移動(dòng)通信7. IS-95系統(tǒng)

1、128.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 38.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 48.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 58.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 68.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 78.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 88.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 9寬帶傳輸寬帶傳輸 頻率分集頻率分集 RakeRake接收機(jī)接收機(jī) 時(shí)間分集時(shí)間分集 克服衰落克服衰落多天線收發(fā)信號(hào)多天線收發(fā)信號(hào) 空間分集空間分集8.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 108.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 118.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 128.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 138.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 148.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 傳輸頻段傳輸頻段 25MHz25MHz，雙工收發(fā)頻差

2、，雙工收發(fā)頻差 45MHz45MHz 前向鏈路前向鏈路 869869894MHz894MHz 反向鏈路反向鏈路 824824849MHz849MHz0 0類頻段類頻段CDMACDMA信道編號(hào)信道編號(hào)N N與中心頻率的關(guān)系與中心頻率的關(guān)系158.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 168.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 17傳輸頻段傳輸頻段 25MHz25MHz，雙工收發(fā)頻差，雙工收發(fā)頻差 45MHz45MHz 前向鏈路前向鏈路 193019301990MHz 1990MHz 反向鏈路反向鏈路 185018501910MHz 1910MHz 1 1類頻段類頻段CDMACDMA信道編號(hào)信道編號(hào)N N與中心頻率的關(guān)系與

3、中心頻率的關(guān)系8.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 1819/0.02ts8.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 208.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 218.1 IS-95標(biāo)準(zhǔn)概述 228.2 23640W6463W8.2 248.2 258.2 CDMA CDMA前向信道前向信道(1.23MHz)(1.23MHz)導(dǎo)頻導(dǎo)頻信道信道業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)移動(dòng)臺(tái)功率移動(dòng)臺(tái)功率控制子信道控制子信道同步同步信道信道尋呼尋呼信道信道1 1Wi（ i=063）表示碼信道編號(hào)表示碼信道編號(hào)尋呼尋呼信道信道7 7業(yè)務(wù)業(yè)務(wù) 信道信道1 1 業(yè)務(wù)業(yè)務(wù) 信道信道N N業(yè)務(wù)業(yè)務(wù) 信道信道2424業(yè)務(wù)業(yè)務(wù) 信道信道2525業(yè)務(wù)業(yè)務(wù) 信道信道5555

4、268.2 27導(dǎo)頻導(dǎo)頻信道信道全全0 0WalshWalsh函數(shù)函數(shù)0 01.2288Mcps1.2288Mcps640W8.2 288.2 298.2 308.2 318.2 1.2kbps1.2kbps2.4ksps2.4ksps4.8ksps4.8ksps4.8ksps4.8ksps卷積編碼卷積編碼器器r=1/2, K=9符號(hào)符號(hào)重復(fù)重復(fù)編碼編碼符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)WalshWalsh函數(shù)函數(shù) n n1.2288Mcps1.2288Mcps塊交塊交織器織器328.2 33641W8.2 647W641W34的消息的消息8.2 358.2 368.2 1.2288Mc

5、ps1.2288Mcps9.6kbps9.6kbps4.8kbps4.8kbps19.2ksps19.2ksps19.2ksps19.2ksps分頻器分頻器19.2ksps19.2ksps尋呼信道尋呼信道長(zhǎng)碼掩碼長(zhǎng)碼掩碼WalshWalsh函數(shù)函數(shù)P=17P=171.2288Mcps1.2288Mcps符號(hào)符號(hào)重復(fù)重復(fù)編碼編碼符號(hào)符號(hào)卷積編碼器卷積編碼器r=1/2, K=9調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)塊交塊交織器織器長(zhǎng)碼長(zhǎng)碼發(fā)生器發(fā)生器19.2kbps19.2kbps9.6kbps9.6kbps378.2 388.2 1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288

6、Mcps符號(hào)符號(hào)重復(fù)重復(fù)編碼編碼符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)9.6kbps9.6kbps4.8kbps4.8kbps19.2ksps19.2ksps9.6ksps9.6ksps19.2ksps19.2ksps19.2ksps19.2ksps長(zhǎng)碼長(zhǎng)碼發(fā)生器發(fā)生器19.2ksps19.2ksps用戶用戶m m的的長(zhǎng)碼掩碼長(zhǎng)碼掩碼卷積編碼器卷積編碼器r=1/2=1/2，k=9k=9WalshWalsh函數(shù)函數(shù)MUXMUX功率功率控制比特控制比特800bit/s800bit/s分頻器分頻器分頻器分頻器2.4kbps2.4kbps1.2kbps1.2kbps4.8kbps4.8kbps2.4

