WCDMA基础扫盲论坛问答录.docx

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WCDMA基础扫盲论坛问答录

1.        基础扫盲篇（版主强烈推荐）

3G综述：

1.      了解第一代、第二代以及第三代移动通信系统的特点以及代表制式？

第一代80年代模拟APMS

第二代90年代数字GSM（CDMAIS95\TDMAIS136）

第三代IMT-2000即3GUMTS（WCDMA\CDMA2000\TD-SCDMA）

目标：

全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖；高效的频谱效率；高服务质量、高保密性能；易于2G系统演进过渡；提供多媒体业务。

车速环境：

144kbps；步行环境：

384kbps；室内环境：

2048kbps

2.      掌握3G的四种典型业务以及这些业务的特征？

会话型业务：

语音业务和可视电话；

后台类业务：

数据下载、图铃下载、E-mail收发；

流媒体业务：

手机看电视、视频点播（VOD）、交通监控；

交互类业务：

在线游戏、网页浏览、定位业务；

3.      了解3G的三种制式以及CDMA的技术特点？

WCDMA\CDMA2000\TD-SCDMA，CDMA技术是3G的核心

码分多址（CDMA）的技术特点：

（1）抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率大大提高

（2）保密性强：

扩频后的信号近似白噪声

（3）系统的用户容量是软容量，各有利弊

（4）占用带宽较大：

对功放要求高（耗电较大）

（5）自干扰系统－系统内用户互相干扰，技术实现难度大

4.      了解WCDMA协议版本的演进，各协议版本的区别？

R99：

保留2G（GSM和GPRS）核心网（核心网分CS电路域和PS分组域）；接入网引入WCDMARAN；核心网和接入网之间的Iu接口；基于ATM。

R4：

保留WCDMAR99RAN；核心网电路域采用NGN架构以IP承载话音业务。

R5：

核心网增加IM（IP多媒体域），增强IPQoS能力；接入网增加HSDPA功能，单载波提供高达14.4Mbps的数据接入能力；接入网向IP方向发展（IPRAN）。

5.      对移动通信网络的结构和主要的功能实体有初步的认识。

WCDMAR4网络架构：

移动通信基本原理：

1.      掌握WCDMARAN体系结构以及各实体之间的接口名称？

2.      掌握MSISDN\IMSI\IMEI和TMSI等编码的含义及作用？

MSISDN=CC+NDC+SN

IMEI：

国际移动设备识别码

IMSI=MCC+MNC+MSIN+NMSI，国际移动用户标识

TMSI:

临时移动用户识别号码，是为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别，在某一VLR区域内与IMSI唯一对应。

3.      辨析系统通信网络各个区域，重点掌握位置区和路由区的概念，并且掌握小区选择、小区重选、寻呼、位置更新等基本概念。

4.      掌握LAI和RAI的概念。

在检测位置更新时，要使用位置区识别LAI，语音业务寻呼以LAI为单位进行；LAI=MCC+MNC+LAC

在检测路由区更新时，要使用路由区识别RAI，数据业务寻呼以RAI为单位进行；RAI=MCC+MNC+LAC+RAC

WCDMA基本原理：

1．解释双工技术和多址技术，并说明有哪些多址技术和哪些双工技术？

双工技术：

区分用户的上行/下行信号

频分双工（FDD）-WCDMA、cdma2000

时分双工（TDD）-TD-SCDMA（需要GPS同步）

多址技术：

区分不同用户

多址技术比较：

2．WCDMA系统中，扩频包括哪两步骤，分别使用了什么码？

扩频与加扰。

扩频使用信道化码，即OVSF码；加扰使用扰码。

3．CDMA技术的优点有哪些？

优点：

（1）抗干扰能力强，频率复用度高，频谱利用率大大提高

（2）保密性强，扩频后的信号近似白噪声

（3）软容量，具备一定的话务自适应能力

缺点：

（1）占用带宽较大

（2）自干扰系统－系统内用户互相干扰

（3）技术实现难度大，需要采用快速功率控制技术、负载控制等技术

4．请画出WCDMA的通信模型，并列举每一步操作的作用?

5．请辨析信道编码和交织作用的区别?

信道编码的作用：

增加符号间的相关性，以便在受到干扰的情况下恢复信号。

交织的作用：

打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的影响。

6．OVSF码的中文含义是什么？

在WCDMA系统中，OVSF码又叫什么码?

