第4章 WCDMA

1 拓频码

1.1 由来

Walsh发明，正交，也叫OVSF码，即正交拓频因子。

WCDMA：宽带拓频码分多址技术 Wideband Code Division Multiple Access

1.2 拓频码图

• 相同阶数的拓频码都是正交的
• 同一码树下不同阶的不正交

1.3 过程

信源/信道编码->（比特）->基带调制->（符号）->拓频码相乘->（码片）

1.4 速率

OVSF码的速率恒定，3.84chip/s，也称码片速率

如果选择SF=128的码字，则：

码片速率/拓频因子=3.84（Mchip/s） / 128 = 30k （symbol/s）

如果选择QPSK调制，即两个比特对应一个点位，则比特速率为：30k X 2 = 60k (bit/s）

2 功率切换

GSM中：

• 1 提升功率防止单条链路信号差
• 2 降低功率减少终端耗电和整个网络的电磁噪声

WCDMA中：

• 功率控制速度快，每秒1500次

3 软切换

可以同时连多个基站：

• 激活集：建立连接并交互数据的那些基站
• 监测集：仅建立连接的基站

当从基站1进入基站2时，与基站1并没有断开。同时占有多条链路的切换，都叫软切换。

4 架构

扰码：

不止一个信源，不止一个手机，每个手机有一个码树，则必然有小区/手机有相同的OVSF码

因此，增加新的码字：扰码。在上行方向可以区分终端，下行方向区分小区。

 

5 帧结构

占宽5Mhz，时长10ms，15个时隙

6 OVSF码的分配

6.1 欲通信，先同步

1. 主同步信道P-SCH：发布主同步码，在每个时隙的最开始的256个码片上发射。此时，手机上有高电平指示。
2. 从同步信道S-SCH：也是在那256个码片时间发送。除了确定帧边界，还负责确定主扰码的码组。

6.2 确定扰码

公共导频信道CPICH：Common Pilot Channel

6.3 收听广播

P-CCPCH信道：Primary Common Control Physical Channel 主公共控制物理信道，256拓频码，该码与CPICH码相邻

6.4 收听寻呼信息

GSM手机待机状态收听PCH寻呼信道信息：不连续接收

WCDMA中，对应的信道S-CCPCH：Secondary Common Control Physical Channel

6.5 发起接入申请

随机接入信道PRACH，类似GSM中RACH

接入批准信道AICH信道（Acqusition Indication Channel，捕获指示信道），类似GSM中AGCH，

6.6 业务过程

7 调度

7.1 RLC子层：

实现点到点数据可靠传输

传输三种模式：

1. 透明模式：透传
2. 非确认模式：快传，丢了不管
3. 确认模式：快传，保证质量，丢了重传

7.2 MAC子层：

8 R99版本的局限

1 DPDCH信道独享性与数据业务突发性的矛盾

2 较差信道质量与较高速率的矛盾

9 HSPA

9.1 HSDPA

HSDPA：High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入

9.1.1 码资源共享

R99中，用户上网时独占一条信道，在HSDPA中引入了共享。

HSDPA把SF=16的码字中，1个用于公共信道，15个用于共享->HD-DSCH：High-Speed Downlink Shared Channel 高速下行共享信道

9.1.2 快速调度

TTI（Transmission Time Interval）传输时间间隔由R99的10ms缩短为2ms，缩短延迟

9.1.3 自适应调制编码 AMC

又称快速链路匹配，根据当前的信道状况，不断改变调制方式和编码率，为用户分配最佳调制方式和编码速率

比如，信道质量好时选择16QAM方式调制，不佳时选择QPSK方式调制

9.1.4 混合传输ARQ

ARQ: Automatic Restransmission request 自动重传请求

R99中，UE检测出错误数据后，回送一个NACK（None ACKnowlegdement）给RNC，RNC下发重传数据。而在HSDPA中，NACK数据给Node B，Node B重传，速度快了很多。

重传方式不止一种：

• 软合并模式：将数据完整地再传一遍
• 递增冗余模式：只传一部分有问题的数据

9.2 HSUPA

HSUPA：High Speed Uplink Packet Access，高速上行分组接入

9.2.1 多码传输

新增了E-DPDCH（Enhanced Dedicated Physical Data Channel增强型专用物理数据信道）信道，实现上传并码传输，并行6个码可以达到5.76Mbit/s

9.2.2 调度与重传

两种方式调度的资源不同：

1. HSDPA：调制方式、码字数量
2. HSUPA：扩拼因子和功率；有功率控制

10 HSPA+

与WiMAX竞争的第一阶段；第二阶段是LTE

10.1 高阶调制

下行信道采用64QAM，上行信道采用16QAM

10.2 MIMO：Multi Input Multi Output

多个天线

10.3 多载波技术

捆绑多个频点