1WCDMA基礎知識點常用

1、一、 基礎知識1、 通信流程2、 W2100與U900頻段UMTS 2100M頻段：上行：19201980MHz；下行：21102170MHz。上下行頻率對稱，分別使用兩個獨立的5M載波。目前聯(lián)通使用：下行頻點號：10713，10688，10663，對應中心頻率：2142.6，2137.6，2132.6，上行頻點號：9763，9738，9713對應中心頻率：1952.6，1947.6，1942.6，大一些地市開的頻點較多，也占用了其它頻段。UMTS 900M頻段頻點號：3085 2860。3、 RSCP與EC/IORSCP：表示信號強度，覆蓋良好一般大于-85dbm，接收信號碼功率，是PCPI

2、CH一個碼字功率。EC/IO：表示信號質量好壞：大于-12db，是碼片的能量與接收總頻譜密度（信號加噪聲）的比值，體現(xiàn)了所接收信號的強度和鄰小區(qū)干擾水平的比值，Ec就是碼片能量chip energy，Io是手機收到的總功率即手機當前所接收到的所有信號（有用信號+干擾信號）強度。4、 dBmdBm是一個考征功率絕對值的值，計算公式為：10lgP（功率值/1mw）。5、 WCDMA理論速率WCDMA理論最大速率：HSDPA： 14.4Mbps，HSPA+：21.6Mbps，DC:43.2Mbps；HSUPA:最大達5.76Mbps。6、 REKE接收Rake接收機即相干接收機，也叫多徑接收機(理論

3、基礎就是：當傳播時延超過一個碼片周期時，多徑信號實際上可被看作是互不相關的)，其工作原理：(1)識別有效能量到達的時間延遲位置，并且將Rake接收機的指峰分配給那些峰值的位置；(2)在每一個相關接收機中，都要對快衰落過程產生的變化很快的相位和幅度進行跟蹤，并將其消除；(3)將所有指峰處經過解調和相位調整后的符號進行整合，并送入解碼器進行后續(xù)的處理。7、 無線傳播n 電磁傳播：直射、反射、散射和繞射n 無線環(huán)境中的信號衰減分成三部分u 路徑損耗：電磁波在宏觀大范圍（即公里級）空間傳播所產生的損耗，它反映了傳播在空間距離的接收信號電平的變化趨勢。u 慢衰落：在電波傳播路徑上受到建筑物及山丘等的阻擋

4、所產生的陰影效應而產生的損耗u 快衰落：電磁波信號在數個或者數十個波長范圍發(fā)生快速衰落n 快衰落包絡分布的描述方法u 瑞利分布：非視距傳播u 萊斯分布：視距傳播8、 多址技術n 頻分多址技術 業(yè)務信道在不同頻段分配給不同的用戶。如TACS、AMPSn 時分多址技術 業(yè)務信道在不同的時間分配給不同的用戶。如GSM、DAMPSn 碼分多址技術 所有用戶在同一時間、同一頻段上、根據不同的編碼獲得業(yè)務信道。如CDMA9、 擴頻技術n 擴頻通信就是將信號的頻譜展寬后進行傳輸的技術n 其理論解釋為Shannon定理：C=Wlog2(1+S/N)特點：抗多徑干擾能力強抗突發(fā)脈沖干擾保密性高低發(fā)射功率易于實現(xiàn)

5、大容量多址通信占用頻帶寬實現(xiàn)復雜10、 信道編碼n 編碼目的：u 在原數據流中加入冗余信息，使接收機能夠檢測和糾正由于傳輸媒介帶來的信號誤差，同時提高數據傳輸速率。n 信道編碼u 信道編碼技術是通過給原數據添加冗余信息，從而獲得糾錯能力u 目前使用較多的是卷積編碼和Turbo編碼（1/2，1/3）u 使用編碼增加了無效負荷和傳輸時間u 適合糾正非連續(xù)的少量錯誤11、 交織n 優(yōu)點u 交織技術是改變數據流的傳輸順序，將突發(fā)的錯誤隨機化。u 提高糾錯編碼的有效性。n 缺點：u 由于改變了數據流的傳輸順序，必須要等整個數據塊接收后才能糾錯，加大了處理延時，因此交織深度應根據不同的業(yè)務要求選擇。u 在

