基于wcdma的基站nodeb的研究畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于WCDMA的基站NODEB的研究</p><p>　　院 （系）：電子與信息工程學(xué)院 專 業(yè)：通信工程</p><p><b>　　2012年7月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　個(gè)人移動(dòng)通信的的目的是實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地與任

2、何人，實(shí)現(xiàn)任何一種信息的傳遞。從模擬到數(shù)字，從單一的話音業(yè)務(wù)到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從時(shí)分復(fù)用到頻分復(fù)用再發(fā)展到今天的碼分復(fù)用，個(gè)人移動(dòng)通信在20世紀(jì)末和21世紀(jì)初得到了飛速的發(fā)展。WCDMA是應(yīng)運(yùn)而生的全新第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)方案，作為三大主流3G標(biāo)準(zhǔn)之一，是真正意義上的3G。WCDMA基于GSM核心網(wǎng)，是真正的全球標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　作為WCDMA系統(tǒng)關(guān)鍵組成部位的基站部分，即無(wú)線收發(fā)信機(jī)，包括無(wú)線收發(fā)信機(jī)和基帶處

3、理部件，它完成的信號(hào)基帶處理功能是本文主要研究對(duì)象。本論文將結(jié)合對(duì)學(xué)校引進(jìn)的WCDMA系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，著重研究WCDMA基帶處理系統(tǒng)下行子系統(tǒng)的符號(hào)級(jí)處理過(guò)程和對(duì)WCDMA系統(tǒng)基站部分相關(guān)設(shè)備運(yùn)營(yíng)參數(shù)的配置。</p><p>　　論文基本按照從上至下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行論述。從UMTS通信系統(tǒng)到UTRAN的結(jié)構(gòu)，然后關(guān)注到NODEB和基帶處理系統(tǒng)，最后是信號(hào)基帶處理過(guò)程的分析和WCDMA設(shè)備基站部分相關(guān)參數(shù)的配置。其中信號(hào)基帶

4、處理過(guò)程和WCDMA系統(tǒng)參數(shù)配置是論文的核心和重點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：寬帶碼分多址（WCDMA）；基帶處理；下行符號(hào)級(jí)處理；參數(shù)配置 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The aim of personal mobile communic

5、ation is communicating with anybody by any information at any time and any place.From analog to digital,from voice to data,from TDMA to CDMA,personal communication is developing rapidly.WCDMA is a real 3G communication s

6、ystem,as one of the three mainstream 3G communication system standards.The corn net of WCDMA is based on GSM,and WCDMA is a real global standard.</p><p>　　NODEB is an important part of the WCDMA system,compl

7、eting the baseband processing.The baseband processing is very important to the whole WCDMA system. This paper concerns the baseband downlink symbol rate processing of the WCDMA and the configuration of the WCDMA system p

8、arameters.</p><p>　　This paper is arranged from up to down.From UMTS to UTRAN,then NODEB and baseband processing are proposed,at last the downlink system rate processing and the configuration of the WCDMA sy

9、stem parameters are the corn and importance of the paper.</p><p>　　Keywords: WCDMA,baseband processing,downlink system rate processing,system parameter </p><p><b>　　目 錄</b></p

10、><p>　　摘要………………………………………………………………………………..Ⅰ</p><p>　　Abstract …………………………………………………………………………….Ⅱ</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義………………………………………

11、……….1</p><p>　　1.1.1 課題來(lái)源</p><p>　　1.1.2 研究的目的和意義</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外在WCDMA方向研究現(xiàn)狀和分析…………………………………...1</p><p>　　1.3 3G三大標(biāo)準(zhǔn)介紹</p><p>　　1.4 UMTS系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p>&

12、lt;p><b>　　1.5 URTAN</b></p><p>　　1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容………………………………………………………….3</p><p>　　第4章 基于FLUENT軟件的軸承靜態(tài)特性研究</p><p>　　4.1 引言…………………………………………………………………………….4</p><

13、p><b>　　.......</b></p><p>　　4.3.2 邊界條件的設(shè)定…………………………………………………………..4</p><p>　　4.3.3 FLUENT仿真結(jié)果分析…………………………………………………...4</p><p>　　4.4 本章小結(jié)……………………………………………………………………….4&l

14、t;/p><p>　　第6章 局部多孔質(zhì)靜壓軸承的試驗(yàn)研究</p><p>　　6.1 引言…………………………………………………………………………….5</p><p>　　6.2 多孔質(zhì)石墨滲透率測(cè)試試驗(yàn)………………………………………………….5</p><p><b>　　.......</b></p>

15、<p>　　6.5 本章小結(jié)……………………………………………………………………….6</p><p>　　結(jié)論………………………………………………………………………………..…7</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………….…8</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………

16、….. 9</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義</p><p>　　1.1.1 課題來(lái)源</p><p>　　當(dāng)今的社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)信息化的社會(huì)，沒(méi)有信息的傳遞和交流，人們就無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化快節(jié)奏的生活和工作。人們期望隨時(shí)隨地，不受限制地進(jìn)行信息交流，提高

17、工作效率和經(jīng)濟(jì)意義。通信的最終目的是實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地，實(shí)現(xiàn)任何一種信息傳遞。移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了從模擬調(diào)制到數(shù)字調(diào)制技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是模擬制式的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一代采用頻分多址（FDMA）模擬調(diào)制方式，其主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)種類有限，無(wú)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，保密性差，易被竊聽和盜號(hào)，設(shè)備成本高和體積大，重量大。</p><p>　　為了

18、解決模擬系統(tǒng)中存在的這些根本性技術(shù)缺陷，數(shù)字移動(dòng)通信應(yīng)運(yùn)而生。這就是以GSM和IS-95為代表的第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。相對(duì)于模擬移動(dòng)通信網(wǎng)，數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)提高了頻譜利用率，支持多種業(yè)務(wù)服務(wù)，并與ISDN等兼容。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)以傳輸話音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為目的，因此又稱為窄帶數(shù)字通信系統(tǒng)。</p><p>　　第二代蜂窩系統(tǒng)采用時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）的數(shù)字調(diào)制方式，提高了系統(tǒng)容量，并采用獨(dú)立信道傳

19、輸信令，是系統(tǒng)性能大為改善。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要提供的服務(wù)依然是語(yǔ)音服務(wù)以及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。</p><p>　　由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)據(jù)和多媒體通信有了迅猛的發(fā)展勢(shì)頭，所以帶三代移動(dòng)通信的目標(biāo)就是寬帶多媒體通信。</p><p>　　第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)能提供多種類型高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋，具有全球漫游能力，與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小型便攜式終端在任何時(shí)候，任何地點(diǎn)，進(jìn)行任何種

20、類的通信。由于其諸多優(yōu)點(diǎn)，全世界各個(gè)運(yùn)營(yíng)廠商與廣大用戶對(duì)此產(chǎn)生了濃厚興趣。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的目標(biāo)可以概括為[1]：能實(shí)現(xiàn)全球漫游，用戶可以在整個(gè)系統(tǒng)，甚至全球范圍內(nèi)漫游，且可以在不同速率，不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，獲得有質(zhì)量保證的服務(wù)；能提供多種業(yè)務(wù)，提供話音、可變速率的數(shù)據(jù)、活動(dòng)視頻會(huì)話等業(yè)務(wù)，特別是多媒體業(yè)務(wù)；能適應(yīng)多種環(huán)境，可以綜合現(xiàn)有的公共電話交換網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、無(wú)繩系統(tǒng)、地面移動(dòng)通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)，來(lái)提供無(wú)縫的覆蓋

