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3G技术交流3G技术交流编写单位：_广东移动通信有限责任公司网管维护中心_目录目录2一、什么是3G213G的目标223G的一些名词333G的频谱343G的无线技术453G的交换网络5二、CDMA原理51什么是CDMA52CDMA的扩频增益73关键技术84二代的CDMA1252.5代的CDMA13三、WCDMA无线技术141无线网络结构142基本特点143三层信道结构154WCDMA的物理信道174.1重要的WCDMA下行物理信道174.2重要的WCDMA上行物理信道205功率控制226软切换23四、广东试验网情况241试验系统构成242试验测试项目253主要结论273.1覆盖273.2容量293.3网络业务质量313.4互联互通32一、 什么是3G1 3G的目标 1G：模拟（TACS，AMPS），2G：数字窄带（GSM、CDMA、PHS）3G梦想：业务目标：业务上追求多样性高速数据业务，数据速率达到2MBPS业务的并发，同时可以进行多种业务统一空中接口，实现全球漫游 技术目标：更高的频谱利用率更好的覆盖能力更好的移动性能更好的通信质量（语音质量、数据通信质量）更低的建网成本2 3G的一些名词l IMT-2000：ITU对3G的命名（INTERNATIONAL MOBILE TELECOMMUNICATION-2000）2000年投入商用，2GHz频段，最高速率2MBPS在ITU的主导下，各研究组织开展对3G技术标准的研究。在研究过程中，出现了两大标准组织：l 3GPP ：3th Generation Parnership Project HTTP:/WWW.3GPP.ORG在研究GSM向3G过渡的过程中形成，主要成员：欧洲的ETSI，日本ARIB/TTC、美国的T1、韩国的TTA、中国的CWTS。l 3GPP2：3th Generation Parnership Project 2 CDMA2000标准制定组织 HTTP:/WWW.3GPP2.ORG在研究IS95CDMA向3G过渡的过程中形成，主要成员：美国TIA、日本ARIB/TTC、韩国的TTA、中国的CWTS。l UMTS：Universal Mobile Telecommunication System WCDMA系统的总称l CDMA：码分多址接入 Code Division Multiple Addressl TDD与FDD：上下行信号隔离的方式，TDD：时分隔离，FDD：频分隔离GSM、IS95 CDMA、 CDMA2000、WCDMA FDD等都是FDD。l CDMA 1X与3X：指载波数不同，3X有3个1.25MHz载波捆绑使用。3X只作为一个可能的发展方向，目前没有设备与网络。3 3G的频谱ITU的核心频段：18852025MHz，21102200MHz 共230MHz带宽其中：FDD 上行：19201980MHz，下行21102170MHz，共120MHzTDD ：20102025MHz 共15MHz另外95MHz提供给IMT2000的卫星移动通信和其他制式其他 FDD上行 卫星上行 TDD FDD下行 卫星下行1885 1920 1980 2010 2025 2110 2170 2200中国的频谱规划：FDD：主要频段与ITU核心频段一致。补充频段另配60MHz： 1755-1785（上行）/1850-1880（下行）合计：FDD有180MHz，上下行各90MHzTDD：主要频段与ITU核心频段一致，另增加了40MHz： 1880-1920MHz此外补充频段另配100MHz（与无线定位业务共用），2300-2400MHz合计：TDD有55MHz主要频段，100MHz补充频段，共155MHz我国的蜂窝移动通信频率分配1710 1755 1785 1805 1850 1880 1920 1980 2010 2025 2110 2170 2200 2300 2400 其中： 绿色 为FDD，紫色为TDD，红色为卫星移动通信（MSS），土黄色为1800GSM（不是3G）可见我国对TDD系统的频率安排较多。