"WCDMA技术原理与应用:第三代移动通信系统和3GPP协议发展"

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/WCDMA技术是第三代移动通信系统的重要组成部分。第三代移动通信系统(3G)是一种由IMT-2000标准组织定义的移动通信标准,旨在提供更高的数据传输速率和更广泛的覆盖范围。IMT-2000标准组织是一个由全球各地的移动通信行业组成的联盟,旨在推动和协调第三代移动通信技术的发展和应用。3GPP作为制定3G移动通信标准的组织,其协议版本的发展路线经历了多个阶段。不同版本的3GPP协议具有不同的特点,其中R99和R4版本是较为重要的两个版本,它们在使用的协议和技术上存在一些差异。在R4版本中,使用了BICC协议而不是SIP-T,同时还引入了扩展的H.248协议。这些技术和协议的选择和使用,都是为了满足WCDMA技术的基本原理和关键技术要求,以实现更高效的移动通信。 在第三代移动通信系统中,WCDMA技术是一种基于码分多址(CDMA)的通信技术,通过将语音和数据进行码分复用,实现多用户共享同一频率资源。WCDMA技术的核心是利用CDMA技术实现数据的同步传输和信道的动态分配,从而提高系统的容量和覆盖范围。WCDMA技术还采用了分布式和智能的网络结构,通过多种信道的复用和分配来实现不同业务的传输,包括语音、数据等。此外,WCDMA技术还引入了多天线技术和高速数据传输技术,进一步提高了系统的性能和可靠性。 在WCDMA技术的实际应用中,3GPP作为制定和推广3G移动通信标准的组织,在不同的协议版本中不断推动着技术的发展和创新。3GPP协议版本的发展路线经历了R99、R4、R5等多个版本,每个版本都在WCDMA技术的基础上加入了新的特性和协议。R99版本是最初的3G移动通信标准,其中引入了基本的CDMA技术和语音传输技术。而R4版本则在R99版本的基础上进一步完善和优化了系统的信令和数据传输机制,同时引入了BICC协议和扩展的H.248协议。这些技术和协议的应用,使得WCDMA技术在3G移动通信系统中得到了更广泛的应用和推广。 在3GPP的各个版本中,不同的特点和协议选择都对WCDMA技术的实际应用产生了重要的影响。R99版本和R4版本是3GPP协议版本中比较重要的两个版本,它们在系统架构、信令协议和业务特性上存在一些差异。R99版本主要是将CDMA技术和语音传输技术引入到3G移动通信系统中,实现了基本的数据和语音传输。而R4版本则在R99版本的基础上进一步完善了系统的信令和数据传输机制,同时引入了BICC协议和扩展的H.248协议,从而实现了更高效的信令和数据传输。 在R4版本中,为什么选择了BICC协议而不是SIP-T,是一个重要的问题。BICC协议是一种专门为CDMA系统设计的信令协议,其具有更高的效率和更好的兼容性,可以更好地满足WCDMA技术的需求。相比之下,SIP-T协议则更适用于IP网络中的信令和数据传输,其在CDMA系统中的应用效果并不理想。因此,3GPP在制定R4版本时选择了BICC协议,以满足WCDMA技术的实际需求。 在R4版本中,还引入了扩展的H.248协议,以进一步优化系统的信令和数据传输。扩展的H.248协议相比于标准的H.248协议,在功能和灵活性上都得到了一定程度的增强,可以更好地适应WCDMA技术的特点和需求。扩展的H.248协议与H.248标准协议相比,具有更高的性能和更强的适用性,从而可以更好地支持WCDMA技术的实际应用。 总的来说,WCDMA技术作为第三代移动通信系统的重要组成部分,在3GPP的不断推动下不断发展和完善。3GPP协议版本的发展路线经历了多个阶段,不同版本的特点和协议选择都对WCDMA技术的实际应用产生了重要的影响。而WCDMA技术的基本原理和关键技术,则是在这些协议和技术的支持下,不断实现更高效的信令和数据传输,更广泛的应用和推广。随着5G等新一代移动通信技术的不断发展和完善,WCDMA技术仍然具有重要的意义和价值,将在未来的移动通信系统中发挥更加重要的作用。
