第八章CDMA數(shù)字移動(dòng)通信

1、主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理什么是什么是CDMA Code Division Multiple Access （碼分多址）（碼分多址） CDMA是一種采用先進(jìn)無線擴(kuò)頻技術(shù)的數(shù)字通信多址接入是一種采用先進(jìn)無線擴(kuò)頻技術(shù)的數(shù)字通信多址接入方式。方式。 CDMA多址實(shí)現(xiàn)是給每一個(gè)信號分配一個(gè)偽隨機(jī)二進(jìn)制序多址實(shí)現(xiàn)是給每一個(gè)信號分配一個(gè)偽隨機(jī)二進(jìn)制序列進(jìn)行擴(kuò)頻，不同信號

2、的能量被分配到不同的偽隨機(jī)序列；列進(jìn)行擴(kuò)頻，不同信號的能量被分配到不同的偽隨機(jī)序列；在接收機(jī)中，信號用相關(guān)器加以分離，這種相關(guān)器只接收在接收機(jī)中，信號用相關(guān)器加以分離，這種相關(guān)器只接收選定的二進(jìn)制序列并壓縮其頻譜。選定的二進(jìn)制序列并壓縮其頻譜。CDMACDMA的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 完善的功率控制完善的功率控制 地址碼的選擇地址碼的選擇 軟切換軟切換 分集技術(shù)分集技術(shù) 語音編碼語音編碼 其他技術(shù)其他技術(shù)CDMACDMA的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn)大容量大容量 處理增益處理增益 QCDMA為為21dB，遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng)，使其抗干擾性好。遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng)，使其抗干擾性好。 Eb/N0 CDMA需求為需求為6dB

3、，模擬系統(tǒng)的模擬系統(tǒng)的C/I值為值為18dB。 通話占空比通話占空比 約為約為35，但由于，但由于CDMA采用了話音激活技術(shù)，使其容量翻倍。采用了話音激活技術(shù)，使其容量翻倍。 頻率復(fù)用系數(shù)頻率復(fù)用系數(shù) 由于由于CDMA的寬帶信道在每個(gè)小區(qū)都可以復(fù)用，所以的寬帶信道在每個(gè)小區(qū)都可以復(fù)用，所以CDMA的頻的頻 率復(fù)用系數(shù)幾乎為率復(fù)用系數(shù)幾乎為1，而模擬系統(tǒng)的復(fù)用系數(shù)約為，而模擬系統(tǒng)的復(fù)用系數(shù)約為1/7。 扇區(qū)化扇區(qū)化 在在CDMA系統(tǒng)中，由于不同的扇區(qū)可以使用相同的頻率，所以小系統(tǒng)中，由于不同的扇區(qū)可以使用相同的頻率，所以小 區(qū)容量將隨扇區(qū)數(shù)量增大而增大。區(qū)容量將隨扇區(qū)數(shù)量增大而增大。高質(zhì)量服務(wù)高

4、質(zhì)量服務(wù) CDMA可變速率聲碼器可變速率聲碼器 8k速率編碼可提供與速率編碼可提供與GSM13k編碼同等的話音質(zhì)量，而其編碼同等的話音質(zhì)量，而其13k速速 率編碼則可以提供接近或超過有限電話的質(zhì)量率編碼則可以提供接近或超過有限電話的質(zhì)量 分集技術(shù)分集技術(shù) 各種分集技術(shù)的采用，降低了系統(tǒng)對衰落的敏感性各種分集技術(shù)的采用，降低了系統(tǒng)對衰落的敏感性 軟切換技術(shù)軟切換技術(shù) 軟切換技術(shù)大大降低了切換掉話的可能性，實(shí)現(xiàn)了無縫切換，非軟切換技術(shù)大大降低了切換掉話的可能性，實(shí)現(xiàn)了無縫切換，非 常有利于數(shù)據(jù)移動(dòng)通信的實(shí)現(xiàn)。常有利于數(shù)據(jù)移動(dòng)通信的實(shí)現(xiàn)。可靠的保密性能可靠的保密性能 CDMA信號本身擾頻方式提供了高

5、度的保密性；多種加密、鑒權(quán)信號本身擾頻方式提供了高度的保密性；多種加密、鑒權(quán) 算法的引入使系統(tǒng)的保密性能盡一步完善。算法的引入使系統(tǒng)的保密性能盡一步完善。 8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信擴(kuò)頻通信：用來傳輸信息的信號帶寬用來傳輸信息的信號帶寬Bw遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信息本身遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信息本身 帶寬帶寬Bs的一種通信。的一種通信。擴(kuò)頻增益擴(kuò)頻增益

6、：Gp=Bw/Bs理論依據(jù)理論依據(jù)：C=Blog2(1+S/N)擴(kuò)頻方式擴(kuò)頻方式：DS（直接序列擴(kuò)頻）（直接序列擴(kuò)頻） FH（調(diào)頻擴(kuò)頻）（調(diào)頻擴(kuò)頻）解擴(kuò)解擴(kuò)： 利用接收信號和一個(gè)與發(fā)端同步的擴(kuò)頻碼進(jìn)行利用接收信號和一個(gè)與發(fā)端同步的擴(kuò)頻碼進(jìn)行 相關(guān)處理完成。相關(guān)處理完成。多址干擾多址干擾：多用戶干擾。多用戶干擾。8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇地址碼選擇的