4 3G的无线技术获ITU接纳的无线技术包括：两大技术，五大标准两大技术：CDMA TDMA五大标准：IMT-2000 CDMA DS （即WCDMA，直接序列扩频）IMT-2000 CDMA MC （即CDMA 2000，多载波）IMT-2000 CDMA TDD （含TD-SCDMA和UTRA TDD，后者即WCDMA的TDD模式，缺少厂商支持）IMT-2000 CDMA SC （即北美的IS-136的3G版本UMC-136，属于TDMA技术，较少使用）IMT-2000 CDMA FDMA/TDMA（即欧洲DECT系统上的3G标准，TDMA技术，只在欧洲有使用意义）ITU曾经希望两大技术阵营达到统一的技术标准，实际最后这个目标没有实现。5 3G的交换网络l 信令网WCDMA基于GSM的MAP网络，CDMA2000基于窄带CDMA的IS41网络。通过扩展，WCDMA也可以连接在IS41的网络上，CDMA2000也可以连接到GSM-MAP网络中。l NGN在3G的发展过程中，充分吸纳了NGN（Next Generation Network）的组网技术，考虑了业务、控制、传输层的分离，考虑了使用软交换技术。例如在WCDMA中，R4版本中考虑了MSC SERVER于MGW的分离，考虑了其他网络的信令互连：引入信令网关SG。在R5中引入全IP网络，采用分组交换技术。二、 CDMA原理1 什么是CDMAl 码分多址简单来说，存在一种码组，满足这样的要求：Cn*Cn=1，Cn*Cm=0，（m，n=1，2，3） -（1）那么输入信号X，Y，Z,分别用C1，C2，C3扩频编码，那么发射信号为：X*C1+Y*C2+Z*C3在接收方：X用户，他使用C1解码，信号：（X*C1+Y*C2+Z*C3）*C1=X，他不会受到Y、Z用户的信号的干扰。同样Y、Z用户也可以得到同样的良好解码。这样就实现了用码来区分信道。l OVSF码（正交扩展码）它的特点是：码字之间的互相关性特别好，完全满足（1）的要求。例如：C4，0*C4，3=1*1+1*（-1）+1*（-1）+1*1=0而且互相关性与相位无关。OVSF码在CDMA中用于区分信道。问题：如果收发双方同步不好，那么就会产生解码错误，如图1中蓝色部分。又例如：空中信道造成1位的延时，那么原编码由由C4，1延时1位，变为：C=(1,-1,-1,1)如果以C4，1来解码，C*C4，1=1*1+1*（-1）+（-1）*（-1）+（-1）*1=0，那么信号就没有办法接收了。l 多径传播影响OVSF码的正交性实际的无线传播中，由于存在着反射波，到达接收机的信号是一个多径信号，各径的时延都不一致。因此必须通过RAKE接收机，来达到对各径信号的同步，实现最佳解码。l 多个小区之间的下行干扰由于OVSF码在各小区间是可以复用的（扩频因子不能太大，OVSF码的资源比较宝贵，而且WCDMA基站之间不同步）。因此对于UE在接收时，必须通过另外一种手段来区分不同小区的信号。这就是：下行扰码。下行扰码的作用与OVSF码一样也是一种码分多址：只是它分的是小区。扰码的分配：小区参数。l 上行扰码在上行信道中，OVSF码不能区分不同用户的信道，因为基站无法准确估计到用户信号到达基站的时间，如前面所说的，无法同步，则无法正确解码。因此必须引入上行扰码，在上行扰码分配时，由UTRAN对用户来统一临时分配。此时OVSF码的作用是区分同一用户的不同信道（多码复用，提高传输速率）。上行扰码的区分上行用户。作用WCDMA方法IS95 CDMA区分下行信道OVSF码OVSF码区分下行各小区信号GOLD码（扰码）短扰码的不同相位区分上行信道扰码（网络分配，两类：长、短扰码）扰码（长扰码,用户掩码生成，固定不变）区分上行不同小区信号同上扰码（短扰码）2 CDMA的扩频增益CDMA的另一项关键的优点是它可以获得扩频增益。