第5章 IS-95 CDMA及cdma2000-1x系統(tǒng)

1、120102010第第5 5章章 IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng) 220102010 CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)是建立在擴頻碼分蜂窩移動通信系統(tǒng)是建立在擴頻碼分多址技術(shù)之上的，因而具有抗人為干擾、抗窄帶干多址技術(shù)之上的，因而具有抗人為干擾、抗窄帶干擾、抗衰落，抗多徑時延擴展和大的系統(tǒng)容量等一擾、抗衰落，抗多徑時延擴展和大的系統(tǒng)容量等一系列優(yōu)越的性能，對移動通信的發(fā)展產(chǎn)生了巨大和系列優(yōu)越的性能，對移動通信的發(fā)展產(chǎn)生了巨大和深遠的影響。深遠的影響。CDMA系統(tǒng)是一個同頻自干擾系統(tǒng)，系統(tǒng)是一個同頻自干擾系統(tǒng)，任何使干擾減少的措施，都是對系統(tǒng)容量的貢獻。任何使干擾減少的措施，都是

2、對系統(tǒng)容量的貢獻。 cdma2000-1x通過多方面的改進增強了通過多方面的改進增強了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力，用戶容量進一步擴大，接入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力，用戶容量進一步擴大，接入能力有了較大提升，是能力有了較大提升，是2.5G技術(shù)之一。技術(shù)之一。 3201020105.1 IS-95 CDMA系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述5.2 IS-95 CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)統(tǒng)5.3 IS-95 CDMA系統(tǒng)的無線鏈路系統(tǒng)的無線鏈路5.4 IS-95 CDMA系統(tǒng)的同步與定時系統(tǒng)的同步與定時5.5 IS-95 CDMA 系統(tǒng)的功率控制系統(tǒng)的功率控制5.6 IS-95 的軟切換技術(shù)及其漫游的軟切換技術(shù)

3、及其漫游5.7 cdma2000 lx 4201020105.1 5.1 IS-95 CDMA系統(tǒng)概系統(tǒng)概述述5.1.1 5.1.1 IS-95 CDMA的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展5.1.2 5.1.2 IS-95 載波帶寬的選擇和載波帶寬的選擇和 蜂窩結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)的5.1.3 5.1.3 采用直擴采用直擴CDMA技術(shù)帶來技術(shù)帶來的好處和存在的問題的好處和存在的問題第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)5201020105.1.1 5.1.1 IS-95 CDMA的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展 1 1IS-95 CDMA的產(chǎn)生的產(chǎn)生 CDMA蜂窩系統(tǒng)最早由美國蜂窩系統(tǒng)最早由

4、美國Qualcomm（高通）公（高通）公司成功開發(fā)的，司成功開發(fā)的，Qualcomm公司于公司于1990年年7月公布了最月公布了最早的早的CDMA標準，標準，1993年年7月，美國月，美國TIA再次征集各方再次征集各方面的建議，經(jīng)會議討論后正式將其確定為面的建議，經(jīng)會議討論后正式將其確定為IS-95標準標準（Interim Standard，暫定標準），在隨后幾年中，該，暫定標準），在隨后幾年中，該標準經(jīng)過不斷的修改，又逐漸形成了標準經(jīng)過不斷的修改，又逐漸形成了IS-95A、TSB-74、STD-008、IS-95B等一系列標準。等一系列標準。 人們將基于人們將基于IS-95系列標準（包括系列

5、標準（包括IS-95、IS-95A、TSB-74、STD-008、IS-95B）的）的CDMA系統(tǒng)稱為系統(tǒng)稱為cdmaOne系統(tǒng)，系統(tǒng)，cdmaOne也是也是CDG的一個品牌名稱。的一個品牌名稱。cdmaOne系統(tǒng)有時也被稱為系統(tǒng)有時也被稱為IS-95 CDMA系統(tǒng)。系統(tǒng)。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)620102010 2. IS-95的發(fā)展的發(fā)展 1995年，全球第一個年，全球第一個CDMA商用網(wǎng)絡(luò)在香港地區(qū)開通。商用網(wǎng)絡(luò)在香港地區(qū)開通。1996年韓國用自己的年韓國用自己的CDMA系統(tǒng)開展大規(guī)模商用，頭系統(tǒng)開展大規(guī)模商用，頭12個個月發(fā)展了月發(fā)展了150萬

6、用戶。萬用戶。1999年年CDMA在日本和美國形成增在日本和美國形成增長的高峰期，全球的增長率高達長的高峰期，全球的增長率高達250%，用戶已達，用戶已達2000萬。萬。 1997年底，我國首先在北京、上海、西安、廣州年底，我國首先在北京、上海、西安、廣州4個城個城市開通了市開通了CDMA商用實驗網(wǎng)。商用實驗網(wǎng)。 該網(wǎng)被稱作長城網(wǎng)。該網(wǎng)被稱作長城網(wǎng)。2001年年1月，長城網(wǎng)經(jīng)過資產(chǎn)清算后，正式移交中國聯(lián)通。月，長城網(wǎng)經(jīng)過資產(chǎn)清算后，正式移交中國聯(lián)通。2001年年2月，聯(lián)通月，聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具體籌劃工作正式展開。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具體籌劃工作正式展開。2002年年1月中國聯(lián)通月中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)

7、開通，后來升級到網(wǎng)開通，后來升級到2.5G，即，即cdma2000 1x階段。階段。2008年年5月中國電信業(yè)重組后，中國月中國電信業(yè)重組后，中國電信接管了原中國聯(lián)通電信接管了原中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)，隨后升級到了網(wǎng)絡(luò)，隨后升級到了3G，即，即 cdma2000 1x/EV-DO階段。階段。 CDG公布數(shù)據(jù)顯示，截止到公布數(shù)據(jù)顯示，截止到2009年三季度，全球年三季度，全球cdma2000用戶已增至用戶已增至5.12億，其中有億，其中有25%為為EV-DO用戶用戶.5.1.1 IS-95 CDMA的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)720102