在OVSF码树上分配OVSF码的分配原则是什么？

OVSF：

正交可变扩频因子，由Walsh矩阵生成。

在WCDMA系统中OVSF码又叫信道化码。

OVSF码树上分配OVSF码不能在已经被分配好的OVSF码的子系和父系上分配。

7．典型业务如12.2K,144K,384K的扩频因子是多少？

为什么速率越小，扩频因子越大？

HSDPA速率=384*15/16*4=14.4M

Eb/n0=Ec/I0+增益

Eb：

解扩后的信号能量

Ec：

解扩前的码片能量

处理增益=码片速率/比特速率=3.84Chips/s/比特速率

扩频增益=码片速率/符号速率=3.84Chips/s/符号速率=10lgSF

由于处理增益（语音25dB）近似等于扩频增益，速率越小，处理增益越大，SF（扩频因子）越大。

Eb/n0=解调门限<5dB，系统所能容纳的最大用户量为系统所能允许的最大干扰电频。

8．Ec、RSCP、RTWP、RSSI、Ec/Io、Eb/No的含义是什么？

业务解调门限的含义是什么？

Ec：

解扩前的码片能量；

RSCP（Ec）：

英文全称是ReceivedSignalCodePower，即接收信号码功率，是主公共导频信道（P-CPICH）一个码字上的接收功率；

RTWP：

接收总宽带功率，是在3.84MHz带宽上接收到的全部信号功率；

RSSI：

英文全称ReceivedSignalStrengthIndicator，即接收信号强度指示，是指在相关信道带宽内的宽带功率；

Ec/Io：

Ec/Io＝RSCP/RSSI，体现了所接收信号的强度和干扰的水平；

Eb/No：

解调门限

9．如何理解WCDMA系统是一个干扰受限的系统？

在WCDMA系统中每个用户对系统来说都是一个干扰源，系统有一个最大的用户容量级所能允许的最大干扰电频，系统要解调出每一个用户，有一个解调门限，超出这个解调门限后系统无法正常工作，所以WCDMA系统是一个干扰受限的系统。