7、kbps2.4kbps800Hz800Hz398.2 408.2 41卷積編碼卷積編碼和符號(hào)重復(fù)和符號(hào)重復(fù)信息比特信息比特塊交塊交織器織器19.2ksps19.2ksps分頻器分頻器長(zhǎng)碼長(zhǎng)碼發(fā)生器發(fā)生器長(zhǎng)碼掩碼長(zhǎng)碼掩碼1.2288Mcps1.2288Mcps分頻器分頻器MUXMUX19.2ksps19.2ksps功率功率控制比特控制比特800bit/s800bit/s800Hz800Hz19.2ksps19.2ksps加擾的調(diào)制符號(hào)加擾的調(diào)制符號(hào)或者功率控制比特或者功率控制比特MUXMUX定時(shí)控制定時(shí)控制8.2 4264iW8.2 438.2 包含在前向業(yè)務(wù)信道中包含在前向業(yè)務(wù)信道中448.2

8、 包含在前向業(yè)務(wù)信道中包含在前向業(yè)務(wù)信道中45CiCi+1Ci+2Ci+3Ci+4Ci+5Es=Eb/xEs=Eb/xEs=Eb/xEs=Eb/xEs=Eb/xEs=Eb/xCi功率控制比特功率控制比特Ci+3Ci+4Ci+5Es=Eb/xEs=Eb/2Es=Eb/2Es=Eb/xEs=Eb/xEs=Eb/x功率控制比特功率控制比特Es Eb/2Es Eb/2被打亂的調(diào)制符號(hào)被打亂的調(diào)制符號(hào)每個(gè)調(diào)制符號(hào)的能量每個(gè)調(diào)制符號(hào)的能量數(shù)據(jù)擾碼器輸出數(shù)據(jù)擾碼器輸出的調(diào)制符號(hào)的調(diào)制符號(hào)每個(gè)發(fā)送符號(hào)的能量每個(gè)發(fā)送符號(hào)的能量被發(fā)送的符號(hào)流被發(fā)送的符號(hào)流每個(gè)功率控制符號(hào)的能量（每比特兩個(gè)符號(hào)每個(gè)功率控制符號(hào)的能

9、量（每比特兩個(gè)符號(hào)功率控制比特流功率控制比特流x x取值如下：取值如下： 傳輸速率傳輸速率 x x的值的值 9.6 kbps 2 9.6 kbps 2 4.8 kbps 4 4.8 kbps 4 2.4 kbps 8 2.4 kbps 8 1.2 kbps 16 1.2 kbps 16同一幀中所有沒(méi)有被打亂的調(diào)制符號(hào)以相同的功率發(fā)射同一幀中所有沒(méi)有被打亂的調(diào)制符號(hào)以相同的功率發(fā)射不同幀中調(diào)制符號(hào)的發(fā)送功率可以不同不同幀中調(diào)制符號(hào)的發(fā)送功率可以不同8.2 包含在前向業(yè)務(wù)信道中包含在前向業(yè)務(wù)信道中468.2 業(yè)務(wù)信道中伴生的子信道業(yè)務(wù)信道中伴生的子信道478.2 業(yè)務(wù)信道中伴生的子信道業(yè)務(wù)信道中伴

10、生的子信道488.2 49圖圖8-4a IS-95 前向鏈路信道處理前向鏈路信道處理全全0 08.2 WalshWalsh函數(shù)函數(shù) n n1.2288Mcps1.2288Mcps1.2kbps1.2kbps2.4ksps2.4ksps4.8ksps4.8ksps4.8ksps4.8ksps卷積編碼器卷積編碼器r=1/2, K=9符號(hào)符號(hào)重復(fù)重復(fù)編碼編碼符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)WalshWalsh函數(shù)函數(shù) n n1.2288Mcps1.2288Mcps塊交塊交織器織器1.2288Mcps1.2288Mcps9.6kbps9.6kbps4.8kbps4.8kbps19.2ksps1

