WCDMA关键技术.doc

三、WCDMA（空中接口）基本原理概述 13东oitre43K:JFD()$#_*本文来自移动通信网,版权所有目标：了解扩频的基本原理（码字）、功率、功率控制、上下行链路的覆盖限制、Rake接收机、宏分集、发射分集、压缩模式及无线帧等概念。是43432K:JFD()本文来自移动通信网,版权所有1、扩频基本原理（码字）对于多址接入方式，WCDMA在同一载频上，多个用户通过不同的码字加以区分，为什么WCDMA还会有时间轴的定义？对于CDMA来说，物理信道的定义是频率加码字，时间概念的引入是在传输信道上基带信号处理过程的基本单位，对应用层信息，以多长时间来分块进行基带信号处理，如GSM中20ms的时间块，在UMTS中则随不同传输信道的格式，选择10ms、20ms、40ms或80ms等不同的时间块。所以时间概念是空中接口基带信号处理中传输信道的适配，也就是传输信道上的速率适配。时间和时隙的作用是提供时钟参考和传输信道块的处理单位。8e342K:JFD本文来自移动通信网,版权所有在WCDMA中码字（Code）和功率（Power）是二个重要概念，码字是用来区分每一路通信的，而功率是对系统的干扰。与GSM类似，在WCDMA系统中，FDD方式下空中接口的主要参数包括：带宽5MHz（实际使用的带宽射频调制之后是4.75MHz ，在频率划分上可以不留保护频带）；4321%K:JFD本文来自移动通信网,版权所有双工间隔190MHz（中间值），规范规定双工间隔可以在134.8MHz245.2MHz间取值（取决于不同国家的频谱规划）；1fkjhfjouiK:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有信道栅格（channel raster）200KHz，在中心频率选择时，每200KHz频率作为一个单位，故中心频率一定是200KHz的整数倍；绝对射频信道号（UARFCN）用一对整数来描述空中接口的一对上下行频率，对应关系：Nul（Number UL）5xful；Ndl5xfdl，其中ful和fdl分别是上行和下行链路的绝对频率值。该参数将作为底层的系统配置参数写入软件中，一旦获得相应的Lisence参数就不会发生变化。在TDD方式下，会增加一个时隙参数的定义，一个TS定义为666.67us；频段从19001920MHz；20102025MHz，每5MHz构成一个中心频率。4*$#(*)#$&K:JFD()$#_*本文来自移动通信网,版权所有（UM10 4-74-8）在WCDMA中采用的扩频方式是直接扩频（DS），在讲述扩频原理之前，须明确几个概念，首先，时间频率的二元性指的是在传送二进制比特流时，它的周期性和在频谱上表现出来特性之间的相互关系，如要传送的比特流101101，在扩频及加扰调制之前，它要被转换成物理上高低电平的电信号，在UMTS中，电平转换采用的是NRZ编码方案。0比特编为正相位、1比特变为负相位。左图中每比特周期用T0表示，右图每比特周期用T1表示，T1 T0所以右图比特流速率大于左图，速率1/周期。对应于空中接口功率谱特性，横轴单位格是1/T，纵轴表示功率峰值，只考虑主瓣值为a2T，其中a代表比特本身的幅度增益。比较二图可知，T值较小的信号，频谱特性中的峰值能量就小，也就是随比特速率增高，主瓣峰值能量降低，而占用的频谱1/T展宽。扩频的目标就是将窄代高能量信号展宽成5MHz的宽带低能量信号，降低峰值能量。如何将窄代高能量信号展宽成宽带低能量信号？作为直扩的方式，就是将数据序列与高速的扩频序列进行相乘运算获得，如果是比特流的话就是进行异或运算，由于在电路扩频之前已经是1、1的物理电信号，所以异或运算将转变成相乘运算，结果是一样的。由4-8图可知，数据序列是扩频之前的序列，经过NRZ编码之后，假设每比特周期是由6个单位（虚线表示周期单位）构成，对于原始比特来说，峰值能量是a2Tbit，即Ebita2Tbit。