10．             在WCDMA系统中，OVSF码和扰码的作用分别是什么？

下行：

以扰码区分小区（扇区载频）

以OVSF码区分小区内不同用户

上行：

以扰码区分用户

以OVSF用来区分该用户的不同业务

11．             如何理解码字的相关性和多址、多径干扰之间的关系？

不同用户（或载波）要采用不同的码序列区分

互相关特性决定了多址干扰特性

自相关特性决定了多径干扰特性

互相关性

自相关性

OVSF码

好

不好

扰码

不好

好

12．             信号在自由空间传播时经历有哪些衰落？

造成这些衰落的原因是什么？

通常的对抗办法有哪些？

无线通信的大敌：

衰落。

包括快衰落与慢衰落。

克服快衰落的主要手段分集技术

快衰落的类型

空间选择性衰落：

在不同地点（空间）衰落特性不一样，一般是由于物体反射形成。

对抗办法：

空间分集（分集天线水平距离大于10倍波长）；极化分集（两接收天线极化方向正交）；发射分集（克服大尺度衰落（由于周围环境地段和地物的差别而导致的阴影区引起））。

时间选择性衰落：

在不同时间衰落特性不一样，主要是快速移动用户引起的多普勒频移造成。

对抗办法：

时间分集（信道交织）。

频率选择性衰落：

在不同频率衰落特性不一样，主要由宽带信号的时间色散引起。

对抗办法：

频率分集－跳频、扩频；RAKE接收机。

分集接收合并技术有：

最大合并比；等增益合并以及选择性合并。

13．             R99和R5版本的系统中，所用的调制方式有哪些？

并说明性能上的差异？

调制的作用：

把需要传递的信息送上射频信道。

不同的调制方式可以极大地影响空中接口提供数据业务的能力。

WCDMAR99、R4调制方式：

QPSK

HSDPA（R5）调制方式：

16QAM

WCDMA无线接口物理层

1．了解Uu接口协议栈的分层分面结构？

逻辑信道、传输信道和物理信道的位置？

水平分三层：

NAS：

非接入层，UE与CN之间直传消息。

L3：

网络层/应用层（高层应用），含有RRC（无线资源管理）。

L2：

数据链路层，保证数据的可靠传输。

PDCP（数据汇聚控制接入协议）：

针对数据业务，对数据业务报头进行压缩，减少分组开销。

BMC（广播/组播控制）：

针对整个系统的广播消息。

RLC（无线链路控制）：

把信号传到下层。

有三种模式：

TM（透明模式）：

语音业务，透传

AM（确认模式）：

高层信令/数据业务

UM（非确认模式）：

少量信令/数据业务，如测量报告、功控等

MAC（媒体接入控制）：

调度信道之间的映射关系。

把逻辑信道上的功能映射到物理信道上

L1：

物理层，物理信号的传播。

垂直分两面：

控制面和用户面。

2．掌握OVSF的生成规则以及描述方式？

信道化码（OVSF）定义：

Cch,SF,k,描述信道码，SF为扩频因子，k为码号,0≤k≤SF-1

3．掌握扰码的特点以及上、下行扰码的组织？

扰码：

从GOLD序列中截取，长度是38400chips，周期为10ms。

对于上行物理信道，可用的扰码分为长扰码和短扰码，共有2^24个上行长扰码和2^24个上行短扰码；目前系统主要采用上行长扰码。

上行扰码由高层分配，同一RNC内不同用户上行扰码不同；短扰码用于MUD（多用户检测），目前不用。

对于下行物理信道，可以产生2^18-1=262143个扰码，但只使用了0……8191号的扰码，8192个扰码分为512集，每个集分1个主扰码和15个从扰码，一共512个主扰码，又分为64组，每组8个主扰码，系统只用主扰码。

主扰码的作用是为了小区搜索主扰码更快。

4．掌握常用的逻辑信道和传输信道？

  逻辑信道分类：

                  广播控制信道（BCCH）

                  寻呼控制信道（PCCH）

控制逻辑信道   专用控制信道（DCCH）

                  公共控制信道（CCCH）

业务逻辑信道   专用业务信道（DTCH）

                  公共业务信道（CTCH）

传输信道分类：

专用传输信道：

专用信道（DCH）

                  广播信道（BCH）

                  前向接入信道（FACH）

公共传输信道   寻呼信道（PCH）

                  随机接入信道（RACH）

5．掌握物理信道的结构？

物理信道分为上行物理信道和下行物理信道，物理信道可以由某一载波频率、码（信道码和扰码）、相位确定，多数信道由无线帧和时隙组成，每一无线帧10ms，包括15个时隙。

物理信道分类：

               上行专用物理信道

                   专用物理数据信道（DPDCH）

上行物理信道       专用物理控制信道（DPCCH）

               上行公共物理信道

                   物理随机接入信道（PRACH）

               下行专用物理信道

                   专用物理数据信道（DPDCH）

                   专用物理控制信道（DPCCH）

               下行公共物理信道

下行物理信道       公共控制物理信道（CCPCH）

                   同步信道（SCH）

                   寻呼指示信道（PICH）

                   捕获指示信道（AICH）

                   公共导频信道（CPICH）

6．重点掌握小区的搜索过程、寻呼过程、随机接入过程等物理层过程？

小区搜索过程：

第一步：

时隙同步。

UE使用SCH的主同步码PSC去获得该小区的时隙同步。

第二步：

扰码码组识别和帧同步。

UE使用SCH的辅助同步码SSC去找到帧同步，并对第一步中找到的小区的码组进行识别。

第三步：

扰码识别。

UE通过CPICH对码组进行相关确定小区主扰码，然后检测P-CCPCH，读取BCH信息。

寻呼过程：

当终端注册到网络之后，就会被分配到一个寻呼组中，寻呼组由PI进行唯一标识。

如果有寻呼信息要发送给任何属于该寻呼组的终端，寻呼指示（PI）就被设置为1并周期性地在寻呼指示信道（PICH）中出现。

终端监测到PI为全1后，将对S-CCPCH中发送的下一个PCH帧进行译码以查看是否有发送给它的寻呼信息。

当PI接收指示判决的可靠性较低时，终端也要对PCH进行译码。

PICH每帧传送300个比特，其中288个比特用于传送PI，其余12个比特不用。

PICH传送的PI数有18、36、72、144共4种，每种分别对应16、8、4、2比特，寻呼组分的越精细，寻呼分辨率就越高，每帧PI数也越多，将终端从休眠模式中唤醒的次数就越少，待机时间就越长，但是寻呼响应时间也较长，如何折衷要根据实际情况而定。

当然待机时间也不会得到无限延长，因为终端在空闲模式时还有其他任务需要处理。

随机接入过程：

随机接入是UE向系统请求接入，收到系统的响应并分配接入信道的过程。

该过程发生在UE开机进行附着，关机进行分离，位置区更新，路由区更新，执行任何业务的信令连接建立过程中。

UE的随机接入过程需要的物理信道为PRACH和AICH。

手机选择一个空闲的PRACH，设置前缀重传计数Preamble_Retrans_Max和前缀传输功率Preamble_Initial_Power（开环功控），利用选择的上行接入时隙、识别Signature标识、前缀传输功率参数传送一个前缀在选择的上行链路接入时隙相对应的下行链路接入时隙中，如果没有检测到与选择的识别Signature标识相关的捕获指示正负值（AI的取值非1即-1）情况下：