6、特殊情況下，若干個隨機獨立差錯有可能交織為突發(fā)差錯。12、 分集技術n 兩重含義：分散傳輸；集中處理n 是通過利用和查找自然界無線傳播環(huán)境中的獨立（或至少高度不相關）多徑信號來實現(xiàn)的n 可簡單解釋為：如果一條路徑中的信號經歷了深度衰落，但另一條相對獨立的路徑中可能仍包含著較強的信號n 優(yōu)點：u 易獲得相對穩(wěn)定的信號u 可獲得分集處理增益u 提高信噪比n 空間分集u 又稱天線分集，如果天線間的距離大于半個波長，則從不同的天線上收到的信號包絡基本上是不相關的n 時間分集u 以超過信道相干時間的時間間隔重復發(fā)送信號，以便讓再次接收到的信號具有獨立的衰落環(huán)境，從而產生分集效果n 頻率分集u 在多個頻率

7、上傳送信號，其理論基礎是在信道相干帶寬之外的頻率上不會出現(xiàn)同樣的衰落n 極化分集u 信號在空中傳播進行了多次反射，由于不同極化方向的反射系數不同，使得信號在不同的極化方向上是不相關的13、 各種業(yè)務對應的上下行擴頻因子(SF) 擴頻包括兩個操作：信道碼（channelization）操作與擾碼操作，它使數據符號變?yōu)榇a片，并增加了信號帶寬。WCDMA網絡可以使用的碼字是SF為4512的碼字，SF越小其支持的數據速率越高。業(yè)務及擴頻因子對應表業(yè)務上行擴頻因子下行擴頻因子CS12.2KSF=64SF=128CS64KSF=16SF=32PS64KSF=16SF=32PS128KSF=8SF=16PS

8、384KSF=4SF=8HSDPASF=256SF=1614、 擾碼與擴頻碼擴頻碼：下行區(qū)分小區(qū)內不同用戶，上行區(qū)分用戶不同業(yè)務擾碼：下行主擾碼：512個，范圍：0-511，上行系統(tǒng)自動生成，下行區(qū)分小區(qū)，上行區(qū)分用戶。15、 功率控制開環(huán)從信道中測量干擾條件，并調整發(fā)射功率閉環(huán)內環(huán)測量信噪比和目標信噪比比較，并向移動臺發(fā)送指令調整它的發(fā)射功率CDMA閉環(huán)功率控制頻率為1500Hz 信號干擾比Ø 若測定SIR>目標SIR， 降低移動臺發(fā)射功率Ø 若測定SIR<目標SIR， 增加移動臺發(fā)射功率閉環(huán)外環(huán)Ø 測量誤幀率（誤塊率），調整目標信噪比開環(huán)功率控制的

9、目的和基本原理Ø 開環(huán)功率控制的目的在于對新請求業(yè)務的初始發(fā)射功率作出估計。Ø 下行鏈路的開環(huán)功控的原理在于利用UE所測得的P-CPICH的信號質量來對下行鏈路信道的初始發(fā)射功率作出估計，同時需要考慮業(yè)務的QoS、數據速率、品質因素Eb/N0、下行鏈路的實時總發(fā)射功率、其他小區(qū)對本小區(qū)的干擾等因素。閉環(huán)-內環(huán)功率控制基本原理Ø 接收方根據接收到信號的信干比與控制信道的信干比目標值比較，然后向發(fā)送方返回一個TPC命令，發(fā)送方根據接收到的TPC命令，通過高層給定的閉環(huán)功率控制算法得出是增加發(fā)射功率還是減小發(fā)射功率，調整的幅度TPC_cmd×TPC_STEP_