扩频序列是幅度增益为1的单位序列，没有多余能量的引入，只是速率上有变化，扩频序列速率是数据序列速率的6倍。经过相乘运算之后，在空中接口上发送的序列，速率与扩频序列的速率相同，原数据序列的1比特由6个比特位的序列来表示，因此，扩频后的序列抗干扰性能增加了。扩频之后的比特能量峰值仍然是a，周期发生变化TTchip，所以扩频后的峰值能量为a2Tchip。定义Eba2Tbit为扩频之前比特的峰值能量；Eca2Tchip为扩频之后在空中接口传送的码片的峰值能量。TbSFxTc，定义SF为扩频因子，指原来的1比特信息由SF个码片（chip）来表示。因此，在Chip速率保持一定（3.84Mcps）的前提下，比特速率与扩频因子呈反比关系。在UMTS中已定义了扩频后的Chip速率为3.84Mcps，Bit Rate x SF3.84Mcps， SF最小取值是4。需要明确的几个概念是Bit、Symbol（码符号）和Chip（码片）。Bit对应的是有用信息（Information），是进入物理层进行基带信号处理前的信息位，它的速率称为比特速率；Symbol是在空中接口发送之前，对信息进行基带信号处理（信道编码）如交织、循环冗余校验位的添加、速率适配等之后，在进入扩频调制之前的信号，所以Symbol对应的是基带信号处理之后的信号，它的速率称为Symbol速率；Chip是空中接口上经过扩频调制之后的信息单位，用于体现能量（energy）的承载。由此，公式Bit Rate x SFChip Rate将被修正为Symbol Rate x SFChip Rate。下表所示为UMTS服务类型常见的速率对应关系，其中的Bearer Data Rate应是Symbol Rate： Service Bit Rate2zcv545%#(么K:JFD()$#_*(本文来自移动通信网,版权所有（kbps） Bearer Data Rated5a4f8K:JFD(本文来自移动通信网,版权所有（kbps） SF Modulation Rate2dsfds1fK:JFD()$本文来自移动通信网,版权所有（Mchip/s） e342是4343K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有Speech 12.2 30 128 3.84 ?&#%K:JFD本文来自移动通信网,版权所有Packet 64kbps 64 120 32 3.84 Packet 384kbps 384 960 4 3.84 基带信号处理的整个过程与GSM基本一样，原始信息比特流进入传输信道作处理时，首先会添加CRC冗余校验位，称为CRC Attachment过程，这一过程的选择，取决于传输信道的特性；CRC保护之后，对信息进行编码，可以选择各种信道编码方式，如卷积、Turbe码等，效率可以是1/2、1/3各不一样，取决于服务类别；信道编码之后，要进行速率适配，称为Punctch或Repetation过程，原始比特速率可以各不相同，而后面进行扩频时，SF的取值是有固定的如4、16、32、64、128等，所以原始速率为中间值时，需要对速率进行适配，以满足SF的取值；速率适配之后，要完成一次交织和二次交织过程，交织过程中速率不会发生变化，只是打乱发送顺序，目的还是为了抵抗空中接口的干扰；交织完成之后，要做时间帧的适配，即将空中接口上的信息块适配到空中接口10ms的帧上。过程结束之后，对于上下链路，在区分I路和Q路时，处理方法各不一样，下行链路要先进行串并转换分成I路和Q路，每个I路和Q路上的速率即为Symbol Rate。同样，对于上行链路，采用并行的BPSK方式，I路和Q路不是串并转换而来，而是各是一个分支分别进行扩频和加扰调制过程。进行扩频之后的速率为Chip Rate。再进行加扰处理和每码字功率增益的调整过程。整个基带信号处理过程结束之后，再进行中频转换和射频调制过程，将Chip关系调制到相位关系上，即所谓的相调。