增加前缀传输功率并将前缀重传计数减1，如果前缀重传计数大于0，继续加大传输功率重传，如果计数器为零，则接入失败，否则物理层随机接入成功。

7．掌握SCH、CPICH、P-CCPCH、PICH、S-CCPCH、PRACH、AICH、DPDCH、DPCCH等物理信道的功能和作用？

以及和传输信道的映射？

SCH：

同步信道，用于小区搜索，占用每个时隙的前256个Chip，分成主同步信道P-SCH和从同步信道S-SCH，在P-SCH上发送主同步码（PSC），PSC在每个时隙内重复发射；在S-SCH上发送从同步码（SSC），SSC从16个长为256的码组中选择，其组合方式代表该小区扰码所属的码组。

不扩频不加扰。

CPICH：

公共导频信道，数据速率固定为30Kbps，SF=256，分成主公共导频信道P-CPICH和从公共导频信道S-CPICH。

主公共导频信道P-CPICH的信道码固定为Cch,256,0，扰码为主扰码。

一个小区只有一个P-CPICH，在整个小区发射。

从公共导频信道S-CPICH：

主要用于智能天线，可以使用任意信道码，只要满足SF=256；扰码可以使用主扰码，也可以使用从扰码；一个小区可以有0、1或几个从扰码；一般用于窄波束天线发射，覆盖高业务量区域；可以作为S-CCPCH和下行DPCH的参考。

2W，33dB

P-CCPCH：

主公共控制物理信道，用于发送系统消息，数据速率固定为30kbps，SF=256，每个时隙的前256chips为空。

映射传输信道的BCH（下行，广播信道）。

S-CCPCH：

从公共控制物理信道，用于承载下行信令，SF=256～4（256、128、64、32、16、8、4）。

映射传输信道的PCH（下行，寻呼信道）和FACH（下行，前向接入信道）。

Pilot：

导频符号，用于相干解调，信号测量等。

TFCI：

传输格式控制指示，描述数据块的格式。

FBI：

闭环发射分集指示。

基站侧

TPC：

传输功率控制，快速功率控制。

PRACH：

物理随机接入信道，用于承载上行信令，时间上用接入时隙来确定，UE只能在时隙的开始位置进行随机接入传送，每个时隙5120chips，每2帧有15个slot，随机接入传送数据由两部分组成：

1或多个的preamble（前缀）：

4096chips长度，由长度为16chips的signature（标签序列）进行256次重复构成，一共有16种signature（标签序列）；10或20ms的message（信息部分）。

消息数据部分：

SF=256、128、64、32，消息控制部分：

SF=256，包括8个导频比特和2个TFCI比特。

AICH：

捕获指示信道，用于下发捕获指示消息，NodeB收到UE发送的preamble（前缀）后，通过该信道下发捕获指示；UE收到捕获指示后再通过PRACH的消息部分发送接入消息，SF=256，周期为20ms，包括重复的15个接入时隙（AS）。

DPDCH：

专用物理数据信道，用来承载高层数据和信令；DPDCH用于实现物理层对高层数据的承载，SF=256～4（256、128、64、32、16、8、4）

DPCCH：

专用物理控制信道，用来承载物理层控制消息；为DPDCH提供解调、功控等控制数据，DPCCH的信息由Pilot，TFCI，FBI，TPC构成。

FBI：

闭环发射分集指示。

TPC：

传输功率控制，用于快速功率控制。

HSDPA：

高速下行数据分组接入，在R5网络中，当UE进行数据业务（主要指交互类和背景类业务）时，如果UTRAN和UE支持，UTRAN会为其分配HSDPA相关的信道资源。

WCDMA无线网络信令流程

1．一个RNS包括哪些网元？

一个RNS包括一个RNC以及下挂的一个或者几个NodeB。

2．Uu接口的协议栈在水平和垂直方向分别分成了几层？

Uu接口的协议栈在水平方向分为NAS、L3、L2、L1四层，垂直方向分为控制和用户两面。

UTRAN地面接口的一般协议模型：

在水平方向分为：

无线网络层和传输网络层。

在垂直方向分为：

控制面、用户面和传输网络控制面

由信令承载触发ALCAP，ALCAP负责建立、维护、拆除业务承载。

3．RLC层有哪几种传输模式？

根据各个传输模式的特点，传统话音业务应选择那种传输模式？

RLC（无线链路控制）有三种模式：

TM（透明模式）：

语音业务，透传

AM（确认模式）：

高层信令/数据业务

UM（非确认模式）：

少量信令/数据业务，如测量报告、功控等

4．Uu接口、Iub接口、Iur接口、Iu接口的无线网络控制面的协议分别是什么？

5．RB是哪两个网元之间的逻辑连接？

RB：

Theserviceprovidedbythelayer2fortransferofuserdatabetweenUserEquipmentandServingRNC，RB是UE与RNC之间的逻辑连接