7、要求地址碼選擇的要求 所選的地址碼應(yīng)能提供足夠數(shù)量的相關(guān)函數(shù)特性尖銳的碼系列，保證所選的地址碼應(yīng)能提供足夠數(shù)量的相關(guān)函數(shù)特性尖銳的碼系列，保證信號經(jīng)過地址碼解擴(kuò)后具有較高的信噪比。地址碼提供的碼序列應(yīng)接信號經(jīng)過地址碼解擴(kuò)后具有較高的信噪比。地址碼提供的碼序列應(yīng)接近白噪聲特性，同時(shí)編碼方案簡單，保證具有較快的同步建立速度。近白噪聲特性，同時(shí)編碼方案簡單，保證具有較快的同步建立速度。1.偽隨機(jī)序列偽隨機(jī)序列 偽隨機(jī)序列（偽隨機(jī)序列（PN）碼具有類似噪聲序列的性質(zhì)，是一種貌似隨機(jī)但）碼具有類似噪聲序列的性質(zhì)，是一種貌似隨機(jī)但實(shí)際上是有規(guī)律的周期性二進(jìn)制序列。常用的有：實(shí)際上是有規(guī)律的周期性二進(jìn)制序列

8、。常用的有：m序列、序列、gold序列、序列、M序列、序列、R-S碼和復(fù)合碼等。碼和復(fù)合碼等。CDMA系統(tǒng)中采用系統(tǒng)中采用m序列。序列。 地址碼的選擇地址碼的選擇m序列定義序列定義 “最長線性反饋移位寄存器序列最長線性反饋移位寄存器序列”的簡稱。如果的簡稱。如果r級線性移位寄存器序列的周期級線性移位寄存器序列的周期是是P=2r-1，則該移位序列為，則該移位序列為m序列。序列。m序列的基本性質(zhì)序列的基本性質(zhì) a. 周期是周期是P=2r-1，一個(gè)周期內(nèi)，一個(gè)周期內(nèi)，1的個(gè)數(shù)是的個(gè)數(shù)是2r-1，零的個(gè)數(shù)是，零的個(gè)數(shù)是2r-1-1，遍，遍 歷的狀態(tài)數(shù)為歷的狀態(tài)數(shù)為2r-1。 b. 在一個(gè)周期內(nèi)，共有在

9、一個(gè)周期內(nèi)，共有2r-1個(gè)游程，游程長度為個(gè)游程，游程長度為k的個(gè)數(shù)占總游程個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)占總游程個(gè)數(shù) 的比例是的比例是1/2k。長度為。長度為r的的1游程和長度為游程和長度為r-1的的0游程各有一個(gè)。游程各有一個(gè)。 c. m序列和其移位后的序列逐位模序列和其移位后的序列逐位模2加，所得的序列還是加，所得的序列還是m序列，只是序列，只是 相位不同。相位不同。 d. 具有雙值自相關(guān)特性。具有雙值自相關(guān)特性。地址碼的選擇地址碼的選擇地址碼的選擇地址碼的選擇2. PN碼的捕獲碼的捕獲CDMA中，中，PN碼的碼捕獲采用兩段搜索算法，實(shí)現(xiàn)快速捕獲。碼的碼捕獲采用兩段搜索算法，實(shí)現(xiàn)快速捕獲。實(shí)現(xiàn)過程如下：實(shí)現(xiàn)

10、過程如下：a. 在相關(guān)解調(diào)過程中，先設(shè)置一較低門限，然后相關(guān)解調(diào)在相關(guān)解調(diào)過程中，先設(shè)置一較低門限，然后相關(guān)解調(diào)PN碼的一小段，碼的一小段，如果沒有超過門限，則表明在該相位無有用信號，將相位后移一段，再如果沒有超過門限，則表明在該相位無有用信號，將相位后移一段，再作相關(guān)解調(diào)。作相關(guān)解調(diào)。b. 如果超過門限了，在該相位再作更長一段如果超過門限了，在該相位再作更長一段PN碼的相關(guān)解調(diào)，以判定該相碼的相關(guān)解調(diào)，以判定該相位是否有有用信號。位是否有有用信號。c. 每次移每次移PN碼的半個(gè)比特的長度。碼的半個(gè)比特的長度。Walsh碼碼 Walsh碼碼是一種非正弦的完備正交函數(shù)系，由于它僅有是一種非正弦的

11、完備正交函數(shù)系，由于它僅有可能的取值可能的取值+1和和-1（或（或0，1），比較適合用來表達(dá)和處），比較適合用來表達(dá)和處理數(shù)字信號，它是由遞推公式產(chǎn)生，以證明其正交性的理數(shù)字信號，它是由遞推公式產(chǎn)生，以證明其正交性的數(shù)學(xué)家數(shù)學(xué)家Walsh命名的。命名的。 遞推公式：遞推公式：111211211111NNNNNMMMMMMMMMMMWalsh碼的正交特性碼的正交特性 j)i (if 0j)i (if 1jWiW 23112312 BS . . d tdtdtdtc tc tc tW idtdtdtc td發(fā)調(diào)制進(jìn)一步調(diào)例制 31231 . 111 RX W j- -.PP RX c tW j00

12、tc tdtc tTXMSdtW idtdtW kW kdtc tW i發(fā)射收端進(jìn)一步解調(diào)3.IS-95CDMA中地址碼的應(yīng)用中地址碼的應(yīng)用（1）PN短碼短碼 長度為長度為215-1的的m序列，用于對前向信道進(jìn)行正交調(diào)制，不同的序列，用于對前向信道進(jìn)行正交調(diào)制，不同的 基站或扇區(qū)使用不同相位的基站或扇區(qū)使用不同相位的m序列進(jìn)行調(diào)制，其相位差至少為序列進(jìn)行調(diào)制，其相位差至少為64個(gè)個(gè) 比特，這樣最多有比特，這樣最多有512個(gè)不同的相位可用，碼速率為個(gè)不同的相位可用，碼速率為1.2288Mchip/s 1 offset = 64（chip） （ 215-1）/64 = 512（offset） 1

