mbps，下行峰值速率5Mbps（根据环境变化）电信（ev-do relA）速率：理论上行速率1.8Mbps，下行速率3.1Mbps实际单用户上行峰值速率800Kbps，下行峰值速率1.4Mbps（根据环境变化）移动（R5）速率：若采用HSUPA理论上行速率1.6Mbps，下行速率2.8Mbps（一个载频5个时限捆绑，一个时隙560k）实际单用户上行峰值速率157Kbps，下行峰值速率1.38Mbps（根据环境变化）运营商3G频段移动联通电信上行：1940-1955MHz下行：21

8、30-2145MHz 上下行总带宽30M1880-1900MHz、2010-2025MHz上下行共用上下行总带宽35M 上行：1920-1935MHz下行：2110-2125MHz上下行总带宽30M 频段和带宽的对比UARFCN绝对频点=中心频率5，下行三个频点分别是10663，10688，10713。总共3个频点，和2G的每200KHz为一个频点单位不同。WCDMACDMA2000TD-SCDMAWCDMA演进上下行384k R99R4R5R6R7R8上下行384k，变化了核心网 上行384k，下行14.4M，HSDPA上行5.76M，下行14.4M，HSDPA+HSUPA引入高介调制MIM

9、O，使用10M带宽WCDMALTE，空口接入技术OFDM，4G技术，20M带宽，上下行50M和100M WCDMA演进R7特性：采用HSPA+，在上下行引入高阶调制，MIMO下行速率提高到28Mbps（2*14.4），上行速率提高到11Mbps（2*5.76）R8特性：WCDMA R8，WCDMA LTE（long term evolution），采用更多的MIMO空口接入技术由原来的CDMA改为OFDM（4G技术）下行速率提高到100Mbps，上行速率提高到50Mbps，带宽是20MHzCDMA2000演进1995年开始，IS95A，9.6or14.4kbps，联通1998年开始，IS95B

10、，76.8or115.2kbps，美国用了一段时间2001年开始，cdma2000 1x，153.6or307.2kbps，联通2005年开始，ev-do rel0，下上行速率2.4M/153.6kbps2007年之后，ev-do relA，下上行速率3.1M/1.8Mbps，电信Ev-do relB，下行3.1M*3=9.3M 上行1.8M*3=5.4M (bit/s) 无运营商使用，cdma最后结点TD-SCDMA演进TD-SCDMA，时分同步码分多址，最早由西门子公司提出，之后中国和西门子公司组建联合团队，1999年TD-SCDMA和UTRA-FDD开始在3GPP融合，2001年TD-S

11、CDMA写入3GPP的R4系列规范TD-SCDMA的R4，384K（上下行共用）TD-SCDMA的R5，2.8M（上下行共用，采用HSDPA）移动目前用R5版本，理论速率2.2Mbps，实际速率1.1Mbps内容介绍第一部分 3G概述第二部分 制式对比第三部分 关键技术第四部分 现网介绍GSM网络结构PSTN ISDN PSPDNUm InterfaceBTS3900BTS3900BTS3900BTSOMCHLR/AUC/EIRBSCMSC/VLRSMC/VMA InterfaceMAPMAPTUP,ISUPMSMSMSWCDMA网络结构RNCRNCNodeBNodeBNodeBCSPSCBC

12、UEUTRANCNUu（ue-utran）IuIu-CSIu-PSIu-BCIurIubIubIubWCDMA网络规划GSM 系统通过蜂窝网络结构和频率规划保证同频干扰、邻频干扰满足通话质量要求在保证干扰满足要求的情况下，GSM 能够支持的用户数可以由载频数和时隙数推算得到GSM 系统覆盖能力由发信机的发射功率和收信机的解调性能决定GSM 提供单一话音业务，GoS指标确定，设计目标相对单一WCDMA网络规划WCDMA 系统由于采用扩频技术，可以实现 11 的频率复用，无需频率规划WCDMA 每载波的容量与所处环境，邻区干扰等因素有关，具有“软”特性WCDMA 系统覆盖能力与系统负载状况相关，系

13、统负载增加会导致覆盖范围的缩小WCDMA 系统支持包括话音业务在内的多种不同速率、不同 QoS 的业务，它们的覆盖容量各不相同。规划中需要充分考虑实际需要，通过合理规划和无线资源管理，达到充分发挥系统效能的目标容量覆盖质量WCDMA 系统的容量、覆盖、质量关系WCDMA 系统是自干扰系统，容量、覆盖、质量之间密切相关容量覆盖设计负载增加，容量增大，干扰增加，覆盖减小容量质量通过降低部分连接的质量要求，可以提高系统容量覆盖质量通过降低部分连接的质量要求，同样可以增加覆盖能力GSM 系统的容量、覆盖、质量基本是互相独立的WCDMA系统的容量特点WCDMA 是一个自干扰系统WCDMA 系统的容量与覆

