G无线基本原理.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2005,年,7,月,2005,年,7,月,内容,UMTS,概述,WCDMA,基本原理,WCDMA,的移动性管理,WCDMA,的无线资源管理,UTRAN,协议与信道,WCDMA,的业务与,QoS,2005,年,7,月,数字,技术,IMT-2000(ITU),UMTS,(WCDMA,TD-SCDMA),CDMA 2000,第二代,1990,2000,第一代,第三代,数字,技术,例如,:GSM,CDMA(IS-95),模拟,技术,例如,:NMT,TACS,AMPS,R2000,移动通信技术的演进,U,niversal,M,obile,T,elecommunication,S,ystem,2005,年,7,月,RAN,IMS,IP多媒体子系统,3GPP UMTS R4 March01,3GPP UMTS R5 3Q02,3GPP UMTS R99 March00,3GPP标准概况,CS-电路域,PS-分组域,R99,RAN,：,基于,WCDMA,的全新技术,R4,RAN,：加入了,TD_SCDMA,选项,CS域：,承载与控制分离,R5,RAN,：,HSDPA,IP UTRAN,选项,核心网：引入了,IP多媒体子系统(IMS,),2005,年,7,月,R99,和,R4,主要设备与接口,Node B,Uu,Iub,RNC,Iur,接入网,核心网,TRAU,MSC,VLR,PSTN,SGSN,GGSN,Gn,Gn,External,Packet,Networks,Gi,Iu,-,CS,Iu,-,PS,HLR/AuC,D,C,Gr,UE,Private,IP,Backbone,2005,年,7,月,RNC,基本功能（,1,）,安全性功能,Core,Network,iRNC,陆地电路资源管理,Node B,Node B,Node B,Node B,RNS,无线接入承载,(RAB),QoS,Parameters,C,ore,N,etwork,无线资源管理,(RRM),控制节点,/,Control,Node,接口节点,/,Interface,Node,2005,年,7,月,RNC,基本功能（,2,）,控制平面,/,Control Plane,用户平面,/,User Plane,FP:Frame Protocol,网络接口协议终接,Network Interface protocol termination,Iu FP,Iur FPs,Iub FPs-Selecting/Splitting,数据包头压缩,C,ompression,加密,Ciphering,无线协议,Radio protocols,RLC,MAC,网络接口协议终接,Network Interface protocol termination,RANAP(Iu Interface),RNSAP(Iur Interface),NBAP(Iub Interface),ALCAP(all interfaces),无线资源管理,Radio Resource Management,RRC termination,RRM Strategy,QoS Management,UTRAN OA&M,RNC OA&M,2005,年,7,月,网络接口,NodeB,基本功能（,1,）,Overview,无线接入与调制解调,Coding,Interleaving,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,D,8,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,D,8,1,2,3,4,5,6,7,8,Demodulation,00,2,10,4,01,7,11,3,00,2,10,4,01,7,11,3,Modulation,Q,11,01,I,10,00,QPSK,功率控制,切换,呼叫处理（辅助,RNC,完成）,小区管理,公共信道管理,专用信道管理,测量处理,同步信号,2005,年,7,月,NodeB,基本功能,(2),双极化定向天线,扇区,1,天线,扇区,2,天线,扇区,3,天线,供电,Iub,口,STM1/E1,传输网,RNC,主集,收发双工处理,信令处理、基带编解码、解调处理等,多载波数字功放,每扇区均为两天线接收分集,分集,扇区机顶口发射功率,20W,40W,基带框,射频框,双工器框,2005,年,7,月,内容,UMTS,概述,WCDMA,基本原理,概述,扩频,加扰、复用,Ec/Io,与,Eb/No,WCDMA,的移动性管理,WCDMA,的无线资源管理,UTRAN,协议与信道,WCDMA,的业务与,QoS,2005,年,7,月,1950s:,CDMA,应用于军方需求市场,1956:,提出,RAKE,接收机的形式,(,Rake receiver),1961:,提出扩频系统中的远近效应,(,Near-far problem),1978:,建议基于研究结果的扩频系统的蜂窝系统应用,1993:,窄带,CDMA,系统标准,(,Narrowband