8、0105.1.1 IS-95 CDMA的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展 3. IS-95標準標準 IS-95是是 TIA定義的空中接口標準，其主要包括下列幾部分。定義的空中接口標準，其主要包括下列幾部分。 (1)頻段頻段 下行：下行：869894MHz(基站發(fā)射，移動臺接收基站發(fā)射，移動臺接收)； 上行：上行：824849MHz(移移 動臺發(fā)射，基站接收動臺發(fā)射，基站接收)。 (2)信道數(shù)信道數(shù) 64(碼分信道碼分信道)/每一載頻；每一小區(qū)可分為每一載頻；每一小區(qū)可分為3個扇形區(qū)，個扇形區(qū)， 可共用一個載頻?？晒灿靡粋€載頻。 (3)射頻帶寬射頻帶寬 第一頻道：第一頻道：21.77MHz ；其它頻道：；

9、其它頻道：21.23MHz。 (4)調(diào)制方式調(diào)制方式 基站：基站：QPSK 移動臺：移動臺：OQPSK。 (5)擴頻方式擴頻方式 DS(直接序列擴頻直接序列擴頻)。 (6)語音編碼語音編碼 可變速率可變速率CELP，最大速率為，最大速率為8kb/s，最大數(shù)據(jù)速率為，最大數(shù)據(jù)速率為9.6kb/s。 每幀時間為每幀時間為20ms。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)8201020105.1.1 IS-95 CDMA的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展 (7)信道編碼信道編碼 卷積編碼：下行碼率卷積編碼：下行碼率R=1/2，約束長度，約束長度K=9；上行碼率；上行碼率R=1/3， 約

10、束長度約束長度K9。 交織編碼：交織間距交織編碼：交織間距20ms。(8) PN碼碼 碼片的速率都為碼片的速率都為1.2288Mc/s；基站識別碼為；基站識別碼為m序列，序列， 周期為周期為215-1； 64個正交個正交Walsh函數(shù)組成函數(shù)組成64個碼分信道。個碼分信道。 (9) 導頻、同步信道導頻、同步信道 它們供移動臺作載頻和時間同步時使用。它們供移動臺作載頻和時間同步時使用。 (10) 多徑利用多徑利用 多徑利用采用多徑利用采用RAKE接收方式，移動臺為接收方式，移動臺為3個，個， 基站為基站為4個個(指指3條路徑、條路徑、4條路徑條路徑)。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2

11、000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)9201020105.1.2 IS-95 載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化 IS-95 CDMA蜂窩系統(tǒng)頻譜帶寬的選擇，是基于如蜂窩系統(tǒng)頻譜帶寬的選擇，是基于如下考慮：下考慮：頻譜資源的限制；頻譜資源的限制；系統(tǒng)容量；系統(tǒng)容量；多徑分離；多徑分離；擴頻處理增益。擴頻處理增益。 對于對于FDMA模擬蜂窩系統(tǒng)，其頻率復用效率為模擬蜂窩系統(tǒng)，其頻率復用效率為1/7。 在在TDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，其頻率復用效率為數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，其頻率復用效率為1/3。 對于對于CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)來說，頻率復用的效率取數(shù)字蜂窩系統(tǒng)來說，頻率復用的效率取決于相鄰近小區(qū)用戶

12、的多用戶干擾，考慮這些干擾后，其決于相鄰近小區(qū)用戶的多用戶干擾，考慮這些干擾后，其頻率復用效率約為頻率復用效率約為2/3，相當于，相當于l.5小區(qū)的區(qū)群結(jié)構(gòu)。小區(qū)的區(qū)群結(jié)構(gòu)。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)10201020105.1.2 IS-95 載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化 為了使為了使CDMA技術(shù)充分發(fā)揮其抗多徑時延擴展的效技術(shù)充分發(fā)揮其抗多徑時延擴展的效果，要求擴頻序列的碼片速率至少為果，要求擴頻序列的碼片速率至少為1MHz。同時考慮到。同時考慮到采用采用QPSK調(diào)制技術(shù)，則要求信道的信號傳輸帶寬必須大調(diào)制技術(shù)，則要求信道

13、的信號傳輸帶寬必須大于于1MHz。 在在FDMA(頻分多址頻分多址)和和TDMA(時分多址時分多址)系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，頻率復用與蜂窩區(qū)群的結(jié)構(gòu)具有緊密關(guān)系。在頻率復用與蜂窩區(qū)群的結(jié)構(gòu)具有緊密關(guān)系。在IS-95 CDMA窩系統(tǒng)中，各個小區(qū)可以共享同一個頻帶，頻率窩系統(tǒng)中，各個小區(qū)可以共享同一個頻帶，頻率復用與蜂窩區(qū)群結(jié)構(gòu)的關(guān)系大為減弱了，一般情況下，復用與蜂窩區(qū)群結(jié)構(gòu)的關(guān)系大為減弱了，一般情況下，CDMA系統(tǒng)中不再討論區(qū)群結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)中不再討論區(qū)群結(jié)構(gòu)。在IS-95 CDMA蜂窩蜂窩系統(tǒng)中，蜂窩結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，蜂窩結(jié)構(gòu)(包括扇區(qū)結(jié)構(gòu)包括扇區(qū)結(jié)構(gòu))的考慮主要在于頻帶資的考慮主要在于頻帶資源共享后的多用戶

14、干擾的影響源共享后的多用戶干擾的影響 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)11201020105.1.2 IS-95 載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化 1.帶來的好處帶來的好處 數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)采用直接序列擴頻數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)采用直接序列擴頻CDMA技技術(shù)將帶來下列好處：多種形式的分集術(shù)將帶來下列好處：多種形式的分集(時間分集、空間分時間分集、空間分集、頻率分集集、頻率分集)；低的發(fā)射功率；保密性；軟切換；大容；低的發(fā)射功率；保密性；軟切換；大容量；語音激活；頻率重用及扇區(qū)化；低的信噪比量；語音激活；頻率重用及扇區(qū)化；低的信噪比(

15、Eb/N0)或載干比或載干比(C/I)，軟容量。，軟容量。 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)12201020105.1.2 IS-95 載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化 2.存在的問題存在的問題 存在的主要問題是存在的主要問題是“遠近效應(yīng)遠近效應(yīng)”和和“多址干擾多址干擾”。 所謂遠近效應(yīng)，就是指當所謂遠近效應(yīng)，就是指當基站基站同時接收多個距離不同同時接收多個距離不同的的移動臺移動臺發(fā)來的信號時，若所有移動臺發(fā)射功率相同，則發(fā)來的信號時，若所有移動臺發(fā)射功率相同，則離基站近的移動臺將對離基站遠的移動臺信號產(chǎn)生嚴重的離基站近的移動臺將對離