21、；足夠的系統(tǒng)容量，強(qiáng)大的多種用戶管理能力，高保密性能和高質(zhì)量服務(wù)。</p><p>　　為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，對(duì)其無(wú)線傳輸技術(shù)（RTT）提出了以下要求：高速傳輸以支持多媒體業(yè)務(wù)，室內(nèi)環(huán)境至少2Mbit/s，室內(nèi)步行環(huán)境至少384kbit/s，室外車輛運(yùn)動(dòng)中至少144kbit/s，衛(wèi)星移動(dòng)環(huán)境至少9.6kbits/s；傳輸速率能夠按需分配；上下行鏈路能適應(yīng)不對(duì)稱需求。</p><p>　　第三代移

22、動(dòng)通信系統(tǒng)最早由國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）于1985年提出。當(dāng)時(shí)稱為未來(lái)公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)，1996年更名為IMT-2000,意即為該系統(tǒng)工作在2000MHz頻段，最高業(yè)務(wù)速率可達(dá)2000kbit/s，預(yù)期在2000年左右得到商用。主要體質(zhì)有WCDMA和CDMA2000。1999年11月5日國(guó)際電聯(lián)第18次會(huì)議通過(guò)了IMT-2000無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范建議，其中我國(guó)提出的TD-SCDMA技術(shù)寫在了第三代無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范建議的IMT-2000

23、CDMA TDD部分中[2]。IMT-2000無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范建議通過(guò)，表明制定移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范的工作已基本完成。</p><p>　　所以，個(gè)人移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)是：語(yǔ)音業(yè)務(wù)加低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，然后向多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展；模擬向數(shù)字的發(fā)展；FDMA向TDMA，然后向CDMA的發(fā)展；電信網(wǎng)和Internet分離向統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。</p><p>　　顯然，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)成

24、為移動(dòng)通信發(fā)展的必然趨勢(shì)，有美好的前景。那么，如何能夠提供更高速的數(shù)據(jù)傳輸便成為現(xiàn)在3G主要研究的目標(biāo)之一。本文將結(jié)合在學(xué)校新技術(shù)樓WCDMA實(shí)驗(yàn)室對(duì)聯(lián)通WCDMA系統(tǒng)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，研究基于WCDMA系統(tǒng)的無(wú)線接入網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸部分。主要研究為了提供更加迅速便捷的多媒體業(yè)務(wù)而所需的高速無(wú)線傳輸技術(shù)，主要涉及內(nèi)容為：WCDMA基帶處理中下行符號(hào)級(jí)處理和WCDMA基站部分系統(tǒng)參數(shù)配置。</p><p>　　1.1.2 研究

25、的目的和意義 </p><p>　　由上述課題來(lái)源已知，本文著重研究WCDMA無(wú)線接入網(wǎng)部分，即UTRAN部分，其中的Node B（基站）中基帶處理系統(tǒng)為重中之重。基帶處理系統(tǒng)是Node B重要功能模塊，負(fù)責(zé)完成符號(hào)級(jí)和碼片級(jí)的處理?；鶐幚沓休d物理層的功能，完成信道的基帶處理，包括接收心愿編碼后的數(shù)據(jù)包和層間信令，進(jìn)行傳輸信道的編碼，物理信道復(fù)用、分段和交織，依據(jù)物理信道時(shí)隙格式進(jìn)行幀形成，接收幀形成后的數(shù)據(jù)進(jìn)

26、行干擾、加擴(kuò)、功率加權(quán)、閉環(huán)控制的幅度和相位調(diào)整、信道求和等處理，并完成信號(hào)的調(diào)制。基帶處理系統(tǒng)是WCDMA的核心系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)所在。</p><p>　　通過(guò)對(duì)WCDMA系統(tǒng)基站部分的研究及對(duì)基站參數(shù)的配置，論述WCDMA基帶處理系統(tǒng)下行符號(hào)級(jí)處理的數(shù)據(jù)傳輸，提高無(wú)線接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，進(jìn)而使WCDMA能為用戶提供更為便捷快速的多媒體業(yè)務(wù)。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外在WCDM

27、A方向研究現(xiàn)狀及分析</p><p>　　歷史上，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（ETSI）在 GSM 之后就開始研究其3G標(biāo)準(zhǔn)，其中有幾種備選方案是基于直接序列擴(kuò)頻分碼多工的，而日本的第三代研究也是使用寬帶碼分多址技術(shù)的，其后，以二者為主導(dǎo)進(jìn)行融合，在3GPP組織中發(fā)展成了第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)UMTS，并提交給國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）。</p><p>　　國(guó)際電信聯(lián)盟最終接受WCDMA作為IMT-20

28、00 3G標(biāo)準(zhǔn)的一部分。</p><p>　　中國(guó)聯(lián)通公司于2009年5月17日開始試商用WCDMA服務(wù)，10月1日正式商用WCDMA R6網(wǎng)絡(luò)，最高下載速率可以達(dá)到7.2M。國(guó)內(nèi)部分城市下載速率已可達(dá)14.4M。中國(guó)聯(lián)通WCDMA的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)：</p><p><b>　　1、網(wǎng)絡(luò)速度最快</b></p><p>　　WCDMA網(wǎng)絡(luò)是全球商用時(shí)

29、間最長(zhǎng)，技術(shù)成熟、可演進(jìn)性最好的，全球第一個(gè)3G商用網(wǎng)絡(luò)就是采用WCDMA制式。聯(lián)通采用了全球廣泛應(yīng)用的WCDMA 3G技術(shù)，目前已全面支持HSDPA/HSUPA，網(wǎng)絡(luò)下載理論最高速率達(dá)到14.4Mbps。2G無(wú)線寬帶的最高下載速度約為150Kbps，聯(lián)通WCDMA網(wǎng)絡(luò)速度幾乎是2G網(wǎng)絡(luò)速度的100倍。iPhone 4s是目前最快速、最強(qiáng)大的iPhone，依托中國(guó)聯(lián)通優(yōu)勢(shì)WCDMA 3G網(wǎng)絡(luò)可盡情發(fā)揮iPhone的最佳性能。</p

30、><p><b>　　2、支持業(yè)務(wù)最廣泛</b></p><p>　　基于WCDMA成熟的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)，其所能實(shí)現(xiàn)的3G業(yè)務(wù)非常豐富。無(wú)線上網(wǎng)卡、手機(jī)上網(wǎng)、手機(jī)音樂(lè)、手機(jī)電視、手機(jī)搜索、可視電話、即時(shí)通訊、手機(jī)郵箱、手機(jī)報(bào)等業(yè)務(wù)應(yīng)用可為用戶的工作、生活帶來(lái)更多的便利和美妙享受。健壯的網(wǎng)絡(luò)體系和業(yè)務(wù)支持能力，將使得iPhone的優(yōu)勢(shì)性能得到最大程度的發(fā)揮。</p

31、><p><b>　　3、終端種類最多</b></p><p>　　截至2008年底，支持WCDMA商用終端的款式數(shù)量超過(guò)2000款，全球主要手機(jī)廠商都推出了為數(shù)眾多的WCDMA手機(jī)。</p><p><b>　　4、國(guó)內(nèi)覆蓋廣泛</b></p><p>　　截至2009年9月28日，聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)已成功

32、在中國(guó)大陸285個(gè)地市完成覆蓋并正式商用，新覆蓋的城鎮(zhèn)數(shù)量還在不斷增長(zhǎng)中，聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)已經(jīng)覆蓋了中國(guó)絕大部分的人口和地域。</p><p>　　5、開通國(guó)家最廣，可漫游的國(guó)家和地區(qū)最多</p><p>　　截至2008年底，全球已有115個(gè)國(guó)家開通了264個(gè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)，占全球3G商用網(wǎng)絡(luò)的71.3%。截至2009年9月28日，中國(guó)聯(lián)通已與全球215個(gè)國(guó)家的395個(gè)運(yùn)營(yíng)商開通了GS