CDMA IS-95),1995:,在,3G,系统中定义宽带,CDMA(,wideband CDMA,),2000s:,宽带,CDMA(,wideband CDMA,),系统的商业应用,CDMA,历史,2005,年,7,月,频率,时间,功率,FDMA,TDMA,CDMA,多址接入技术,频率,时间,时间,频率,功率,功率,Code 1,Code 2,Code N,2005,年,7,月,Je parle francais,Ich spreche,deutsch,I speak english,我说中文,!,联合国的鸡尾酒会,CDMA,的类比,2005,年,7,月,双工间隔,Duplex Spacing:190 MHz,Time,频率,功率,5 MHz,5 MHz,码分复用,Code Multiplex,UL,DL,UMTS,用户,1,UMTS,用户,2,WCDMA:FDD,NORTEL NETWORKS CONFIDENTIAL-SPECIAL HANDLING2005,年,7,月,采用直序扩频码分多址技术,每一用户由不同的码来区分,所有用户分享同样的频谱资源，提高系统的频谱利用率,系统有很高的抗干扰性、抗衰落性、保密性,采用软切换及更软切换技术,降低掉话率,采用Rake多径分集接收技术,有效利用多径传输来的信号，提高系统的接收性能,采用快速功率控制,快速准确的闭环功率控制有效地降低近-远效应，提高系统容量,W,CDMA,的无线接入技术特点,2005,年,7,月,WCDMA,GSM,多址方式,CDMA,TDMA,载频间隔,5MHz,200kHz,频率复用系数,1,大于,1,功控频率,1500Hz,2Hz,或更低,切换,软切换、硬切换,硬切换,分集,5MHz,带宽,可以进行,RAKE接收机多径分集,跳频,WCDMA,和,GSM,的主要不同,2005,年,7,月,WCDMA,的主要技术参数,多址方式,直扩码分多址（,DS,CDMA,）,码片速率,3.84M,个码片,/,秒,载波带宽,5MHz,帧长,10ms,多速率,可变的扩频因子,2005,年,7,月,前向纠错编码、速率匹配、交织、复用,WCDMA,系统物理层基本框图,信源编码,信道编码,扩频,调制,信源译码,信道译码,解扩,解调,无线信道,信道码、扰码、物理信道,GSM,没有扩频、解扩过程,2005,年,7,月,T,bit,T,chip,信道编码后的序列,扩频序列,发出的信号序列,a,2,T,bit=,E,bit,1/T,bit,T,chip=,E,chip,1/T,chip,Frequency,a,2,T,chip,1/T,chip,+a,-a,-1,+1,-a,+a,x,=,数据序列,发出的信号,扩频序列发生器,调制,x(t),功率谱,扩频原理发射,信道编码,2005,年,7,月,T,bit,T,chip,信道解码前的数据序列,扩频序列,接收信号,a,2,T,bit=,E,bit,功率谱,1/T,bit,T,chip=,E,chip,1/T,chip,频率,a,2,T,chip,+a,-a,-1,+1,-a,+a,x,=,1/T,chip,x(t),扩频原理接收,接收信号,数据序列,扩频序列发生器,信道解码,解调,2005,年,7,月,码分多址,功率频谱,用户,1,扩频,Spreading,Code 1,Code 2,Code 3,Code 4,Code 5,合成信号,5 MHz,用户,2,用户,3,用户,4,用户,5,2005,年,7,月,正交变长扩频因子,OVSF,C,1,0,=1,C,2,0,=1 1,C,2,1,=1-1,C,4,0,=1 1 1 1,C,4,1,=1 1-1-1,C,4,2,=1-1 1-1,C,4,3,=1-1-1 1,Downlink,C,8,0,C,8,1,C,8,2,C,8,3,C,8,4,C,8,5,C,8,6,C,8,7,SF,1,SF,2,SF,4,SF,8,SF,256,SF,128,(PS384),(AMR12.2),SF,：扩频因子,信道化码定义为,C,SF,k,，其中,SF,是码的扩频因子，,k,是码的序号，,0 k SF-1,树根的码字被使用后，树梢的码字将无法再使用,2005,年,7,月,常见无线承载的,SF(,下行,),无线承载类型,扩频因子（,SF,）,CS12.2K,128,CS64K,32,PS64K,32,PS128K,16,PS384K,8,2005,年,7,月,练习,只从码字资源角度考虑且只考虑业务信道占用码字，如果单小区已有,3,个用户，,3,个用户正在使用,PS384,进行数据传输，此小区最多还可以接入多少个,AMR12.2K,语音用户？