值得注意的是，对于同一类业务，系统根据不同的Qos要求，在传输信道上可能会选择不同的速率，则信号处理过程会有所区别，实行动态的处理过程，这也是与GSM系统的区别。但从规范的角度来看，不同Qos的业务选择的处理过程是一定的，只是提供了多样的处理方式，由RNC动态分配。3.84Mchip/s的速率值是人为确定的。从上述的时间频率二元性上可知，频率越宽系统的抗干扰性能越好，但频率的使用率却越低。所以3.84Mchip/s的速率值只是人为的一个折中。WCDMA本身定义的速率值是4.096Mchip/s，为了欧洲与北美不同制式的协调，才最终选择了3.84Mchip/s的速率。$#32K:JFD本文来自移动通信网,版权所有对于接受端，接受机会将接受到的信号序列和相同的扩频序列进行同样的相乘运算而完成解扩过程。在信号接受开始时，接受端产生的扩频序列必须完成与发射端扩频序列同步的过程，同时一直维持同步过程直到信号完全接受。作为CDMA来说，用户工作在同一个中心频率上，所有的用户信息叠加在空中接口上发射并通过码字来区分。所以码字的选择非常重要，系统应对码字有怎样的特性要求？也就是怎样来区分用户？一个重要的概念就是码字的正交。需要明确的几个概念自相关性和互相关性。所谓自相关性（auto-correlation），指的是作为一个码字序列来说，它本身的相关特性，在相位同步的前提条件下，有100的相关性。对于二进制比特流来说，也就是自身进行异或运算后为0序列，对相乘运算来说，得到100的+1，称为完全正相关，如得到的是100的1，则称为完全负相关，相位偏转；码字选择时，要求码字要有良好的自相关性，使得相关解调器可以很容易捕捉到码字的存在。互相关性（cross-correlation）指的是不同码字之间的相关特性，通过不同码字，系统得以实现码分复用，所以不同码字应保证不相关，简单来说，系统希望码字能完全正交。但在实际系统中，这种完全正交的特性是比较难实现的，所以希望码字的互相关性是越低越好。正交性的判断，在同步条件下，进行相乘运算，50的1和50的1，则完全正交，如果是二进制比特流运算的话，应该是50的1和50的0，表示完全正交。所以良好的自相关性和较低的互相关性，是对码字的基本要求。有用信号的提取正是由于有用信号的码字和其他信号的码字存在正交性，经过相乘运算之后，可以将其他信号屏蔽为零，而只提取出有用信号的能量。公式SPi x SPm0（im）时，表示完全正交。（举例见UM10 4-11）（UM10 4-124-13）玱itre43289蜬:JFD()$#_*(本文来自移动通信网,版权所有在UMTS中，码字一共有二种类型的应用，第一种称为信道化码（Channelization code，简写为CH），第二种称为扰码（Scrambling code，简写为SC）。由于在上下行链路中处理方式的不同，导致二种类型码字的作用各不一样。在下行链路（基站移动台方向）上，基站向本小区发送信息时，基站首先将各种用户信息分别与各自的CH进行相乘运算，之后将信号叠加，再与扰码进行相乘运算，之后在空中接口上发射。移动台侧先做解扰，然后再解出自己的有用信息。用户信息和CH进行相乘运算时，CH就是扩频序列，通过选择CH的正交性，来区分用户信息。所以CH无论在上行还是下行链路上，它最基本的作用就是直接扩频（Spreading），所以CH就是扩频码。经过扩频后的速率都是3.84Mchip/s，再进行扰码加密过程，扰码的速率也是恒定的3.84Mchip/s。CH除了作为扩频码外，还可以作为物理信道的ID。在UMTS中，单个用户的业务类型，可以根据需要分配多个物理信道，理论上2M速率的实现是通过同时占用多个物理信道来实现的，而用户正是通过识别不同的CH来获得物理信道的服务，所以CH是用来区分在下行链路上的多个物理信道的。空中接口资源在分配时，相当于分配给用户的就是多个CH。而这种分配是由RNC来完成的动态分配。作为扰码，移动台必须首先进行解扰，然后才能获得自己的有用信息，所以扰码的作用相当于小区的ID。