13、chip 244m （1個(gè)碼長對應(yīng)的實(shí)際空中距離）個(gè)碼長對應(yīng)的實(shí)際空中距離） 1 offset 15.616km IS-95標(biāo)準(zhǔn)建議扇區(qū)間間隔至少為標(biāo)準(zhǔn)建議扇區(qū)間間隔至少為1 offset 在反向信道中，在反向信道中，PN短碼也用于正交擴(kuò)頻調(diào)制，其相位偏置為短碼也用于正交擴(kuò)頻調(diào)制，其相位偏置為0。（2）PN長碼長碼 在前向信道中，長度為在前向信道中，長度為242-1的的m序列用于對業(yè)務(wù)信道進(jìn)行擾碼序列用于對業(yè)務(wù)信道進(jìn)行擾碼 （注意不是用作擴(kuò)頻，在前向信道中是使用正交的（注意不是用作擴(kuò)頻，在前向信道中是使用正交的Walsh碼進(jìn)行擴(kuò)頻）碼進(jìn)行擴(kuò)頻） 在反向信道中，長度為在反向信道中，長度為242-

14、1的的m序列用于直接進(jìn)行擴(kuò)頻，每個(gè)用戶序列用于直接進(jìn)行擴(kuò)頻，每個(gè)用戶都分配了一個(gè)都分配了一個(gè)m序列的相位，這個(gè)相位是由用戶的序列的相位，這個(gè)相位是由用戶的ESN（移動(dòng)臺的電子（移動(dòng)臺的電子序號）計(jì)算出來的，這些序號）計(jì)算出來的，這些m序列的相位是隨機(jī)分布且不會重復(fù)的。序列的相位是隨機(jī)分布且不會重復(fù)的。 (242-1)/64 69億億（3）Walsh碼（碼（6464） 在前向信道中，正交的在前向信道中，正交的Walsh碼用于正交擴(kuò)頻，并起著劃分邏輯信碼用于正交擴(kuò)頻，并起著劃分邏輯信道的作用。道的作用。W(0)導(dǎo)頻，導(dǎo)頻，W(32) 同步信道，同步信道，W(1) W(7)尋呼信道，尋呼信道，其余為

15、業(yè)務(wù)信道。其余為業(yè)務(wù)信道。 在反向信道中，在反向信道中，Walsh碼用于碼用于64進(jìn)制正交調(diào)制。進(jìn)制正交調(diào)制。8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)物理信道物理信道 頻段：頻段： 800MHz 825 835 (MS發(fā)）發(fā)） 870 880 (BS發(fā)）發(fā)） 雙工間隔：雙工間隔： 45MHz 頻道間隔：頻道間隔： 1.23MHz邏輯信道邏輯信道 業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)

16、信道 控制信道控制信道 前向：前向： 導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道 反向：反向： 接入信道接入信道前向信道結(jié)構(gòu)前向信道結(jié)構(gòu)前向前向CDMA信道信道（基站所發(fā)的基站所發(fā)的1.23MHz無線信道無線信道）導(dǎo)頻導(dǎo)頻信道信道業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)信道信道55業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)信道信道25業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)信道信道24業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)信道信道N業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)信道信道1尋呼尋呼信道信道7尋呼尋呼信道信道1同步同步信道信道業(yè)業(yè) 務(wù)務(wù) 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)移動(dòng)臺功率移動(dòng)臺功率控制子信道控制子信道W0W32W1W7W8W31W33W63至至至至至至前向信道包含有前向信道包含有：導(dǎo)頻信道導(dǎo)頻信道 1 個(gè)個(gè)同步信道同步信道 1 個(gè)個(gè)（可改作業(yè)務(wù)

17、信道可改作業(yè)務(wù)信道）尋呼信道尋呼信道 7 個(gè)個(gè)（可改作業(yè)務(wù)信道可改作業(yè)務(wù)信道）業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道 55個(gè)個(gè)（最多最多63個(gè)個(gè)）導(dǎo)頻信道（導(dǎo)頻信道（W0） 導(dǎo)頻信道在導(dǎo)頻信道在CDMA前向信道上是不停發(fā)射的，它為覆蓋區(qū)內(nèi)前向信道上是不停發(fā)射的，它為覆蓋區(qū)內(nèi)所所 有移動(dòng)臺提供相位、時(shí)間和信號強(qiáng)度的參考，被用于前向鏈有移動(dòng)臺提供相位、時(shí)間和信號強(qiáng)度的參考，被用于前向鏈路路 的相干解調(diào)、同步和切換。的相干解調(diào)、同步和切換。 導(dǎo)頻信道導(dǎo)頻信道特征特征：發(fā)送的是發(fā)送的是未被調(diào)制、不含有任何信息和數(shù)據(jù)的擴(kuò)頻信號未被調(diào)制、不含有任何信息和數(shù)據(jù)的擴(kuò)頻信號 總是總是由由W0擴(kuò)頻擴(kuò)頻，任何時(shí)延對其都無影響，有利于，任

