《移动通信》课程教学资源（PPT课件）第9章 码分多址（CDMA）移动通信系统（二）

电第9章码分多址（CDMA)移动通信系统（二）0H第9章码分多址（CDMA)移动通信系统（二）9.1WCDMA系统9.2 TD-SCDMA系统思考题与习题

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9.1 WCDMA系统 9.2 TD-SCDMA系统 思考题与习题

第9章码分多址（CDMA）移动通信系统（二）9.1 WCDMA 系 统9.1.1WCDMA系统结构UMTs(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统）是采用WCDMA（WidebandCodeDivisionMultipleAccess）无线接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括UMTS的陆地无线接入网络(UTRAN，UMTS Terrestrial Radio Access Network)和核心网络（CN，CoreNetwork）。其中无线接入网络处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS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(CS，CircuitSwitched)域和分组交换(PS，PacketSwitched)域

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 9.1.1 WCDMA系统结构 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System， 通用移动通信系统)是采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)无线接口技术的第三代移动通信系统， 通 常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二 代移动通信系统类似的结构，包括 UMTS的陆地无线接入网络 (UTRAN， UMTS Terrestrial Radio Access Network)和核心 网络(CN，Core Network)。 其中无线接入网络处理所有与无 线有关的功能，而CN处理UMTS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 (CS ， Circuit Switched) 域和分组交换 (PS ， Packet Switched)域。 9.1 WCDMA 系 统

?第9章码分多址（CDMA）移动通信系统（二）用户设备(UE)+UTRAN+CN构成一个完整的WCDMA移动通信系统。UE与UTRAN之间的接口称为Uu接口（无线接口），UTRAN与CN之间的接口称为Iu接口。WCDMA是一种直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）系统。WCDMA无线接口的基本参数如表9-1所示

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 用户设备(UE)+UTRAN+CN构成一个完整的WCDMA移 动通信系统。UE与UTRAN 之间的接口称为Uu接口（无线接 口）， UTRAN与CN之间的接口称为Iu接口。 WCDMA是一种直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）系 统。 WCDMA无线接口的基本参数如表9-1所示

9第9章码分多址（CDMA)移动通信系统（二）表9-1WCDMA无线接口基本参数频谱分配FDD模式：上行1850~1910MHz，下行2110~2170MHz信道间隔5MHz中心频率200kHz的整数倍134.8~245.2MHz上、下行频带间隔3.84 Mc/s码片速率双工模式FDD或者TDD用户设备的发送功率21、24、27或者33dBm误码率为0.001情况下，基站121dBm，用户设备一117dBm接收机灵敏度用户设备1dB、2dB或者3dB，基站0.5dB或者1dB功率控制步长TPC命令下可能的最用户设备26dB，基站12dB大发射功率变化范围乡村室外环境下144kb/s，市区和郊区室外环境下384kb/s，室数据速率内或者室外低速环境下2Mb/s

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 表9-1 WCDMA无线接口基本参数

第9章码分多址（CDMA）移动通信系统（二）WCDMA的无线顿长为10mS，分成15个时隙。信道的信息速率将根据符号率变化，而符号率取决于不同的扩频因子(SF)。SF的取值与具体的双工模式有关，对于FDD模式，其上行扩频因子为4～256，下行扩频因子为4～512；对于TDD模式，其上行和下行扩频因子均为1～16。无线空中接口指用户设备(UE)和网络之间的U接口，它分为控制平面和用户平面。控制平面由物理层、媒体接入控制层（MAC）、无线链路控制层（RLC）和无线资源控制（RRC）等子层组成。在用户平面的RLC子层之上有分组数据汇聚协议（PDCP）和广播/组播控制（BMC）。整个无线接口的协议结构如图9-1所示

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 WCDMA的无线帧长为10 ms， 分成15个时隙。 信道的 信息速率将根据符号率变化， 而符号率取决于不同的扩频 因子(SF)。 SF的取值与具体的双工模式有关， 对于FDD模 式， 其上行扩频因子为4～256， 下行扩频因子为4～512； 对于TDD模式， 其上行和下行扩频因子均为1～16。 无线空中接口指用户设备(UE)和网络之间的U接口， 它分为 控制平面和用户平面。 控制平面由物理层、 媒体接入控制 层（MAC）、 无线链路控制层（RLC）和无线资源控制 （RRC）等子层组成。 在用户平面的RLC子层之上有分组 数据汇聚协议（PDCP）和广播/组播控制（BMC）。 整个 无线接口的协议结构如图9-1所示