6．列举出UE的两种工作模式和四种工作状态。

如何从CELL_PCH状态进入到CELL_FACH状态？

UE有两种基本的运行模式：

空闲模式和连接模式。

空闲模式：

UE处于待机状态，没有业务的存在，UE和UTRAN之间没有连接，UTRAN内没有任何有关此UE的信息；通过非接入层标识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区分UE。

连接模式：

当UE完成RRC连接建立时，UE才从空闲模式转移到连接模式。

在连接模式下，UE有4种状态：

Cell-DCH,Cell-FACH,Cell-PCH,URA-PCH

Cell-DCH：

UE处于激活状态，正在利用自己专用的信道进行通信，上下行都具有专用信道，UTRAN准确的知道UE所位于的小区中。

Cell-FACH：

UE处于激活状态，但是上下行都只有少量的数据需要传输，不需要为此UE分配专用的信道，下行的数据在FACH上传输，上行在RACH上传输，下行需要随时监听FACH上是否有自己的信息，UTRAN准确的知道UE所位于的小区，保留了UE所使用的资源，所处的状态等信息。

Cell-PCH：

UE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，以便收听寻呼，因此UE此时进入非连续接收，可有效的节电。

UTRAN准确的知道UE所位于的小区，这样，UE所位于的小区变化后，UTRAN需要更新UE的小区信息。

URA-PCH：

UE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，进入非连续接收，UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRANRegistrationArea，一个URA包含多个小区），也就是说，UTRAN只在UE位于的URA发生变化后才更新其位置信息，这样更加节约了资源，减少了信令。

Cell-DCH,Cell-PCH,URA-PCH三种状态之间的转换都要经过Cell-FACH，目前系统中只用到Cell-DCH,Cell-FACH两种状态。

7．请画出小区建立的步骤以及相关信令？

小区建立的基本步骤说明：

（1）在SAAL链路层发起建立NCP和CCP，其中NCP（NodeBControlPort）承载NBAP公共过程消息，CCP（CommunicationControlPort）承载NBAP专用过程消息，一个NodeB只能建立一个NCP，可以有多个CCP；

（2）NodeB小区资源核查，为建立小区做做准备；

（3）逻辑小区建立；

（4）建立小区的公共传输信道，包括RACH/FACH/PCH；

（5）建立公共传输信道Iub接口承载FP，及FP承载AAL2PATH；

（6）Iub接口FP同步过程；

（7）Iub接口节点同步过程。

8．UE和接入网、UE和核心网之间的信令连接分别是什么？

NAS：

非接入层（UE-CN）

信令连接

RRC：

接入层的连接（UE-NodeB/RNC）

RAB（UE-CN）

业务连接  RB（UE-RNC）

RL（UE-NodeB）手机与小区连接只有一条RL

9．RRC连接可以建立在哪两种信道上？

分别在什么情况下面?

UE处于空闲模式下，当UE的非接入层请求建立信令连接时，UE将发起RRC连接建立过程。

每个UE最多只有一个RRC连接。

RRC连接建立主要是配置RAN侧的信令道。

UE为登记发起RRC连接建立，SRNC决定在公共信道上建立RRC连接，并且使用已经配置好的公共信道资源。

在Iu口，无线网络层信令报告RANAP消息和NAS层消息，NAS层消息在RANAP中表现为直传消息。

Iu口信令连接是指SCCP连接建立。

UE与CN之间交换DT消息，如鉴权、连接建立、位置登记等。

注意：

当UE处于CELL-PCH和URA-PCH时不能直接初始建立直传消息，首先要进行小区更新，更新的原因是“uplinkdatatransmission”。

WCDMA无线资源管理

1．无线资源管理的目的和任务分别是什么？

RRM的目的：

保证CN所请求的QoS，增强系统的覆盖，提高系统的容量

无线网络规划业务流程

1．WCDMA无线网络规划的总体业务流程是什么？

（1）信息收集确认/分析

（2）无线网络估算

（3）地图辅助规划以及初始站点选择

（4）基站勘测

（5）系统仿真

（6）无线网络预规划

（7）小区参数设计

（8）