1-WCDMA基础知识点-常用

一、 基础知识

1、 通信流程

2、 W2100与U900频段

UMTS 2100M频段：上行：1920－1980MHz；下行：2110－2170MHz。上下行频率对称，分别使用两个独立的5M载波。目前联通使用：下行频点号：10713，10688，10663，对应中心频率：2142.6，2137.6，2132.6，上行频点号：9763，9738，9713对应中心频率：1952.6，1947.6，1942.6，大一些地市开的频点较多，也占用了其它频段。 UMTS 900M频段频点号：3085\\ 2860。

3、 RSCP与EC/IO

RSCP：表示信号强度，覆盖良好一般大于-85dbm，接收信号码功率，是PCPICH一个码字功率。

EC/IO：表示信号质量好坏：大于-12db，是码片的能量与接收总频谱密度（信号加噪声）的比值，体现了所接收信号的强度和邻小区干扰水平的比值，Ec就是码片能量chip energy，Io是手机收到的总功率即手机当前所接收到的所有信号（有用信号+干扰信号）强度。

4、 dBm

dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。

5、 WCDMA理论速率

WCDMA理论最大速率：HSDPA： 14.4Mbps，HSPA+：21.6Mbps，DC:43.2Mbps；HSUPA:最大达5.76Mbps。

6、 REKE接收

Rake接收机即相干接收机，也叫多径接收机(理论基础就是：当传播时延超过一个码片周期时，多径信号实际上可被看作是互不相关的)，其工作原理：(1)识别有效能量到达的时间延迟位置，并且将Rake接收机的指峰分配给那些峰值的位置；(2)在每一个相关接收机中，都要对快衰落过程产生的变化很快的相位和幅度进行跟踪，并将

其消除；(3)将所有指峰处经过解调和相位调整后的符号进行整合，并送入解码器进行后续的处理。

7、 无线传播

? 电磁传播：直射、反射、散射和绕射 ? 无线环境中的信号衰减分成三部分

? 路径损耗：电磁波在宏观大范围（即公里级）空间传播所产生的损耗，它反

映了传播在空间距离的接收信号电平的变化趋势。 ? 慢衰落：在电波传播路径上受到建筑物及山丘等的阻挡所产生的阴影效应而

产生的损耗

? 快衰落：电磁波信号在数个或者数十个波长范围发生快速衰落

? 快衰落包络分布的描述方法

? 瑞利分布：非视距传播 ? 莱斯分布：视距传播

8、 多址技术

? 频分多址技术

业务信道在不同频段分配给不同的用户。如TACS、AMPS ? 时分多址技术

业务信道在不同的时间分配给不同的用户。如GSM、DAMPS ? 码分多址技术

所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道。如CDMA

9、 扩频技术

? 扩频通信就是将信号的频谱展宽后进行传输的技术 ? 其理论解释为Shannon定理：C=Wlog2(1+S/N) 特点：抗多径干扰能力强

抗突发脉冲干扰 保密性高 低发射功率

易于实现大容量多址通信 占用频带宽 实现复杂

10、 信道编码

? 编码目的：

? 在原数据流中加入冗余信息，使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的

信号误差，同时提高数据传输速率。

? 信道编码

? 信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息，从而获得纠错能力 ? 目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码（1/2，1/3） ? 使用编码增加了无效负荷和传输时间 ? 适合纠正非连续的少量错误