,2005,年,7,月,+,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,1,1,1,1,1,1,-1,*,1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,C,j,C,k,同步,=0,+,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,1,1,1,1,1,1,-1,*,1,1,1,1,1,-1,1,-1,C,j,C,k,不同步,=4,正交,Orthogonal,非正交,Non orthogonal,OVSF,正交性,2005,年,7,月,扰码,与,OVSF,码,Scrambling code,下行,上行,User 3 signal,User 3 signal,Scrambling code 1,Scrambling code 2,Scrambling code 3,User 2 signal,Spreading code,Spreading code,Spreading code,扰码,1,扰码,2,扰码,3,User 2 signal,OVSF Code,OVSF Code,OVSF Code,User 1 signal,Spreading code 2,Spreading code 3,User 1 signal,User 2 signal,User 3 signal,OVSF Code,1,User 1 signal,User 2 signal,User 3 signal,扰码,OVSF Code,2,OVSF Code,3,OVSF,码用来扩频，上行扰码用来区分,UE,，下行扰码用来区分小区,2005,年,7,月,选位加和移位寄存器,Shift Register,序列每,2N-1,个码片重复一次，,N,为移位寄存器盒子的个数,扰码,扰码特性,:,38 400,码片长的序列,每,10 ms,重复一次,来源于伪随机（,Pseudo Noise,）,序列,2005,年,7,月,上行扰码,共计,2,24,个长度为,38400,码片的长扰码,2,25,-,2,码片长序列,X,25,+X,3,+1,X,25,+X,3,+X,2,+X+1,I,Q,2005,年,7,月,下行扰码,8192,种扰码,512,组：,1,个主扰码,+,15,个辅扰码,512,主扰码 被分为,64,组,共有,262,143,种不同的下行扰码 的可能性,仅从其中定义了,8192,种不同的扰码,8192,.,Cell#1,Cell#512,.,主扰码,辅扰码,#1,辅扰码,#2,辅扰码#15,UMTS,只需要进行简单的小区扰码规划,:,邻小区不属于同一扰码组即可,2005,年,7,月,OVSF,码复用,-1,1,User 1,User 2,Code 1:,C,ch,(SF=),Code 2:,C,ch,(SF=),1,-1,1,1,-1,1,=,+,*,*,=,=,2,-2,0,1,1,-1,-1,1,1,1,-1,-1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,用户复用后信号,2005,年,7,月,加扰,用户复用后的信号,扰码,*,2,0,-2,2,0,-2,=,1,-1,发射信号,2005,年,7,月,空口噪声干扰,2,0,-2,发射信号,0,0,噪声,接收信号,=,1,-1,1,-1,+,2005,年,7,月,接收、去扰、解扩,0,接收信号,1,-1,1,-1,1,-1,去扰,解扩,原始的用户数据,*,*,2005,年,7,月,频分与码分,C,I,I,C,WCDMA,GSM,Power spectrum,1,1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,2,4,4,4,4,4,Power spectrum,2005,年,7,月,CDMA,系统的干扰与噪声,上行,下行,基站热噪声,本小区其它通话用户的干扰,周围小区其它通话用户的干扰,其它系统的干扰,手机热噪声,本小区其它信道的干扰,周围小区基站信号的干扰,其它系统的干扰,2005,年,7,月,Ec/No,与,Eb/No,Ec:chip,能量,;Ec/No,在数值上接收到的导频功率,/,总的接收功率，一般指下行。,Eb,：,bit,能量；是,NodeB,设备和终端接收机解调能力的一种反映；上行、下行。,接收信号,数据序列,扩频序列发生器,信道解码,解调,Ec,Eb,2005,年,7,月,Ec/,No,与,Eb/,No,Eb/No=Ec/No+,处理增益 （,dB,）,功率谱,所需的,Eb/No,干扰信号,decoding user 1,E,chip,N,0,E,bit,用户,1,噪声,用户,2,用户,3,处理增益,=10log(3.84Mcps/,x,kbps),25dB for 12.2k voice,10dB for 384k data,18,dB for,64,k,data,2005,年,7,月,练习,已知：在一种多径衰落信道环境下，终端的接收机对,PS384K,业务的,Eb/No,的最小的要求为,2.4dB,，对,CS12.2K,业务的,Eb/No,的最小的要求为,7.5dB;,请问：,PS384K,业务、,CS12.2K,业务终端接收机前端的,Ec/No,分别至少为多少时，才可以正确解调？