11、9.2ksps19.2ksps19.2ksps分頻器分頻器19.2ksps19.2ksps尋呼信道尋呼信道長(zhǎng)碼掩碼長(zhǎng)碼掩碼WalshWalsh函數(shù)函數(shù)P=17P=171.2288Mcps1.2288Mcps符號(hào)符號(hào)重復(fù)重復(fù)編碼編碼符號(hào)符號(hào)卷積編碼卷積編碼器器r=1/2, K=9調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)塊交塊交織器織器長(zhǎng)碼長(zhǎng)碼發(fā)生發(fā)生器器19.2kbps19.2kbps9.6kbps9.6kbps50增加增加8 8位編位編碼尾比特碼尾比特?cái)?shù)據(jù)速率為數(shù)據(jù)速率為8.68.6和和4.0kbps4.0kbps增加增加幀質(zhì)量指示位幀質(zhì)量指示位(172(172、8080、4040或或16bit16b

12、it幀）幀）編碼編碼符號(hào)符號(hào)8.6kbps8.6kbps4.0kbps4.0kbps2.0kbps2.0kbps 0.8kbps0.8kbps符號(hào)符號(hào)重復(fù)重復(fù)塊交塊交織器織器調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)調(diào)制調(diào)制符號(hào)符號(hào)19.2ksps19.2ksps分頻器分頻器長(zhǎng)碼長(zhǎng)碼發(fā)生器發(fā)生器用戶用戶m的的長(zhǎng)碼掩碼長(zhǎng)碼掩碼1.2288Mcps1.2288Mcps分頻器分頻器復(fù)復(fù)用用19.2ksps19.2ksps功率功率控制比特控制比特800bit/s800bit/s800Hz800Hz19.2ksps19.2ksps卷積編碼器卷積編碼器r=1/2r=1/2，K=9K=9WalshWalsh函數(shù)函數(shù) n n1.228

13、8Mcps1.2288Mcps圖圖8-4b IS-95 前向鏈路信道處理前向鏈路信道處理8.2 9.2kbps9.2kbps4.4kbps4.4kbps2.0kbps2.0kbps 0.8kbps0.8kbps9.6kbps9.6kbps4.8kbps4.8kbps2.4kbps2.4kbps 1.2kbps1.2kbps19.2kbps19.2kbps9.6kbps9.6kbps4.8kbps4.8kbps 2.4kbps2.4kbps51基帶基帶濾波器濾波器I I支路導(dǎo)頻支路導(dǎo)頻PNPN序列序列1.2288Mcps1.2288McpsQ Q支路導(dǎo)頻支路導(dǎo)頻PNPN序列序列1.2288Mcp

14、s1.2288McpsI(t)Q(t)cosctsinct8.2 基帶基帶濾波器濾波器528.2 538.2 54信息比特信息比特（輸入）（輸入）碼符號(hào)碼符號(hào)（輸出）（輸出）圖圖8-5 IS-958-5 IS-95前向鏈路的卷積編碼器結(jié)構(gòu)（前向鏈路的卷積編碼器結(jié)構(gòu)（r=1/2r=1/2、k=9k=9）8.2 該卷積編碼器的生成函數(shù)為該卷積編碼器的生成函數(shù)為 g0 = (111101011) g1 = (101110001) 初始狀態(tài)為全初始狀態(tài)為全0 0。 c c0 0先輸出，先輸出，c c1 1后輸出。后輸出。558.2 5624 1616 88.2 578.2 588.2 59卷積編碼卷積

15、編碼和符號(hào)重復(fù)和符號(hào)重復(fù)信息比特信息比特塊交塊交織器織器19.2ksps19.2ksps分頻器分頻器長(zhǎng)碼長(zhǎng)碼發(fā)生器發(fā)生器長(zhǎng)碼掩碼長(zhǎng)碼掩碼1.2288Mcps1.2288Mcps分頻器分頻器MUXMUX19.2ksps19.2ksps功率功率控制比特控制比特800bit/s800bit/s800Hz800Hz19.2ksps19.2ksps加擾的調(diào)制符號(hào)加擾的調(diào)制符號(hào)或者功率控制比特或者功率控制比特MUXMUX定時(shí)控制定時(shí)控制52.0833s52.0833s= = 一個(gè)調(diào)制符號(hào)一個(gè)調(diào)制符號(hào)每個(gè)調(diào)制符號(hào)每個(gè)調(diào)制符號(hào)6464個(gè)個(gè)PNPN碼片碼片用于加擾的用于加擾的PNPN碼片（輸入到模碼片（輸入到模