11、 交织

? 优点

? 交织技术是改变数据流的传输顺序，将突发的错误随机化。 ? 提高纠错编码的有效性。

? 缺点：

? 由于改变了数据流的传输顺序，必须要等整个数据块接收后才能纠错，加大

了处理延时，因此交织深度应根据不同的业务要求选择。 ? 在特殊情况下，若干个随机独立差错有可能交织为突发差错。

12、 分集技术

? 两重含义：分散传输；集中处理

? 是通过利用和查找自然界无线传播环境中的独立（或至少高度不相关）多径信号来

实现的

? 可简单解释为：如果一条路径中的信号经历了深度衰落，但另一条相对独立的路径

中可能仍包含着较强的信号 ? 优点：

? 易获得相对稳定的信号 ? 可获得分集处理增益 ? 提高信噪比

? 空间分集

? 又称天线分集，如果天线间的距离大于半个波长，则从不同的天线上收到的

信号包络基本上是不相关的

? 时间分集

? 以超过信道相干时间的时间间隔重复发送信号，以便让再次接收到的信号具

有独立的衰落环境，从而产生分集效果

? 频率分集

? 在多个频率上传送信号，其理论基础是在信道相干带宽之外的频率上不会出

现同样的衰落

? 极化分集

? 信号在空中传播进行了多次反射，由于不同极化方向的反射系数不同，使得

信号在不同的极化方向上是不相关的

13、 各种业务对应的上下行扩频因子(SF)

扩频包括两个操作：信道码（channelization）操作与扰码操作，它使数据符号变为码片，并增加了信号带宽。WCDMA网络可以使用的码字是SF为4～512的码字，SF越小其支持的数据速率越高。 业务及扩频因子对应表

业务 CS12.2K CS64K PS64K

上行扩频因子 SF=64 SF=16 SF=16

下行扩频因子 SF=128 SF=32 SF=32

业务 PS128K PS384K HSDPA

上行扩频因子 SF=8 SF=4 SF=256

下行扩频因子 SF=16 SF=8 SF=16

14、 扰码与扩频码

扩频码：下行区分小区内不同用户，上行区分用户不同业务

扰码：下行主扰码：512个，范围：0-511，上行系统自动生成，下行区分小区，上行区分用户。

15、 功率控制

开环

从信道中测量干扰条件，并调整发射功率 闭环－内环

测量信噪比和目标信噪比比较，并向移动台发送指令调整它的发射功率 CDMA闭环功率控制频率为1500Hz 信号干扰比

? 若测定SIR>目标SIR，降低移动台发射功率 ? 若测定SIR<目标SIR，增加移动台发射功率

闭环－外环

? 测量误帧率（误块率），调整目标信噪比 开环功率控制的目的和基本原理

? 开环功率控制的目的在于对新请求业务的初始发射功率作出估计。

? 下行链路的开环功控的原理在于利用UE所测得的P-CPICH的信号质量来对

下行链路信道的初始发射功率作出估计，同时需要考虑业务的QoS、数据速率、品质因素Eb/N0、下行链路的实时总发射功率、其他小区对本小区的干扰等因素。

闭环-内环功率控制基本原理

? 接收方根据接收到信号的信干比与控制信道的信干比目标值比较，然后向发

送方返回一个TPC命令，发送方根据接收到的TPC命令，通过高层给定的闭环功率控制算法得出是增加发射功率还是减小发射功率，调整的幅度＝TPC_cmd×TPC_STEP_SIZE

? 进行闭环功率控制的物理信道：

? DPCH, PDSCH, PCPCH

? 不进行闭环功率控制的物理信道：

? P-CPICH(S-CPICH), P-CCPCH(S-CCPCH), PRACH等

闭环-外环功率控制基本原理

? 其主要思想是闭环功率控制测量单链路的SIR，与外环功率控制算法根据QoS

要求设定的SIRTarget比较，控制单链路的SIR逼近SIRTarget，同时根据测量上报得到的质量信息（如CRCI）慢速调整SIRTarget，以使业务质量不因无线环境的变化而受影响，保持相对恒定的通信质量

? 外环功率控制的入口参数有目标BLER、CRC检验结果以及SIRerror，出口参

数为SIRTarget

? 一般的外环功率控制算法：周期报告FER算法、事件报告FER算法

? 上行链路的外环功率算法在RNC侧进行，下行链路的外环功率控制算法在

UE侧进行

16、 切换

? 当移动台在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区，或者由于外界

干扰而造成通话质量下降时，必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去，以继续保持通话的过程。它是移动通信系统组网中一项非常重要的技术。 分类

