现代移动通信技术与系统-第3章WCDMA移动通信系统

1、现代移动通信技术与系统现代移动通信技术与系统-第第3 3章章WCDMAWCDMA移动通信移动通信系统系统WCDMA技术概述WCDMA系统架构WCDMA关键技术WCDMA物理层协议WCDMA数据业务与应用WCDMA网络规划与优化WCDMAWCDMA技术概述技术概述01早期研究WCDMA技术起源于20世纪90年代初期，当时欧洲电信标准协会（ETSI）开始研究宽带码分多址（WCDMA）技术，作为第三代移动通信系统（3G）的候选技术之一。标准制定1998年，国际电信联盟（ITU）将WCDMA列为3G的三大国际标准之一，随后3GPP组织开始制定WCDMA的技术规范和相关标准。商业化进程2001年，日本NTTDoCoMo公司率先推出了基于WCDMA技术的3G商用服务，随后欧洲、北美、亚洲等地的运营商也陆续推出了WCDMA商用网络。WCDMA发展历程WCDMA采用宽带码分多址技术，具有高速数据传输能力，支持多种业务应用，如语音、数据、视频等。宽带传输WCDMA采用扩频通信技术，具有较高的频谱利用率，能够在有限的频谱资源下提供更高的通信容量。高频谱利用率WCDMA采用软切换技术，即移动台在切换过程中可

2、以同时与多个基站进行通信，从而提高了通信的稳定性和可靠性。软切换技术WCDMA具有完善的网络架构，包括核心网、无线接入网和终端设备等部分，支持多种网络拓扑结构和灵活的业务部署方式。完善的网络架构WCDMA技术特点技术起源WCDMA和CDMA2000都起源于码分多址（CDMA）技术，而TD-SCDMA则起源于时分同步码分多址（TD-CDMA）技术。WCDMA由3GPP组织制定标准，CDMA2000由3GPP2组织制定标准，而TD-SCDMA则由中国通信标准化协会（CCSA）制定标准。WCDMA和CDMA2000主要使用2GHz频段的频谱资源，而TD-SCDMA则主要使用1.8GHz和2.1GHz频段的频谱资源。WCDMA具有高数据速率、高频谱利用率和软切换等特点；CDMA2000则具有多种速率传输、灵活的信道配置和较好的后向兼容性等特点；TD-SCDMA则具有时分双工、智能天线和联合检测等特点。标准制定组织频段使用技术特点WCDMA与CDMA2000、TD-SCDMA比较WCDMAWCDMA系统架构系统架构02WCDMA系统网络拓扑结构主要包括星型、树型和网状等类型。拓扑结构类型星型结构

3、简单，易于管理和维护；树型结构扩展性强，适合大规模网络；网状结构可靠性高，但复杂度高。拓扑结构特点网络拓扑结构核心网组成WCDMA核心网主要由移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）等组成。核心网功能提供呼叫控制、移动性管理、数据交换等功能，支持各种移动业务。核心网架构WCDMA无线接入网主要由基站（NodeB）和无线网络控制器（RNC）组成。提供无线覆盖、无线资源管理、无线接入控制等功能，实现用户终端与核心网的连接。无线接入网架构无线接入网功能无线接入网组成WCDMAWCDMA关键技术关键技术0303扩频增益扩频处理带来的信号增益，与扩频因子成正比，有助于提高接收信号的信噪比。01扩频原理通过高速伪随机码对信息数据进行扩频处理，增加信号带宽，提高抗干扰能力和通信安全性。02扩频码采用正交可变扩频因子（OVSF）码作为扩频码，具有良好的自相关性和互相关性，支持多用户同时通信。扩频技术路径搜索与合并通过搜索多径信号中的最强路径，将其合并输出，提高信号质量和接收性能。多径干扰抑制RAKE接收机可以有效抑制多径干扰，提高在复杂多径环境下的通信性能。RAKE接