18、何時(shí)延對其都無影響，有利于MS的接收的接收由由正交的短碼調(diào)制正交的短碼調(diào)制，短碼的，短碼的offset是預(yù)先分配給所服務(wù)的是預(yù)先分配給所服務(wù)的cell或或 sector的。正交和同相的短碼具有同樣的長度、速度和相位，的。正交和同相的短碼具有同樣的長度、速度和相位， 然后由不同排列的移位寄存器產(chǎn)生。然后由不同排列的移位寄存器產(chǎn)生。與其他邏輯信道相比，導(dǎo)頻信道的與其他邏輯信道相比，導(dǎo)頻信道的發(fā)射功率相對較高發(fā)射功率相對較高，它的功率定，它的功率定義了義了cell或或sector的覆蓋范圍。的覆蓋范圍。同步信道同步信道 （W32） 在基站覆蓋區(qū)中開機(jī)狀態(tài)的移動(dòng)臺利用它來獲得出示的時(shí)間在基站覆蓋區(qū)中開

19、機(jī)狀態(tài)的移動(dòng)臺利用它來獲得出示的時(shí)間同步。同步。 同步信道的比特率是同步信道的比特率是1200bit/s，幀長為，幀長為26.666 ms，同步信，同步信道使用道使用 的導(dǎo)頻的導(dǎo)頻PN序列偏置與同一前向信道的導(dǎo)頻信道上使用的相同。序列偏置與同一前向信道的導(dǎo)頻信道上使用的相同。 同步信道和其他所有信道是用相同的導(dǎo)頻同步信道和其他所有信道是用相同的導(dǎo)頻PN序列進(jìn)行調(diào)制的，序列進(jìn)行調(diào)制的，并并 且同一前向信道上的幀和交織器定時(shí)器也是導(dǎo)頻且同一前向信道上的幀和交織器定時(shí)器也是導(dǎo)頻PN序列進(jìn)行序列進(jìn)行校準(zhǔn)的。校準(zhǔn)的。 此信道上只有一個(gè)信息：此信道上只有一個(gè)信息：Sync chan message，所含的

20、參數(shù)，所含的參數(shù)有：系統(tǒng)識別號、網(wǎng)絡(luò)識別號、短碼偏置、系統(tǒng)定時(shí)、長碼狀態(tài)和有：系統(tǒng)識別號、網(wǎng)絡(luò)識別號、短碼偏置、系統(tǒng)定時(shí)、長碼狀態(tài)和尋呼信道速率等等。尋呼信道速率等等。尋呼信道尋呼信道W1W7 基站使用尋呼信道發(fā)送系統(tǒng)信息和移動(dòng)臺尋呼消息?；緦せ臼褂脤ず粜诺腊l(fā)送系統(tǒng)信息和移動(dòng)臺尋呼消息?；緦ず粜诺罏榫幪枮楹粜诺罏榫幪枮?的尋呼信道。尋呼信道發(fā)送的尋呼信道。尋呼信道發(fā)送9600bit/s或或4800bit/s固定速率的信息。在一給定的系統(tǒng)中所有尋呼信息發(fā)送數(shù)據(jù)速率相固定速率的信息。在一給定的系統(tǒng)中所有尋呼信息發(fā)送數(shù)據(jù)速率相同。尋呼信道幀長為同。尋呼信道幀長為20ms。 (4) 前向業(yè)務(wù)信道

21、前向業(yè)務(wù)信道WN 前向業(yè)務(wù)信道用戶呼叫中，向移動(dòng)臺發(fā)送用戶信息和信令信息。前向業(yè)務(wù)信道用戶呼叫中，向移動(dòng)臺發(fā)送用戶信息和信令信息。 前向業(yè)務(wù)信道是可變速率，為前向業(yè)務(wù)信道是可變速率，為9600、4800、2400、1200bit/s， 幀長度幀長度20ms，速率的選擇以幀為單位（數(shù)據(jù)速率是按幀改變，速率的選擇以幀為單位（數(shù)據(jù)速率是按幀改變 的），調(diào)制符號速率保持固定，這是通過碼符號重復(fù)實(shí)現(xiàn)的，即每的），調(diào)制符號速率保持固定，這是通過碼符號重復(fù)實(shí)現(xiàn)的，即每 秒秒19200符號，調(diào)制符號的能量與數(shù)據(jù)速率有管。符號，調(diào)制符號的能量與數(shù)據(jù)速率有管。 不同前向業(yè)務(wù)信道使用不同的幀偏置，前向業(yè)務(wù)信道幀與反

22、向不同前向業(yè)務(wù)信道使用不同的幀偏置，前向業(yè)務(wù)信道幀與反向 業(yè)務(wù)信道幀使用相同的幀偏置業(yè)務(wù)信道幀使用相同的幀偏置前向信道信號處理前向信道信號處理卷積編碼卷積編碼：卷積編碼率為：卷積編碼率為1/2，約束長度為，約束長度為9。簡單的說就是輸入一個(gè)數(shù)。簡單的說就是輸入一個(gè)數(shù) 據(jù)比特，輸出兩個(gè)碼符號。且在輸入數(shù)據(jù)比特流中，相鄰的據(jù)比特，輸出兩個(gè)碼符號。且在輸入數(shù)據(jù)比特流中，相鄰的9 個(gè)比特是相關(guān)的。個(gè)比特是相關(guān)的。碼符號重復(fù)：碼符號重復(fù)： 目的目的：為了適合塊交織和數(shù)據(jù)突發(fā)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的操作。反向業(yè)：為了適合塊交織和數(shù)據(jù)突發(fā)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的操作。反向業(yè) 務(wù)信的碼符號重復(fù)率隨數(shù)據(jù)率的不同而不同。務(wù)信的碼符號