? 软切换

? 同一NodeB下的小区软切换（更软切换） ? 不同NodeB间的小区软切换

? 不同RNC间的小区软切换（涉及Iur口）

? 硬切换

? 不同载频间的硬切换

? 同一载频下的硬切换（强制性硬切换） ? 系统间硬切换（如与GSM之间）

? 不同模式间硬切换（如FDD与TDD之间）

流程

? 测量控制

? UTRAN通过Measurement Control命令要求UE进行测量。

? 判决算法

? 由各厂家自行确定。也是对系统的性能影响较大的部分。

? 执行切换

? 执行不同的切换，采用不同的切换命令。

? 激活集（active set）：指与某个移动台建立连接的小区的集合。用户信息从这些小区

发送。

? 监测集（monitor set ）：不在激活集中，但是根据UTRAN分配的相邻节点列表而被

监测的小区，属于监测集。 ? 检测集（detected set）：既不在激活集中，也不在监测集中的小区。 ? 同频测量事件：

1A 某个主导频进入测量范围 1B 某个主导频离开测量范围

1C 非激活集中的某个主导频信号比激活集中的某个主导频信号强 1D 最好小区改变。

17、 漫游、切换、小区重选和小区更新的异同

? 漫游：UE处于IDLE状态，不存在和网络的信令连接。 UE通过异系统小区测量，进

行小区重选，重选到满足接入条件的异系统小区，或者说质量更好的小区；并且UE是从其开户的归属地，接入到归属地以外的另一个不同的MSC/VLR所管辖的无线接入区域，所接入的无线区域成为新漫游地。漫游后，可能会触发位置区更新或者

路由区更新。

? 切换：UE处于连接状态，无论是PS域，还是CS域。为了保证通信的连续性和良好

的通信质量，触发切换流程的相应消息从而占用了新的小区，发生的小区变化称作切换。对于PS域，PS系统间切换会进行小区重选，PS系统间切换会发起路由区更新。切换包括软切换、更软切换、同频硬切换、异频硬切换和系统间硬切换等类型。 ? 小区重选：UE 处于非CELL_DCH状态下，要随时监测当前小区和邻区的信号质量，

以选择一个最好的小区提供服务，有其相应的触发条件、测量规则、判断准则。 ? 小区更新：小区更新由UE主动发起，是前向切换的一种，主要用于当UE位置发生改变时，及时更新UTRAN侧有关的UE信息。还可以起到监视RRC的连接、切换RRC的连接状态、错误通报和传递信息的作用。处于连接模式CELL_DCH、CELL_FACH、CELL_PCH状态下的小区都可能发生小区更新，发起小区更新的可能原因有小区重选、重新进入服务区、周期性小区更新、无线链路失败、寻呼响应、上行数据传输、RLC发生不可恢复性错误

18、 网络结构

UMTS系统由移动终端UE，无线接入网UTRAN和核心网CN共3部分组成，UTRAN表示UTMS陆地无线接入网，CN表示核心网，UE表示用户设备。

UTRAN包含一个或几个无线网络子系统（RNS, Radio Network Sub-system）。一个RNS由一个无线网络控制器（RNC）和多个基站（NodeB）组成。RNC与CN之间的接口是Iu接口，包括与CS域的Iu-CS接口和与PS域的Iu-PS接口。NodeB和RNC通过Iub接口连接。在UTRAN内部，RNC之间通过Iur互联。RNC用来分配和控制与之相连的NodeB的无线资源。NodeB则完成Iub接口和Uu接口之间的数据流的转换，同时也参与一部分无线资源管理。