对移动台来说，由于工作在相同频率，所以可以收到来自不同小区的无线信号，是一个自干扰系统，但通过扰码，移动台只需要对驻扎小区进行解码，因为有用信息只有在本小区的专用信道上发送。在下行链路上，移动台首先要区分本小区和非本小区的信号，这个区分过程就是通过解本小区扰码来实现的。所以系统中每小区对应一个扰码。需要强调的是cell、sector和BTS概念的不同。对于BTS来说，可以是全向站、三扇区或六扇区定向站等，如果基站在发射方向是全向发射，从逻辑角度来说，基站的管理是一个小区（cell），1BTS1cell，基站分配一个扰码；如果基站在发射方向是三扇区定向发射，每个扇区（sector）就是一个小区（cell），故一个BTS需要3个扰码。所以cell的概念是OMCR上的概念，逻辑上是执行相关算法的最小单位。而sector的构成是从射频角度上讲的。在UMTS中，一个全向的BTS，可以理解为在下行链路上是全向发射，而上行方向则是3扇区定向接受的，采用3付天线，在发射方向三扇区发射相同的信号，相当于全向发射，而接受端是定向接受。对于相邻小区的扰码在分配时码字的互相关性要低，正交性要好。但从网络角度来说，如果二个基站处于同时发射，到达移动台后，由于所处位置不同，在接受来自二个小区的信号时，由于传播时延，信号的相位会有所偏差，形成干扰。也就是在同步条件下，完全正交的特性，由于传播时延而遭到破坏。itre4328K:JFD()$本文来自移动通信网,版权所有在上行链路（移动台基站方向）上，每个移动台向基站发射自己的信息，信息由每个移动台自己处理，首先经过CH进行扩频，然后再增加各自的扰码进行加扰。对于不同用户，如果是相同的服务类型，则可以选择相同的CH，而通过扰码来加以区分。从扰码角度来看，在上行方向上是移动台（UE）的ID，对于每一个移动台，会有一个扰码来对应，不同UE之间的扰码应该是完全正交。对于高速业务，UE同样可以分配多个物理信道同时进行工作，只是现阶段不作讨论。所以在UL方向，CH的作用只是扩频。在不同方向上码字的作用归纳如下：&)*(&#*($(哦K:JFD()$#_*(本文来自移动通信网,版权所有Down 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1，第2个子树的第一比特位保留，第二比特位进行相位偏转，Cch,2,11 1，依此类推，SF=4时子树的产生机制与SF=2时相同，码树结构如图：*)#$K:JFD本文来自移动通信网,版权所有a3ds也f12dK:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有21f3dsK:JFD(本文来自移动通信网,版权所有fd3s1fd知K:JFD()$#本文来自移动通信网,版权所有434321%$#K:JFD()$#本文来自移动通信网,版权所有&%#*(我)K:JFD()$#本文来自移动通信网,版权所有在OVSF码树结构中，每一阶对应一个SF值，如SF=2时，位于同阶的可用码字是2个，SF=4时，可用码字是4个，依此类推，SF=8时，有8个可用码字。码字的标识是 Cch,SF,no不21fds3aK:JFD()$#本文来自移动通信网,版权所有其中，SF为扩频因子，No从上至下按序编号。SF值代表原来的一个比特用SF个码片来表示，如SF4，一个比特位用4个码片来表示。每个码字的长度与SF值相关，SF4表示码字长度为4。码字的取值范围，在上行方向，SF4、8、16、32、64、128、256；在下行方向，SF4、8、16、32、64、128、256、512。使用位于同一阶的码字，表示原始用户的业务速率是一致的，才会选择到相同的SF值。同一阶码字之间是完全正交的。当位于不同阶的码字间存在父子关系时，码字之间具有相关性，在DL方向也就不能被同时分配使用。当位于不同阶的码字间不存在父子关系时，码字之间仍是正交关系。