10、SIZEØ 進行閉環(huán)功率控制的物理信道：Ø DPCH, PDSCH, PCPCHØ 不進行閉環(huán)功率控制的物理信道：Ø P-CPICH(S-CPICH), P-CCPCH(S-CCPCH), PRACH等閉環(huán)-外環(huán)功率控制基本原理Ø 其主要思想是閉環(huán)功率控制測量單鏈路的SIR，與外環(huán)功率控制算法根據QoS要求設定的SIRTarget比較，控制單鏈路的SIR逼近SIRTarget ，同時根據測量上報得到的質量信息（如CRCI）慢速調整SIRTarget，以使業(yè)務質量不因無線環(huán)境的變化而受影響，保持相對恒定的通信質量Ø 外環(huán)功率控制的入口參

11、數有目標BLER、CRC檢驗結果以及SIRerror，出口參數為SIRTarget Ø 一般的外環(huán)功率控制算法：周期報告FER算法、事件報告FER算法Ø 上行鏈路的外環(huán)功率算法在RNC側進行，下行鏈路的外環(huán)功率控制算法在UE側進行16、 切換n 當移動臺在通話過程中從一個基站覆蓋區(qū)移動到另一個基站覆蓋區(qū)，或者由于外界干擾而造成通話質量下降時，必須改變原有的話音信道而轉接到一條新的空閑話音信道上去，以繼續(xù)保持通話的過程。它是移動通信系統(tǒng)組網中一項非常重要的技術。分類n 軟切換n 同一NodeB下的小區(qū)軟切換（更軟切換）n 不同NodeB間的小區(qū)軟切換n 不同RNC間的小區(qū)軟切

12、換（涉及Iur口）n 硬切換n 不同載頻間的硬切換n 同一載頻下的硬切換（強制性硬切換）n 系統(tǒng)間硬切換（如與GSM之間）n 不同模式間硬切換（如FDD與TDD之間）流程n 測量控制n UTRAN通過Measurement Control命令要求UE進行測量。n 判決算法n 由各廠家自行確定。也是對系統(tǒng)的性能影響較大的部分。n 執(zhí)行切換n 執(zhí)行不同的切換，采用不同的切換命令。n 激活集（active set）：指與某個移動臺建立連接的小區(qū)的集合。用戶信息從這些小區(qū)發(fā)送。n 監(jiān)測集（monitor set ） ：不在激活集中，但是根據UTRAN分配的相鄰節(jié)點列表而被監(jiān)測的小區(qū)，屬于監(jiān)測集。 n

13、檢測集（detected set）：既不在激活集中，也不在監(jiān)測集中的小區(qū)。n 同頻測量事件： 1A某個主導頻進入測量范圍1B某個主導頻離開測量范圍1C非激活集中的某個主導頻信號比激活集中的某個主導頻信號強1D最好小區(qū)改變。17、 漫游、切換、小區(qū)重選和小區(qū)更新的異同Ø 漫游：UE處于IDLE狀態(tài)，不存在和網絡的信令連接。 UE通過異系統(tǒng)小區(qū)測量，進行小區(qū)重選，重選到滿足接入條件的異系統(tǒng)小區(qū)，或者說質量更好的小區(qū)；并且UE是從其開戶的歸屬地，接入到歸屬地以外的另一個不同的MSC/VLR所管轄的無線接入區(qū)域，所接入的無線區(qū)域成為新漫游地。漫游后，可能會觸發(fā)位置區(qū)更新或者路由區(qū)更新。

14、16; 切換：UE處于連接狀態(tài)，無論是PS域，還是CS域。為了保證通信的連續(xù)性和良好的通信質量，觸發(fā)切換流程的相應消息從而占用了新的小區(qū)，發(fā)生的小區(qū)變化稱作切換。對于PS域，PS系統(tǒng)間切換會進行小區(qū)重選，PS系統(tǒng)間切換會發(fā)起路由區(qū)更新。切換包括軟切換、更軟切換、同頻硬切換、異頻硬切換和系統(tǒng)間硬切換等類型。Ø 小區(qū)重選：UE 處于非CELL_DCH狀態(tài)下，要隨時監(jiān)測當前小區(qū)和鄰區(qū)的信號質量，以選擇一個最好的小區(qū)提供服務，有其相應的觸發(fā)條件、測量規(guī)則、判斷準則。Ø 小區(qū)更新：小區(qū)更新由UE主動發(fā)起，是前向切換的一種，主要用于當UE位置發(fā)生改變時，及時更新UTRAN側有關的UE信