23、重復(fù)率隨數(shù)據(jù)率的不同而不同。交織種類交織種類： 周期式、卷積式、偽隨機(jī)式周期式、卷積式、偽隨機(jī)式交織的作用交織的作用：抗快衰落：抗快衰落數(shù)據(jù)擾碼：數(shù)據(jù)擾碼： 用于尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道，作用是提供通信保密。用于尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道，作用是提供通信保密。長碼掩碼：長碼掩碼： 長碼序列只有一個(gè)，系統(tǒng)通過不同的長碼掩碼讓長碼發(fā)生器長碼序列只有一個(gè)，系統(tǒng)通過不同的長碼掩碼讓長碼發(fā)生器 產(chǎn)生不同初相的長碼序列。掩碼與所用的信道類型有關(guān)。產(chǎn)生不同初相的長碼序列。掩碼與所用的信道類型有關(guān)。長碼發(fā)生器長碼發(fā)生器：用一個(gè)：用一個(gè)42位的掩碼和序列發(fā)生器的位的掩碼和序列發(fā)生器的42位狀態(tài)矢量進(jìn)行位狀態(tài)矢量進(jìn)行

24、模模2積產(chǎn)生。積產(chǎn)生。尋呼信道的長碼掩碼：尋呼信道的長碼掩碼：前向業(yè)務(wù)信道長碼掩碼前向業(yè)務(wù)信道長碼掩碼 前向業(yè)務(wù)信道在長碼發(fā)生器當(dāng)中使用了兩種掩碼：共用掩碼和專用掩碼。前向業(yè)務(wù)信道在長碼發(fā)生器當(dāng)中使用了兩種掩碼：共用掩碼和專用掩碼。前向業(yè)務(wù)信道信息處理模塊前向業(yè)務(wù)信道信息處理模塊 業(yè)務(wù)信道幀質(zhì)量比特業(yè)務(wù)信道幀質(zhì)量比特 幀質(zhì)量比特是對除它本身和編碼尾比特之外的幀內(nèi)所有其他比特進(jìn)行幀質(zhì)量比特是對除它本身和編碼尾比特之外的幀內(nèi)所有其他比特進(jìn)行計(jì)算得到的結(jié)果。計(jì)算得到的結(jié)果。 功能：功能：(1) 確定該幀是否有錯(cuò)誤確定該幀是否有錯(cuò)誤 (2) 幫助確定該幀的速率幫助確定該幀的速率 尾比特尾比特 全置為零

25、全置為零 業(yè)務(wù)信道前綴業(yè)務(wù)信道前綴 由由192個(gè)個(gè)0組成的幀組成，以組成的幀組成，以9600bit/s的速率傳輸?shù)乃俾蕚鬏?無業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)無業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù) 由由16個(gè)個(gè)1和和8個(gè)個(gè)0構(gòu)成的幀組成，速率為構(gòu)成的幀組成，速率為1200bit/s反反 向向 信信 道道 及及 其其 信信 號號 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)反向信道結(jié)構(gòu)反向信道結(jié)構(gòu)反向信道包括反向信道包括接入信道接入信道和和反向業(yè)務(wù)信道反向業(yè)務(wù)信道，采用直接序列擴(kuò)頻，采用直接序列擴(kuò)頻接入信道：接入信道：032個(gè)個(gè)業(yè)務(wù)信道：業(yè)務(wù)信道：3264個(gè)個(gè)接入信道接入信道 移動(dòng)臺使用接入信道來發(fā)起同基站的通信以及響應(yīng)基站移動(dòng)臺使用接入信道來發(fā)起同基站的通信以及響應(yīng)基站

26、發(fā)來的尋呼信道消息。接入信道傳輸?shù)氖且粋€(gè)經(jīng)過編碼，交織以及發(fā)來的尋呼信道消息。接入信道傳輸?shù)氖且粋€(gè)經(jīng)過編碼，交織以及調(diào)制的擴(kuò)頻信號，由其共用長碼掩碼唯一識別。調(diào)制的擴(kuò)頻信號，由其共用長碼掩碼唯一識別。 a. 接入信道時(shí)間安排與尋呼信道的關(guān)系接入信道時(shí)間安排與尋呼信道的關(guān)系 移動(dòng)臺在接入信道上發(fā)送信息的速率固定為移動(dòng)臺在接入信道上發(fā)送信息的速率固定為4800bit/s，幀長度為幀長度為20ms。一個(gè)尋呼信道至少應(yīng)有一個(gè)反向接入信道與之相。一個(gè)尋呼信道至少應(yīng)有一個(gè)反向接入信道與之相對應(yīng)，最多可以對應(yīng)對應(yīng)，最多可以對應(yīng)32個(gè)反向個(gè)反向CDMA接入信道，標(biāo)號從接入信道，標(biāo)號從0到到31。每。每個(gè)接入信

