WR_BT01_C1_0 WCDMA无线基本原理
课程目标：
? 掌握3G移动通信的基本概念 ? 掌握3G的标准化过程
? 掌握WCDMA的基本网络结构以及各网元功能 ? 掌握无线通信原理 ? 掌握WCDMA的关键技术
参考资料：
? 《3G概述与概况》
? 《中兴通讯WCDMA基本原理》 ? 《ZXWR RNC（V3.0）技术手册》 ? 《ZXWR NB09技术手册》
目 录
第1章 概述................................................................................................................................................... 1 1.1 移动通信的发展历程 ........................................................................................................................ 1
1.1.1 移动通信系统的发展 .............................................................................................................. 1 1.1.2 移动通信用户及业务的发展 .................................................................................................. 1 1.2 3G移动通信的概念 ........................................................................................................................... 2 1.3 为什么要发展第三代移动通信 ........................................................................................................ 2 1.4 3G的标准化过程 ............................................................................................................................... 3
1.4.1 标准组织 .................................................................................................................................. 3 1.4.2 3G技术标准化 ......................................................................................................................... 3 1.4.3 第三代的核心网络 .................................................................................................................. 4 1.4.4 IMT-2000的频谱分配 .............................................................................................................. 6 1.4.5 2G向3G移动通信系统演进 ................................................................................................... 7 1.4.6 WCDMA核心网络结构的演进 ............................................................................................. 11
第2章 WCDMA系统介绍 ....................................................................................................................... 13 2.1 系统概述 .......................................................................................................................................... 13 2.2 R99网元和接口概述 ........................................................................................................................ 14
2.2.1 移动交换中心MSC ............................................................................................................... 16 2.2.2 拜访位置寄存器VLR ........................................................................................................... 16 2.2.3 网关GMSC ............................................................................................................................ 16 2.2.4 GPRS业务支持节点SGSN ................................................................................................... 16 2.2.5 网关GPRS支持节点GGSN ................................................................................................ 17 2.2.6 归属位置寄存器与鉴权中心HLR/AuC ............................................................................... 17 2.2.7 移动设备识别寄存器EIR ..................................................................................................... 17 2.3 R4网络结构概述 .............................................................................................................................. 17
2.3.1 媒体网关MGW ..................................................................................................................... 19 2.3.2 传输信令网关T-SGW、漫游信令网关R-SGW ................................................................. 20 2.4 R5网络结构概述 .............................................................................................................................. 20
2.4.1 媒体网关控制器MGCF ........................................................................................................ 22
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2.4.2 呼叫控制网关CSCF .............................................................................................................. 22 2.4.3 会议电话桥分MRF................................................................................................................ 22 2.4.4 归属用户服务器HSS ............................................................................................................. 22 2.5 UTRAN的一般结构 ......................................................................................................................... 22
2.5.1 RNC子系统 ............................................................................................................................. 23 2.5.2 Node B子系统 ......................................................................................................................... 25
第3章 扩频通信原理 ................................................................................................................................. 27 3.1 扩频通信简介 ................................................................................................................................... 27
3.1.1 扩频技术简介 ......................................................................................................................... 27 3.1.2 扩频技术的现状 ..................................................................................................................... 27 3.2 扩频通信原理 ................................................................................................................................... 28
3.2.1 扩频通信的定义 ..................................................................................................................... 29 3.2.2 扩频通信的理论基础 ............................................................................................................. 29 3.2.3 扩频与解扩频过程 ................................................................................................................. 30 3.2.4 扩频增益和抗干扰容限 ......................................................................................................... 31 3.2.5 扩频通信的主要特点 ............................................................................................................. 32
第4章 无线通信基础 ................................................................................................................................. 35 4.1 移动无线信道的特点 ....................................................................................................................... 35
4.1.1 概述 ......................................................................................................................................... 35 4.1.2 电磁传播的分析 ..................................................................................................................... 37 4.2 编码与交织 ....................................................................................................................................... 38
4.2.1 信道编码 ................................................................................................................................. 39 4.2.2 交织技术 ................................................................................................................................. 42 4.3 扩频码与扰码 ................................................................................................................................... 44 4.4 调制 ................................................................................................................................................... 47 第5章 WCDMA关键技术 ........................................................................................................................ 49 5.1 WCDMA系统的技术特点 ............................................................................................................... 49 5.2 功率控制 ........................................................................................................................................... 51
5.2.1 开环功率控制 ......................................................................................................................... 51 5.2.2 闭环功率控制 ......................................................................................................................... 52
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5.2.3 HSDPA相关的功率控制 ........................................................................................................ 55 5.3 RAKE接收 ....................................................................................................................................... 57 5.4 多用户检测 ...................................................................................................................................... 60 5.5 智能天线 .......................................................................................................................................... 62 5.6 分集技术 .......................................................................................................................................... 64 第6章 WCDMA无线资源管理 ............................................................................................................... 67 6.1 切换 .................................................................................................................................................. 67
6.1.1 切换概述 ................................................................................................................................ 67 6.1.2 切换算法 ................................................................................................................................ 73 6.1.3 基于负荷控制原因触发的切换 ............................................................................................ 73 6.1.4 基于覆盖原因触发的切换 .................................................................................................... 74 6.1.5 基于负荷均衡原因触发的切换 ............................................................................................ 77 6.1.6 基于移动台移动速度的切换 ................................................................................................ 79 6.2 码资源管理 ...................................................................................................................................... 80
6.2.1 上行扰码 ................................................................................................................................ 80 6.2.2 上行信道化码 ........................................................................................................................ 83 6.2.3 下行扰码 ................................................................................................................................ 84 6.2.4 下行信道化码 ........................................................................................................................ 85 6.3 接纳控制 .......................................................................................................................................... 89 6.4 负荷控制 .......................................................................................................................................... 95 第7章 信道................................................................................................................................................. 97 7.1 UTRAN的信道 ................................................................................................................................ 97
7.1.1 逻辑信道 ................................................................................................................................ 98 7.1.2 传输信道 ................................................................................................................................ 99 7.1.3 物理信道 .............................................................................................................................. 101 7.1.4 信道映射 .............................................................................................................................. 110 7.2 初始接入过程 .................................................................................................................................111
7.2.1 小区搜索过程 .......................................................................................................................111 7.2.2 初始接入过程 ...................................................................................................................... 112
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