16、2 2加法器）加法器）8.2 60423533312726252221191817161076532( ) 1P xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 8.2 61 （4242比特長(zhǎng)碼掩碼）比特長(zhǎng)碼掩碼）圖圖8-9 8-9 長(zhǎng)碼發(fā)生器長(zhǎng)碼發(fā)生器8.2 62313029282710031221342617830211232516729201122415628191012314527189()( )ESNEEEEEE EESNE EEEE EEE EEEE EEE EEEE EEE EEEE EEE EEE置 換 前 : 置 換 后 :411100011000置換后的置換后的ESNESN32

17、310圖圖8-108-10（a a）公共掩碼格式）公共掩碼格式8.2 63圖圖8-108-10（b b）尋呼信道掩碼格式）尋呼信道掩碼格式1100011001101110001100110100000000PCNPCN000000000000000000000000PILOT_PNPILOT_PN41412929 2828242423232121 20209 9 8 80 08.2 648.2 6515139875 ( )1IIPxxxxxxx支 路 ：151211106543 ( )1QQPxxxxxxxxx支路：8.2 66基帶基帶基帶基帶濾波器濾波器濾波器濾波器基帶基帶基帶基帶濾波器濾波

18、器濾波器濾波器I(tI(tI(tI(t) ) ) )Q(tQ(tQ(tQ(t) ) ) )coscoscoscos c c c ct t t tsinsinsinsin c c c ct t t t A A A A基帶基帶基帶基帶濾波器濾波器I I支路導(dǎo)頻支路導(dǎo)頻PNPN序列序列Q Q支路導(dǎo)頻支路導(dǎo)頻PNPN序列序列I IQ QI(tI(tI(tI(t) ) ) )Q(tQ(tQ(tQ(t) ) ) )coscoscoscos c c c ct t t tcoscoscoscos c c c ct t t ts(t)s(t)sinsinsinsin c c c ct t t tsinsinsi

19、nsin c c c ct t t t A A A A濾波器濾波器I I信道信道Q Q信道信道圖圖8-6 IS-958-6 IS-95前向鏈路前向鏈路QPSKQPSK調(diào)制星座圖及相位轉(zhuǎn)移關(guān)系調(diào)制星座圖及相位轉(zhuǎn)移關(guān)系 8.2 678.2 688.3 69CDMACDMA反向信道反向信道（1.23MHz1.23MHz接入接入信道信道1 1接入接入信道信道n n業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)信道信道1 1業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)信道信道m(xù) m用長(zhǎng)用長(zhǎng)PNPN碼區(qū)分信道碼區(qū)分信道8.3 70每個(gè)移動(dòng)臺(tái)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)不能同時(shí)發(fā)送不能同時(shí)發(fā)送兩個(gè)信道兩個(gè)信道反向鏈路沒(méi)有導(dǎo)頻信道，因此，基站接收反向鏈路的反向鏈路沒(méi)有導(dǎo)頻信道，因此，基站接收反向鏈路

20、的信號(hào)時(shí)，只能使用信號(hào)時(shí)，只能使用非相干解調(diào)非相干解調(diào)。8.3 718.3 728.3 73圖圖8-15 IS-958-15 IS-95反向鏈路的卷積編碼器反向鏈路的卷積編碼器8.3 012(101101111)(110110011)(111001001)ggg748.3 758.3 768.3 778.3 7805j0123452481632icccccc輸入符號(hào)輸入符號(hào)WalshWalsh函數(shù)函數(shù)查表查表輸出代碼對(duì)應(yīng)的輸出代碼對(duì)應(yīng)的WalshWalsh函數(shù)函數(shù)圖圖8-16 8-16 反向鏈路反向鏈路6464階正交調(diào)制原理階正交調(diào)制原理8.3 79圖圖8-17 8-17 反向鏈路接入信道掩碼

21、格式反向鏈路接入信道掩碼格式8.3 8012428.3 81基帶基帶濾波器濾波器I I支路支路PNPN序序列列1.2288Mcps1.2288McpsI(t)I(t)Q(t)Q(t)D D1/2 PN1/2 PN碼片碼片延遲延遲=406.9ns=406.9nscosct圖圖8-18 8-18 反向鏈路反向鏈路OQPSKOQPSK調(diào)制調(diào)制8.3 基帶基帶濾波器濾波器sinctQ Q支路支路PNPN序列序列1.2288Mcps1.2288Mcps82圖圖8-19 8-19 反向鏈路反向鏈路OQPSKOQPSK調(diào)制星座調(diào)制星座 與相位轉(zhuǎn)移圖與相位轉(zhuǎn)移圖 I 信道信道Q信道信道2/8.3 838.3