扩频增益体现在两方面：l 可以降低信噪比要求CDMA系统将一个符号比特用一个长串的码字表示，由于传输速率提高，产生了频谱的扩展。同时由于将一个符号比特的能量分散到了长串的码字中，从而对码片的信噪比（EC/IO）要求也就降低了。概念：符号：就是信息比特，准确的说是信息经过纠错编码、速率匹配等工序后形成的信息流，这些信息流经过扩频后就形成了码片流。码片：就是实际无线信道上的比特。EC/IO是码片功率与干扰功率之比，代表了码分信道的信噪比。一般以dB为单位：=10LOG EC/IO，在实际测量中，IO一般以整个信道带宽的功率代替，例如WCDMA，就是5MHz的带宽内检得的能量。EB/NO是指传输信道的信噪比，EB是符号功率，NO是噪声。一个业务根据业务的特点，确定它可以承受的误码率，然后规定它能承受的最低信噪比，指的就是是EB/NO扩频因子SF就是表征一个符号比特用多少个码片代表。扩频增益=10logSF=（EB/NO）-（EC/IO）例如SF=128，扩频增益=10LOG128=21dB。例如语音业务可接受的EB/NO为12dB，那么业务可以接受的EC/IO=-9dB。l 抗多径衰落性能提高在下图中可见，由于多径衰落是一种频率选择性衰落，而通过将通信频带扩展，个别频段内的大衰落不会影响整个信道的解码。可以增加对抗多径衰落的能力。3 关键技术l 扩频、加扰与调制各种制式的扩频、加扰与调制有一定的差异，但基本原理类似，下面以WCDMA为例来解释。n 下行单路信号通过串并转换，分成两路信号，然后使用相同的OVSF码扩频，然后形成一个复数码流（I+jQ），再与复扰码相乘，完成单路信号的扩频与加扰，这种方式有些书称为COMPLEX PN SPREADING （复数扩频加扰）。不同信号按照功率控制的指令乘以不同的功率系数再相加，再与无须加扰的SCH相加，得到基站的全部发射基带信号（这是一个复数信号）。发射基带信号分成实部和虚部，作为QPSK的I/Q两路信号进行射频调制，这种射频调制的方式就是QPSK。n 上行如上图：在上行信道上，如果没有多码复用，I支路就是DPDCH，Q支路就是DPCCH，它们使用不同的OVSF码进行扩频，这与下行信道明显不同。实际上所有用户的上行DPCCH用的都是相同的OVSF码：C256，0。I/Q两路同样形成一个复数码流，然后与复扰码进行相乘运算，完成加扰。加扰后的复数码流和下行信号一样地分成实部虚部完成QPSK调制。在上行加扰过程中，由于复扰码的一些特点，整个调制过程又被称为HPSK（Hybrid Phase Shift Key）。n 其他的制式CDMA2000下行使用的是QPSK、COMPLEX PN SPREADING 上行为保持与IS95兼容，使用 OQPSK（OFFSET QPSK） CDMA2000的新信道则使用HPSK。CDMA2000 EVDO则是一个时分系统，使用的是8PSK，16QAM调制。TD-SCDMA：使用QPSK和8PSK。l RAKE接收机电磁波在实际环境中的传播是多径的，因此在接收机上存在着多路信号的叠加，多路的信号的时延、相位不同，因此叠加出来的信号可能会存在较大的衰减。如果能够检查出不同路径的信号，然后将它们的相位调成一致，再相加，那么就可以很好地解决多径衰落的问题。RAKE接收机就是完成了这项工作。RAKE在英文中的意思就是耙子，将不同时延的信号象耙子收稻草一样收拢过来，就形象地代表了RAKE接收机的作用。注意：RAKE接收机是工作在基带上，而不是工作在射频上的。它是通过数字信号处理获得的，因此它属于信道单元的一部分，每一个通话都有一个单独的RAKE接收机在工作。RAKE接收机的框图见下图，码片流经过时延估计模块，获得基本时延信息，送到各径解调，相关器根据时延信息对码片流进行相干解调，得到I、Q分路的符号流，信道估计模块根据I、Q分路中的导频信号来调整相位。最后各径解调的信号经过时延调整后叠加，得到最后的解调符号流。