Introduccion a UMTS

5/21/2018 Introduccion a UMTS

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Introduccin a UMTSUniversal Mobile Telecommunications

System

Ing. Edgar [email protected]/telecom


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Estandarizacin

IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000)

3GPP (Third Generation Partnership Project)

3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2)


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UMTS Releases

3GPP Release 99:

Consolida las especificaciones de GSM Desarrollo de una nueva red de acceso

3GPP Release 4

Cambio de la red de conmutacin de circuitos 3GPP Release 5

Especificacin de HSDPA

Se inicia la especificacin de IMS 3GPP Release 6

Especificacin de HSUPA


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Arquitectura de UMTS


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Interfases de una red UMTS y GSM


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Interfase de aire (Uu)


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Interfase de aire (Uu)1. Un terminal de usuario enva y recibe datos, as como necesita

intercambiar mensajes de sealizacin con la red

2. La sealizacin y los datos alimentan los canales lgicos. Elcontenido de los canales lgicos es mapeado en los canales fsicoscon la ayuda de los canales de transporte. Adems, la codificacinde canal se realiza para soportar la correccin de errores

3. Los datos se ensanchan a lo largo del espectro, y se combina conun cdigo de canalizacin y un cdigo de scrambling

4. Antes de transmitir la informacin sobre la interfase de aire, losdatos se tienen que modular

5. El receptor RAKE contribuye a una recepcin con menos erroreshabilitando la suma de las seales que han tomado distintoscaminos en la interfase de aire (micro diversidad)


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Modulacin Cuando se aplica OQPSK (Offset QPSK), el cambio de

una fase a la otra se hace mediante pasos intermedios,lo que reduce los requerimientos del transmisor del UEque lo hace ms ligero y barato


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La portadora W-CDMA

El ancho de banda efectivo es 3.84 MHz


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Direct Spreading (DS)


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Radio Frame La estructura de tiempo es principalmente requerida

para los arreglos de sincronizacin de seales

Un Super Frame tiene 72 radio frames (720 mseg)


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Channelisation code

Spread Factor

SF=8


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Scrambling and channelisation codes


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Scrambling and channelisation codes


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OVSF (Orthogonal Variable Spread Factor)rbol de cdigos W-CDMA

Se usa de SF=4 hasta SF=256


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Receptor RAKE

El cuarto dedo es paraobservacin del ambiente

(para recibir de otras celdas)


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Channel coding & Interleaving

La informacin a ser transmitida es primero mapeada en

un canal lgico, luego en un canal de transporte yfinalmente en un canal fsico

Luego, el cannel coding agrega bits de redundancia

para mejorar la calidad de transmisin en caso deinterferencia, bajos niveles de recepcin, etc. Usacdigo de convolucin 1/2 o 1/3 o turbo coding

El interleaving es usado para separar bits consecutivos

de un mensaje para ser transmitidos de una manera noconsecutiva. Es ms apropiado para fadings profundosque producen secuencias de error ms largas


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Rate matching El rate matching consiste en acondicionar la tasa de bits

de banda base a tasas de flujo de bits (bearer) usados

en la interfase de aire. Se agregan bits, o se remuevenlos redundantes (puncturing)

El rango de la tasa de bits va de 15 a 960 Kbps


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Canales lgicos, de transporte y fsicos


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Canales lgicos, de transporte y fsicosDownlink y Uplink


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Canales lgicos Downlink

BCCH: Broadcast Control Channel

PCCH: Paging Control Channel CCCH: Common Control Channel

CTCH: Common Traffic Channel

DCCH: Dedicated Control Channel

DTCH: Dedicated Traffic Channel

Uplink CCCH: Common Control Channel

DTCH: Dedicated Traffic Channel DCCH: Dedicated Control Channel


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Canales de transporte

Downlink

BCH: Broadcast Channel PCH: Paging Channel

FACH: Forward Access Channel

DCH: Dedicated Channel

DSCH: Downlink Shared Channel

Uplink RACH: Random Access Channel

DCH: Dedicated Channel CPCH: Common Packet Channel


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Canales fsicos Downlink

SCH1: Primary Synchronisation Channel

SCH2: Secondary Synchronisation Channel CCPCH-1: Primary Common Control Physical Channel

CCPCH-2: Secondary Common Control Physical Channel

DPCH: Dedicated Physical Channel: DPDCH + DPCCH

PDSCH: Physical Downlink Shared Channel

Uplink PRACH: Physical Random Access Channel

DPDCH: Dedicated Physical Data Channel DPCCH: Dedicated Physical Control Channel

PCPCH: Physical Common Packet Channel


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Organizacin del trfico dedicado en eluplink y downlink


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CPICH, RSCP, RSSI, Ec/No CPICH (Common Pilot Channel): contiene el scrambling

code de la celda RSCP (Received Signal Code Power): es el nivel de

potencia del CPICH (dBm)

RSSI (Received Signal Strenght Indication): es el nivel depotencia sobre toda la portadora de 5 MHz incluyendotodas las componentes recibidas, de la misma celda y delas adyacentes en la misma frecuencia

Ec/No (Energy chip on the Noise spectral density): laenerga por chip recibida dividida por la densidad depotencia de ruido


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RSCP, RSSI, Ec/No Ec/No = RSCP/RSSI

Ec/No (dB) = RSCP (dBm) RSSI (dBm)

RSCP (dBm) = RSSI (dBm) + Ec/No (dB)

Por ejemplo, usando Anite handset testing: Downlink: 885 a 890 MHz (banda B)

Frecuencia central: 887.50 MHz

UARFCN: 1087 (UMTS absolute radio frequency channel number)

RSSI = -43 dBm Ec/No = -10 dB (>-10dB outdoor, >-6 dB indoor)

RSCP = -53 dBm (> -75 dBm)

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