15、息。還可以起到監(jiān)視RRC的連接、切換RRC的連接狀態(tài)、錯誤通報和傳遞信息的作用。處于連接模式CELL_DCH、CELL_FACH、CELL_PCH狀態(tài)下的小區(qū)都可能發(fā)生小區(qū)更新，發(fā)起小區(qū)更新的可能原因有小區(qū)重選、重新進入服務區(qū)、周期性小區(qū)更新、無線鏈路失敗、尋呼響應、上行數據傳輸、RLC發(fā)生不可恢復性錯誤18、 網絡結構UMTS系統(tǒng)由移動終端UE，無線接入網UTRAN和核心網CN共3部分組成，UTRAN表示UTMS陸地無線接入網，CN表示核心網，UE表示用戶設備。UTRAN包含一個或幾個無線網絡子系統(tǒng)（RNS, Radio Network Sub-system）。一個RNS由一個無線網絡控制器

16、（RNC）和多個基站（NodeB）組成。RNC與CN之間的接口是Iu接口，包括與CS域的Iu-CS接口和與PS域的Iu-PS接口。NodeB和RNC通過Iub接口連接。在UTRAN內部，RNC之間通過Iur互聯(lián)。RNC用來分配和控制與之相連的NodeB的無線資源。NodeB則完成Iub接口和Uu接口之間的數據流的轉換，同時也參與一部分無線資源管理。UTRAN無線接口（Uu接口）在接入層的有關協(xié)議結構。圖中自上而下是發(fā)射路徑，自下而上是接收路徑。從協(xié)議結構上看，WCDMA無線接口水平分為三個層，垂直分為兩個面。從水平來看，整個接口由層1、層2、層3組成。層1即物理層（PHY, Physical

17、Layer）；層2即數據鏈路層，包括MAC（媒體接入控制，Medium Access Control）、RLC（無線鏈路控制，Radio Link Control）、BMC（廣播/組播控制，Broadcast/Multicast Control protocol）、PDCP（分組數據匯聚協(xié)議，Packet Data Converge Protocol ）等子層；層3即網絡層，包括RRC（無線資源管理，Radio Resource Control）。圖中的各個方塊代表各自協(xié)議子層的一個實體，不同層/子層間的圓圈部分為它們之間的業(yè)務接入點（SAP, Service Access Point）。從協(xié)

18、議層次的角度看，WCDMA無線接口上存在三種信道：物理信道、傳輸信道、邏輯信道。RLC與MAC之間的SAP提供邏輯信道，MAC與物理層之間的SAP提供傳輸信道，物理層上承載的就是物理信道。物理層通過傳輸信道向MAC層提供業(yè)務，而傳輸數據本身的屬性決定了傳輸信道的種類和如何傳輸；MAC層通過邏輯信道向RRC層提供業(yè)務，而發(fā)送數據本身的屬性決定了邏輯信道的種類。NodeB實現(xiàn)層1即物理層的功能，RNC實現(xiàn)層2和層3的功能（引入HSDPA后，層2的部分功能被放到了NodeB側），因此可以認為Uu接口是UE和RNS之間的接口。從垂直來看，整個接口分為兩個面，即控制面（C-plane）和用戶面（U-pl

19、ane）。PDCP和BMC這兩個子層只存在于用戶面?？刂泼嬷饕脕沓休d信令和系統(tǒng)廣播消息，用戶面主要用來承載用戶的業(yè)務數據。一般來說，Iu-CS接口的業(yè)務數據是直接傳到RLC層的；Iu-PS接口的業(yè)務數據通過PDCP層處理后，傳到RLC層；多媒體廣播/組播業(yè)務數據是通過BMC層處理后，傳到RLC層。RRC層是整個Uu接口的核心，與其他層/子層都有SAP連接。RRC層負責管理Uu接口的各項內容，特別是層1和層2的行為。同時，系統(tǒng)廣播消息和高層信令通過RRC層處理之后，向下傳到RLC層。PDCP子層負責對IP包的報頭進行壓縮和解壓縮，以提高空中接口無線資源的利用率。BMC子層負責控制多播/組播業(yè)務