在这里我们可以理解到，为什么在CDMA系统中会有导频信号，导频信号是一段固定已知的信号，信道估计模块会根据这些预先知道的信号来估计信道的相位，然后调整，以达到最大信号相加。RAKE接收机的局限性：不能区分到时延拓展小于单码片时长的多径信号，这很好理解，因为它是依靠已知信号来做相关分析，从而估计时延的，因此根本不可能分析到时延少于码长的信号。这个局限性决定了CDMA系统的移动性能：手机能在多快的移动速度下保持业务能力。所以码片速率越高，抗多径衰落的能力越强，移动性能越好。因此在这点上，WCDMA优于CDMA2000。l 功率控制CDMA是一个自干扰系统，同时发生的通信，都在使用同一个频率，形成了噪声。干扰源：用户间上行信号干扰，这是由于上行使用的是扰码区分信道，扰码的互相关性只是接近0，而不是等于0，这就产生了用户之间的相互。多径信号造成的干扰，由于RAKE接收机只能发现时延大于码片宽度的多径信号，因此部分多径信号会造成干扰。小区之间的干扰，CDMA系统小区之间使用相同的频率，必然在边界上会有同频的干扰，在消除干扰时，CDMA使用了下行的扰码区分小区，同样因为扰码的互相关性达不到理想的完全不相关，所以会造成小区间的干扰。在CDMA系统里，对我的干扰来源于别人的信号，我的信号对于别人就是干扰。而且由于用户离基站的距离不同，如果它们都采用相同的功率发射，那么远处用户的信号会被近处用户的信号完全淹没（远近效应），因此CDMA必须将每个用户的信号控制在一个合适的范围内：既可以满足通信要求，又不会对别人造成太大的干扰。功率控制对于CDMA系统来说是必需的。没有功率控制，CDMA就不是一个可以商用的公众通信网络。功率控制越准确，调整越快，对系统的容量越有帮助。考察一个厂家设备的质量的一个重要方面就是它的功率控制算法的好坏。WCDMA系统的功率控制速度达到1500次/秒，比CDMA2000的800次/秒快，因此对增强频谱利用率有帮助。l 软切换软切换的含义是指手机在小区边缘时可以同时跟多个基站信号同时通信：当发现邻区信号足够强时，它保持和原基站的通信，同时增加一条无线链路和新基站进行通信，只有在原基站信号很弱时，才释放掉原来的基站通信链路。对比GSM的硬切换：GSM中，系统发现手机进入一个新基站的覆盖范围时，它为手机分配一个新基站的信道，然后命令手机到这个新信道上来通信，这时手机必需同步到新信道上，建立链路，在这段时间，通信是中断的，这就是硬切换。软切换对于CDMA系统来说，其实是必需的，而不仅仅是一个优点：n 如果没有软切换，那么手机在边界上就要以最大的功率发射，以保持它的通信链路，那么就会对邻区造成很大的干扰，严重影响系统的容量；n 有了软切换后，手机同时与两方通信，它对新小区的干扰就是在新基站上通过扰码区分，不会造成太大的干扰；n 在下行由于多条链路存在，可以在手机的RAKE接收上获得两条以上的多径信号，提高解码能力，可以降低两个基站的发射功率，减少双方间的干扰。n 由于软切换有两路信号，可以获得解码上纠错能力的提高，因此可以降低手机的发射功率，降低干扰；n 有由于建立了多条链路，上行功率控制更为有效。4 二代的CDMA二代CDMA：IS95A IS95B两个标准。技术特点：码片速率 1.2288MCHIP/S 频点带宽 1.25MHz扩频码：OVSF码（下行SF=64,区分码道，上行使用W（64，6）进行扩频，但不用做码道区分）扰码： 使用M序列生成的PN码长扰码：长度242-1，用于用户标识（由掩码生成），用于下行数据保密，上行用来做码道区分短扰码：长度215-1，各小区使用不同的相位，用于上下行的I/Q支路加扰，区分不同小区的信号。 下行调制 QPSK，相干解调上行调制 OQPSK，非相干解调（包络解调）功率控制：上行800次/秒，下行50次/秒业务能力：95A支持9.6kBPS数据业务，95B通过信道捆绑支持115.2kBPS。语音编码：变速率的语音编码，一般是9.6kbps。