,2005,年,7,月,TX,D(t),Delay,0,Delay,1,C(t-,0,),(,+,),D(t),C(t-,1,),Delay(,1,),RX,C(t-,n,),Delay(,0,),Delay(,n,),RX,RX,C(t),0,1,n,D(t),D(t),利用多径分集进行合并,BTS,RAKE,接收机,2005,年,7,月,RAKE,接收机,信号在空中传输的过程中，受到障碍物的反射，散射，折射等影响，接收机就会收到多个不同时延、同一消息的多路信号。从每一个多径信号的角度看，其他多径信号都是干扰，若可以用,RAKE,接收机将多个信号进行合成将会进一步得到改善，故而引入了,RAKE,接收机。,RAKE,接收机的作用是将多个信号进行合成。,RAKE,接收机包含多个相关器，每一个相关器接收一路信号，并赋予它们一定的时间补偿，使它们达到同步，采用最大比值合并。因为接收机的多路信号是互相衰落独立的，因此进行分集可以提高接收性能。,2005,年,7,月,内容,UMTS,概述,WCDMA,基本原理,WCDMA,的移动性管理,小区选择与重选,切换,软切换,硬切换,系统间切换,WCDMA,的无线资源管理,UTRAN,协议与信道,WCDMA,的业务与,QoS,2005,年,7,月,小区选择,当,PLMN,选定之后，,UE,尝试在该,PLMN,寻找合适的小区驻留，目的是选择一个属于这个,PLMN,的信号较好的小区,小区选择的准则：,S,准则,其中两个主要的参数：,Qqualmin,：,CPICH Ec/No,表示的最低接入门限,Qrxlevmin,：,CPICH RSCP,表示的最低接入门限,类似,GSM,的,C1,准则,2005,年,7,月,小区重选,在,UE,驻留的小区信号逐渐变差时，,UE,将启动相应的小区重选,小区重选的测量一般包括：,同频测量，即当前小区小区的信号小于同频测量门限，则启动同频小区重选,异频测量，即当前小区小区的信号小于异频测量门限，则启动异频小区重选,异系统测量，即当前小区小区的信号小于异系统测量门限，则启动异系统小区重选,2005,年,7,月,小区重选判决,小区重选应用准则：,R,准则,WCDMA FDD,小区使用,CPICH RSCP,或,Ec/No,GSM,小区使用接收信号平均强度值,根据,R,值排序，并选择具有最高,R,值的小区,2005,年,7,月,切换分类,软切换,：,同一个,NodeB,不同扇区间的更软切换,同一个,RNC,不同,NodeB,间的软切换,不同,RNC,间的软切换,硬切换：,同频硬切换，如没有,Iur,接口的两个,RNC,间硬切换,异频硬切换：,手机在不同频率间,的切换,系统间切换,：,WCDMA和GSM,、,GPRS,间的切换,GSM,只有硬切换，没有软切换。,2005,年,7,月,不同类型的切换,NodeB 3,Cell 4,SRNC,DRNC,Iub,Iur,NodeB 2,Cell 2,Iub,Cell 3,NodeB 1,Cell 1,UMTS Carrier 1,Iub,BTS 1,Cell 1,BSC,Abis,GSM/GPRS,Softer HO,Soft HO,Soft HO inter-RNC,2G to 3G HHO,3G to 2G HHO,更软切换,RNC,内的软切换,2G,到,3G,的系统间切换,图例,UMTS Carrier x,Inter-Frequency HHO,RNC,间的软切换,3G,到,2G,的系统间切换,异频硬切换,2005,年,7,月,2005,年,7,月,软切换特点,CDMA,系统所特有，只能发生在同频小区间,先建立目标小区的链路，后中断源小区的链路,可以避免通话的“缝隙”,软切换会比硬切换占用更多的系统资源,UE move,Target BS,Source BS,time,Data UE received/sent,N o“GAP”of communication,软切换的特点,2005,年,7,月,软切换的数据合并,Node B,(BTS),SRNC,DRNC,Node B,(BTS),Data UL,Data UL,Data UL,Data UL1,Data UL2,Data UL2,Data UL1,Data UL2,Data UL,Data UL,Data DL,Data DL2,Data DL2,Data DL1,Data DL2,Data DL1,Data DL1,Data DL2,Data DL,Core,Network,UE,不同,RNC,间的软切换：,2005,年,7,月,激活集（,Active,Set,）,:UE,用来发送用户信息的所有小区的集合，这些小区必须全部位于,CELL_INFO_LIST,中,.,监视集（,Monitored,Set,）,:CELL_INFO_LIST,中非激活集小区的集合,检测集（,Detected Set,）,:,不在,CELL_INFO_LIST,中，但是,UE,对小区质量的测量进入上报门限的小区,软切换与激活集,2005,年,7,月,激活集更新算法,2005,年,7,月,导频污染,手机的,RAKE,接收机最多只能同时接收,3,个小区的多径信号,这意味着手机可以与某个或多个基站的最多,3,个信号进行通信，并将之合并成一个单一的强信号，便于后续处理,当一个手机激活集已经有,3,个小区信号，监视集还有小区的信号强度超过某个上限（被认为是强信号），这种情况就叫做导频污染,pilot