9第9章码分多址（CDMA)移动通信系统（二）Pa西用户平面效大#西安电子科技大控制平面用户信息信令和控制语音/数据西安电子科技高层高层T无线网络层西换电子科车大学RRC子层PDCP成控西电子大学院BMC层2RLC电子肉西逻辑信道MAC西安电子科技大学招版莊传输信道物理层（物理信道）-配置控制图9-1无线接口的分层结构

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 图9-1 无线接口的分层结构

O第9章码分多址（CDMA)移动通信系统（二）RRC(无线资源控制)层位于无线接口的第三层，它主要处理UE和UTRAN的第三层控制平面之间的信令，包括处理连接管理功能、无线承载控制功能、RRC连接移动性管理和测量功能媒体接入控制层屏蔽了物理介质的特征，为高层提供了使用物理介质的手段。高层以逻辑信道的形式向MAC层传输信息，MAC完成传输信息的有关变换，通过传输信道将信息发向物理层UTRAN的结构如图9-2中的虚线框所示

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 RRC(无线资源控制)层位于无线接口的第三层， 它主要 处理UE和UTRAN的第三层控制平面之间的信令， 包括处理 连接管理功能、 无线承载控制功能、 RRC连接移动性管理 和测量功能。 媒体接入控制层屏蔽了物理介质的特征， 为高层提供了 使用物理介质的手段。 高层以逻辑信道的形式向MAC层传 输信息， MAC完成传输信息的有关变换， 通过传输信道将 信息发向物理层。 UTRAN的结构如图9-2中的虚线框所示

O第9章码分多址（CDMA)移动通信系统（二）出展社西安电子武版鞋安电子子核心网PSCSIu-TuRNSlurRNCRNC西安子lublublublubNodeBNodeBNodeBNodeB图9-2 UTRAN的结构

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 图9-2 UTRAN的结构

第9章码分多址（CDMA)移动通信系统（二）9.1.2WCDMA无线接口1.WCDMA无线接口的物理层根据其传输信道是物理层提供给高层（MAC）的业务。传输方式或所传输数据的特性，传输信道分为两类：专用信道(DCH)和公共信道。公共传输信道又分为6类：广播信道(BCH)、前向接入信道(FACH)、寻呼信道(PCH)、 随机接入信道(RACH)、公共分组信道(CPCH)和下行共享信道(DSCH)。其中， RACH、 CPCH为上行公共信道， BCH、FACH、PCH和DSCH为下行公共信道

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 9.1.2 WCDMA 1. WCDMA无线接口的物理层 传输信道是物理层提供给高层（MAC）的业务。 根据其 传输方式或所传输数据的特性， 传输信道分为两类： 专用信 道(DCH)和公共信道。 公共传输信道又分为6类： 广播信道 (BCH)、前向接入信道(FACH)、 寻呼信道(PCH)、 随机接入 信道(RACH)、 公共分组信道(CPCH)和下行共享信道(DSCH)。 其中， RACH、 CPCH为上行公共信道， BCH、 FACH、 PCH和DSCH为下行公共信道

第9章码分多址（CDMA）移动通信系统（二）物理层将通过信道化码（码道）、频率、正交调制的同相（I）和正交（O）分支等基本的物理资源来实现物理信道并完成与上述传输信道的映射。与传输信道相对应，物理信道也分为专用物理信道和公共物理信道。一般的物理信道包，包括72括3层结构：超顿、顿和时隙。超帧长度为720mS，个帧；每顿长为10ms，对应的码片数为38400chip；每帧由15个时隙组成，一个时隙的长度为2560chip；每时隙的比特数取决于物理信道的信息传输速率

第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二） 9 物理层将通过信道化码（码道）、频率、正交调制的同 相（I）和正交（Q）分支等基本的物理资源来实现物理信道， 并完成与上述传输信道的映射。 与传输信道相对应， 物理信 道也分为专用物理信道和公共物理信道。 一般的物理信道包 括3层结构： 超帧、 帧和时隙。 超帧长度为720 ms， 包括72 个帧； 每帧长为10 ms， 对应的码片数为38 400 chip； 每帧 由15个时隙组成， 一个时隙的长度为2560 chip； 每时隙的比 特数取决于物理信道的信息传输速率