5 2.5代的CDMA目前联通使用的CDMA 2000 1X。技术特点：完全兼容IS95标准，提供所有IS95的信道。上行增加导频信道，可以使用相干解调，大大提高网络容量上行使用HPSK调制下行快速功率控制：达到800次/秒采用TURBO码，数据纠错能力提高快速寻呼信道，增加手机待机时间业务能力：综合容量是IS95的3.2倍，语音业务容量是2倍RELEASE 0数据速率最高支持153.6KBPS，RELEASE A达到307.2KBPS。支持分组数据业务6 CDMA2000 EVDO & EVDVEVDO：EVOLUTION DATA ONLY技术特点：使用新频点，不能与CDMA2000系统共用一个载波CDMA在EVDO中只起扩频作用，不起区分信道的作用。它实际上从多址的角度来看是一个TDMA系统。取消功率控制，在一个瞬间，整个小区只有一个用户在使用，所有功率都为这个用户服务，无须功率控制。速率控制技术：根据用户的无线环境，采用不同的调制技术（8PSK、16QAM），达到瞬间的高速率。用户之间通过系统的调度算法，分时进行通信。业务能力：下行达到2.4Mbps，上行达到153.6kbps。EVDV：EVOLUTION DATA AND VOICE技术特点：实现共用频点，数据速率更高。采用了很多的新技术，基本回到了码分多址的道路上来。7 TD-SCDMA技术参数：带宽1.6MHz码片速率：1.28Mchip/sTDD方式，更适合提供非对称业务同步CDMA，实现上行信号到达基站时完全同步，克服由于码道非正交问题，可以得到更高的频谱利用率。智能天线技术多用户检测技术：替代RAKE接收机，更有效的排除用户间的干扰，必须配合智能天线技术使用，否则算法过于复杂。软件无线电技术接力切换：代替软切换，减少软切换对容量的影响核心网：GSM-MAP业务能力：完全满足3G业务需求频谱利用率高，适合密集话务地区使用存在的疑问：设备成熟度覆盖半径小，独立建网难度大高速移动下的业务性能三、 WCDMA无线技术1 无线网络结构基站：NODE B，（GSM叫BTS）无线网络控制器：RNC （相当于GSM中的BSC）接口：IUB RNC与NODE B的接口，相当于GSM的ABISIU RNC与核心网的接口，IU-CS相当于GSM的A口，IU-PS：GB口IUR RNC之间的接口，用于跨RNC之间的软切换 在WCDMA的R99和R4中，以上接口都基于ATM网络。R5后演变为全IP网络2 基本特点带宽：5MHz码片速率：3.84MCHIP/S扩频：OVSF码，扩频因子（下行4，8。512，上行 4，8，。256）多址：下行OVSF码区分小区内信道，扰码区分小区间信号上行扰码（GOLD码）区分不同用户，OVSF码区分用户的多个信道调制： 下行QPSK，上行HPSK导频：下行公共导频、专用导频，上行专用导频信道编码：卷积码、TURBO码业务速率：2MBPS（如果使用增强型技术，达到10MBPS，因此不要说WCDMA怎么5M频宽提供速率低于CDMA2000-EVDO的1.25M提供的速率）3 三层信道结构WCDMA在信道结构上分为3层的概念：逻辑信道、传输信道、物理信道为帮助大家理解各层信道的概念，插入一段例子说明，尝试以一个运输公司运送货物为例，对照解释一下三层信道的概念：运输公司有很多来自不同客户的货物要运，这些货物种类很多。运输公司的业务员（层3或RLC层）拉到了业务，他只管“运什么”，并不管运输细节，他只将各种运输单按货物类型（逻辑信道）给到不同的运输部（MAC层）。例如：苹果交给食品部，电子零件交给工业产品部，古董交给特种货物部。，在这里我们将逻辑信道比做货物类型。各部门（MAC层）收到单后，他们根据货物和客户的运输要求，：时限、批次（一次传完，还是分几次，包装（一起打包，切割打包）、安全、发送范围（送一个点还是多个点）要求，确定一个运输方式贴上标签，标签上注明要“怎么运”。这些部门并不是最后的运输者，他们并不具体运送货物，他们只是决定“怎么运”，他们会将货物交给他们的运输队（物理层）。