16、基站遠的移動臺信號產(chǎn)生嚴重的干擾。干擾。 精確功率控制可以較好的解決遠近效應(yīng)，同時可以降精確功率控制可以較好的解決遠近效應(yīng)，同時可以降低多址干擾。解決多址干擾的主要技術(shù)是多用戶檢測技術(shù)。低多址干擾。解決多址干擾的主要技術(shù)是多用戶檢測技術(shù)。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系1.2 IS-95 載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化載波帶寬的選擇和蜂窩結(jié)構(gòu)的變化 3. CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)有：功率控制技術(shù)，數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)有：功率控制技術(shù)，多徑信號的分離與合并技術(shù)；多用戶干擾分離技術(shù)

17、；同步多徑信號的分離與合并技術(shù)；多用戶干擾分離技術(shù)；同步技術(shù)；技術(shù)；PN地址碼的選擇；軟切換技術(shù)；分集接收技術(shù)；地址碼的選擇；軟切換技術(shù)；分集接收技術(shù)；語音編碼技術(shù)。語音編碼技術(shù)。為了正確接收直接序列擴頻信號，要求到達接收機為了正確接收直接序列擴頻信號，要求到達接收機(一般一般指基站接收機指基站接收機)輸入端的多用戶信號為等功率，否則，嚴輸入端的多用戶信號為等功率，否則，嚴重的遠近效應(yīng)將使擴頻通信系統(tǒng)不能正常工作。所以功率重的遠近效應(yīng)將使擴頻通信系統(tǒng)不能正常工作。所以功率控制技術(shù)是控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)最為關(guān)鍵的技術(shù)系統(tǒng)最為關(guān)鍵的技術(shù) 2 IS-95CDMA數(shù)字蜂窩數(shù)

18、字蜂窩移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)5.2.1 CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成5.2.2 IS-95 CDMA系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系2.1 CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成. .CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖5-1所示所示。圖圖5-1 CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)16201020105.2.1 CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成1.網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）以移動交換機為核心，包

19、括 MSC,VLR,HLR,AC,OMC,EIR，MC，PSTN（AC,EIR，MC圖中未畫）等設(shè)備。 （1）移動交換中心（MSC）：它是對于它所覆蓋的區(qū)域的移動臺進行控制、交換的功能實體，也是移動通信系統(tǒng)與其他公用通信網(wǎng)之間的接口。 （2）訪問位置寄存器（VLR）：VLR連接到一個或多個MSC上，是能夠動態(tài)存儲用戶信息的功能單元，其中用戶信息是當用戶位于VLR的覆蓋區(qū)域之內(nèi)時從用戶的HLR中得到的。 （3）歸屬位置寄存器（HLR）：HLR是通過維護所有用戶信息而對移動用戶進行治理的功能單元。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系2.1 CDM

20、A網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成 （4）鑒權(quán)中心（AC）：它用來認證移動用戶的身份并產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)的功能實體。 （5）設(shè)備識別寄存器（EIR）：存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。 （6）操作維護中心（OMC）：操作維護網(wǎng)絡(luò)的正常運行的功能實體。 （7）短消息中心（MC）：存儲和轉(zhuǎn)發(fā)短消息的功能實體。 （8）短消息實體（SME）：合成和分解消息的實體，它位于MSC，HLR和MS內(nèi)。 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系2.1 CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成 需要指出的是IS-95 CDMA系統(tǒng)的核心網(wǎng)采用ANSI-41 標準這和GSM系統(tǒng)的

21、標準是不同的，雖然它們的作用是類似的。ANSI-41是一個歷史悠久的標準，其第一個版本發(fā)布于1988年。由于北美的移動通信系統(tǒng)一直強調(diào)平滑演進，所以這個標準就隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展不斷發(fā)展。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)19201020105.2.1 CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成2基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng) 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)(BSS)包括基站控制器包括基站控制器(BSC)和基站收發(fā)設(shè)備和基站收發(fā)設(shè)備(BTS)。每個基站的有效覆蓋范圍即為無線小區(qū)，簡稱小區(qū)。每個基站的有效覆蓋范圍即為無線小區(qū)，簡稱小區(qū)。小區(qū)可分為全向小區(qū)小區(qū)可分為全向小區(qū)(采用全向天線采用

22、全向天線)和扇形小區(qū)和扇形小區(qū)(采用定向天線采用定向天線)，常用的小區(qū)分為常用的小區(qū)分為3個扇形區(qū)，分別用、和表示。個扇形區(qū)，分別用、和表示。 BSC通過網(wǎng)絡(luò)接口分別連接移動交換中心和基站收發(fā)信機通過網(wǎng)絡(luò)接口分別連接移動交換中心和基站收發(fā)信機(BTS)群，此外，還與操作維護中心群，此外，還與操作維護中心(OMC)連接。連接。BSC主要為大量的主要為大量的BTS提供集中控制和管理，如無線信道分配、提供集中控制和管理，如無線信道分配、建立或拆除無線鏈路、過境切換操作以及交換等功能。建立或拆除無線鏈路、過境切換操作以及交換等功能。BSC無論是與無論是與MSC還是與還是與 BTS之間，其傳輸速率都很高

23、，達之間，其傳輸速率都很高，達1.544 Mb/s。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)20201020105.2.1 CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成圖圖5-2示出了單個扇形小區(qū)的設(shè)備組成方框圖。由于接收部分采用空間示出了單個扇形小區(qū)的設(shè)備組成方框圖。由于接收部分采用空間分集方式，因此采用兩副接收天線分集方式，因此采用兩副接收天線(Rx)，一副發(fā)射天線，一副發(fā)射天線(Tx)。圖圖5-2 單個扇區(qū)的設(shè)備組成單個扇區(qū)的設(shè)備組成 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)21201020105.2.1 CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成 第第

24、2層是發(fā)射部分的功率放大器。第層是發(fā)射部分的功率放大器。第4層是收發(fā)層是收發(fā)信機主機部分，包括發(fā)射機中的擴頻、調(diào)制，接收機信機主機部分，包括發(fā)射機中的擴頻、調(diào)制，接收機中的解調(diào)、解擴，以及頻率合成器、發(fā)射機中的上變中的解調(diào)、解擴，以及頻率合成器、發(fā)射機中的上變頻、接收機中的下變頻等。頻、接收機中的下變頻等。 第第3層是全球定位系統(tǒng)層是全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機，其作用就接收機，其作用就是起到系統(tǒng)定時作用。是起到系統(tǒng)定時作用。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)22201020105.2.1 CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成3.移動臺移動臺 IS-95標準規(guī)定的