27、道都應(yīng)與一個(gè)尋呼信道相關(guān)聯(lián)。個(gè)接入信道都應(yīng)與一個(gè)尋呼信道相關(guān)聯(lián)。接入信道信號處理接入信道信號處理b. 接入信道幀結(jié)構(gòu)接入信道幀結(jié)構(gòu) 反向反向CDMA接入信道幀由接入信道幀由88個(gè)信息比特和個(gè)信息比特和8個(gè)編碼尾比特構(gòu)成，個(gè)編碼尾比特構(gòu)成，沒有沒有CRC校驗(yàn)比特校驗(yàn)比特c. 接入信道掩碼接入信道掩碼88bit8bit信信息息比比特特編編碼碼尾尾比比特特20ms110001111ACNPCNBASE_IDPILOT PNd. 64進(jìn)制正交調(diào)制進(jìn)制正交調(diào)制 CDMA反向信道實(shí)際的碼元速率為反向信道實(shí)際的碼元速率為28800碼元碼元/秒，由于每秒，由于每6個(gè)符個(gè)符號被調(diào)制成一個(gè)調(diào)制碼元用于傳輸，所以調(diào)

28、制碼元傳輸速率為號被調(diào)制成一個(gè)調(diào)制碼元用于傳輸，所以調(diào)制碼元傳輸速率為4800調(diào)制碼元調(diào)制碼元/秒秒，每個(gè)調(diào)制碼元具有，每個(gè)調(diào)制碼元具有64個(gè)個(gè)Walsh碼片，這樣碼片，這樣Walsh碼片速率為固定的碼片速率為固定的480064 307.2kbit/s ，又因?yàn)槊恳粋€(gè)，又因?yàn)槊恳粋€(gè)Walsh碼片被擴(kuò)頻成碼片被擴(kuò)頻成4個(gè)個(gè)PN碼片，所以其最終的數(shù)據(jù)速率就是擴(kuò)頻碼片，所以其最終的數(shù)據(jù)速率就是擴(kuò)頻PN序列的速率，為序列的速率，為1.2288Mchip/s。 正交調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)正交調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)一個(gè)Walsh碼被誤讀為另一個(gè)的可能性很小碼被誤讀為另一個(gè)的可能性很小在在BS側(cè)，不一致接收被大大簡化，只需要

29、一個(gè)側(cè)，不一致接收被大大簡化，只需要一個(gè)64階濾波組合（寄階濾波組合（寄存器），就可有效管理來自所有存器），就可有效管理來自所有MS的不一致接收，比起區(qū)分非正的不一致接收，比起區(qū)分非正交，幾乎是隨機(jī)數(shù)據(jù)流，區(qū)分正交型是容易的，所以說是易于解調(diào)交，幾乎是隨機(jī)數(shù)據(jù)流，區(qū)分正交型是容易的，所以說是易于解調(diào)(1)提高擴(kuò)頻增益，增強(qiáng)抗干擾性能提高擴(kuò)頻增益，增強(qiáng)抗干擾性能QPSK和和OQPSK（P219）數(shù)據(jù)突發(fā)隨機(jī)化數(shù)據(jù)突發(fā)隨機(jī)化 產(chǎn)生產(chǎn)生“0”、“1”的屏蔽模式，隨機(jī)屏蔽掉由碼重復(fù)產(chǎn)生的冗的屏蔽模式，隨機(jī)屏蔽掉由碼重復(fù)產(chǎn)生的冗余數(shù)據(jù)，屏蔽模式是由發(fā)送的數(shù)據(jù)幀速率和從長碼發(fā)生器來規(guī)定的余數(shù)據(jù)，屏蔽模式是

30、由發(fā)送的數(shù)據(jù)幀速率和從長碼發(fā)生器來規(guī)定的14比特決定。比特決定。 反向業(yè)務(wù)信道信號處理反向業(yè)務(wù)信道信號處理8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理8.4 切換切換什么是軟切換什么是軟切換 所謂軟切換就是當(dāng)移動(dòng)臺需要跟一個(gè)新的基站通信時(shí)，并所謂軟切換就是當(dāng)移動(dòng)臺需要跟一個(gè)新的基站通信時(shí)，并不先中斷與原基站的聯(lián)系。軟切換不需改變頻率，只是在短碼的相不先中斷與原基站的聯(lián)系。軟切換不需改變頻率，只是在

31、短碼的相位上做調(diào)整。位上做調(diào)整。 軟切換使切換引起掉話的概率大大降低，從而保證了通軟切換使切換引起掉話的概率大大降低，從而保證了通信的可靠性。信的可靠性。 軟切換的類型軟切換的類型軟切換軟切換 不同基站的小區(qū)、不同基站的扇區(qū)之間不同基站的小區(qū)、不同基站的扇區(qū)之間更軟切換更軟切換 同一基站不同扇區(qū)之間，切換中不需要同一基站不同扇區(qū)之間，切換中不需要MSC參與參與2. 什么是硬切換什么是硬切換 移動(dòng)臺在不同頻道間的切換，是先斷后連上，若時(shí)長超過移動(dòng)臺在不同頻道間的切換，是先斷后連上，若時(shí)長超過200ms將引起掉話。將引起掉話。 切換類型切換類型 同一同一MSC或不同或不同MSC的不同的不同CDMA