20、。RLC子層不僅承載控制面的數據，而且也承載用戶面的數據。RLC子層有三種工作模式，分別是透明模式（TM, Transparent Mode）、非確認模式（UM, Unacknowledged Mode）和確認模式（AM, Acknowledged Mode），針對不同的業(yè)務采用不同的模式。MAC子層的主要功能是調度，把邏輯信道映射到傳輸信道，負責根據邏輯信道的瞬時源速率為各個傳輸信道選擇適當的傳輸格式（TF, Transport Format）。MAC層主要有3類邏輯實體，第一類是MAC-b，負責處理廣播信道數據；第二類是MAC-c，負責處理公共信道數據；第三類是MAC-d，負責處理專用信道

21、數據。接口協(xié)議19、 物理信道與傳輸信道的映射關系對應信道的詳細關系和說明 傳輸信道 物理信道 DCH DPDCH 專用物理數據信道 DPCCH 專用物理控制信道RACH PRACH 物理隨機接入信道CPCH PCPCH 物理公用分組信道BCH P-CCPCH 主公用控制物理信道FACH S-CCPCH 主公用控制物理信道PCH S-CCPCH 主公用控制物理信道DSCH PDSCH 下行鏈路物理公用信道 AICH 捕獲指標信道 SCH 同步信道 AP-AICH 接入包頭捕獲指示信道 PICH 尋呼指示信道 CSICH CPCH狀態(tài)指示信道 CD/CA-ICH 碰撞檢測/信道分配指示信道20、

22、 信道ll 在WCDMA系統(tǒng)的無線接口中，從不同協(xié)議層次上講，承載用戶各種業(yè)務的信道被分為以下三類：p 邏輯信道：直接承載用戶業(yè)務；根據承載的是控制平面業(yè)務還是用戶平面業(yè)務，分為控制信道和業(yè)務信道p 傳輸信道：無線接口層二和物理層的接口，是物理層對MAC層提供的服務；根據傳輸的是針對一個用戶的專用信息還是針對所有用戶的公共信息，分為專用信道和公共信道p 物理信道：各種信息在無線接口傳輸時的最終體現(xiàn)形式，每一種使用特定的載波頻率、碼（擴頻碼和擾碼）以及載波相對相位（0或/2）的信道都可以理解為一類特定的信道l 廣播控制信道 （BCCH）l 尋呼控制信道 （PCCH）l 專用控制信道 （DCCH）

23、 邏輯l 公共控制信道 （CCCH）l 專用業(yè)務信道（DTCH）l 公共業(yè)務信道 （CTCH）l 專用信道 DCHl 增強專用信道 E-DCHl 廣播信道 BCHl 前向接入信道 FACH 傳輸l 尋呼信道 PCHl 隨機接入信道 RACHl 高速下行共享信道 HS-DSCHl 專用物理數據信道(uplink DPDCH)l 專用物理控制信道 (uplink DPCCH) l HSDPA專用物理控制信道(HS-DPCCH)l HSUPA專用物理數據信道（E-DPDCH）l HSUPA專用物理控制信道（E-DPCCH） l 物理隨機接入信道 (PRACH) l 物理l 主公共控制物理信道 (P-

24、CCPCH) l 從公共控制物理信道 (S-CCPCH)l 同步信道 (P-SCH/S-SCH)l 尋呼指示信道 (PICH)l 捕獲指示信道 (AICH)l 主公共導頻信道 (P-CPICH) l HSDPA物理下行共享信道 (HS-PDSCH)l HSDPA共享控制信道 (HS-SCCH)l HSUPA控制信道(E-AGCH/E-RGCH/E-HICH) 21、 UE呼叫過程開機搜索小區(qū)當UE開機后，首先應該選擇一個PLMN。當選中了一個PLMN后，就開始選擇屬于這個PLMN的小區(qū)。當找到這樣的一個小區(qū)后，從系統(tǒng)信息（廣播）中就可以知道臨近小區(qū)（neighboring cell）的信息，這