25、雙模式移動臺，必須與原有標準規(guī)定的雙模式移動臺，必須與原有的模擬蜂窩系統(tǒng)的模擬蜂窩系統(tǒng)(AMPS)兼用，以便使兼用，以便使 CDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)的移動臺也能用于所有的現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)的覆蓋區(qū)，有利移動臺也能用于所有的現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)的覆蓋區(qū)，有利于從模擬蜂窩平滑地過渡到數(shù)字蜂窩網(wǎng)。于從模擬蜂窩平滑地過渡到數(shù)字蜂窩網(wǎng)。 在我國因為不用考慮與原有的模擬蜂窩系統(tǒng)在我國因為不用考慮與原有的模擬蜂窩系統(tǒng)(AMPS)兼用這一問題。兼用這一問題。雙模式移動臺與原有模擬蜂窩移動臺之間的差別是增雙模式移動臺與原有模擬蜂窩移動臺之間的差別是增加了數(shù)字信號處理部分。加了數(shù)字信號處理部分。 第第5章章IS-95 CDMA和和c

26、dma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)23201020105.2.2 IS-95 CDMA系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口1.系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口 IS-95 CDMA系統(tǒng)主要接口和系統(tǒng)主要接口和GSM網(wǎng)絡(luò)類似，只是有些接口的網(wǎng)絡(luò)類似，只是有些接口的名稱不同，此處只是列出，分析從略。名稱不同，此處只是列出，分析從略。 MS與與BS間的接口間的接口Um MSC與與EIR間的接間的接F BS與與MSC間的接口間的接口A VLR與與VLR間的接口間的接口GMSC與與VLR間的接口間的接口B HLR與與AUC間的接口間的接口HMSC與與HLR間的接口間的接口C MSC與與PSTN間的接口間的接口AiVLR與與HLR間的接口間的接口

27、D MSC與與PSPDN間的接口間的接口PiMSC與與MSC間的接口間的接口E MSC與與ISDN間的接口間的接口DiMC（短報文中心）與（短報文中心）與(SME) 間的接口間的接口M。 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)24201020105.2.2 IS-95 CDMA系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口2.空中接口的信令協(xié)議空中接口的信令協(xié)議在在CDMA系統(tǒng)中，最重要的是空中接口系統(tǒng)中，最重要的是空中接口(Um)標準，標準，圖圖5-4定義了各層的結(jié)構(gòu)關(guān)系。定義了各層的結(jié)構(gòu)關(guān)系。 圖5-4 Um接口信令層結(jié)構(gòu) 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)252

28、01020105.2.2 IS-95 CDMA系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口 第一層是數(shù)字無線信道的物理層，包括與傳輸?shù)谝粚邮菙?shù)字無線信道的物理層，包括與傳輸相關(guān)的功能，如基帶調(diào)制、編碼、組幀和射頻調(diào)制等。相關(guān)的功能，如基帶調(diào)制、編碼、組幀和射頻調(diào)制等。第一層和第二層之間是一個復用子層，允許用戶數(shù)據(jù)第一層和第二層之間是一個復用子層，允許用戶數(shù)據(jù)和信令共享數(shù)字無線信道。對于用戶數(shù)據(jù)，復用子層和信令共享數(shù)字無線信道。對于用戶數(shù)據(jù)，復用子層的協(xié)議分層是與業(yè)務(wù)選擇有關(guān)的。的協(xié)議分層是與業(yè)務(wù)選擇有關(guān)的。 復用子層上面是第二層，該層信令協(xié)議的目標復用子層上面是第二層，該層信令協(xié)議的目標是在基站與移動臺之間可靠傳輸?shù)谌龑?/p>

29、信令協(xié)議，例是在基站與移動臺之間可靠傳輸?shù)谌龑有帕顓f(xié)議，例如消息重發(fā)、各種信道統(tǒng)計和復制檢測。信令層是關(guān)如消息重發(fā)、各種信道統(tǒng)計和復制檢測。信令層是關(guān)于呼叫處理、無線信道控制和移動臺控制的信令協(xié)議，于呼叫處理、無線信道控制和移動臺控制的信令協(xié)議，如呼叫建立、切換、功率控制和移動臺鎖定等。如呼叫建立、切換、功率控制和移動臺鎖定等。 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)26201020105.2.2 IS-95 CDMA系統(tǒng)接口系統(tǒng)接口3. A接口的信令協(xié)議接口的信令協(xié)議 A接口是接口是BSS和和MSC之間的接口，此接口中把之間的接口，此接口中把BSS看作一體?？醋饕惑w

30、。A接口支持向接口支持向CDMA用戶提供的業(yè)務(wù)，同時允許在用戶提供的業(yè)務(wù)，同時允許在PLMN內(nèi)分配內(nèi)分配無線資源及對這些資源的操作和維護。無線資源及對這些資源的操作和維護。 4. MAP MAP(移動應(yīng)用移動應(yīng)用)協(xié)議是移動通信系統(tǒng)之間操作的接口協(xié)議，協(xié)議是移動通信系統(tǒng)之間操作的接口協(xié)議，它包括以它包括以MSC為中心，與其它系統(tǒng)模塊的信令聯(lián)系為中心，與其它系統(tǒng)模塊的信令聯(lián)系(例如，與另例如，與另一系統(tǒng)的一系統(tǒng)的MSC、VLR、HLR、AC)以及各系統(tǒng)模塊彼此的連接。以及各系統(tǒng)模塊彼此的連接。 系統(tǒng)間切換信息流程。系統(tǒng)間切換信息流程。 自動漫游信息流程。自動漫游信息流程。 操作、維護管理信息。操

31、作、維護管理信息。 信令協(xié)議。信令協(xié)議。 信令程序。信令程序。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)2720102010 5.3 IS-95 CDMA系統(tǒng)的無線鏈路系統(tǒng)的無線鏈路5.3.1 IS-95前向信道5.3.2 IS-95反向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)2820102010 IS-95是一個頻分雙工（是一個頻分雙工（FDD）系統(tǒng)。前向信）系統(tǒng)。前向信道和反向信道的工作頻率是不同的。道和反向信道的工作頻率是不同的。 對同一個對同一個IS-95蜂窩系統(tǒng)的某一個載頻，不同蜂窩系統(tǒng)的某一個載頻，不同的基站和同一基站的不同扇區(qū)以