33、M/WCDMA網(wǎng)絡(luò)的國(guó)際漫游?？梢哉f(shuō)，聯(lián)通3G用戶完全可以自由行天下。</p><p>　　6、WCDMA/HSPA/GSM全球市場(chǎng)份額最高</p><p>　　到目前為止WCDMA已經(jīng)成為比較成熟的3G通信標(biāo)準(zhǔn)，擁有超過(guò)30億的用戶。目前對(duì)其研究主要集中在提高數(shù)據(jù)的傳輸速度上。其發(fā)展過(guò)程隨同3G標(biāo)準(zhǔn)的演變而演變。WCDMA現(xiàn)在已凍結(jié)的版本有R99，R4，R5，R6，R7，其中：R5引入H

34、SDPA（3.5G），高速下行分組鏈接。R6引入HSUPA（3.75G），高速上行分組鏈接?，F(xiàn)在在還未凍結(jié)的版本是R8版本，即是LTE（3.9G），長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)。聯(lián)通集團(tuán)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)路線：GSM → GPRS → EDGE → WCDMA → HSDPA → HSUPA → HSPA+ → LTE FDD，以及以后可能演進(jìn)到的4G?，F(xiàn)在北歐電信運(yùn)營(yíng)商TeliaSonera已分別與瑞典愛(ài)立信和中國(guó)華為簽署兩項(xiàng)LTE（4G）商用網(wǎng)絡(luò)合同，

35、建設(shè)全世界首個(gè)商用的LTE網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　在R5版本引入的HSDPA即高速下行分組接入技術(shù)是WCDMA對(duì)于下行鏈路分組數(shù)據(jù)的增強(qiáng)，其分組數(shù)據(jù)的調(diào)度由基站(NodeB)中的MAC hs實(shí)體完成。在HSDPA的接納控制中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接納控制由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)完成，其判決依據(jù)是當(dāng)前資源的使用狀況，這樣就需要Node B能通過(guò)Iub接口向RNC提供詳細(xì)的資源使用狀況[1]。 </p>&

36、lt;p>　　在R6版本引入的HSUPA即高速上行鏈路分組接入技術(shù)，用了基于軟合并的物理層混合重傳、基于Node B的快速調(diào)度及傳輸時(shí)間間隔短幀傳輸?shù)燃夹g(shù)，大大提高了WCDMA上行數(shù)據(jù)速率[2]。</p><p>　　歐洲市場(chǎng)的商用網(wǎng)絡(luò)部署較為突出。目前，歐洲累計(jì)部署了111個(gè)WCDMA商用網(wǎng)絡(luò)、96個(gè)HSDPA商用網(wǎng)絡(luò)和18個(gè)HSUPA商用網(wǎng)絡(luò)。一些運(yùn)營(yíng)商的WCDMA網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成相當(dāng)規(guī)模，T-Mobile

37、在德國(guó)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋率超過(guò)50%，Vodafone在英國(guó)的WCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達(dá)到40%，而Telefónica在瑞典的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達(dá)到了75%。</p><p>　　3G技術(shù)的成熟推動(dòng)了WCDMA在全球范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，歐洲開始成為全球WCDMA發(fā)展的中心。截至2008年上半年，全球 WCDMA 用戶數(shù)達(dá)到 2.53 億，占 3G 用戶總數(shù)的 78%，其中HSDPA用戶為4300戶。到2010

38、年底，全球3G用戶數(shù)將接近8億，其中使用WCDMA的用戶數(shù)將占到用戶總數(shù)的75%。西歐的發(fā)展尤其令人矚目，西歐的WCDMA用戶幾乎增長(zhǎng)了190%，新增移動(dòng)用戶中WCDMA用戶超過(guò)30%，移動(dòng)總用戶中WCDMA用戶占5%。WCDMA用戶增長(zhǎng)的強(qiáng)勁勢(shì)頭標(biāo)志著WCDMA在全球已經(jīng)開始由成長(zhǎng)期向成熟期過(guò)渡。</p><p>　　在這些新增長(zhǎng)的WCDMA業(yè)務(wù)中，HSDPA和HSUPA技術(shù)的引入使WCDMA提供更高速度的數(shù)據(jù)

39、傳輸，支持多媒體業(yè)務(wù)，從而使WCDMA無(wú)線接入網(wǎng)更加成熟。</p><p>　　總而言之，近年WCDMA業(yè)務(wù)迅速成長(zhǎng)是無(wú)線接入技術(shù)進(jìn)步的縮影。也正因此，對(duì)無(wú)線接入網(wǎng)的研究也顯得格外有意義。如何提供高速的數(shù)據(jù)傳輸以支持多媒體業(yè)務(wù)也正是本文主要研究對(duì)象。</p><p>　　1.3 3G三大標(biāo)準(zhǔn)介紹 </p><p>　　3G的標(biāo)準(zhǔn)化工作實(shí)際上是由3GPP和3GPP2兩

40、個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織來(lái)推動(dòng)和實(shí)施的。3GPP成立于1998年12月，由歐洲的ETSl、日本的ARIB、韓國(guó)的TTA和美國(guó)的Tl等組成，采用歐洲和日本的WCDMA技術(shù)構(gòu)筑新的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。在核心交換側(cè)，在現(xiàn)有的GSM移動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上平滑演進(jìn)，提供更加多樣化的業(yè)務(wù)。1999年1月，3GPP2也正式成立，由美國(guó)的TIA、日本ARIB、韓國(guó)TTA等組成無(wú)線接入技術(shù)，采用CDMA2000和UWC-136為標(biāo)準(zhǔn)。CDMA2000這一技術(shù)在很大程度上采用了

41、高通公司的專利核心網(wǎng)，受限于家族概念，TIU無(wú)法制定詳細(xì)的協(xié)議規(guī)范。</p><p>　　CDMA已被廣泛接收為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要技術(shù)，第三代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的兩大主要候選方案，北美的CDMA2000系統(tǒng)和歐洲的WCDMA系統(tǒng)，都是建立在CDMA技術(shù)基礎(chǔ)上。兩套方案各有利弊，從技術(shù)角度看，WCDMA方案采取了許多新技術(shù)，如時(shí)分復(fù)用的導(dǎo)頻碼的使用，能實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)，從而提高鏈路容量，且滿足了使用自適應(yīng)天線的

42、要求；基站間異步方式擺脫了對(duì)GPS的依賴等等，但CDMA2000是建立在IS-95空中接口的基礎(chǔ)上的，最大限度地利用了成熟的技術(shù)，相對(duì)來(lái)說(shuō)技術(shù)復(fù)雜程度低、風(fēng)險(xiǎn)小，系統(tǒng)演進(jìn)升級(jí)的成本較小。</p><p>　　1.3.1 WCDMA技術(shù)體制</p><p>　　WCDMA的核心網(wǎng)基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，保持與GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的兼容性，向全PI的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)，核心網(wǎng)絡(luò)邏輯上分為電路

43、域和分組域兩部分，分別完成電路型業(yè)務(wù)和分組型業(yè)務(wù)。UTRAN統(tǒng)一處理語(yǔ)音業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)，并向IP方向發(fā)展。MAP技術(shù)和GPRS隧道技術(shù)是WCDMA體制移動(dòng)性管理機(jī)制的核心。</p><p>　　WCDMA的空中接口特性如下：</p><p>　　空中接口采用WCDMA；</p><p><b>　　信號(hào)帶寬5MHz；</b></p>