UTRAN无线接口（Uu接口）在接入层的有关协议结构。图中自上而下是发射路径，自下而上是接收路径。从协议结构上看，WCDMA无线接口水平分为三个层，垂直分为两个面。 从水平来看，整个接口由层1、层2、层3组成。层1即物理层（PHY, Physical Layer）；层2即数据链路层，包括MAC（媒体接入控制，Medium Access Control）、RLC（无线链路控制，Radio Link Control）、BMC（广播/组播控制，Broadcast/Multicast Control protocol）、PDCP（分组数据汇聚协议，Packet Data Converge Protocol ）等子层；层3即网络层，包括RRC（无线资源管理，Radio Resource Control）。图中的各个方块代表各自协议子层的一个实体，不同层/子层间的圆圈部分为它们之间的业务接入点（SAP, Service Access Point）。 从协议层次的角度看，WCDMA无线接口上存在三种信道：物理信道、传输信道、逻辑信道。RLC与MAC之间的SAP提供逻辑信道，MAC与物理层之间的SAP提供传输信道，物理层上承载的就是物理信道。物理层通过传输信道向MAC层提供业务，而传输数据本身的属性决定了传输信道的种类和如何传输；MAC层通过逻辑信道向RRC层提供业务，而发送数据本身的属性决定了逻辑信道的种类。NodeB实现层1即物理层的功能，RNC实现层2和层3的功能（引入HSDPA后，层2的部分功能被放到了NodeB侧），因此可以认为Uu接口是UE和RNS之间的接口。

从垂直来看，整个接口分为两个面，即控制面（C-plane）和用户面（U-plane）。PDCP和BMC这两个子层只存在于用户面。控制面主要用来承载信令和系统广播消息，用户面主要用来承载用户的业务数据。一般来说，Iu-CS接口的业务数据是直接传到RLC层的；Iu-PS接口的业务数据通过PDCP层处理后，传到RLC层；多媒体广播/组播业务数据是通过BMC层处理后，传到RLC层。

RRC层是整个Uu接口的核心，与其他层/子层都有SAP连接。RRC层负责管理Uu接口的各项内容，特别是层1和层2的行为。同时，系统广播消息和高层信令通过RRC层处理之后，

向下传到RLC层。

PDCP子层负责对IP包的报头进行压缩和解压缩，以提高空中接口无线资源的利用率。 BMC子层负责控制多播/组播业务。

RLC子层不仅承载控制面的数据，而且也承载用户面的数据。RLC子层有三种工作模式，分别是透明模式（TM, Transparent Mode）、非确认模式（UM, Unacknowledged Mode）和确认模式（AM, Acknowledged Mode），针对不同的业务采用不同的模式。

MAC子层的主要功能是调度，把逻辑信道映射到传输信道，负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式（TF, Transport Format）。MAC层主要有3类逻辑实体，第一类是MAC-b，负责处理广播信道数据；第二类是MAC-c，负责处理公共信道数据；第三类是MAC-d，负责处理专用信道数据。

接口协议

19、 物理信道与传输信道的映射关系

对应信道的详细关系和说明

传输信道物理信道

DCH －――――――――――― DPDCH 专用物理数据信道

DPCCH 专用物理控制信道 RACH －―――――――――――PRACH 物理随机接入信道 CPCH －――――――――――― PCPCH 物理公用分组信道 BCH －――――――――――― P-CCPCH 主公用控制物理信道 FACH －――――――――――― S-CCPCH 主公用控制物理信道 PCH －――――――――――― S-CCPCH 主公用控制物理信道 DSCH －―――――――――――PDSCH 下行链路物理公用信道 AICH捕获指标信道

SCH 同步信道

AP-AICH 接入包头捕获指示信道 PICH寻呼指示信道

CSICH CPCH状态指示信道

CD/CA-ICH 碰撞检测/信道分配指示信道

20、 信道

?