32、及同一扇區(qū)下不同的的基站和同一基站的不同扇區(qū)以及同一扇區(qū)下不同的信道都是僅僅靠地址碼的良好的相關(guān)性來區(qū)分的，而信道都是僅僅靠地址碼的良好的相關(guān)性來區(qū)分的，而它們使用的頻率則是完全相同的。認識到這一點對學它們使用的頻率則是完全相同的。認識到這一點對學習習IS-95系統(tǒng)是至關(guān)重要的。系統(tǒng)是至關(guān)重要的。 在在IS-95系統(tǒng)中，區(qū)分基站站址的碼型是由一系統(tǒng)中，區(qū)分基站站址的碼型是由一個個PN碼序列生成的，碼序列生成的，PN序列周期為序列周期為215= 32768個碼片個碼片(chip)，并將此周期序列每隔，并將此周期序列每隔64碼片移位序列碼片移位序列作為一個碼，共可得到作為一個碼，共可得到 32 7

33、68/64：512個碼。個碼。這就是說，在這就是說，在1.25MHz帶寬的帶寬的CDMA蜂窩系統(tǒng)中，蜂窩系統(tǒng)中，可區(qū)分多達可區(qū)分多達512個基站個基站(或扇區(qū)站或扇區(qū)站)。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)29201020101.前向鏈路的組成前向鏈路的組成 前向鏈路中的邏輯信道由導頻信道前向鏈路中的邏輯信道由導頻信道(Pilot channel)、同步信道、同步信道(synchronizing channel)、尋呼信道、尋呼信道(paging channel)和前和前向業(yè)務(wù)信道向業(yè)務(wù)信道(traffic channel)等組成。等組成。 前向邏輯信道及其功能如

34、下：前向邏輯信道及其功能如下： 導頻信道。導頻信道。 同步信道。同步信道。 尋呼信道。尋呼信道。 前向業(yè)務(wù)信道。前向業(yè)務(wù)信道。5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3020102010前向碼分物理信道和邏輯信道配置如圖前向碼分物理信道和邏輯信道配置如圖5-6所示。所示。 5.3.1 IS-95前向信道前向信道 圖5-6 前向碼分物理信道和邏輯信道配置第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)31201020102.前向鏈路的結(jié)構(gòu)前向鏈路的結(jié)構(gòu)前向邏輯信道的結(jié)前向邏輯信道的結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖5-7所示。所示。（以

35、業(yè)務(wù)信道為例）（以業(yè)務(wù)信道為例）5.3.1 IS-95前向信道前向信道 圖5-7 前向CDMA信道結(jié)構(gòu)第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3220102010(1)擴頻和調(diào)制處理擴頻和調(diào)制處理 這個基站的前向鏈路信號，是由這個基站的前向鏈路信號，是由I支路和支路和Q支路的短碼支路的短碼PN序列序列(周期為周期為215)來識別的。短碼來識別的。短碼PN序列規(guī)定有序列規(guī)定有512個偏移，個偏移，其中每其中每64chip為一個偏移量。為一個偏移量。 用于用于QPSK的同相及正交支路的直接序列擴頻特征多項式分的同相及正交支路的直接序列擴頻特征多項式分別為：別為：同相同相I支

36、路支路PN序列序列 PI(x)=x15x13x9x8x7x5x11正交正交Q支路支路PN序列序列 PQ(x)=x15x12x11x10 x6x5x4x31 這里這里I，Q支路所用支路所用PN序列都是由序列都是由15級移位寄存器產(chǎn)生的級移位寄存器產(chǎn)生的m序列，其特征多項式的不同說明寄存器的反饋端不同，但其周序列，其特征多項式的不同說明寄存器的反饋端不同，但其周期都為期都為2151，為增強，為增強PN序列的平衡性，當每個周期出現(xiàn)序列的平衡性，當每個周期出現(xiàn)14個連個連“0”時，插入一個時，插入一個“0”，這樣就得到了所需的，這樣就得到了所需的PN序列的長序列的長度度215。 5.3.1 IS-95

37、前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3320102010導頻信道導頻信道 導頻信道使用導頻信道使用Walsh函數(shù)的函數(shù)的W0，以及正交的，以及正交的PN碼對（碼對（I，Q）構(gòu)成，每個基站就由這一對經(jīng)過時）構(gòu)成，每個基站就由這一對經(jīng)過時間偏置的間偏置的PN序列作為前向鏈路的識別標志。導頻信道序列作為前向鏈路的識別標志。導頻信道在在CDMA前向信道上連續(xù)發(fā)送，其作用是便于本基站前向信道上連續(xù)發(fā)送，其作用是便于本基站收發(fā)信機覆蓋下的移動臺進行初始同步和切換。收發(fā)信機覆蓋下的移動臺進行初始同步和切換。 導頻信道的時間周期為導頻信道的時間周期為2s，每偶數(shù)秒

38、的開始作為，每偶數(shù)秒的開始作為PN序列的序列的0偏移定時。在導頻信道中，因為導頻信號偏移定時。在導頻信道中，因為導頻信號長為長為26.66 ms，所以每，所以每2s可發(fā)送導頻信號可發(fā)送導頻信號75次次(7526.66ms2s)。 移動臺捕獲導頻信道后，便可建立同步信道，移動臺捕獲導頻信道后，便可建立同步信道，并獲取同步信息。并獲取同步信息。5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3420102010同步信道同步信道 同步信道是以固定速率同步信道是以固定速率1.2kb/s在前向鏈路上在前向鏈路上發(fā)送信息的信道，幀長為發(fā)送信息的信道，

39、幀長為20ms，通常使用，通常使用W32信道。信道。 同步信道消息包括本小區(qū)支持的同步信道消息包括本小區(qū)支持的CDMA協(xié)議版本、與協(xié)議版本、與本基站配合工作的移動臺所需要的最低協(xié)議版本、本本基站配合工作的移動臺所需要的最低協(xié)議版本、本小區(qū)的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)識別碼、本小區(qū)的小區(qū)的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)識別碼、本小區(qū)的PN碼的偏置、尋碼的偏置、尋呼信道的速率、包括本地時間偏置在內(nèi)的時間參數(shù)等。呼信道的速率、包括本地時間偏置在內(nèi)的時間參數(shù)等。同步信道用來給本小區(qū)的移動臺捕獲初始時間同步，同步信道用來給本小區(qū)的移動臺捕獲初始時間同步，使移動臺與基站進行時鐘校準，為雙方建立鏈路提供使移動臺與基站進行時鐘校準，為雙方建立鏈