44、<p>　　碼片速率3.84Mcps；</p><p>　　語(yǔ)音編碼AMR語(yǔ)音編碼；</p><p>　　同步方式支持同步/異步基站運(yùn)營(yíng)模式；</p><p>　　功率控制：上下行閉環(huán)加外環(huán)功率控制方式；</p><p>　　發(fā)射分集方式：下行包括開環(huán)發(fā)射分集和閉環(huán)發(fā)射分集，用以提高UE的接收性能。開環(huán)發(fā)射分集又包括空時(shí)發(fā)射分集

45、(STTD)和時(shí)分發(fā)射分集(TSTD)，而閉環(huán)發(fā)射分集也包括兩種模式；</p><p>　　解調(diào)方式：導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)方式，提高解調(diào)性能；</p><p>　　編碼方式：卷積碼和Turbo碼的編碼方式；</p><p>　　調(diào)制方式：上行BPSK和下行QPSK調(diào)制方式。</p><p>　　1.3.2 CDMA2000技術(shù)體制</p&

46、gt;<p>　　CDMA2000體制是基于IS-95的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提出的3G標(biāo)準(zhǔn)。目前其標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP2來(lái)完成。電路域繼承2G IS-95CDMA網(wǎng)絡(luò)，引入以WNI為基本架構(gòu)的業(yè)務(wù)平臺(tái)，分組域是基于Mobile IP技術(shù)的分組網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線接入網(wǎng)以ATM交換機(jī)為平臺(tái)，提供豐富的適配層接口。</p><p>　　CDMA2000的空中接口特性如下：</p><p>　　空中接

47、口采用CDMA2000，兼容IS-95；</p><p>　　信號(hào)帶寬N*1.25MHz(N=1,3,6,9,12)；</p><p>　　碼片速率N*1.2288Mcps；</p><p>　　語(yǔ)音編碼8k/13kQCELP或8k EVRC語(yǔ)音編碼；</p><p>　　同步方式：基站需要GPS/GLONASS同步方式運(yùn)行；</p&g

48、t;<p>　　功率控制上下行閉環(huán)加外環(huán)功率控制方式；</p><p>　　(7) 發(fā)射分集方式：下行可以采用OTD(正交發(fā)射分集)和STS(空時(shí)擴(kuò)展分集），提高信道的抗衰落能力，改善了下行信道的信號(hào)質(zhì)量；</p><p>　　(8) 解調(diào)方式：上行采用導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)方式提高了解調(diào)性能；</p><p>　　(9) 編碼方式：采用卷積碼和Turbo

49、碼的編碼方式；</p><p>　　(10) 調(diào)制方式：上行BPSK和下行QPSK調(diào)制方式。</p><p>　　1.3.3 TD-SCDMA技術(shù)體制</p><p>　　TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)組織CWTS提出，目前已經(jīng)融合到了3GPP關(guān)于WCDMA-TDD的相關(guān)規(guī)范中。核心網(wǎng)基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，保持與GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的兼容性。核心網(wǎng)

50、絡(luò)向全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)。核心網(wǎng)絡(luò)邏輯上可以分為電路域和分組域兩部分，分別完成電路型業(yè)務(wù)和分組型業(yè)務(wù)。UTRAN基于ATM技術(shù)，統(tǒng)一處理語(yǔ)音和分組業(yè)務(wù)，并向IP方向發(fā)展。MAP技術(shù)和GPRS</p><p>　　隧道技術(shù)是WCDMA體制移動(dòng)性管理機(jī)制的核心，空中接口采用的是TD-SCDMA。</p><p>　　TD-SCDMA具有3S特點(diǎn)：Smart Antenna(智能天線)，Sync

51、hronous CDMA(同步CDMA)和Software Radio(軟件無(wú)線電)。TD-SCDMA采用相關(guān)技術(shù)有：智能天線加聯(lián)合檢測(cè)，多時(shí)隙CDMA和DS-CDMA，同步CDMA，信道編碼和交織(與3GPP相同)，接力切換等。</p><p>　　1.4 UMTS系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p>　　UMTS（Universal Mobile Telecommunications System

52、，通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）是采用WCDMA空中接口技術(shù)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。UMTS系統(tǒng)采用了與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)類似的結(jié)，構(gòu)包括無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（Radio Access Network，RAN）和核心網(wǎng)絡(luò)（Core Network，CN）。其中無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)處理所有與無(wú)線有關(guān)的功能，而CN處理UMTS系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。CN從邏輯上分為電路交換域（Circ

53、uit Switched Domain,CS）和分組交換域（Packet Switched Domain,PS）。UTRAN、CN與用戶設(shè)備（User Equipment,UE）一起構(gòu)成了整個(gè)UMTS系統(tǒng)。</p><p>　　1.5 UTRAN結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><p>　　UTRAN包含一個(gè)或幾個(gè)RNS(無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng))，一個(gè)RNS由一個(gè)RNC(無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器)和一個(gè)或多個(gè)Node B(

54、基站)組成。RNC與CN之間的接口是Iu接口，Node B和RNC通過(guò)Iub接口，UTRAN內(nèi)部的RNC之間通過(guò)Iur互聯(lián)。Iur可以通過(guò)RNC之間的直接物理連接，或通過(guò)傳輸網(wǎng)連接。RNC用來(lái)分配和控制與之相連或相關(guān)的NdoeB的無(wú)線資源，NdoeB則完成Iub接口和Utl接口之間的數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也參與一部分無(wú)線資源管理[3]。</p><p>　　1.6 本論文的內(nèi)容安排</p><p&

55、gt;　　本論文按照從上到下的思路組織結(jié)構(gòu)，從個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)開始，然后到WCDMA系統(tǒng)，然后具體到NODEB的基帶處理部分。進(jìn)入基帶處理部分后，著重討論基帶下行符號(hào)級(jí)處理過(guò)程，并結(jié)合學(xué)校引進(jìn)的WCDMA設(shè)備進(jìn)行相關(guān)設(shè)備參數(shù)配置，這是本文的重點(diǎn)。</p><p>　　本論文第一章介紹個(gè)人移動(dòng)通信發(fā)展過(guò)程，介紹了3G三大標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)以及WCDMA系統(tǒng)，包括UMTS、UTRAN；第二章具體介紹了WCDMA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，

56、包括UTRAN、NODEB以及基帶處理單板；第三章對(duì)基帶處理下行符號(hào)級(jí)處理過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的功能分析；第四章是對(duì)WCDMA系統(tǒng)基站部分的設(shè)備參數(shù)配置；最后一章對(duì)本論文的工作作了總結(jié)。</p><p>　　1.7 研究方案及進(jìn)度安排</p><p>　　1.7.1 研究方案</p><p>　　1 文獻(xiàn)分析法：通過(guò)對(duì)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)、學(xué)校圖書館等中外數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索，收集有關(guān)資

57、料。并對(duì)收集的資料進(jìn)行歸納分析，為論文做鋪墊。</p><p>　　主要收集的資料包括WCDMA的相關(guān)教學(xué)用書，無(wú)線接入網(wǎng)的相關(guān)學(xué)術(shù)論文，DSP相關(guān)的參考資料。</p><p>　　在資料收集過(guò)程中，中分利用學(xué)校圖書館豐富的館藏資料與中國(guó)知網(wǎng)的學(xué)術(shù)論文。并且在網(wǎng)上書城查找無(wú)線接入網(wǎng)的相關(guān)外文書籍，并同相關(guān)課題同學(xué)共同翻譯學(xué)習(xí)相關(guān)外文資料。</p><p>　　對(duì)有用