32、頻道間的切換頻道間的切換 CDMA到模擬系統(tǒng)的切換到模擬系統(tǒng)的切換3. 3. 軟切換的實(shí)現(xiàn)軟切換的實(shí)現(xiàn) 導(dǎo)頻導(dǎo)頻 指導(dǎo)頻信道指導(dǎo)頻信道 導(dǎo)頻集合導(dǎo)頻集合 指所有具有相同頻率但不同指所有具有相同頻率但不同PN碼相位的導(dǎo)頻集碼相位的導(dǎo)頻集 有效導(dǎo)頻集有效導(dǎo)頻集： 與正在聯(lián)系的基站相對應(yīng)的導(dǎo)頻集合。與正在聯(lián)系的基站相對應(yīng)的導(dǎo)頻集合。 候選導(dǎo)頻集候選導(dǎo)頻集： 當(dāng)前不在有效導(dǎo)頻集里，但是已有足夠的強(qiáng)度表明與當(dāng)前不在有效導(dǎo)頻集里，但是已有足夠的強(qiáng)度表明與該導(dǎo)頻相對應(yīng)的基站的前向業(yè)務(wù)信道可以被成功解調(diào)的導(dǎo)頻集合。該導(dǎo)頻相對應(yīng)的基站的前向業(yè)務(wù)信道可以被成功解調(diào)的導(dǎo)頻集合。 相鄰導(dǎo)頻集相鄰導(dǎo)頻集： 當(dāng)前不在有效

33、導(dǎo)頻集和候選導(dǎo)頻集里，但根據(jù)地域劃當(dāng)前不在有效導(dǎo)頻集和候選導(dǎo)頻集里，但根據(jù)地域劃分處于相鄰區(qū)域的導(dǎo)頻集合。分處于相鄰區(qū)域的導(dǎo)頻集合。 剩余導(dǎo)頻集剩余導(dǎo)頻集： 不被包括在相鄰導(dǎo)頻集、候選導(dǎo)頻集和有效導(dǎo)頻集里不被包括在相鄰導(dǎo)頻集、候選導(dǎo)頻集和有效導(dǎo)頻集里的所有其他導(dǎo)頻的導(dǎo)頻集合。的所有其他導(dǎo)頻的導(dǎo)頻集合。切換參數(shù)切換參數(shù) T_ADD T_COMP T_DROP T_TDROP4.軟切換過程軟切換過程按導(dǎo)頻集合掃描導(dǎo)頻強(qiáng)度，當(dāng)小區(qū)按導(dǎo)頻集合掃描導(dǎo)頻強(qiáng)度，當(dāng)小區(qū)B的導(dǎo)頻強(qiáng)度達(dá)到的導(dǎo)頻強(qiáng)度達(dá)到T_ADD，移動(dòng)臺認(rèn)為該導(dǎo)頻，移動(dòng)臺認(rèn)為該導(dǎo)頻已經(jīng)能夠正確解調(diào)，將該導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到已經(jīng)能夠正確解調(diào)，將該導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到候選集

34、合候選集合并向原基站并向原基站A發(fā)送一條導(dǎo)頻強(qiáng)度測量發(fā)送一條導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息；消息；當(dāng)小區(qū)當(dāng)小區(qū)B的導(dǎo)頻強(qiáng)度超過的導(dǎo)頻強(qiáng)度超過Pact+0.5T_COMP，移動(dòng)交換中心通過原基站，移動(dòng)交換中心通過原基站A發(fā)送一發(fā)送一個(gè)切換指示信息；個(gè)切換指示信息；移動(dòng)臺將此導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到移動(dòng)臺將此導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到有效導(dǎo)頻集有效導(dǎo)頻集并發(fā)送一個(gè)切換完成信息。此時(shí)移動(dòng)臺與并發(fā)送一個(gè)切換完成信息。此時(shí)移動(dòng)臺與基站基站A和基站和基站B同時(shí)進(jìn)行通信；同時(shí)進(jìn)行通信；當(dāng)基站當(dāng)基站A的導(dǎo)頻強(qiáng)度掉到的導(dǎo)頻強(qiáng)度掉到T_DROP以下時(shí)，移動(dòng)臺啟動(dòng)切換計(jì)時(shí)器以下時(shí)，移動(dòng)臺啟動(dòng)切換計(jì)時(shí)器T_TDROP；T_TDROP到期，移動(dòng)臺發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻強(qiáng)度測量

35、消息到基站到期，移動(dòng)臺發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息到基站A和和B；MSC根據(jù)基站根據(jù)基站A和和B的消息，返回一個(gè)切換指示消息的消息，返回一個(gè)切換指示消息移動(dòng)臺把該導(dǎo)頻從移動(dòng)臺把該導(dǎo)頻從有效集合轉(zhuǎn)移到相鄰導(dǎo)頻集有效集合轉(zhuǎn)移到相鄰導(dǎo)頻集并發(fā)送切換完成消息。并發(fā)送切換完成消息。a. 按導(dǎo)頻集合掃描導(dǎo)頻強(qiáng)度，當(dāng)小區(qū)按導(dǎo)頻集合掃描導(dǎo)頻強(qiáng)度，當(dāng)小區(qū)B的導(dǎo)頻強(qiáng)度達(dá)到的導(dǎo)頻強(qiáng)度達(dá)到T_ADD，移動(dòng)臺認(rèn)為該導(dǎo)頻已經(jīng)能夠正確解，移動(dòng)臺認(rèn)為該導(dǎo)頻已經(jīng)能夠正確解調(diào)，將該導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到調(diào)，將該導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到候選集合候選集合，并向原基站，并向原基站A發(fā)送一條導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息；發(fā)送一條導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息；當(dāng)小區(qū)當(dāng)小區(qū)B的導(dǎo)頻強(qiáng)度超過的導(dǎo)頻強(qiáng)