40、路提供碼同步。同步信道發(fā)送的某個信息包括長碼反饋移位碼同步。同步信道發(fā)送的某個信息包括長碼反饋移位寄存器未來寄存器未來320ms的狀態(tài)。移動臺通過讀取這個信的狀態(tài)。移動臺通過讀取這個信道，將數(shù)據(jù)裝載到其長碼發(fā)生器中，然后在適當?shù)臅r道，將數(shù)據(jù)裝載到其長碼發(fā)生器中，然后在適當?shù)臅r間啟動發(fā)生器。一旦完成這一步，間啟動發(fā)生器。一旦完成這一步，CDMA移動臺便獲移動臺便獲得了完全同步。得了完全同步。 5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3520102010尋呼信道尋呼信道 尋呼信道用來傳送系統(tǒng)開銷信息和移動臺特定信息，是前向?qū)ず粜诺烙脕?/p>

41、傳送系統(tǒng)開銷信息和移動臺特定信息，是前向信道的數(shù)字控制信道。它以信道的數(shù)字控制信道。它以4.8kb/s或或9.6kb/s的固定速率發(fā)送信的固定速率發(fā)送信息，幀長為息，幀長為20ms。在給定的系統(tǒng)中所有尋呼信道的速率相同。在給定的系統(tǒng)中所有尋呼信道的速率相同。所有使所有使CDMA基站正常工作的參數(shù)和信令都由尋呼信道控制?；菊９ぷ鞯膮?shù)和信令都由尋呼信道控制。 尋呼信道支持一系列提供信息的消息，并發(fā)送這些消息。系尋呼信道支持一系列提供信息的消息，并發(fā)送這些消息。系統(tǒng)參數(shù)消息向移動臺提供系統(tǒng)信息，其中包括網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和基站統(tǒng)參數(shù)消息向移動臺提供系統(tǒng)信息，其中包括網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和基站的系統(tǒng)碼，尋呼信道的

42、數(shù)目，登記信息和軟切換的門限。接入?yún)⒌南到y(tǒng)碼，尋呼信道的數(shù)目，登記信息和軟切換的門限。接入?yún)?shù)消息向移動臺提供與發(fā)起呼叫時的接入嘗試有關(guān)的信息。鄰居數(shù)消息向移動臺提供與發(fā)起呼叫時的接入嘗試有關(guān)的信息。鄰居列表消息向移動臺提供周圍基站的列表消息向移動臺提供周圍基站的PN偏置，這些基站可能成為軟偏置，這些基站可能成為軟切換時的目標基站。切換時的目標基站。CDMA信道列表消息報告本基站支持的信道列表消息報告本基站支持的CDMA載波頻率的數(shù)目和鄰近基站的配置。信道支配消息用于傳載波頻率的數(shù)目和鄰近基站的配置。信道支配消息用于傳輸將移動臺支配到業(yè)務(wù)信道所需的信息。輸將移動臺支配到業(yè)務(wù)信道所需的信息。5.

43、3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3620102010業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道 業(yè)務(wù)信道用來傳送用戶信息和信令信息。其每業(yè)務(wù)信道用來傳送用戶信息和信令信息。其每一幀的速率是可變的，即為一幀的速率是可變的，即為9.6 kb/s、4.8kb/s、2.4kb/s、1.2kb/s，幀長，幀長20ms，不同數(shù)據(jù)速率的，不同數(shù)據(jù)速率的發(fā)送能量是不一樣的，如表發(fā)送能量是不一樣的，如表5-2所示。所示。5.3.1 IS-95前向信道前向信道 表表5-2 各種數(shù)據(jù)速率的發(fā)送符號能量各種數(shù)據(jù)速率的發(fā)送符號能量第第5章章IS-95 CDMA和和cdma200

44、0-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3720102010 在每個業(yè)務(wù)信道中，包含向移動臺傳送在每個業(yè)務(wù)信道中，包含向移動臺傳送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和功率控制的信息的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和功率控制的信息 (功率控制子信功率控制子信道道)，功率控制子信道用于向移動臺發(fā)送功率控，功率控制子信道用于向移動臺發(fā)送功率控制的信息。制的信息。 幀質(zhì)量指示的功能有兩個：一個是幀校幀質(zhì)量指示的功能有兩個：一個是幀校驗，指示該幀是否有錯；另一個是可指示傳輸驗，指示該幀是否有錯；另一個是可指示傳輸速率，因為低傳輸速率時無幀質(zhì)量指示位。速率，因為低傳輸速率時無幀質(zhì)量指示位。(2)基帶濾波基帶濾波 在擴頻操作以后，在擴頻操作以后，I和和Q支路脈沖被加至支路脈沖

45、被加至I和和Q基帶濾波器的輸入端。基帶濾波器的主要基帶濾波器的輸入端。基帶濾波器的主要作用是有效減少碼間干擾和被調(diào)制信號的頻譜作用是有效減少碼間干擾和被調(diào)制信號的頻譜寬度。寬度。 5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3820102010(3)數(shù)據(jù)擾亂數(shù)據(jù)擾亂 尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)擾亂尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)擾亂(data scrambling)，目的是為了數(shù)，目的是為了數(shù)據(jù)安全。如圖據(jù)安全。如圖5-8所示。長碼產(chǎn)生器生成碼片速率為所示。長碼產(chǎn)生器生成碼片速率為1.228 8Mc/s的序列，分的序列，分頻器每頻器每6

46、4chip抽取其第一個抽取其第一個chip作為擾碼，則有速率為作為擾碼，則有速率為 (1.2288Mc/s)/64=19.2ks/s的擾碼。的擾碼。 5.3.1 IS-95前向信道前向信道 圖5-8 前向鏈路的數(shù)據(jù)擾亂第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)3920102010(4)長碼長碼 長碼周期為長碼周期為421個碼片，速率為個碼片，速率為1.228 8Mcps，它與掩碼共，它與掩碼共同形成用戶的識別碼。長同形成用戶的識別碼。長PN碼的序列特征多項式為碼的序列特征多項式為5.3.1 IS-95前向信道前向信道 235671016171819212225262731