58、的書籍，購(gòu)買需求深入學(xué)習(xí)的。對(duì)于相關(guān)的學(xué)術(shù)論文，將重點(diǎn)部分摘記在畢業(yè)設(shè)計(jì)筆記上備用。</p><p>　　在資料收集完成后，深入研究關(guān)于WCDMA系統(tǒng)中無(wú)線接入網(wǎng)的部分。</p><p>　　2 案例分析法：通過(guò)對(duì)學(xué)校新技術(shù)樓引進(jìn)的中興WCDMA系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)地操作實(shí)習(xí)，進(jìn)一步了解分析無(wú)線數(shù)據(jù)通信與傳輸。</p><p>　　在資料收集完成并且有一定了解熟悉后，去實(shí)驗(yàn)室

59、實(shí)地學(xué)習(xí)WCDMA無(wú)線接入網(wǎng)部分，了解實(shí)體系統(tǒng)與操作系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)習(xí)，掌握無(wú)線接入網(wǎng)的具體功能與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。特別是基帶處理過(guò)程，下行符號(hào)級(jí)處理過(guò)程為重點(diǎn)學(xué)習(xí)部分。</p><p>　　1.7.2 進(jìn)度安排</p><p>　　第一階段 (3.12-3.19) 根據(jù)所學(xué)知識(shí)與指導(dǎo)老師交流，確定課題，并查閱相關(guān)資料；</p><p>　　第二階段 (3.19-3.30) 在

60、指導(dǎo)老師幫助下，擬定開題報(bào)告；</p><p>　　第三階段 (3.30-5.07) 進(jìn)一步收集資料，到實(shí)驗(yàn)室參加實(shí)習(xí)，整理資料；</p><p>　　第四階段 (5.07-6.04) 在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進(jìn)行論文定稿工作，完成論文寫作，準(zhǔn)備答辯 ； </p><p>　　第五階段 (6.04-7.05) 畢業(yè)論文答辯。</p><p><b

61、>　　WCDMA系統(tǒng)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　2.1 UMTS系統(tǒng)介紹</p><p>　　UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）是采用WCDMA空中接口技術(shù)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。UMTS系統(tǒng)采用了與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)類似的結(jié)，構(gòu)包括無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)

62、（Radio Access Network,RAN）和核心網(wǎng)絡(luò)（Core Network,CN）。其中無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)處理所有與無(wú)線有關(guān)的功能，而CN處理UMTS系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。CN從邏輯上分為電路交換域（Circuit Switched Domain,CS）和分組交換域（Packet Switched Domain,PS）。UTRAN、CN與用戶設(shè)備（User Equipment,UE）一

63、起構(gòu)成了整個(gè)UMTS系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1 UMTS結(jié)構(gòu)</p><p>　　UMTS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)單元包括如下部分：</p><p><b>　　UE</b></p><p>　　UE是用戶終端設(shè)備，即通常意義上的手機(jī)。它主要包括射頻處理單元，基帶處理單元，協(xié)議棧模塊，以及應(yīng)用層軟件模塊等

64、。通過(guò)Uu接口與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，為用戶提供電路域和分組域內(nèi)的各種業(yè)務(wù)功能，包括普通話音、數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)多媒體、Internet應(yīng)用等。</p><p>　　UE包括提供應(yīng)用和服務(wù)的Mobile Equipment和提供用戶身份識(shí)別的UMTS</p><p>　　Subscriber Module兩部分。</p><p><b>　　2. UTRAN&

65、lt;/b></p><p>　　UTRAN即陸地?zé)o線接入網(wǎng)，分為基站Node B和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC兩部</p><p>　　分，下一節(jié)作詳細(xì)介紹。</p><p><b>　　3. CN</b></p><p>　　CN即核心網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和對(duì)UE的通信和管理主要功能。</p>&l

66、t;p>　　External Networks</p><p>　　External Networks即外部網(wǎng)絡(luò)，可以分為兩類：CS Networks(電路交換網(wǎng)絡(luò))提供電路交換的連接服務(wù)，象通話服務(wù)、ISDN和PSTN均屬于電路交換網(wǎng)絡(luò)。PS Networks(分組交換網(wǎng)絡(luò))提供數(shù)據(jù)包的連接服務(wù)。Internet屬于分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成圖如圖2-2：

67、</p><p>　　圖2-2 UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.2 UTRAN結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><p>　　UTRAN包含一個(gè)或幾個(gè)RNS(無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng))，一個(gè)RNS由一個(gè)RNC(無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器)和一個(gè)或多個(gè)Node B(基站)組成。RNC與CN之間的接口是Iu接口，Node B和RNC通過(guò)Iub接口，UTRAN內(nèi)部的RNC之間通過(guò)Iur互聯(lián)。Iur可

68、以通過(guò)RNC之間的直接物理連接，或通過(guò)傳輸網(wǎng)連接。RNC用來(lái)分配和控制與之相連或相關(guān)的Node B的無(wú)線資源，Node B則完成Iub接口和Uu接口之間的數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也參與一部分無(wú)線資源管理[4]。</p><p>　　UTRAN包括Node B和RNC（Radio Network Controller)兩個(gè)部分：Node B是</p><p>　　WCDMA系統(tǒng)的基站，即無(wú)線收發(fā)信

69、機(jī)，包括無(wú)線收發(fā)信機(jī)和基帶處理部件，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Iub接口和RNC互連，主要完成Uu接口物理層協(xié)議的處理。它的主要功能是擴(kuò)頻調(diào)制信道編碼及解擴(kuò)解調(diào)信道解碼，還包括基帶信號(hào)和射頻信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換等功能。Node B由下列幾個(gè)邏輯功能模塊構(gòu)成：RF收發(fā)放大、射頻收發(fā)系統(tǒng)TRX、基帶部分BB、傳輸接口單元、基站控制部分。Node B同時(shí)還完成一些無(wú)線資源管理功能，如內(nèi)環(huán)功率控制等。它在邏輯上對(duì)應(yīng)于GSM網(wǎng)絡(luò)中基站BTS。RNC是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器，主

70、要完成連接建立和斷開，切換宏分集，合并無(wú)線資源管理控制等功能。具體如下：</p><p>　　(1) 執(zhí)行系統(tǒng)信息廣播與系統(tǒng)接入控制功能；</p><p>　　(2) 切換和RNC遷移等移動(dòng)性管理功能；</p><p>　　(3) 宏分集合并、功率控制、無(wú)線承載分配等無(wú)線資源和控制功能。</p><p>　　UTRAN結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-3：&

71、lt;/p><p>　　圖2-3 UTRAN結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.3 Node B功能模塊劃分</p><p>　　Node B 是WCDMA系統(tǒng)的基站，即無(wú)限收發(fā)信機(jī)，包括無(wú)線收發(fā)信機(jī)和基帶處理部件，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Iub接口和RNC互連，主要完成Uu接口物理層協(xié)議的處理。其完成的功能為：傳輸信道的復(fù)用解復(fù)用和映射；物理信道生成；無(wú)線信號(hào)的調(diào)制解調(diào)，擴(kuò)頻解擴(kuò)；發(fā)射

72、分集和分集接收；功率檢測(cè)和控制；在RNC的控制下完成無(wú)線鏈路的建立、增加和刪除以及軟切換、更軟切換、硬切換等功能；Iub接口承載的建立、維護(hù)和幀數(shù)據(jù)傳輸[5]。整個(gè)Node B的功能模塊劃分如圖2-4所示：</p><p>　　圖2-4 Node B功能模塊圖</p><p>　　2.4 基帶處理完成的功能</p><p>　　基帶處理系統(tǒng)是NODEB重要的功能模塊