pollution,C,(-12dB),Pollution,Source,Active Set,Active Set,Active Set,Drive Test Route,Not a Pollution,Source,or in,Active Set,B,(-14dB),D,(-12dB),A,(-12dB),E,(-18dB),2005,年,7,月,UE move,Target BS,Source BS,time,Data UE received/sent,“GAP”of communication,硬切换的特点,先中断,UE,和系统源小区的链路，然后建立目标小区的链路,通话会产生“缝隙”,节省资源,硬切换,2005,年,7,月,异频硬切换,WCDMA,和,GSM,在异频切换的不同：,GSM,是不连续接收的，可以利用,TDD,间隙进行异频测量；,WCDMA,是连续接收的，,UE,一般只有一个接收机，不能同时进行不不同频率的信号测量，需要通过一定的方式产生时间间隙进行异频异系统的测量（双接收机的终端可以同时接收两个频率的信号）；,2005,年,7,月,异频硬切换,WCDMA,如何进行异频硬切换？,盲切换方式：明确知道切换的目标小区，如异频同覆盖小区时，可以使用；,启动压缩模式方式：通过,SF/2,、打孔或高层调度产生间隙进行异频、异系统信号的测量；压缩模式也应用于系统间切换。,One Frame(10 ms),Transmission gap (3 to 10 time slots),Measurements on other frequency,2005,年,7,月,内容,UMTS,概述,WCDMA,基本原理,WCDMA,移动性管理,WCDMA,无线资源管理,概述,功率控制,准入控制,动态信道分配,UTRAN,协议与信道,WCDMA,的业务与,QoS,2005,年,7,月,无线资源管理目的,无线资源管理（,RRM,）的主要目的是保证用户的,QoS,，同时尽量节约系统的功率和带宽资源,功率控制：在保证用户的,QoS,的前提下，使用户的发射功率最小，从而减少该,UE,对于整个系统的干扰，提高系统的容量和覆盖,切换控制：需要确保,UE,移动到其他小区（系统）后，能够继续得到服务，以保证,QoS,状态迁移和动态信道配置：充分利用用户的活动性进行空口资源的优化,负载控制：接入一定数量的,UE,后，需要确保整个系统的负载保持在稳定的水平，以保证系统中每条连接的,QoS,2005,年,7,月,无线资源管理概述,类别,名称,功率控制,功率控制,切换控制,软切换,硬切换,系统间切换,负载控制,潜在用户控制,准入控制,直接重试,负载均衡（,Load Balancing,）,拥塞控制,状态迁移,状态迁移,2005,年,7,月,CDMA,自从被提出以来，前几十年时间没有得到大规模应用的主要问题就是无法克服“远近效应”，功率控制的目的就是为了克服远近效应,远端,UE,的信号被离基站近的,UE,的信号“淹没”，无法通信,近端的一个,UE,就能阻塞整个小区,功控的目的,2005,年,7,月,功率控制的分类：,开环功率控制,闭环功率控制,内环功率控制,外环功率控制,WCDMA,和,GSM,功率控制的差别,功控频率,：,WCDMA,：,1500Hz,，,GSM,2Hz,或更低,功控的分类,2005,年,7,月,开环功控的目的是提供初始发射功率的粗略估计。它是根据,UE,的测量（,CPICH,接收功率）对路径损耗和干扰水平进行估计，从而计算初始发射功率的过程。,开环功控,1.UE,接入,_,1 with P,INI,2.UE,接入,_2 with P,INI,+delta,3.,获得接入指示,Node B,UE,.,2005,年,7,月,WCDMA,内环功控频率为,1500Hz,，外环功率控制频率一般为,10,100Hz,；,内环功率控制步长为,0.5dB,1dB,1.5dB,2dB,等；,闭环功控,1,.,RNC,根据,BLERTarget,设,置内环功率控制的,SIR,目标值,2.Node B,根据,SIR,目标值进行功率控制,3.MS Tx,4.RNC,检测,BLER,5.RNC,更新,SIR,目标值,6.Node B,根据新的,SIR,目标值继续功率控制,内环功率控制,外环功率控制,Node B,UE,RNC,2005,年,7,月,功率控制主要参数,BLERTarget,的典型设置：,CS AMR,：,1,CS 64K,：,0.1,1%,PS,：,5,2005,年,7,月,准入控制目的、触发时机,目的：通过接纳或拒绝用户的接入使小区的负荷保持在一个合理的水平，,保证已有用户的通信质量,触发时机,在呼叫建立时,切换请求切入小区时,呼叫进行无线资源的重配置时,硬切换点,直至掉话也没有硬切换,硬切换没有发生,CAC ON,CAC OFF,2005,年,7,月,准入控制流程,呼叫请求到达小区,RNC,获取业务特性和当前负载状况,是否接受？,下行接纳控制？,上行接纳控制？