25、樣，UE就可以在所有這些小區(qū)中選擇一個信號最好的小區(qū)，駐留下來。緊接著，UE就會發(fā)起位置登記過程（attach or location update）。成功后，UE就成功的駐留在這個小區(qū)中了。駐留的作用有4個：UE可以接受PLMN廣播的系統(tǒng)信息。發(fā)起隨即接入接收網絡尋呼接收小區(qū)廣播位置更新1） 終端在發(fā)起位置更新請求之前首先向網絡發(fā)出Channel Request請求，要求建立相關的信令連接；2） 當Uu口的RRC連接建立成功后，UE就會發(fā)送Location Updating Request消息給網絡，要求進行位置更新；3） 網絡接收到該消息后，可以發(fā)起鑒權流程，鑒權流程完成UE和網絡的雙向鑒

26、權。該流程是可選的，可根據運營者的要求進行設置；若網絡需要給UE分配新的TMSI，還要發(fā)起加密流程，以保護用戶標識TMSI在空中信道上安全傳輸；當MSC/VLR收到的位置更新請求中攜帶的TMSI標識網絡不認識，則網絡還會發(fā)起標識流程來所要UE的IMSI。4） 如果用戶是第一次在本VLR中登記，則VLR發(fā)起到HLR的位置更新請求；5） HLR收到MAP Update Location請求后，發(fā)現(xiàn)若用戶漫游的MSC/VLR發(fā)生改變，就會發(fā)起位置刪除流程，即向PVLR發(fā)送MAP Cancel Location，通知PVLR刪除漫游用戶的信息；6） 當HLR收到PVLR發(fā)送的位置信息刪除響應后，就會通

27、知當前的VLR插入用戶數據，一旦數據插入成功，HLR就會發(fā)送MAP Update Location Ack信息給MSC/VLR；7） MSC/VLR收到該消息后，通知UE位置更新被接收；8） UE在新的VLR注冊成功后，UE被分配一個新的TMSI，并發(fā)送TMSI Allocation Complete告知MSC/VLR；MSC/VLR通知UE釋放信令連接。 建立RRC連接(1) UE通過上行CCCH發(fā)送RRC連接請求消息RRC CONNECTION REQUEST，請求建立一個RRC連接。(2) RNC根據RRC連接請求的原因以及系統(tǒng)資源狀態(tài)，決定UE建立在專用信道上，并分配RNTI、無線資源

28、和其它資源（L1、L2資源）。(3) RNC向NodeB發(fā)送無線鏈路建立請求消息RADIO LINK SETUP REQUEST，請求NodeB分配RRC連接所需的特定無線鏈路資源。(4) NodeB資源準備成功后，向RNC應答無線鏈路建立響應消息RADIO LINK SETUP RESPONSE。(5) RNC使用ALCAP協(xié)議建立Iub接口用戶面?zhèn)鬏敵休d，并完成RNC與NodeB之間的同步過程。(6) RNC通過下行CCCH信道向UE發(fā)送RRC連接建立消息RRC CONNECTION SETUP，消息包含RNC分配的專用信道信息。(7) UE確認RRC連接建立成功后，在剛剛建立的

29、上行DCCH信道向RNC發(fā)送RRC連接建立完成消息RRC CONNECTION SETUP COMPLETE。RRC連接建立過程結束。22、 隨機接入過程隨機接入過程：(1)終端對PCH進行解碼，找出可用的RACH子信道及擾碼和特征符號；(2)終端從可用的接入組隨機選擇一個RACH子信道和接入時隙，終端還要從可用的特征符號中隨機地選擇一個特征符號；（3）終端測量下行鏈路的功率電平，并由于開環(huán)功率控制的不精確性，RACH初始功率電平被設定具有一定的余量；（4）在1ms的前導中發(fā)送選擇的特征碼；（5）終端對AICH進行解碼，查看基站是否檢測到了前導；（6）如果沒有檢測到AICH，終端將以基站指示的1dB的倍數步