73、，負(fù)責(zé)完成符號(hào)級(jí)和碼片級(jí)的處理?；鶐幚沓休d物理層的功能，完成信號(hào)的基帶處理，包括接收信源編碼后的數(shù)據(jù)包和層間信令，進(jìn)行傳輸信道的編碼，物理信道復(fù)用、分段和交織，依據(jù)物理信道時(shí)隙格式進(jìn)行幀形成，接收幀形成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾、加擴(kuò)、功率加權(quán)、閉環(huán)控制的幅度和相位調(diào)整、信道求和等處理，并完成信號(hào)的調(diào)制?；鶐幚硐到y(tǒng)是WCDMA的核心系統(tǒng)和關(guān)鍵技術(shù)所在。</p><p>　　2.5 基帶單板介紹</p>&

74、lt;p>　　NODEB中的基帶處理功能由一塊單板實(shí)現(xiàn)，整個(gè)單板主要分為上行基帶處理系統(tǒng)、下行基帶處理系統(tǒng)以及和RNC接口的CPU三大部分。上行基帶處理的符號(hào)級(jí)處理，由上行符號(hào)級(jí)DSP完成，碼片級(jí)處理由碼片級(jí)DSP和輔助碼片級(jí)DSP共同完成。下行基帶處理的符號(hào)級(jí)處理，由下行符號(hào)級(jí)DSP完成，碼片級(jí)處理由碼片級(jí)DSP完成，為了支持R5協(xié)議規(guī)定的HSDPA功能，下行還引入了HSDPA</p><p><b

75、>　　DSP。</b></p><p>　　2.6 基帶單板下行各個(gè)DSP介紹</p><p>　　基帶下行單元大體上可分為碼片級(jí)處理和符號(hào)級(jí)處理兩部分，根據(jù)業(yè)務(wù)上下行速率的不對(duì)稱，下行還引入了HSDPA處理單元。本節(jié)主要介紹HSDPA和碼片級(jí)DSP，作為本論文重點(diǎn)，符號(hào)級(jí)DSP的功能分析在后面章節(jié)詳細(xì)說(shuō)明。</p><p>　　2.6.1 HSD

76、PA簡(jiǎn)介</p><p>　　HSDPA是3GPP在R5協(xié)議中，為了滿足上下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不對(duì)稱的需求提出的來(lái)的，它可以使下行數(shù)據(jù)速率達(dá)10Mbps，從而大大提高用戶下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，而且不改變已經(jīng)建設(shè)的WCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HSDPA主要采用了AMC(自適應(yīng)的編碼和調(diào)制)、快速重傳、快速調(diào)度等技術(shù)。</p><p>　　AMC的原理就是根據(jù)瞬間信道條件的改變，相應(yīng)地改變調(diào)制和編碼格式。因

77、此，當(dāng)信道條件較好時(shí)，AMC會(huì)選擇一個(gè)高階的調(diào)制方案和較高的編碼速率，以充分利用現(xiàn)有的信道條件。反之，會(huì)選擇一個(gè)低階的調(diào)制和較低的編碼速率。</p><p>　　HARQ(快速混合自動(dòng)重傳)是指接收方在解碼失敗的情況下，保存接收到的數(shù)據(jù)，并要求發(fā)送方重傳數(shù)據(jù)。接收方將重傳的數(shù)據(jù)和先前接收到的數(shù)據(jù)在解碼之前進(jìn)行組合，再進(jìn)行正確解碼。HARQ有兩種運(yùn)行方式。一種是在重傳時(shí)，與初次發(fā)射時(shí)相同，這種方式又被稱之為soft

78、 combining。另一種就是重傳時(shí)的數(shù)據(jù)與前次發(fā)射有所不同，這種方式又被稱之為Incremental Redundancy(增量冗余)。后一種方式的性能要優(yōu)于第一種，但在接收端側(cè)需要更大的內(nèi)存。</p><p>　　調(diào)度算法控制著共享資源的分配，在很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)的行為。調(diào)度時(shí)主要基于信道條件，同時(shí)考慮等待發(fā)射的數(shù)據(jù)量以及業(yè)務(wù)的優(yōu)先等級(jí)等情況，并充分發(fā)揮AMC和HARQ的能力。調(diào)度算法向瞬間具有最好信

79、道條件的用戶發(fā)射數(shù)據(jù)，使每個(gè)瞬間都可以達(dá)到最高的用戶數(shù)據(jù)速率和最大的數(shù)據(jù)吞吐量，但同時(shí)也考慮到對(duì)每個(gè)用戶的公平性。</p><p>　　為了支持HSDPA，在物理層引入以下三種新的物理信道：HS-(P)SCH，HS-SCCH，HS-DPCCH。</p><p>　　HS-(P)DSCH信道：位于下行鏈路，負(fù)責(zé)傳輸用戶數(shù)據(jù)。HS-DSCH信道的共享方式有兩種，最基本的方式是時(shí)分復(fù)用，另一種就

80、是碼分復(fù)用。用來(lái)承載HS-DSCH。它是2ms的子幀，3個(gè)slot，擴(kuò)頻因子固定為16，允許多碼。HS-PDSCH</p><p>　　可以采用QPSK和16QAM兩種調(diào)制方式。</p><p>　　HS-SCCH(High Speed Shared Control Channel)信道：位于下行鏈路，負(fù)責(zé)傳輸對(duì)HS-DSCH信道解碼所必須的控制信息的物理層控制信道。承載有關(guān)HS-DSCH

81、</p><p>　　發(fā)射的信令。它是2ms的子幀，3個(gè)slot，擴(kuò)頻因子固定為128。HS-SCCH包含以下信息：信道化碼集，調(diào)制方法，傳輸塊大小，Hybrid-ARQ處理信息，Redundancy and constellation version，新數(shù)據(jù)指示，UE標(biāo)識(shí)。</p><p>　　HS-DPCCH(Uplink High Speed Dedicated Physical C

82、ontrol Channel)信道：位于上行鏈路，負(fù)責(zé)傳輸必要的控制信息，主要是對(duì)ARQ的響應(yīng)以及下行鏈路質(zhì)量的反饋信息。承載下行HS-DSCH發(fā)射的反饋信息：Hybrid-ARQ Acknowledgement</p><p>　　(HARQ-ACK)和Channel-Quality Indication(CQI)，它是2ms的子幀，3個(gè)slot，擴(kuò)</p><p>　　頻因子固定為25

83、6。</p><p>　　2.6.2 符號(hào)級(jí)DSP的介紹</p><p>　　關(guān)于符號(hào)級(jí)DSP的功能分析是本論文的重點(diǎn)，在后面的章節(jié)中將做詳細(xì)說(shuō)明。</p><p>　　2.6.3 碼片級(jí)DSP的介紹</p><p>　　碼片級(jí)DSP是WCDMA系統(tǒng)Node B基帶處理板上的下行發(fā)送處理硬件協(xié)處理器，在符號(hào)級(jí)DSP的控制下，接收不同用戶的符號(hào)

84、數(shù)據(jù)信息和功控信息，實(shí)時(shí)的完成時(shí)序定時(shí)、幀形成、加擾加擴(kuò)、功控加權(quán)、分集處理、信號(hào)調(diào)制等功能。</p><p>　　碼片級(jí)DSP的信道處理資源被劃分成9個(gè)結(jié)構(gòu)相同的CG(channel group)，每個(gè)CG包含有32個(gè)CE(channel element)。系統(tǒng)在實(shí)際使用中，可以在32個(gè)存儲(chǔ)塊、32個(gè)CE的資源總量限制下，進(jìn)行多種物理信道的靈活組合配置。碼片級(jí)DSP的處理能力受限于信道處理資源。</p&g