,是否接受？,呼叫被接受,结束,呼叫被拒绝,y,y,N,N,2005,年,7,月,准入控制,准入控制相关参数：,上行主要通过,RTWP(Received Total Wide band Power),攀升来判决，一般设置使上行负载为,50,；,下行主要通过,TCP(Transmitted Carrier Power),门限来判决，一般参数设置使下行负载为,75,；,2005,年,7,月,内容,UMTS,概述,WCDMA,基本原理,WCDMA,的移动性管理,WCDMA,的无线资源管理,UTRAN,协议与信道,协议栈,逻辑信道,传输信道,物理信道,RRC,状态迁移,WCDMA,的业务与,QoS,2005,年,7,月,UMTS,协议栈,Iu,Uu,UTRAN,UE,Core Network,Access Stratum,Non-Access Stratum,Radio,Protocols,Radio,Protocols,Iu,Protocols,Iu,Protocols,2005,年,7,月,Radio,Network,Layer,Transport,Network,Layer,Physical Layer,Application,Protocol,Data,Stream(s),Control Plane,User Plane,Signaling,Bearer(s),Signaling,Bearer(s),Data,Bearer(s),ALCAP(s),Transport Network,User Plane,Transport Network,User Plane,Transport Network,Control Plane,UTRAN,接口的一般模型,U,MTS,T,errestrial,R,adio,A,ccess,N,etwork,2005,年,7,月,NBAP,PHY,ATM,AAL5,Service Specific Layers,Node B,RANAP,RNSAP,NBAP,PHY,ATM,AAL5,Service Specific Layers,MTP3-B,SCCP,RANAP,PHY,ATM,AAL5,Service Specific Layers,MTP3-B,SCCP,Core Network(CS Domain),RANAP,RNSAP,NBAP,PHY,ATM,AAL5,Service Specific Layers,MTP3-B,SCCP,RNC,RANAP,PHY,ATM,AAL5,Service Specific Layers,MTP3-B,SCCP,Core Network(PS Domain),RNC,控制平面,/,Control Plane,2005,年,7,月,用户平面,/,User Plane,Data Streams Iub,PHY,ATM,AAL2,Node B,PHY,ATM,AAL2,PHY,ATM,AAL2,GTP-U,Core Network(CS Domain),PHY,ATM,AAL2,RNC,Data Streams Iu PS,PHY,ATM,AAL5,Core Network(PS Domain),RNC,Data Streams Iu CS,Data,Streams,Iub,Iur,Data,Streams,Iur,Data,Streams,Iu CS,Data,Streams,Iu PS,AAL5,IP,UDP,GTP-U,IP,UDP,2005,年,7,月,Uu,接口协议栈,Layer 1,Layer 3,Layer 2,Control Plane,User Plane,PHY(PHYsical),MAC(Medium Access Control),RLC(Radio Link Control),PDCP,BMC,RRC(Radio Resource Control),Management functions:MM,CC,Non Access,Stratum,Access,Stratum,Network layer protocol:,Ipv4,Ipv6,.,AMR,2005,年,7,月,信道（,1,）,UMTS,定义了三种信道,:,逻辑信道,Logical channels,:,消息的类型,传输信道,T,ransport channels,:,传输格式（卷积码、时长、编码方式、分块方式、,BLOCK,的传送周期、,BLOCK,的大小等）等,物理信道,Physical channels,:,频率扩频码扰码,2005,年,7,月,信道（,2,）,MAC(Medium Access Control),RLC(Radio Link Control),Logical Channels,Transport Channels,Transport sublayer,Physical Channels,Physical sublayer,PHY,(PHYsical Layer),2005,年,7,月,部分信道缩略语,逻辑信道,BCCH,Broadcast control channel,PCCH,Paging