47、333542( )1P xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 長碼發(fā)生器的結(jié)構(gòu)如圖長碼發(fā)生器的結(jié)構(gòu)如圖5-9所示所示。 圖5-9 長碼發(fā)生器第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)4020102010(5)掩碼掩碼 掩碼是一個掩碼是一個42位的二進制序列。為了保密，位的二進制序列。為了保密，42位移位寄存器的各級輸位移位寄存器的各級輸出與長碼掩碼一一進行模出與長碼掩碼一一進行模2內(nèi)乘生成長碼序列。其結(jié)構(gòu)如圖內(nèi)乘生成長碼序列。其結(jié)構(gòu)如圖5-10所示。所示。 業(yè)務(wù)信道的掩碼使用公共掩碼或?qū)Ｓ醚诖a。公共掩碼的格式如圖業(yè)務(wù)信道的掩碼使用公共掩碼或?qū)Ｓ醚诖a。公共掩碼的格式如

48、圖5-10(a)所示。它使用了置換后的電子序列號所示。它使用了置換后的電子序列號(ESN)。ESN是設(shè)備制造廠家給是設(shè)備制造廠家給移動臺的移動臺的32位設(shè)備序號。位設(shè)備序號。5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)4120102010(6)卷積編碼卷積編碼 在在IS-95中前向鏈路，同步信道、尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道中中前向鏈路，同步信道、尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道中的信息在傳輸前都要進行卷積編碼。其編碼碼率為的信息在傳輸前都要進行卷積編碼。其編碼碼率為1/2，約束長度為，約束長度為9，卷積碼的生成函數(shù)為，卷積碼的生成函數(shù)為 5.3.1

49、 IS-95前向信道前向信道 圖圖5-11表示了約束長度表示了約束長度K=9、碼率、碼率r=1/2、生成函數(shù)為、生成函數(shù)為g0和和g1的卷積碼編碼器。編碼器的初始狀態(tài)為全零。的卷積碼編碼器。編碼器的初始狀態(tài)為全零。 圖5-11 K=9、r=1/2的卷積編碼器第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)4220102010(7)交織編碼交織編碼 塊交織編碼的目的是將多徑衰落引起的突發(fā)性誤碼變塊交織編碼的目的是將多徑衰落引起的突發(fā)性誤碼變?yōu)殡S機性差錯。交織深度越大其應(yīng)對突發(fā)性誤碼的能力就為隨機性差錯。交織深度越大其應(yīng)對突發(fā)性誤碼的能力就越強，當然時延也就越大，同步信道的交織算法

50、是用越強，當然時延也就越大，同步信道的交織算法是用168的矩陣。業(yè)務(wù)和尋呼信道的交織算法是用的矩陣。業(yè)務(wù)和尋呼信道的交織算法是用2416的矩陣。的矩陣。(8)變速率聲碼器和變速率傳輸控制變速率聲碼器和變速率傳輸控制 在通話過程中，語音信號是有間斷的。據(jù)統(tǒng)計僅有在通話過程中，語音信號是有間斷的。據(jù)統(tǒng)計僅有40的時間是有效的通話時間。在的時間是有效的通話時間。在IS-95系統(tǒng)中采用了系統(tǒng)中采用了可變速率的聲碼器算法，分為全速率、半速率、可變速率的聲碼器算法，分為全速率、半速率、1/4速率速率和和1/8速率等。由于在傳輸過程中語音信號的數(shù)據(jù)速率是速率等。由于在傳輸過程中語音信號的數(shù)據(jù)速率是變化的，在

51、低速率時，降低信號發(fā)射功率，減少對其它用變化的，在低速率時，降低信號發(fā)射功率，減少對其它用戶的干擾，增加系統(tǒng)容量。在戶的干擾，增加系統(tǒng)容量。在IS-95系統(tǒng)中，前向鏈路信系統(tǒng)中，前向鏈路信號是連續(xù)傳輸?shù)?，不同的?shù)據(jù)速率控制發(fā)送不同的功率。號是連續(xù)傳輸?shù)模煌臄?shù)據(jù)速率控制發(fā)送不同的功率。5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)4320102010圖圖5-12 功率控制子信道結(jié)構(gòu)和功率控制比特的插入功率控制子信道結(jié)構(gòu)和功率控制比特的插入5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系

52、統(tǒng)系統(tǒng)4420102010圖圖5-12 功率控制比特的插入位置功率控制比特的插入位置 5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)4520102010 需要指出的是，功率控制子信道中由于每個功控比需要指出的是，功率控制子信道中由于每個功控比特要替換掉前向業(yè)務(wù)信道中已擾碼流中的兩位已調(diào)信號，特要替換掉前向業(yè)務(wù)信道中已擾碼流中的兩位已調(diào)信號，按概率計算將產(chǎn)生按概率計算將產(chǎn)生800b/s的誤碼。的誤碼。(6)隨路信道隨路信道 隨路信道是在業(yè)務(wù)信道中伴生的子信道。不論前向隨路信道是在業(yè)務(wù)信道中伴生的子信道。不論前向業(yè)務(wù)信道還是反向業(yè)務(wù)信道，都

53、提供基本業(yè)務(wù)信道、基本業(yè)務(wù)信道還是反向業(yè)務(wù)信道，都提供基本業(yè)務(wù)信道、基本業(yè)務(wù)與隨路信令信道以及基本業(yè)務(wù)與輔助業(yè)務(wù)信道。隨路業(yè)務(wù)與隨路信令信道以及基本業(yè)務(wù)與輔助業(yè)務(wù)信道。隨路信道的類型，除了具有不同比率的隨路信道方式外，還包信道的類型，除了具有不同比率的隨路信道方式外，還包括只傳基本業(yè)務(wù)的方式和只傳信令的方式。括只傳基本業(yè)務(wù)的方式和只傳信令的方式。 5.3.1 IS-95前向信道前向信道 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)46201020101.反向鏈路的組成反向鏈路的組成 反向鏈路中的邏輯信道由反向接入信道和反向業(yè)務(wù)信道組成，如反向鏈路中的邏輯信道由反向接入信道和