由于父子关系的码字具有相关性，所以在选择码序列时数量会受限。在DL方向不考虑公共信道和功率受限，假设所有码字都可以被分配用来通信，在最大情况下允许同时使用的用户数应当是512个。在DL方向所能支持的最大速率，SF越小，速率越高，所以在SF4时，速率是最大。但在SF4是，只能用Cch,4,1、Cch,4,2、Cch,4,3 三个码字，这是因为Cch,4,0 产生的子码字序列要被分配给公共信道使用。所以Cch,4,0 树不能使用，用户的2M速率就是同时占用SF4的三个码字获得的。SF4时单信道的Symbol Rate3.84/4960ksymbol/s，这只是其中一路（I或Q路）上的速率，两路信号在DL方向是通过串并转换之后获得的，奇偶比特分开，速率减半。所以在恢复到原始比特时，首先要经过串并转换的逆过程，将I路960k信号和Q路960k信号叠加，成为2x9601920kbps速率的信号，这才是经过信道编码、交织等基带信号处理过程之后的信号速率。在1920kbps中有用信息只占768kbps，这是进行基带信号处理前的有效速率，相当于用户单信道上的原始信息速率只有768kbps，只有同时得到DL方向上三个信道的物理链路，Bit Rate3 x 7682.1Mbps，才能满足最大2M的业务。所以2M速率指的是用户的比特速率，在规范中被归为2048业务。re43289西K:JFD()$#本文来自移动通信网,版权所有OVSF的分配原则：在DL方向，根据用户的业务请求由RNC动态分配，在同一阶情况下，初始状态时，是按由上到下的原则分配，在使用状态下，对空闲资源，也是从上到下按序分配。从RNC的动态资源管理来说，假设在SF8层，已有5个用户分别占用5个码字信道（0、2、6码字未用），在不考虑上行链路的干扰受限和下行链路的功率受限时，有第6个用户（业务速配要求SF4）申请接入时，RNC允许接入，分配码字时可以采用二种方案，第一种称为AutoPatching（打补丁）方案，所谓补丁现象，是指由于码字资源的按序分配，个别用户在放弃码字时，会出现不相邻码字被分别占用的现象，如3、7码字占用而2、6码字未占用。所以当第6个用户申请接入时，可以将占用码字3的用户重新配置，使占用码字6信道，将2、3码字的父码字（SF4）分配给用户6，这个过程即为AutoPatching过程；第二种称为SelfSplitting（自我分裂）方案，将申请SF4的用户分裂，使分别占用2个SF8的信道来实现。二种方案优选第二种，因为无线链路重建需要涉及相应的信令过程，同时，二个SF8的功率和一个SF4的功率是不等效的。在速率适配时，RNC会优先选择SF值高的物理信道，以降低功率。在UL方向的码字分配，现阶段在专用的信令和业务信道上，只能分配每阶中的一个码字，即Cch,SF,SF/4的码字，如Cch,4,1、Cch,8,2等。该码字是1 1 1 1的重复，只是根据速率不同SF值的不同而重复的次数不同。这是针对单业务单信道情况的码字分配方案，将来如果一个移动台支持多个业务，码字分配就会发生变化，该原则不再发生作用。一般认为在上行链路上所要求的速率不是很高，区分用户是通过扰码来区分的，不同用户之间无需通过扩频码来区分用户，所以可以简化码字的分配方式，现阶段无需通过扩频码来区分物理信道，对相同速率的业务可以分配相同的扩频码字，而只通过扰码来区分用户。RNC的这种分配方式称为半静态分配方式。poej道h$#$K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有根据上述的分配原则，一个小区在DL方向码字最多只能分配一个2M业务的承载，这称为码字缺陷（Shortage）。为了弥补缺陷，规范中规定了付扰码（Secondary SC）的概念，对相同的扩频码，为了达到重复使用的目的，以满足多用户的业务需求，可以通过付扰码加以区分。