运输队（物理层）收到货物后，首先按照标签的要求，进行包装（传输子层），然后安排具体的车辆、船只、飞机来运输，这些具体的运输工具就是“物理信道”，它们是具体的资源。为什么WCDMA要加入一层“传输信道”呢？原因是：l WCDMA要支持多业务，业务多，业务间的传输要求差异很多，而且随时间变化（不同时刻的传输速率、传输时延、要求的纠错保护等都会变化），而且存在并发的业务。l 各种业务的传输要求不同，包括：纠错码的要求，包的大小，速率，传输时间间隔。l 物理信道的类型有限，物理信道的特征参数只是：频率、码字。它不考虑业务的传输要求。因此传输要求要在传输信道中解决，然后再将传输信道来匹配物理信道。l 分3层可以更有效地使协议更结构化，更容易实现。上图就是三层信道之间的影射关系，可以看到一个逻辑信道可以影射到不同的传输信道上去。而传输信道的类型于物理信道类型是一一对应的，但无论是哪一层的信道的参数都是可以变化的，而且多个传输信道可以组合成一个复合传输信道CCTrCH，再影射到一个或多个物理信道上（一般是一个）。下图以一个上行2M业务从传输信道影射到物理信道的过程，可以说明传输子层的具体工作。l 首先DTCH（传用户数据）、DCCH（传层3的信令）两个逻辑信道的数据经过MAC层打包切割后，形成了适合在两条传输信道：DCH1、DCH2上传送的数据块格式：DCH1，TTI=80ms，TB大小=4096BIT，TBS大小=40*4096=163840BITDCH2，TTI=80ms，TB大小=96BIT，TBS大小=1*96=96BITl 然后：数据块加上不同的CRC校验码，进行不同的纠错编码，速率适配，1阶交织，形成了两种数据块：DCH1，CRC=16BIT，TURBO码1/3，得到8个57516BIT的数据块DCH2，CRC=16BIT，8位尾比特，TURBO码1/3，得到8个90BIT的数据块l 然后拼接起来，进行2阶交织，再分割成合适的SLOT块（6*8*9600），在6个码道上的8个帧发送。在以上那么复杂的过程中，涉及到很多编码的参量（传输信道的特征）：TTI、传输块大小、传输块集大小，CRC码长度、纠错编码方式、速率适配（打孔限制）等，这些参量只有有限的几种，称为TF，一个复合传输信道上由多个传输信道组成，包含了不同的传输格式，这些格式的组合用TFCI表示。TFCI在物理信道上有专门的标示比特。4 WCDMA的物理信道4.1 重要的WCDMA下行物理信道l 专用物理信道DPDCH和DPCCH注意：n 1帧10ms，分15个时隙，每个时隙的数据结构是固定的，具体各个块的长度对于各个时隙略有不同。n TPC是上行功率控制信息，每个时隙下发1个功控指令（10ms内15次，1500次/秒）n 专用导频信息PILOT，用于专用信道的信道估计，相干解调n TFCI（TRANSPORT FORMAT COMBINE INDICATOR），见前文n DPDCH和DPCCH串行发送，串行的数据再分成两路，使用相同的扩频码扩频，再通过复扰码加扰，然后进行QPSK调制成射频发射。n 扩频因子：4512，符号速率960kbps7.5Ksps(SYMBOL PER SECOND)。解释：信道符号速率=码片速率/扩频因子信道比特速率=符号速率*2 （2：I/Q两路）业务速率=信道比特速率*编码效率（CRC、纠错码，速率匹配）l 公共控制信道P-CCPCH和S-CCPCHP-CCPCH上发送的是广播信息，就象GSM的BCCH一样。S-CCPCH上发送的是：前向接入信道FACH，这是一个公共分享的下行信道，发送的信息包括；准许接入信息（建立信令连接的信令，有点象GSM的AGCH），用户数据（分组分时共享）。寻呼信息，对应PCH。两个信道都没有TPC比特，因为在公共信道上没有快速功控，在S-CCPCH上通过上层指示可以进行慢速功控。