85、t;<p>　　碼片級(jí)DSP的整體結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。系統(tǒng)劃分為同步模塊(SM)、閉環(huán)控制接口(CLCI)子系統(tǒng)、主控接口(HI)子系統(tǒng)、信道塊(CB)子系統(tǒng)和后端接口(BEI)子系統(tǒng)等5部分。</p><p>　　碼片級(jí)DSP在符號(hào)級(jí)DSP的控制下，完成下行物理信道碼片級(jí)處理，碼片級(jí)DSP系統(tǒng)軟件只能包括運(yùn)行在符號(hào)級(jí)DSP上的驅(qū)動(dòng)程序，碼片級(jí)DSP軟件系統(tǒng)也可視為碼片級(jí)DSP的硬件抽象層，上層軟件

86、通過(guò)調(diào)用驅(qū)動(dòng)函數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制，而不需要深入了解碼片級(jí)DSP內(nèi)部結(jié)構(gòu)。</p><p>　　同步模塊產(chǎn)生16xchip工作時(shí)鐘，并將碼片級(jí)DSP同系統(tǒng)幀定時(shí)信號(hào)SFT(System Frame Tick)同步。</p><p>　　主控接口HI外部直接和符號(hào)級(jí)DSP的16bit EMIF總線相連，通過(guò)該接口將各信道一個(gè)時(shí)隙內(nèi)的symbol數(shù)據(jù)包、信道配置信息數(shù)據(jù)包配置給碼片級(jí)DSP

87、。碼片級(jí)DSP在HI子系統(tǒng)在HI子系統(tǒng)中進(jìn)行適當(dāng)處理，將信道symbol數(shù)據(jù)包、信道參數(shù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給CB子系統(tǒng)。CB子系統(tǒng)在計(jì)算出各信道每時(shí)隙的功率偏移值后，也在HI相應(yīng)memory中備份保存，以允許軟件在特定時(shí)間通過(guò)EMIF總線將各信道gain offset讀回。</p><p>　　圖2-5 碼片級(jí)DSP整體結(jié)構(gòu)</p><p>　　碼片級(jí)DSP的CLCI和上行輔助碼片級(jí)DSP的McB

88、SP接口直接相連，獲得各種閉環(huán)控制信息，包括AICH各簽名響應(yīng)、各信道TPC bit、各信道TPC cmd、各信道閉環(huán)發(fā)射分集相幅調(diào)整量等。CLCI子系統(tǒng)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包全部bit后，將整個(gè)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給CB子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)包內(nèi)容的解析和存儲(chǔ)。CLCI子系統(tǒng)最多支持6個(gè)McBSP的處理，各個(gè)McBSP獨(dú)立工作，每個(gè)可和上行輔助碼片級(jí)DSP的McBSP端口直接相接，最高工作頻率均可高達(dá)50MHz頻率。碼片級(jí)DSP在實(shí)際使用時(shí)，可以使用6個(gè)Mc

89、BSP接口中的任意幾個(gè)，使用哪幾個(gè)，符號(hào)級(jí)DSP在配置給碼片級(jí)DSP的Device CSR數(shù)據(jù)包中進(jìn)行控制。</p><p>　　CB子系統(tǒng)為碼片級(jí)DSP的核心處理部件，包括數(shù)據(jù)分配模塊、一個(gè)碼片級(jí)DSP全局狀態(tài)寄存器組和9個(gè)并行的CG模塊。</p><p>　　后端接口BEI為碼片級(jí)DSP跟射頻端的輸出接口。BEI并行處理12條天線的</p><p>　　相關(guān)處理

90、，整個(gè)過(guò)程由碼片級(jí)DSP全局狀態(tài)寄存器進(jìn)行控制。</p><p><b>　　2.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章按由上至下的順序先后介紹了UMTS、UTRAN、NODEB的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)組成，較為詳細(xì)的介紹了NODEB的功能：傳輸信道的復(fù)用解復(fù)用和映射；物理信道生成；無(wú)線信號(hào)的調(diào)制解調(diào)，擴(kuò)頻解擴(kuò)；發(fā)射分集和分集接收；功率檢測(cè)和控制；在RNC的控制下完成無(wú)線

91、鏈路的建立、增加和刪除以及軟切換、更軟切換、硬切換等功能；Iub接口承載的建立、維護(hù)和幀數(shù)據(jù)傳輸。并對(duì)基帶系統(tǒng)進(jìn)行了功能劃分：基帶處理承載物理層的功能，完成信號(hào)的基帶處理，包括接收信源編碼后的數(shù)據(jù)包和層間信令，進(jìn)行傳輸信道的編碼，物理信道復(fù)用、分段和交織，依據(jù)物理信道時(shí)隙格式進(jìn)行幀形成，接收幀形成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾、加擴(kuò)、功率加權(quán)、閉環(huán)控制的幅度和相位調(diào)整、信道求和等處理，并完成信號(hào)的調(diào)制。簡(jiǎn)單介紹了基帶單板下行各個(gè)DSP。</p&

92、gt;<p>　　基帶下行符號(hào)級(jí)處理分析</p><p>　　根據(jù)第二章對(duì)整個(gè)基帶系統(tǒng)的功能劃分，然后結(jié)合到協(xié)議的規(guī)定和要求，本章對(duì)下行符號(hào)級(jí)DSP實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行分析。功能分析為符號(hào)級(jí)DSP的功能模塊劃分、調(diào)度機(jī)制的設(shè)計(jì)和片上外設(shè)使用提供依據(jù)和基礎(chǔ)。本章主要從三個(gè)方面對(duì)符號(hào)級(jí)DSP進(jìn)行功能分析:完成的基帶處理算法、對(duì)控制命令的處理以及與碼片級(jí)處理單元的數(shù)據(jù)交互。其他比較零散的功能集中后單獨(dú)進(jìn)行說(shuō)明。

93、</p><p>　　3.1 符號(hào)級(jí)處理單元分析</p><p>　　高層的數(shù)據(jù)比特以TTI (傳輸時(shí)間間隔)為周期到達(dá)符號(hào)級(jí)處理單元，TTI從集合{10ms，20ms，40ms，50ms}中取值，具體的取值由高層決定。這些數(shù)據(jù)比特以傳輸塊或者傳輸塊集為單元，并且按照傳輸信道類型分類，一個(gè)TTI到達(dá)一次。</p><p>　　到達(dá)以后的數(shù)據(jù)依次經(jīng)過(guò)添加CRC、傳輸塊

94、級(jí)聯(lián)和碼塊分段、信道編碼、速率匹配、第一次DTX插入、第一次交織和無(wú)線幀分段，然后與其他傳輸信道的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸信道復(fù)用，依次經(jīng)過(guò)第二次DTX插入、物理信道分段和第二次交織，最后映射為物理信道。</p><p>　　完成下行符號(hào)級(jí)處理后，成幀的比特序列成為以10ms無(wú)線幀為周期(下行廣播信道PCCPCH除外)，并且按照物理信道的類型分類的幀數(shù)據(jù)。這些成幀的比特序列將被傳輸?shù)较滦写a片級(jí)處理單元，然后進(jìn)行加擾，加擴(kuò)和調(diào)