在同一个扰码下，OVSF码树只能使用一次，对同一个小区来说，最多可以分配1个主扰码和15个付扰码，即OVSF可以重复使用16次，所以码字资源是足够使用，只是现阶段仍暂不使用付扰码。从码字角度考虑容量是不受限的，受限的是下行链路上的功率和上行链路上的干扰，也就是在下行链路上允许提供多少个2M用户取决于小区最大允许功率数。*)#$&%#*(K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有码字的正交性在同步前提下完全正交，非同步条件下会发生相位偏转。信号在下行链路是所有码字叠加后进行发射的，所有码字同步且正交，到达移动台后，移动台接受来自不同小区的信号，码字会发生偏转，可以通过主扰码加以区分和过虑，从而接受本小区的信号。本小区信号由于多经产生的时延对于移动台来说，无论是有用信号还是干扰信号都是一样的。所以对于信道化码的码字要求只是完成扩频及基本正交就可以。在上行链路，每个移动台各自发射独立的信号，传播时延及发射时间不同，基站侧接受仍是所有信号的叠加，上行链路上的信号相关性较差，不可能同步，所以要选择相关性比扩频码要好的扰码来区分不同用户，对扰码的特性要求较高。2dsfdK:JFD本文来自移动通信网,版权所有对于扰码来说，系统选择的是伪随机序列（PN序列），PN序列的码字与窄代CDMA不同，窄代CDMA是m序列，WCDMA选择的是Gold序列。序列不同指的是产生的机制不同，从而会有不同的相关特性。PN序列产生的基本原理如图所示：#(么$*#K:JFD()$本文来自移动通信网,版权所有以三个移位寄存器为例，每一位的初始赋值称为状态值，假设为001，最后一位的状态值作为PN序列的输出，序列产生如下：哦*&#%kcvmmK:JFD()$#_*本文来自移动通信网,版权所有序列 第一位 第二位 第三位 PN输出 354afd5K:JFD()本文来自移动通信网,版权所有0 1 1fds3aK:JFD(本文来自移动通信网,版权所有1 1 0 0 0 K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有2 0 1 0 0 1f3dsaf12zcvK:JFD()$#_*(本文来自移动通信网,版权所有3 1 0 1 1 sfds1fads睰:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有4 1 1 0 0 tre43289西K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有5 1 1 1 1 jhfjouierK:JFD()$#本文来自移动通信网,版权所有6 0 1 1 1 ckjlurewioK:JFD()$#_*(本文来自移动通信网,版权所有7 0 0 1 1 8e342是434K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有产生的PN序列为11101001的周期性重复，循环周期称为PN序列的长度2n1，其中n为移位寄存器的个数，例中n3，所以序列长度为7位，每7位之后会重复一次。由于选择PN序列的长度、寄存器抽头及初始赋值各不一样，将会产生不同的PN序列。PN序列每偏移一个相位，就可以截取2n1长的PN序列，也就是对于周期为2n1的PN序列可以有2n1个。hfjouiK:JFD(本文来自移动通信网,版权所有在UMTS中，上行链路的PN序列采用25位移位寄存器，I路Q路分开各是25位寄存器，可以看成同一个扰码。扰码周期（长度）为2251。根据扰码产生的机制，首先寄存器的赋值是变化的，对Q路来说，初始赋值为全“1”码，对I路来说，初始赋值的前24位有RNC动态分配，也就是RNC分配给移动台一个24位的识别符，这个识别符将作为PN序列产生的寄存器前24位的初始赋值，再加上第25位的状态值“1”。在上行链路方向上每个移动台由于所得的状态值不同的，所以产生的码序列是不同的，相当于在该方向上实际可以使用的扰码是224个。