22、848.3 85868.3 878.3 888.3 接入探測(cè)接入探測(cè)序列序列1序列序列 2序列序列 3序列序列 NPDPDPDRSRS接入探測(cè)接入探測(cè)PDPDPDRSRS接入嘗試接入嘗試接入探測(cè)接入探測(cè)PDPDPDRSRS準(zhǔn)備準(zhǔn)備傳輸消息傳輸消息系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間89選擇接入信道初始發(fā)射功率選擇接入信道初始發(fā)射功率接入探測(cè)序列接入探測(cè)序列PIPIPIPIPIPIIPIPTATATATATATARTRTRTRTRTRTTATA接入探測(cè)接入探測(cè)1 1接入探測(cè)接入探測(cè)3 3接入探測(cè)接入探測(cè)2 2接入探測(cè)接入探測(cè)4 4接入探測(cè)接入探測(cè)1+NUM_STEP1+NUM_STEP（最大為（最大為1616）系統(tǒng)

23、系統(tǒng)時(shí)間時(shí)間圖圖8-22 8-22 接入探測(cè)序列接入探測(cè)序列8.3 908.3 接入探測(cè)序列的次數(shù)達(dá)到最大；接入探測(cè)序列的次數(shù)達(dá)到最大； 或移動(dòng)臺(tái)收到基站發(fā)來(lái)的對(duì)接入消息的響應(yīng)。或移動(dòng)臺(tái)收到基站發(fā)來(lái)的對(duì)接入消息的響應(yīng)。918.3 928.3 938.4 948.4 958.4 968.4 978.4 988.4 998.4 1008.4 1018.4 1028.4 1038.4 1048.4 105其它信息其它信息反向業(yè)務(wù)信道反向業(yè)務(wù)信道幀質(zhì)量信息幀質(zhì)量信息設(shè)置目標(biāo)設(shè)置目標(biāo)Eb/NtEb/Nt實(shí)際的實(shí)際的E Eb b/N/Nt t確定功率確定功率控制比特控制比特頻率頻率: 800Hz: 800

24、Hz內(nèi)環(huán)（內(nèi)環(huán)（Inner LoopInner Loop）功率控制功率控制外環(huán)（外環(huán)（Outer LoopOuter Loop）功率控制功率控制圖圖8-24 8-24 反向閉環(huán)功率控制反向閉環(huán)功率控制8.4 1068.4 1078.4 1088.4 109初始化初始化 Eb/Nt目標(biāo)值為（目標(biāo)值為（nomnom在在PCGPCG中測(cè)量中測(cè)量 Eb/Nt測(cè)量值測(cè)量值目標(biāo)值目標(biāo)值命令移動(dòng)臺(tái)命令移動(dòng)臺(tái)將功率升高將功率升高1dB命令移動(dòng)臺(tái)命令移動(dòng)臺(tái)將功率降低將功率降低 1dB指令的次數(shù)指令的次數(shù)門限值門限值向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送鎖定指令消息鎖定指令消息接收一個(gè)幀接收一個(gè)幀計(jì)算新的計(jì)算新的Eb/Nt目標(biāo)

25、值目標(biāo)值否否是是是是否否是是否否圖圖8-25 8-25 反向閉環(huán)功控流程反向閉環(huán)功控流程 8.4 1108.4 1118.4 1128.4 1138.4 圖圖8-26 IS-958-26 IS-95前向慢速功率控制前向慢速功率控制 1148.5 1158.5 1168.5 1178.5 1188.5 1198.5 1208.5 1218.5 1228.5 1238.5 1248.5 1258.5 搜索激活集和候選集搜索激活集和候選集是否完成是否完成搜索相鄰集搜索相鄰集是否完成是否完成搜索剩余集搜索剩余集否否否否1268.5 1278.5 1288.5 1298.5 1308.5 1318.5 1328.5 1338.5 1348.5 1358.5 1368.5 137切換完成消息切換完成消息8.5 1388.5 3_PTADD31()_0.5dBPPTCOMP32()_0.5dBPPTCOMP139T T1 1T T2 2T_COMPT_COMP 0.5dB 0.5dB導(dǎo)頻導(dǎo)頻強(qiáng)度強(qiáng)度時(shí)間時(shí)間T T0 0T_ADDT_ADD導(dǎo)頻導(dǎo)頻1 1導(dǎo)頻導(dǎo)頻2 2導(dǎo)頻導(dǎo)頻3 3T_COMPT_COMP 0.5dB 0