Laboratorio di El&Tel

1. Laboratorio di El&Tel Caratterizzazione di trasmissioni WCDMA Mauro Biagi - Fabrizio Palma

2. Outline • Spreading del Segnale • Codici di accesso • Despreading e demodulazione • Canali di segnalazione e controllo • Downlink e Uplink • Strumentazione e set-up Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

3. Allocazione di Banda Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

4. Chip period 0.2604 ms Dal bit al Chip 3840 Kcps Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

5. UN BIT (0 o 1) IN FASE Q I Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

6. UN BIT (0 o 1) IN QUADRATURA Q I Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

7. Un BIT IN FASE Q + Un BIT IN QUADRATURA I Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

8. Spreading Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

9. De-Spreading Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

10. 475 Kb/s 240 Kb/s Codice 2.083 ms Codice 4.167 ms Codice 1.042 ms Variable Spreading Factor Spreading factor (SF) =chip rate/bit rate 950 Kb/s SF=4 SF=8 SF=16 Chip period 0.2604 ms Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

11. orthogonal variable spreading factor (OVSF) Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

12. Uso di spreading factor (OVSF) variabili Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

13. Combinazione di più canali + SF=8 CODE 2: 00111100 SF=8 CODE 1: 00110011 Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

14. MOLTIPLICAZIONE CHIP A CHIP E INTEGRAZIONE PER SINGOLO PERIODO Caratterizzazione trasmissioni WCDMA RISULTATO: 0 1 1 0 1

15. MOLTIPLICAZIONE CHIP A CHIP E INTEGRAZIONE PER SINGOLO PERIODO Caratterizzazione trasmissioni WCDMA RISULTATO: 1 1 0 0 1

16. 30k 128 30k*128=3840k Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

17. 120k 32 120k*32=3840k Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

18. One of the major differences between W-CDMA and IS-2000 is that W-CDMA supports asynchronous base stations, whereas IS-2000 relies on synchronized base stations. With synchronized base stations, all cells (or sectors) can use shifts of the same scrambling code, so that a cell is identified by a unique code phase shift of the scrambling code. On the other hand, without time and frequency synchronization between base stations, using different phases of the same code for scrambling is not sufficient to resolve the code ambiguity in the presence of time ambiguity. Thus, in an asynchronous CDMA system, cells can only be identified by using distinct scrambling codes. W-CDMA uses 512 downlink primary scrambling codes, allowing unique cell identification in every cluster of 512 cells Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

19. UN BIT IN FASE + UN BIT IN QUADRATURA Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

20. SCRAMBLING COMPLESSO Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

21. Spreading factor (OVSF) e codici di scrambling (SC) permettono di distinguere stazioni radio base (BTS) e utenti (DL) Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

22. Spreading factor (OVSF) e codici di scrambling permettono di distinguere stazione radio base (BTS) e utente (UL) Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

23. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

24. The CPICH (Common Pilot CHannel) a continuous loop broadcast of the BTS scrambling code. As described earlier, the scrambling code provides identification of the BTS transmission. The UE uses the CPICH as a coherent reference for precise measurement of the BTS time reference, as well as to determine the signal strength of surrounding BTS before and during cell site handover. Since no additional spreading is applied to this signal, it is quite easy for the UE to acquire a lock to this reference. This must occur before any other channels can be received. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

25. The Synchronization CHannel (SCH) carries two sub-channels, the Primary Synchronization Channel (P-SCH) and Secondary Synchronization Channel (S-SCH). These channels consist of two codes known as Primary Synchronization Code (PSC) and Secondary Synchronization Code (SSC). The PSC is a fixed 256-chip code broadcast by all W-CDMA BTS. During initial acquisition, the UE uses the PSC to determine if a W-CDMA BTS is present and establish the slot boundary timing of the BS. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

26. The SSC represents a group, called a code group, of 16 sub-codes, each with a length of 256 chips. The BTS transmits these codes in an established order, one SSC sub-code in each time slot of a frame. When a UE decodes 15 consecutive SSC transmissions, it can determine the BTS frame boundary timing, as well as derive information that will aid in the identification of the BTS scrambling code. The SCH is transmitted during the first 256 chips of each time slot while the P-CCPCH (Primary Common Control Physical CHannel) is off (figure 6). Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

27. During the remaining 2304 chips of each slot the PCCPCH is transmitted, which contains 18 bits of broadcast data (Broadcast Transport Channel (BCH) information) at a rate of 15 kbps. Since the cell’s broadcast parameters message will require more than 18 bits, the broadcast information may span several frames. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

28. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

29. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

30. MG3681A Digital Modulation Signal Generator Example measurement setting screen: Digital modulation setting screen Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

31. MG3681A Digital Modulation Signal Generator Example measurement setting screen: Channel 9 to 12 and Additional Channel Edit screen Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

32. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

33. MG3681A Digital Modulation Signal Generator Example measurement setting screen: Scrambling Code Edit screen (Up Link) Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

34. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

35. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

36. DEMODULAZIONE DEL SEGNALE QPSK Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

37. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

38. Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

40. MISURE DI CARATTERIZZAZIONE Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

41. Adjacent channel interference Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

42. Complementary cumulative distribution function Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

43. Complementary cumulative distribution function EFFETTO DELLA DELL’AMPLIFICATORE Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

44. ACCURATEZZA DI MODULAZIONE error vector magnitude (EVM) Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

45. ACCURATEZZA DI MODULAZIONE error vector magnitude (EVM) Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

46. Simulazione di multipath Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

47. MULTIPATH un cavo coassiale, lungo 100m, simula un cammino multiplo Generatore di Segnali Analizzatore di Spettro Att.35dB Cavo ZN2PD2 Combinatore Tramite l’Analizzatore Vettoriale di Reti se ne sono caratterizzati i parametri, in particolare il coefficiente di trasmissione S21, pari≈-34 dB Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

48. Impedenza: 50 Ω • Attenuazione ad 1 GHz : 2.52 dB/10m • Attenuazione a 100 MHz : 0.68 dB/10m • Lunghezza : 100 m • Il coefficiente di diminuzione della velocità è pari a k = 0.66. • Il ritardo di propagazione lungo il cavo coassiale è pari a : Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

49. DL senza cavo,con PCPCH e CPICH attivi a -6 dBm su Ch1 e Ch5 Peak EVM: 7,63% DL con cavo stessi canali attivi EVM più che raddoppiato DL con e senza cavo con ulteriori 2 canali attivi PN9 a -20 dBm e SF=128 Peak EVM: 18,35% Caratterizzazione trasmissioni WCDMA

50. Misure in DL con e senza interferenza del cavo coassiale Misura in DL senza disturbo con 4 canali attivii 2 canali di invio informazioni hanno SF=128. Errore per il Ch.6 molto basso,~-53 dBm Misura ancora in DL senza disturbo con 4 canali attivi è stato abbassato lo SF dei 2 canali di invio dati,come previsto è aumentato l’errore Caratterizzazione trasmissioni WCDMA