? 在WCDMA系统的无线接口中，从不同协议层次上讲，承载用户各种业务的信道被

分为以下三类：

? 逻辑信道：直接承载用户业务；根据承载的是控制平面业务还是用户平面业

务，分为控制信道和业务信道 ? 传输信道：无线接口层二和物理层的接口，是物理层对MAC层提供的服务；

根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息，分为专用信道和公共信道

? 物理信道：各种信息在无线接口传输时的最终体现形式，每一种使用特定的

载波频率、码（扩频码和扰码）以及载波相对相位（0或π/2）的信道都可以理解为一类特定的信道

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

广播控制信道 （BCCH） 寻呼控制信道 （PCCH）

专用控制信道 （DCCH）逻辑 公共控制信道 （CCCH） 专用业务信道 （DTCH） 公共业务信道 （CTCH）

专用信道 DCH 增强专用信道 E-DCH 广播信道 BCH

前向接入信道 FACH传输 寻呼信道 PCH

随机接入信道 RACH

高速下行共享信道 HS-DSCH

专用物理数据信道(uplink DPDCH) 专用物理控制信道 (uplink DPCCH) HSDPA专用物理控制信道(HS-DPCCH) HSUPA专用物理数据信道（E-DPDCH） HSUPA专用物理控制信道（E-DPCCH） 物理随机接入信道 (PRACH) 物理

主公共控制物理信道 (P-CCPCH) 从公共控制物理信道 (S-CCPCH) 同步信道 (P-SCH/S-SCH) 寻呼指示信道 (PICH) 捕获指示信道 (AICH)

主公共导频信道 (P-CPICH)

HSDPA物理下行共享信道(HS-PDSCH) HSDPA共享控制信道 (HS-SCCH)

? HSUPA控制信道(E-AGCH/E-RGCH/E-HICH)

21、 UE呼叫过程

开机搜索小区 当UE开机后，首先应该选择一个PLMN。当选中了一个PLMN后，就开始选择属于这个PLMN的小区。当找到这样的一个小区后，从系统信息（广播）中就可以知道临近小区（neighboring cell）的信息，这样，UE就可以在所有这些小区中选择一个信号最好的小区，驻留下来。紧接着，UE就会发起位置登记过程（attach or location update）。成功后，UE就成功的驻留在这个小区中了。驻留的作用有4个： UE可以接受PLMN广播的系统信息。 发起随即接入 接收网络寻呼 接收小区广播

位置更新

1）终端在发起位置更新请求之前首先向网络发出Channel Request请求，要求建立相关的信令连接；

2）当Uu口的RRC连接建立成功后，UE就会发送Location Updating Request消息给网络，要求进行位置更新；

3）网络接收到该消息后，可以发起鉴权流程，鉴权流程完成UE和网络的双向鉴权。该流程是可选的，可根据运营者的要求进行设置；

若网络需要给UE分配新的TMSI，还要发起加密流程，以保护用户标识TMSI在空中信道上安全传输；

当MSC/VLR收到的位置更新请求中携带的TMSI标识网络不认识，则网络还会发起标识流程来所要UE的IMSI。

4）如果用户是第一次在本VLR中登记，则VLR发起到HLR的位置更新请求；

5） HLR收到MAP Update Location请求后，发现若用户漫游的MSC/VLR发生改变，就会发起位置删除流程，即向PVLR发送MAP Cancel Location，通知PVLR删除漫游用户的信息； 6）当HLR收到PVLR发送的位置信息删除响应后，就会通知当前的VLR插入用户数据，一旦数据插入成功，HLR就会发送MAP Update Location Ack信息给MSC/VLR； 7） MSC/VLR收到该消息后，通知UE位置更新被接收；

8） UE在新的VLR注册成功后，UE被分配一个新的TMSI，并发送TMSI Allocation Complete告知MSC/VLR；MSC/VLR通知UE释放信令连接。 建立RRC连接

(1) UE通过上行CCCH发送RRC连接请求消息RRC CONNECTION REQUEST，请求建立一个RRC连接。

(2) RNC根据RRC连接请求的原因以及系统资源状态，决定UE建立在专用信道上，并分配RNTI、无线资源和其它资源（L1、L2资源）。

(3) RNC向NodeB发送无线链路建立请求消息RADIO LINK SETUP REQUEST，请求NodeB分配

RRC连接所需的特定无线链路资源。 (4) NodeB资源准备成功后，向RNC应答无线链路建立响应消息RADIO LINK SETUP RESPONSE。 (5) RNC使用ALCAP协议建立Iub接口用户面传输承载，并完成RNC与NodeB之间的同步过程。