Gold码产生的码序列的自相关性是非常好的，但由于只是初始赋值的不同，所以不同的PN序列不是完全正交，只是近似正交。但由于码序列长度较长，克服了正交特性的不足，因为码字越长，正交性越好。所以在UMTS中，系统不需完全同步，只要近似同步就可以。在上行链路，还可以选择短扰码，该扰码周期是256，该技术在将来会被引入，当在上行链路上使用短扰码时，为克服码间干扰，对Rake接受机会有较高要求，会采用多用户监测技术（MUD）来代替Rake接受机制，目前使用的还是长扰码。在实际使用中，系统会每10ms截取PN序列中的38400chips，使扰码速率位3.84Mchip/s，所以只使用了PN序列中的一段。?1f3dsaK:JFD()$本文来自移动通信网,版权所有在下行方向上的扰码仍然选择的是长扰码，它的初始赋值及周期是固定的。采用18位的移位寄存器，周期是2181262143，而实际在下行链路上可以使用的扰码规范只定义了8192个，作为Cell ID，规范只定义了8192个扰码，并分配到512个小区，每个小区可以使用16个扰码，包括1个主扰码和15个付扰码。15个付扰码完成对OVSF的复用。相当于可用码字是16 x 5128192个。也就是每512个小区会重复使用8192个码字。对于下行链路上的主扰码，规范中同时又将512个主扰码分成了64组，每组由8个主扰码构成，而付扰码与主扰码是绑定的。下行链路扰码采用静态分配。也就是下行链路的扰码是利用同一PN序列的不同偏置（offset）来区分，并完成每10ms 38400chips的截取而获得的。下行链路的扰码具有非常好的自相关性，在同步的前提下，100相关，在非同步条件下，也能满足近似正交。而不同码字之间也有较好的互相关性，在同步的前提下，100相关，在非同步条件下，也能满足近似正交。为使相邻小区间码字的相关性最好，所以在网络建设时对512个码字要进行码字规划。2、WCDMA的覆盖、容量及功率控制（功率）（UM10 4-244-25）在通常的无线系统（AMPS、TDMA、GSM）中，有用信号能量总是要求足够的强以超过干扰能量。作为衡量能量的指标值，载干比C/I值就是有用信号能量与同信道干扰能量的比值。在GSM系统中，要求同频干扰C/I值大于9dB，只有大于9dB，接受机才能解调有用信号。作为CDMA来说，本身是一个自干扰系统，在空中接口上传送的是每用户的chip，空中接口上体现的能量是Ec值，除用户信号能量外，所有其他信号的叠加能量将成为该用户的干扰能量，每用户的Ec总是淹没在干扰能量中，所以从空中接口来看，Ec/Io总是负值。表示空中接口上的每Chip能量是低于空中接口上其他干扰的能量。到达接受机解扩之后，会将有用信号提取出来，此时有用信号的能量将大于接受机解扩后接受下来的干扰能量，否则信号将无法被读取。Eb/No代表接口后信号的比特能量与噪声能量的比值，为正值。在常用的无线系统中有Eb/No的概念，但在WCDMA中一般不提及。在窄代CDMA中，Eb代表每比特能量S/R=（Signal Power/Bit Rate），No代表噪声的功率谱密度N/W（Noise Power/Bandwith），所以Eb/NoS/R x W/NS/N x W/R。其中S/N即为信噪比，W/R是由于扩频引起的处理器增益。在WCDMA中，当考虑空中接口上的干扰和噪声源时，同频干扰会是主要的干扰源，除此之外，还有处理器内的热噪声、白噪声等等。通常在空中接口上会用Ec/Io作为衡量指标值。实际系统的报告测量都会采用Ec/Io值。处理器增益（processing gain）是指解扩前的Ec/Io值与解扩之后的Eb/No值之间的比值。用dB表示时，Eb/NoEc/IoPG。图4-25描述的Eb/No是系统正常工作时必须满足的最小值，Echip能量称为有用信号能量，不同用户chip能量的叠加必须小于允许最大噪声能量值，允许噪声能量与chip能量的差值即为多用户可共享分配的能量。