14、盖息息相关WCDMA 网络的容量具有软容量特性WCDMA 网络的容量规划是在一定话务模型下的规划多址技术频率时间功率FDMA频率时间功率TDMA功率时间CDMA频率CDMA原理以及频谱变化扩频码扩频码信号合并窄带信号fP(f)宽带信号P(f)f噪声P(f)f噪声+宽带信号P(f)f信号与噪声分离P(f)fCDMA的技术特点优点抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率高保密性强：扩频后的信号近似白噪声软容量，具备一定的话务自适应能力缺点占用带宽较大自干扰系统系统内用户互相干扰技术实现难度大，需要采用快速功率控制、负载控制（负载控制导致小区底躁抬升）等技术抗衰落抗衰落、抗干扰是重要任务Distanc

15、e(m)接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落快衰落抗衰落快衰落空间选择性衰落在不同地点（空间）衰落特性不一样（由于物体反射形成）空间分集、极化分集、发射分集（天线）时间选择性衰落（影响很大）在不同时间衰落特性不一样（快速移动多普勒频移）时间分集（信道交织、RAKE接收）频率选择性衰落在不同频率衰落特性不一样（宽带信号时间色散）频率分集（扩频）快速功控功率控制速度达到1500次/秒，功控速度大于衰落速度，可以有效地克服阴影衰落和快衰落降低网络干扰，提高系统质量和容量省电，延长手机的通话时间切换的目的即将离开当前使用小区的信号覆盖区时为UE提供连续的无中断的通信服务，切换的基本目

16、标覆盖当前区域小区负载不平衡时资源共享与当前使用小区业务特性不符时根据速度分层、业务分层(例HSDPA)，以高效率地使用资源负载平衡：小区的容量极限的特性，提出了系统里的资源共享需求。切换就是将用户的连接从一个无线链路转换到另一个无线链路。切换的目的是处理由于移动而造成的越区、负载调整或其它原因使得需要引起无线链路改变。 切换的分类按系统变化分类按信令过程分类按切换前后频率分类说明同系统软切换同频低速业务（例 AMR）硬切换高速业务（如PS384K）无Iur接口异频覆盖或业务平衡目的（例如：在不同负载的载频间切换，切换到支持HSDPA业务的载频，WCDMA向GSM系统切换）异系统切换的分类分别

17、从切换前后系统是否变化，信令流程过程以及切换前后频率是否相同进行分类当发生切换的两个小区使用同一个频点时：1、如果在同一RNC下，对于低速业务一般开启软切换和更软切换，以获得最好的服务效果；2、不同RNC之间，如果没有配置Iur接口，则无法发生软切换，只能发生硬切换。3、对于高速数据类业务（如PS384K业务），由于此类业务占用大量的系统资源，往往不允许进行软切换。可以通过RNC参数配置当业务速率超过一定门限后就不使用软切换，即使这两个小区在同一RNC下。两个小区频点不同时，一定是硬切换。软硬切换对比对比项目软切换（更软切换）硬切换激活集中无线链路数多条一条是否有切换中断无有切换前后小区的频率

18、同频小区之间同频，异频或异系统小区间切换增益最大比合并或选择合并，可以减少衰落的影响。并降低UE发射功率。无缺点占用更多系统资源，软切换小区功率不平衡时产生问题。掉话比例相对较高简言之：软切换通过牺牲一定的系统资源获得最佳的系统性能。软切换先连接，再断开RNCNodeB1NodeB2更软切换可看做软切换的特例RNCNodeBCell ACell B硬切换先断开，再连接RNCNodeB1NodeB2HSDPA 基本概念HSDPA全称是高速下行分组接入（ High Speed Downlink Packet Access），是3GPP R5版本的重要特性。HSDPA引入的原因：移动市场的发展需要，

19、用户要求提供更高、更快和质量更好的数据接入市场竞争的压力：EDGE，CDMA 1X EV/DO，Wimax从实际的业务需求来看，下行的吞吐量需求远大于上行的吞吐量需求；目前的信道配置方式，由于数据业务的突发和低活动性特征，使下行容量的实际利用率非常低，进一步加剧了下行容量受限的矛盾。HSDPA 技术特点HSDPA是WCDMA下行高速数据解决方案HSDPA 技术特点通过采用这些技术,可以提高下行峰值数据速率，改善业务时延特性；提高下行吞吐量，有效的利用下行码资源和功率资源，提高下行容量。理论上，HSDPA的物理层最高速率可以达到14.4Mbps内容介绍第一部分 3G概述第二部分 制式对比第三部分

20、 关键技术第四部分 现网介绍现网规模杭州WCDMA一期将完成建设室外宏站1375个，室内分布1345个，合计2720个。目前室外1375个站点已基本建设完毕，进入最后的少量站点问题处理和网络优化工作现网规模区域站点数主城区586余杭181滨江75下沙63萧山251富阳63临安60桐庐34建德30淳安32WCDMA一期主要覆盖区域：集中于主城区、县城、主要干道、风景区杭州目前已经基本进入单站验证的尾声，大面积进入簇优化阶段（杭州所有室外站被划分为65个簇）网络优化网络规划工程实施网络优化建网目标通过调整无线参数，改善网络性能，提高KPI通过话务统计和实际的CQT及DT测试结果，呈现当前网络状况满足验收目标在正式验收之前，对网络持续的预警及监控，保障顺利验收检查实际的工程参数、网络参数是否与规划一致，每站点业务功能是否正常。设置合理的邻区关系，调整切换参数，保证切换顺畅网络优化调整工程参数及网络参数，达到与预期的覆盖要求，同时控制干