95、制的基帶碼片級(jí)處理。</p><p>　　整個(gè)下行符號(hào)級(jí)處理流程見圖3-1。如圖所示，傳輸信道復(fù)用之前的處理是以單個(gè)TrCH(傳輸信道)為對(duì)象進(jìn)行的；多個(gè)TrCH進(jìn)行TTI處理后，對(duì)于各個(gè)TrCH的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸信道復(fù)用，形成的單個(gè)輸出數(shù)據(jù)流(包括不連續(xù)傳輸指示比特)，用CCTrCH(編碼組合傳輸信道)來(lái)表示。對(duì)CCTrCH進(jìn)行分段、交織等幀處理后，最后將CCTrcH映射到一個(gè)或多個(gè)物理信道。</p>

96、<p>　　圖3-1 下行符號(hào)級(jí)處理流程</p><p>　　3.1.1 添加CRC</p><p>　　CRC校驗(yàn)完成一個(gè)TTI內(nèi)所有傳輸塊差錯(cuò)檢測(cè)，CRC長(zhǎng)24,16,12,8或0比特，每個(gè)TrCH使用的CRC長(zhǎng)度由高層決定。產(chǎn)生校驗(yàn)比特的循環(huán)生成多項(xiàng)式如下：</p><p>　　gCRC24(D) = D24 + D23 + D 6+ D 5+ D

97、 + 1</p><p>　　gCRC16(D) = D16 + D12 + D 5+ 1</p><p>　　gCRC12(D) = D12 + D11 + D3 + D2 + D + 1</p><p>　　gCRC8(D) = D8 + D7 + D4 + D3 + D + 1</p><p>　　如果沒(méi)有傳輸塊進(jìn)入CRC校驗(yàn)單元，則不

98、需要附加CRC校驗(yàn)比特；如果有傳輸模塊進(jìn)入CRC校驗(yàn)單元，但是傳輸塊為空塊，則可以根據(jù)高層指示增加校驗(yàn)比特，這些附加比特值為0。</p><p>　　附加了CRC后，各個(gè)傳輸模塊按照到達(dá)先后，順序輸出。</p><p>　　3.1.2 傳輸塊級(jí)聯(lián)和編碼塊分段</p><p>　　為了編碼前要對(duì)輸入序列的長(zhǎng)度進(jìn)行規(guī)定，所以對(duì)傳輸塊要進(jìn)行級(jí)聯(lián)和分段的操作。各個(gè)傳輸塊按照

99、到達(dá)的先后，順序級(jí)聯(lián)。編碼方式的不同決定了分段的差異。對(duì)于卷積編碼，長(zhǎng)度大于504需要分段，對(duì)于TURBO編碼，長(zhǎng)度大于5114需要分段。首先根據(jù)編碼類型確定需要分的段數(shù)，假設(shè)為M段，如果級(jí)聯(lián)后總長(zhǎng)度不是M的整數(shù)倍，那么加上一段空比特，假設(shè)空比特的個(gè)數(shù)為Nnull，那么Nnull>=0，且Nnull<M。對(duì)于TURBO編碼，分段后的長(zhǎng)度如果不足40，那么通過(guò)在比特流前面填充空比特（可以填0）的方式將長(zhǎng)度補(bǔ)為40。最后輸出的是

100、一個(gè)或M個(gè)數(shù)據(jù)塊（需要分段的情況）[6]。整個(gè)過(guò)程的數(shù)據(jù)流如圖3-2，算法流程圖如圖3-3。</p><p>　　圖3-2 傳輸塊加CRC、級(jí)聯(lián)及編碼分段數(shù)據(jù)流示意圖</p><p>　　圖3-3 傳輸塊加CRC、級(jí)聯(lián)及編碼分段數(shù)據(jù)流程圖</p><p>　　分段后的數(shù)據(jù)處理不在以TTI幀的傳輸塊為對(duì)象，而是長(zhǎng)度調(diào)整后的編碼塊，但是基本的處理時(shí)間周期還是按TTI幀進(jìn)

101、行。</p><p>　　3.1.3 信道編碼</p><p>　　信道編碼可以分為卷積編碼和TURBO編碼兩種方式，卷積編碼可以分為1/2編碼和1/3編碼。理論上任意長(zhǎng)度的傳輸塊都可以選擇兩種編碼方式中的一個(gè)，由于TURBO編碼對(duì)大傳輸塊的糾錯(cuò)能力更強(qiáng)，但是譯碼比較復(fù)雜，所以一般短傳輸塊采用卷積編碼，長(zhǎng)傳輸塊采用TURBO編碼。</p><p>　　編碼前碼塊的末

102、端將加8個(gè)全0的尾比特，所以如果編碼前塊的長(zhǎng)度為Ki：對(duì)于1/3卷積編碼，編碼后的長(zhǎng)度為Yi = 3*Ki + 24；對(duì)于1/2卷積編碼，編碼后的長(zhǎng)度為Yi = 2*Ki + 16；對(duì)于TURBO編碼，編碼后的長(zhǎng)度為Yi = 3*Ki + 12。對(duì)分段后的編碼塊，編碼完成之后，必須將他們重新級(jí)聯(lián)到一起。</p><p>　　卷積編碼[7]：約束長(zhǎng)度K = 9，編碼率為1/3和1/2。卷積編碼的結(jié)構(gòu)如圖3-4所示，

103、移位寄存器初始值全為0。當(dāng)卷積碼率為1/3時(shí)，卷積編碼的輸出按output0，output1，output2，…，output2的次序進(jìn)行。當(dāng)卷積碼率為1/2時(shí)，卷積編碼的輸出將按output0，output1，output0，output1，…，output1的次序。</p><p><b>　　1/2速率卷積編碼</b></p><p><b>　　1/

104、3速率卷積編碼</b></p><p>　　圖3-4 速率1/2和速率1/3的卷積編碼器</p><p>　　TURBO編碼：Turbo編碼是一個(gè)并聯(lián)卷積碼(PCCC)，它由兩個(gè)8狀態(tài)子編碼器和一個(gè)Turbo碼內(nèi)交織器組成，編碼速率是1/3。Turbo編碼結(jié)構(gòu)見圖3-5。并連卷積碼(PCCC)編碼器的移位寄存器的初始值全為0。用于并連卷積碼(PCCC)的8狀態(tài)子編碼器的傳遞函數(shù)

105、為(3-1)：</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　其中，d(D) = 1 + D 2+ D3, n(D) = 1 + D + D3。</p><p>　　Turbo編碼器的輸出：</p><p>　　這里，是輸入到第一個(gè)8狀態(tài)編碼器和Turbo碼內(nèi)交織器的比特，K是比特?cái)?shù)，而和分別是從第

106、一個(gè)和第二個(gè)8狀態(tài)子編碼器的輸出比特。</p><p>　　Turbo碼內(nèi)交織器的比特輸出可以表示為，這些輸出作為第二個(gè)8狀態(tài)子編碼器的輸入。</p><p>　　圖3-5 速率1/3Turbo編碼器結(jié)構(gòu)(虛線只能用于尾比特的輸出)</p><p>　　Turbo碼內(nèi)交織器由比特輸入矩陣、矩陣的行內(nèi)置換和行間置換、矩陣修正后的比特輸出這幾部分組成。Turbo碼內(nèi)交織

107、器的輸入標(biāo)記為，其中K是比特?cái)?shù)，范圍是40K5114。信道編碼的輸入比特和Turbo碼內(nèi)部交織器的輸入比特之間的關(guān)系為，。</p><p>　　碼內(nèi)交織器部分要用到的符號(hào)如下表：</p><p>　　表3-1 碼內(nèi)交織器部分要用到的符號(hào)</p><p>　　按以下規(guī)則將比特輸入到Turbo碼內(nèi)交織器中：</p><p>　　按下式?jīng)Q定矩陣的行