相关概念的举例说明如下：874*$#(K:JFD()本文来自移动通信网,版权所有3221K:JFD本文来自移动通信网,版权所有图中横轴代表带宽B（Bandwith），竖轴代表功率P（Power），取单位数值，假设原始发送一个B1、P18的窄代高能量信号，经扩频后变为宽带低能量信号（B18、P1），信号在空中接口上与其他同频干扰信号叠加之后再传输发送。假设在空中接口上Ec1，干扰信号能量有6个单位，传输数据的载干比为1/60.167，Ec/Io10log(1/6)8dB。信号到达接受端进行解扩过程，将宽带低能量信号转换成窄代高能量信号（B1、P18），提取有用信号P18，同频干扰信号功率仍为6，则载干比18/63，Eb/No10log(18/6)5dB；PGEb/NoEc/Io13dB。随着扩频因子的加大，处理器增益PG会提高。&#*($K:JFD本文来自移动通信网,版权所有用户信号经解扩之后，所需要的比值变为Eb/No，解扩之前的比值是Ec/Io。Eb与实际系统中所能容纳的最大噪声门限的比值会出现一个目标值，称为Eb/No required。该指标衡量的是当前接受机的最低性能，也就是当Eb/No小于目标值时，有用信号将不能被恢复出来。Eb/No required值是最差情况下的最低门限。Eb能量与最大噪声电平的比值大于目标值就可以被接收机恢复出有用信号，所以系统对用户Eb的控制成为可能。触发功率控制功能，每用户的Eb就会降低。功率下降、干扰下降则系统的用户容量就增加，用户数增加，噪声平台会提高，每用户的Eb也会要求升高。所以功率控制是CDMA中用来克服同频自干扰现象最有效的手段。功率控制执行的程度上是一个循环，有下调的可能性，意味着可容纳的用户将增加。合理的功率控制可以减少上下行链路的干扰。3dsaf12zcvK:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有功率控制过程是一个动态持续调整的过程，由于所有用户功率都在随时变化，导致噪声平台的随时变化。与GSM相比，在GSM中功率控制周期是2次/s，每480ms会完成一次完整的功率控制过程；在窄代CDMA中启动了上下行链路上的开环和闭环功率控制，闭环功率控制周期是800次/s，而在WCDMA中内环的闭环功率控制周期为1500次/s。*$#什21f3dsK:JFD()$#_*本文来自移动通信网,版权所有（UM10 4-274-28）西708K:JFD本文来自移动通信网,版权所有在WCDMA中，功率控制被分为开环和闭环功率控制，上下行链路上都有开环和闭环的功控。以上行链路为例，开环功率控制是指在公共信道上的功率控制，是在RLC连接建立过程中所执行的功率控制。一旦RLC连接建立成功，获得专用信道，将转入闭环功率控制。在UE进入专用状态之前，执行的都是开环功控。上行RLC建立过程涉及到的信道是随机接入信道。作为开环功控指的是移动台以尝试性方式来发出功率控制值，而GSM中移动台是根据参数定义的最大功率值开始发送的。在CDMA中移动台在发出随机接入请求之前，在上行方向上发出一个Pre Amble，称为前导部分。Pre Amble会以初始功率值Po向基站发送，但基站并不一定会侦听到该信息，间隔一定周期，移动台没有收到在下行方向上基站相应的应答时，移动台将递增P的功率值再次发送Pre Amble，依此类推，直至移动台收到下行方向上基站的应答信号，移动台将以该功率值发起随机接入请求信号，整个开环功率控制过程结束。这与窄代CDMA和CDMA2000中的开环功控过程不同，WCDMA的开环功控是将Pre Amble和随机接入请求信号分开发送的。而CDMA和CDMA2000中的开环功控是同时发射的，基站直接对随机接入请求信号作出相应。对于初始功率值Po的取值，根据移动台距离基站远近位置的不同，要满足一定的算法，移动台首先要在基站下行方向上解码系统信息参数，获取相应的参数设置，通过参数设置及对公共导频信道Ec/Io的测量，来