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1.1 移动通信的发展7 1.2 第 三 代 移 动 通 信 系 统 的 标 准 化 工 作 .10 1.2.1 3G 的标准化情况10 1.2.2 三种主要的 IMT-2000 无线传输标准的比较14 1.2.3 IMT-2000 的频谱划分.15 1.3 2G 向3G 的演进16 第二章 WCDMA 关键技术 19 2.1 移 动 无 线 信 道 的 特 点 .19 2.1.1 概述 19 2.1.2 电磁传播的分析21 2.2 WCDMA系统的技术特点22 2.3 WCDMA系统的关键技术23 2.3.1 RAKE 接收23 2.3.2 多用户检测.27 2.3.3 智能天线.34 2.3.4 无线资源管理技术 .37 2.3.5 功率控制技术 50 第三章 WCDMA 网络 61 3.1 UMTS 系统网络结构.61 3.1.1 UMTS 网络子系统的划分.61 3.1.2 UMTS R99 网络基本构成62 3.1.3 UMTS R99 向全IP 的演进66 3.2 UMTS R99 网络结构66 3.2.1 基于 R99 的基本网络结构67 3.2.2 LCS 实体的配置68 3.2.3 CAMEL 实体的配置.69 3.2.4 CBS 实体的配置.71 3.3 UMTS R99 网络的接口71 3.3.1 空中接口.71 3.3.2 无线接入网和核心网之间的接口76 3.3.3 无线接入网内部的接口 85 3.3.4 核心网内部的接口 .103 3.3.5 CAMEL 相关接口107 3.3.6 LCS 相关接口107 3.4 基 于 R4 的UMTS 网络107 3.4.1 概述 107 3.4.2 网元实体.108 3.4.3 网络接口.110 3.4.4 R4 阶段小结.111 3.5 基 于 R5 的UMTS 网络111 3.5.1 概述 111 3.5.2 网元实体.113 3.5.3 相关接口 参考点.114 3.5.4 R5 阶段小结.115 第四章 WCDMA 无线接口 117 4.1 概述 . 117 4.1.1 Uu 接口协议结构117 4.1.2 Uu 接口各层的主要功能.118 4.2 物理层 L1 .121 4.2.1 物理信道及物理层的帧结构.121 4.2.2 信道编码与复用127 4.2.3 物理信道的扩频与调制 135 4.3 数 据 链 路 层 RLC 140 4.3.1 媒体接入控制协议 MAC 140 4.3.2 无线链路控制协议 RLC .145 4.3.3 分组数据会聚协议PDPC .148 4.3.4 广播/多播控制协议BMC 150 4.4 无 线 资 源 控 制 层 RRC .151 4.4.1 RRC 层结构151 4.4.2 RRC 层功能153 4.4.3 RRC 协议状态.154 4.4.4 RRC 基本过程.155 第五章 基本信令流程 .160 5.1 基本概念 160 5.1.1 UE 协议状态.160 5.1.2 UTRAN 连接模式下的状态迁移163 5.2 无 线 资 源 控 制 信 令 流 程 169 5.2.1 RRC 连接管理过程169 5.2.2 无线承载控制过程 .174 5.2.3 RRC 连接移动性过程179 5.2.4 测量过程.190 5.3 无 线 接 入 网 络 应 用 部 分 信 令 流 程 195 5.3.1 基本过程.195 5.3.2 RAB 指派.196 5.3.3 重定位准备.201 5.3.4 重定位资源分配204 5.3.5 SRNS 上下文传递206 5.3.6 寻呼 207 5.3.7 安全模式控制 208 5.3.8 初始 UE 消息.209 5.3.9 直接传递.210 5.4 无 线 网 络 子 系 统 应 用 部 分 信 令 流 程 RNSAP .212 5.4.1 基本过程.212 5.4.2 基本移动过程 214 5.4.3 DCH 过程217 5.4.4 公共传输信道过程 .240 5.4.5 全局过程.242 5.5 Node B 应用部分信令流程.244 5.5.1 基本过程.244 5.5.2 NBAP 公共过程.246 5.5.3 NBAP 专用过程.260 5.5.4 错误处理过程 269 5.6 无 线 侧 主 要 流 程 .271 5.6.1 系统信息广播 271 5.6.2 寻呼 271 5.6.3 NAS 信令连接建立.273 5.6.4 RRC 连接建立.274 5.6.5 无线接入承载建立 .275 5.6.6 物理信道重配置279 5.6.7 软切换 FDD 280 5.6.8 硬切换285 5.6.9 URA 更新288 5.6.10 传输信道重配置 DCH 到DCH 292 5.6.11 在 Iur 上的信道和移动台状态切换295 5.7 电路域移动性管理 .299