l 公共导频信道CPICH使用相同的信道码,即Cch,256,0（全球一致）扰码为主扰码（小区唯一）一个小区只有一个主CPICH在整个小区广播用于公共控制信道的信道估计。l 同步信道SCH如图，系统在PSCH上周期（10ms内发送15次）地发送一个已知序列acp，这个序列是全球统一的，长度为256位。系统在PSCH上没有进行扩频或者加扰，因此手机可以直接读取到这个序列，而无须获得任何先验信息，发送序列的时间对应着系统的10 ms帧内的15个时隙的开始部分。通过检测这个唯一序列，手机可以很快地与网络达到位同步、时隙同步。达到时隙同步后，手机就可以同步检测到SSCH，SSCH的广播方式和PSCH一样，不同的是它广播的是辅助同步码。WCDMA中有16个辅助同步码，SSCH在16个码中选取15次，排列一定的顺序来广播。WCDMA共选取了这样的64个排列（见图2），这些排列之间循环移位是唯一的，意思是任何一个排列都不可能由另外一个排列循环移位得到，这就保证了在10ms内最多读完15个辅助同步码后，就可以知道哪个码字对应的是0时隙，从而达到帧同步。在图2的例子中，手机首先读到了16号辅助同步码，发现可能有多个排列符合要求，再读到下一个码字是6，则范围缩窄到只有几个，再读取下一个码字为11，就可以确定当前的码组是2，时隙为7，8，9。图2 时隙同步、帧同步示意图达到帧同步后，对于GSM就可以开始读BCCH的广播消息了，而WCDMA还不行，它需要首先分析出当前小区使用的扰码，WCDMA使用512个主扰码，分成64组（刚好对应了SSCH上的64个排列组合），每组8个，当手机读取了SSCH后，就知道了当前小区使用的码组，手机分别匹配码组中的8个扰码，匹配成功后就知道了当前小区的主扰码。知道主扰码后，就可以检测导频信道了，导频信道使用统一的扩频码C256，0，根据导频信道的信号进行信道估算（RAKE接收机），进而接收解读公共控制信道（使用统一扩频码C256，1），读取广播信息。4.2 重要的WCDMA上行物理信道l 专用物理信道DPDCH和DPCCH在上行信道上，如果没有多码复用，I支路就是DPDCH，Q支路就是DPCCH，它们使用不同的OVSF码进行扩频，这与下行信道明显不同。实际上所有用户的上行DPCCH用的都是相同的OVSF码：C256，0。I/Q两路同样形成一个复数码流，然后与复扰码进行相乘运算，完成加扰。加扰后的复数码流和下行信号一样地分成实部虚部完成QPSK调制。l 物理随机接入信道PRACH移动通信网络中，手机要与系统建立通信，必须发起随机接入。随机接入一般使用公共控制信道，因此存在着多用户冲突的问题。在GSM中，手机使用RACH发起随机接入，RACH影射到物理信道：BCCH频点的0时隙，手机此时会使用允许的最大发射功率发射（一般系统和手机为2W），在发起接入前，手机并不进行任何的冲突检测，如果发生冲突，基站会拒绝接入，手机等待随机时长后，再重新尝试接入，如果继续失败，则继续尝试到最大允许次数为止。在WCDMA中，随机接入包括两种：PRACH的接入和CPCH的接入。我们这里只介绍PRACH的接入.PRACH为20ms的帧结构，分为15个时隙，每个时隙是5120个CHIPS。首先手机会选择一个接入时隙，以一个较低的功率（系统广播信息）发送接入前缀（PREEMBLE），前缀由256个重复的16位长的码字组成，这些码字共有16个，相互正交（位相乘为0），又称为ASC（接入签名码）。如果基站收到前缀，检查没有冲突，就在AICH上发送允许接入信号。AICH也是20ms的帧结构，在每个时隙内发送32比特的允许接入信息，这32比特包含了允许接入和拒绝接入的ASC的信息，通过解读AICH中，手机可以得出自己是被接纳，还是被拒绝，或者是系统没有响应。如果手机接收到允许接入的信息，那么手机会开始发送随机接入的信令信息。如果手机收到拒绝接入的信息，手机会等待一定时间然后再次尝试发出PREEMBLE。如果在10ms内手机发现系统没有响应（既无接纳也无拒绝信息），手机就假定自己的发射功率过低，基站