(6) RNC通过下行CCCH信道向UE发送RRC连接建立消息RRC CONNECTION SETUP，消息包含RNC分配的专用信道信息。 (7) UE确认RRC连接建立成功后，在刚刚建立的上行DCCH信道向RNC发送RRC连接建立完成消息RRC CONNECTION SETUP COMPLETE。RRC连接建立过程结束。

22、 随机接入过程

随机接入过程：(1)终端对PCH进行解码，找出可用的RACH子信道及扰码和特征符号；(2)终端从可用的接入组随机选择一个RACH子信道和接入时隙，终端还要从可用的特征符号中随机地选择一个特征符号；（3）终端测量下行链路的功率电平，并由于开环功率控制的不精确性，RACH初始功率电平被设定具有一定的余量；（4）在1ms的前导中发送选择的特征码；（5）终端对AICH进行解码，查看基站是否检测到了前导；（6）如果没有检测到AICH，终端将以基站指示的1dB的倍数步长增加前导的发射功率，前导将在下一个可用的接入时隙中重新发送；（7）当检测到基站的AICH时，终端开始发送RACH传输的10ms或20ms的消息部分。

23、 四大类业务：会话业务、流业务、交互业务、背景业务 24、 孤岛效应：

基站因为各种原因在其覆盖区域之外又形成一个小的覆盖区域，与正常覆盖区域之间没有相连，形成一个覆盖孤岛，导致的问题是出现干扰、掉话等现象。称为孤岛效应

25、 小区，扇区，载波关系：

在WCDMA中，1个扇区可以有多个小区。一个小区一般是包含一个载波，1个载波也就相当于1个小区，实际有一个扇区包含两个小区就是至少两个载频

26、 导频污染：

通常将导频污染定义为：在某一点存在过多的强导频，但却没有一个足够强的主导频 假设

ThRSCP_Absolute??95dBmThN?3ThRSCP_Relative?5dB，，，则导频污染判断标准为：

满足条件CPICH_RSCP??95dBm的导频个数大于3个；

(CPICH_RSCP1st?CPICH_RSCP4th)?5dB

当同时满足条件1、2时，判定该处存在导频污染

27、 拐角效应：

源小区信号Ec陡降，目标小区信号Ec陡升，导致手机来不及上报测量报告，或者上报

了但收不到活动集更新，无法及时完成切换而导致掉话的情况

28、 常用馈线类型、损耗？

规格（米） 100 WCDMA 1/2馈线超柔(dB) 17.6 1/2馈线(dB) 10.7 7/8馈线(dB) 6.3 5/4馈线(dB) 4.2 13/8馈线(dB) 3.7 29、 直放站：直放站的类型及优缺点？

从输入信号源分为：射频直放站、光纤直放站、 从频带区分为：宽频直放站、选频直放站

对小区覆盖的影响：直放站接收机本身存在热噪声，因此会给经直放站放大后的信号增加热噪声，从而会造成施主基站噪声电平的提高，降低施主基站接收机的灵敏度，同时也会导致施主小区的覆盖半径收缩。

导频污染（射频直放站）：直放站作为双向放大器，只能区分不同频率而不能区分不同码字。如果施主天线附近存在多个与施主小区相同频率的信号，射频直放站无法区分，将多个小区的信号转发到待覆盖区域后造成导频污染，影响网络质量

30、 信号下行：基站发送，手机接收，信号上行：手机发送，基站

接收

31、 WCDMA 软切换与更软切换区别

软切换和更软切换的区别在于：

1．更软切换在 Node B 对上行信号进行最大比合并，软切换在 RNC 对上行信号进行选择合并。由于最大比合并的增益比选择合并大，更软切换性能比软切换好；

2．由于更软切换合并在 Node B 进行，可以节约Iu

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