54、反向業(yè)務(wù)信道組成，如圖圖5-13所示。所示。5.3.2 IS-95反向信道反向信道圖5-13 反向碼分物理信道和邏輯信道配置 第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)4720102010 反向邏輯信道及其功能如下：反向邏輯信道及其功能如下： 接入信道是一個隨機接入信道，網(wǎng)內(nèi)移動臺可隨機接入信道是一個隨機接入信道，網(wǎng)內(nèi)移動臺可隨機占用此信道發(fā)起呼叫及傳送應(yīng)答信息。占用此信道發(fā)起呼叫及傳送應(yīng)答信息。 反向業(yè)務(wù)信道反向業(yè)務(wù)信道(F-TCH)，即供移動臺到基站之間通信，即供移動臺到基站之間通信，它與前向業(yè)務(wù)信道一樣，用于傳送用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，同時也它與前向業(yè)務(wù)信道一樣，用于傳送用戶

55、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，同時也傳送信令信息，如功率控制信道。傳送信令信息，如功率控制信道。 反向鏈路沒有導頻信道，所以基站接收反向鏈路的信反向鏈路沒有導頻信道，所以基站接收反向鏈路的信號時，只能使用非相干解調(diào)，調(diào)制方式為號時，只能使用非相干解調(diào)，調(diào)制方式為OQPSK。5.3.2 IS-95反向信道反向信道第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)48201020102. 反向鏈路的結(jié)構(gòu)如圖反向鏈路的結(jié)構(gòu)如圖 5-14所示。（以業(yè)務(wù)信道為例）所示。（以業(yè)務(wù)信道為例）5.3.2 IS-95反向信道反向信道圖 5-14 反向鏈路CDMA的信道結(jié)構(gòu)第第5章章IS-95 CDMA和和cdma20

56、00-1x系統(tǒng)系統(tǒng)4920102010(1)反向鏈路反向鏈路CDMA信道信道 反向鏈路由反向接入信道和反向業(yè)務(wù)信道組成。其中反向接入信反向鏈路由反向接入信道和反向業(yè)務(wù)信道組成。其中反向接入信道的傳輸數(shù)據(jù)率固定為道的傳輸數(shù)據(jù)率固定為4.8kb/s，不同的接入信道由不同的長碼序列來，不同的接入信道由不同的長碼序列來區(qū)分。反向業(yè)務(wù)信道的傳輸數(shù)據(jù)率為區(qū)分。反向業(yè)務(wù)信道的傳輸數(shù)據(jù)率為9.6/4.8/2.4/1.2kb/s可變，由可變，由不同用戶掩碼產(chǎn)生的長碼序列來識別不同的業(yè)務(wù)信道，反向鏈路的數(shù)據(jù)不同用戶掩碼產(chǎn)生的長碼序列來識別不同的業(yè)務(wù)信道，反向鏈路的數(shù)據(jù)傳輸幀長為傳輸幀長為20ms。 (2)反向鏈路

57、信號反向鏈路信號 反向接入信道的信源為反向接入信道的信源為88bit/幀，即速率為幀，即速率為88b/20ms=4.4kb/s。每幀附加供譯碼用的。每幀附加供譯碼用的8個尾比特，經(jīng)過編碼率個尾比特，經(jīng)過編碼率r=1/3的前向差錯控制編碼后，碼字符號的速率變?yōu)榈那跋虿铄e控制編碼后，碼字符號的速率變?yōu)?4.4ks/s。經(jīng)過。經(jīng)過兩次重復后符號速率為兩次重復后符號速率為28.8ks/s，然后經(jīng)分組交織處理后的速率不變。，然后經(jīng)分組交織處理后的速率不變。交織后的符號流每交織后的符號流每6位符號為一組，在正交調(diào)制器被位符號為一組，在正交調(diào)制器被64元元Walsh函數(shù)調(diào)函數(shù)調(diào)制，即每制，即每6位符號換位持

58、續(xù)時間的位符號換位持續(xù)時間的Walsh函數(shù)序列，其輸出的符號率為函數(shù)序列，其輸出的符號率為28.8ks/s/6=4.8ks/s。64元元Walsh函數(shù)正交調(diào)制原理如圖函數(shù)正交調(diào)制原理如圖5-15所示。所示。5.3.2 IS-95反向信道反向信道第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)5020102010圖圖5-15 反向鏈路反向鏈路CDMA信道結(jié)構(gòu)圖反向信道正交調(diào)制原理信道結(jié)構(gòu)圖反向信道正交調(diào)制原理5.3.2 IS-95反向信道反向信道正交調(diào)制器輸出的符號速率為正交調(diào)制器輸出的符號速率為4.8ks/s，Walsh序列的碼片速率序列的碼片速率為為4.864=307.2 k

59、c/s。調(diào)制器輸出的序列被長碼。調(diào)制器輸出的序列被長碼PN序列序列(242l)所擴頻，該所擴頻，該PN序列碼片率為序列碼片率為1.228 8 Mc/s。然后經(jīng)。然后經(jīng)I/Q支路分別被碼片速率為支路分別被碼片速率為1.228 8Mcps短碼短碼PN序列序列(215)擴擴展及展及OQPSK調(diào)制。調(diào)制。第第5章章IS-95 CDMA和和cdma2000-1x系統(tǒng)系統(tǒng)5120102010(3)可變數(shù)據(jù)率傳輸?？勺償?shù)據(jù)率傳輸。 由于是多種傳輸速率的信源，在設(shè)計反向業(yè)務(wù)信道由于是多種傳輸速率的信源，在設(shè)計反向業(yè)務(wù)信道時，不同數(shù)據(jù)傳輸時的多次重復次數(shù)是不同的，其目的是時，不同數(shù)據(jù)傳輸時的多次重復次數(shù)是不同的

60、，其目的是要保證在不同信源速率在交織前的編碼符號速率均相同，要保證在不同信源速率在交織前的編碼符號速率均相同，為為28.8ks/s。 圖圖5-14中的數(shù)據(jù)突發(fā)隨機化器中的數(shù)據(jù)突發(fā)隨機化器(Data Burst Randomizer)用于可變數(shù)據(jù)率傳輸它起一個選通門的用于可變數(shù)據(jù)率傳輸它起一個選通門的作用。當給定信源數(shù)據(jù)速率時，使進入多次重傳過程的每作用。當給定信源數(shù)據(jù)速率時，使進入多次重傳過程的每個碼符號只被選通一次，刪除重復的碼符號，以滿足選通個碼符號只被選通一次，刪除重復的碼符號，以滿足選通輸出功率的要求，并減少對工作在同一載波的反向信道的輸出功率的要求，并減少對工作在同一載波的反向信道的