control channel,CCCH,Common control channel,DCCH,Dedicated control channel,DTCH,Dedicated traffic channel,传输信道,BCH,Broadcast channel,PCH,Paging channel,RACH,Random access channel,FACH,Forward access channel,DCH,Dedicated channel,物理信道,P-CCPCH,Primary common control physical channel,PRACH,Physical random access channel,CPICH,Common pilot channel,DPDCH,Dedicated Physical data channel,DPCCH,Dedicated Physical control channel,2005,年,7,月,信道映射关系,逻辑信道,传输信道,物理信道,BCCH,BCH,P-CCPCH,FACH,S-CCPCH,PCCH,PCH,S-CCPCH,CCCH,RACH,PRACH,FACH,S-CCPCH,CTCH,FACH,S-CCPCH,DCCH,DTCH,DCH,DPDCH,或,DPCCH,CPCH,PCPCH,DSCH,PDSCH,RACH,FACH,PRACH,S-CCPCH,GSM,：,BCCH,GSM,：,PCH,GSM,：,RACH,AGCH,物理信道：,GSM,：物理信道是通过不同时隙区分；,WCDMA,：网络信道是通过不同码字区分；,GSM,：,CBCH,GSM,：,SDCCH,SACCH,FACCH,GSM,：,TCH,GSM,没有传输信道！,2005,年,7,月,逻辑信道业务,=,下行,=,上行,DTCH,(Dedicated Traffic CHannel),CTCH,(Common Traffic CHannel),AMR,语音：,12.20 kbps;10.20 kbps;7.95 kbps;7.40 kbps;6.70 kbps;5.90 kbps;,5.15 kbps;4.75 kbps,电路交换的数据,分组交换的数据,实时、非实时的业务,透明非确认模式下的公共用户数据,小区广播信息,(,天气,交通等,),AMR,E-mail,SMS,FTP,VoIP,RNC,Info provider,2005,年,7,月,逻辑信道控制,BCCH,(Broadcast Control CHannel),PCCH,(Paging Control CHannel),BCH or FACH,上广播的系统消息,频率号,(UARFCN);,Cell,、,PLMN,标识,;,允许的最大上行发射功率等,.,在空闲、,cell_PCH,或,URA_PCH,状态寻呼,(,寻呼类型,1),通知,UE,系统消息改变,DCCH,(Dedicated Control CHannel),发送专用控制消息给,UE,测量报告,cell_FACH,或,cell_DCH,状态寻呼,UE,(,寻呼类型,2),;,激活集更新消息等,CCCH,(Common Control CHannel),Cell,不了解,UE,位置时，此信道发送发送控制消息,(RRC connection,cell or URA updates),码字的分配、,UTRAN,临时标识,2005,年,7,月,传输信道,Semi Static Part:,CRC size,Channel Coding,TTI,Dynamic Part:,Transport Block Size,Transport Block Set Size,传输信道定义了一系列的传输格式特性,Transport Block,Transport Block,Transport Block,Transport Block,Transport Block,Transmission Time Interval,Transport Block Size,Transport Block,Set Size,Transport Format#1,Transport Format#2,2005,年,7,月,主要的传输信道,2005,年,7,月,物理信道帧结构,Frame#0,Frame#1,Frame#i,Frame#4095,System frame=4096 frames=40.96 seconds,Slot#0,Slot#1,Slot#j,Slot#14,Frame=15 time slots=10 ms=38400 chips,Slot=0.667 ms=2560 chips,Data or control or mixed:10*2,k,bits,k from 0 to 6(UL),from 0 to 7(DL),2005,年,7,月,下行,384K,业务的速率形成过程,DTCH,DCCH,Turbo code R=1/3,Radio frame FN=4N+1,Radio frame FN=4N+2,Radio f