4、收机原理利用多径信号的时延和幅度信息，构造多个相关器对接收信号进行分集合并，提高接收性能。RAKE接收技术基于接收信号强度指示（RSSI）或误帧率等信息，调整发射功率，实现初步的功率控制。开环功率控制闭环功率控制功率控制算法通过接收端反馈的功率控制命令，对发射功率进行精细调整，确保通信质量。采 用 基 于 信 干 噪 比（SIR）的功率控制算法，根据目标SIR与实际SIR的差距调整发射功率。030201功率控制技术在WCDMA系统中，移动台在切换过程中可以同时与多个基站保持通信连接，实现无缝切换。软切换原理基于接收信号质量、距离等因素制定切换判决算法，确保移动台在最佳时机切换到目标基站。切换判决算法软切换技术可以提高切换成功率和通信质量，减少掉话率和数据中断时间。软切换优点软切换技术WCDMAWCDMA物理层协议物理层协议04123用于传输用户数据和信令信息，包括专用物理数据信道（DPDCH）和专用物理控制信道（DPCCH）。专用物理信道（DPCH）用于传输公共信息和广播信息，包括主公共控制物理信道（P-CCPCH）、同步信道（SCH）和公共导频信道（CPICH）。公共物理信道逻辑信道

5、通过传输信道映射到物理信道，传输信道定义了在空中接口上数据传输的方式和特性。映射关系物理信道及其映射关系小区搜索与同步移动台通过搜索和同步过程，获取小区的时隙和帧同步，以及小区的扰码和基本中导频的码相位。功率控制通过开环和闭环功率控制，调整移动台和基站的发射功率，以保证通信质量和减小干扰。信道编码与复用对用户数据和信令信息进行信道编码和复用，以提高传输的可靠性和效率。物理层过程测量接收信号的信噪比、误码率等指标，以评估通信质量。接收信号质量测量测量移动台和基站的发射功率，以进行功率控制和资源管理。发射功率测量测量邻区信号的干扰情况，以为切换和负载均衡提供依据。邻区干扰测量物理层测量WCDMAWCDMA数据业务与应用数据业务与应用05WCDMA系统提供高质量的语音通信服务，支持多种语音编码和传输技术，确保语音通信的清晰度和稳定性。语音通信通过WCDMA网络，用户可以实现实时的视频通话功能，增加沟通的真实感和互动性。视频通话电路交换数据业务还支持传统的数据传输服务，如文件传输、远程登录等。数据传输电路交换数据业务电子邮件用户可以通过WCDMA网络收发电子邮件，实现随时随地的邮件通信。即时通

6、信分组交换数据业务还支持各种即时通信应用，如微信、QQ等，方便用户进行实时的信息交流。互联网接入WCDMA系统支持高速分组数据业务，使用户能够通过移动设备随时随地接入互联网，浏览网页、下载文件等。分组交换数据业务WCDMA技术为物联网提供了可靠的数据传输通道，支持各种物联网设备的连接和数据交互，推动智能家居、智慧城市等物联网应用的发展。物联网应用WCDMA系统可以实现车辆与车辆、车辆与基础设施之间的无线通信，为智能交通系统提供实时、准确的信息交互，提升交通安全和效率。车联网应用WCDMA技术可以应用于工业自动化领域，实现远程监控、数据采集和传输等功能，提高生产流程的自动化和智能化水平。工业自动化WCDMA在物联网、车联网等领域应用WCDMAWCDMA网络规划与优化网络规划与优化06频率规划通过合理分配频率资源，降低同频干扰，提高网络性能。参数规划根据网络特性和业务需求，对基站和终端参数进行合理配置，优化网络性能。覆盖和容量规划根据业务需求预测和无线传播模型，确定基站布局和参数配置，实现网络覆盖和容量的平衡。网络规划原则和方法收集网络运行数据、用户投诉信息、测试数据等，为网络优化提供依据。数据采集对采集的数据进行深入分析，识别网络存在的问题和瓶颈。问题分析根据问题分析结果，制定相应的优化措施，如调整基站参数、增加基站、优化频率配置等。优化措施制定将优化措施落实到网络中，并进行效果验证，确保优化措施的有效性。优化实施与验证无线网络优化流程和方法典型案例分析WCDMA与LTE网络协同优化研究。探讨WCDMA与LTE网络在覆盖、容量、干扰等方面的协同优化方法，提升整体网络性能。案例三某城市WCDMA网络覆盖不足问题分析与解决。通过增加基站、调整天线倾角等措施，提高网络覆盖质量。案例一某运营商WCDMA网络掉话率优化实践。通过深入分析掉话原因，制定针对性的优化措施，如调整切换参数、优化功率控制等，降低掉话率，提升用户体验。案例二感谢观看THANKSTHANKS

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