36、度超過Pact+0.5T_COMP，移動(dòng)交換中心通過原基站，移動(dòng)交換中心通過原基站A發(fā)送一個(gè)切換指示信息；發(fā)送一個(gè)切換指示信息；移動(dòng)臺將此導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到移動(dòng)臺將此導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到有效導(dǎo)頻集有效導(dǎo)頻集并發(fā)送一個(gè)切換完成信息。此時(shí)移動(dòng)臺與基站并發(fā)送一個(gè)切換完成信息。此時(shí)移動(dòng)臺與基站A和基站和基站B同時(shí)進(jìn)同時(shí)進(jìn)行通信；行通信；當(dāng)基站當(dāng)基站A的導(dǎo)頻強(qiáng)度掉到的導(dǎo)頻強(qiáng)度掉到T_DROP以下時(shí)，移動(dòng)臺啟動(dòng)切換計(jì)時(shí)器以下時(shí)，移動(dòng)臺啟動(dòng)切換計(jì)時(shí)器T_TDROP；T_TDROP到期，移動(dòng)臺發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息到基站到期，移動(dòng)臺發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息到基站A和和B；MSC根據(jù)基站根據(jù)基站A和和B的消息，返回一個(gè)切換指示消息

37、；的消息，返回一個(gè)切換指示消息；b.移動(dòng)臺把該導(dǎo)頻從移動(dòng)臺把該導(dǎo)頻從有效集合轉(zhuǎn)移到相鄰導(dǎo)頻集有效集合轉(zhuǎn)移到相鄰導(dǎo)頻集并發(fā)送切換完成消息。并發(fā)送切換完成消息。8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理8.5 8.5 系系 統(tǒng)統(tǒng) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)CDMA系統(tǒng)包括系統(tǒng)包括MS、BSS、NSS三個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)三個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)移動(dòng)臺（移動(dòng)臺（MS） Q-CDMA系統(tǒng)移動(dòng)臺是雙模式移動(dòng)臺，有兩套收發(fā)設(shè)備，分別工作

38、系統(tǒng)移動(dòng)臺是雙模式移動(dòng)臺，有兩套收發(fā)設(shè)備，分別工作于模擬于模擬FDMA和數(shù)字和數(shù)字CDMA模式。模式選擇由微處理器控制。模式。模式選擇由微處理器控制。數(shù)字信號處理部分?jǐn)?shù)字信號處理部分發(fā)送過程：發(fā)送過程： 1. 話音處理話音處理 2. 糾錯(cuò)編碼及交織編碼糾錯(cuò)編碼及交織編碼 3. 擴(kuò)頻調(diào)制擴(kuò)頻調(diào)制 4. OQPSK調(diào)制進(jìn)行調(diào)制進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 5. 功率放大，送至天線發(fā)送功率放大，送至天線發(fā)送接收過程：接收過程： 1. 變頻、濾波變頻、濾波 2. 相干解調(diào)相干解調(diào) 3. RAKE接收機(jī)對信號進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)接收機(jī)對信號進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò) 4. 反交織、維特比譯碼反交織、維特比譯碼 5. 數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)

39、量校驗(yàn)RAKE接收機(jī)接收機(jī) RAKE接收機(jī)包含接收機(jī)包含四個(gè)相關(guān)器四個(gè)相關(guān)器和一個(gè)和一個(gè)信號合并器信號合并器。四個(gè)相。四個(gè)相關(guān)器中有三個(gè)用于單路徑接關(guān)器中有三個(gè)用于單路徑接收，一個(gè)用于信號搜索收，一個(gè)用于信號搜索 RAKE接收機(jī)使用引導(dǎo)接收機(jī)使用引導(dǎo)PN碼碼對輸入信號進(jìn)行對輸入信號進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)相關(guān)解擴(kuò) 三個(gè)單路徑接收分別被指定三個(gè)單路徑接收分別被指定接收三個(gè)最強(qiáng)路徑信號，信接收三個(gè)最強(qiáng)路徑信號，信號搜索連續(xù)估計(jì)路徑信號強(qiáng)號搜索連續(xù)估計(jì)路徑信號強(qiáng)度度 信號合并器將三個(gè)路徑接收信號合并器將三個(gè)路徑接收器輸出的信號進(jìn)行合并，達(dá)器輸出的信號進(jìn)行合并，達(dá)到抗多徑衰落的目的。到抗多徑衰落的目的。單單路路徑

40、徑接接收收信信號號合合并并信信號號搜搜索索單單路路徑徑接接收收單單路路徑徑接接收收R RA AK KE E接接收收機(jī)機(jī)原原理理圖圖計(jì)計(jì)算算相相對對時(shí)時(shí)延延tt基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng) （BSS）基站子系統(tǒng)是設(shè)于某一地點(diǎn)、服務(wù)于一個(gè)或幾個(gè)蜂窩小區(qū)的全部無線設(shè)備及無線信基站子系統(tǒng)是設(shè)于某一地點(diǎn)、服務(wù)于一個(gè)或幾個(gè)蜂窩小區(qū)的全部無線設(shè)備及無線信道控制設(shè)備的總稱。道控制設(shè)備的總稱。BSS包括：集中基站控制器（包括：集中基站控制器（CBSC）和若干個(gè)基站收發(fā)信臺（）和若干個(gè)基站收發(fā)信臺（BTS）。）。CBCS由由碼轉(zhuǎn)換器（碼轉(zhuǎn)換器（XC）和移動(dòng)管理器（）和移動(dòng)管理器（MM）組成。還有無線操作維護(hù)中心（）組成。

41、還有無線操作維護(hù)中心（OMC-R） BTS：執(zhí)行正向鏈路的發(fā)送信號：執(zhí)行正向鏈路的發(fā)送信號處理和反向鏈路的接收信號處理。處理和反向鏈路的接收信號處理。 CBSC：包含：包含XC和和MM。MM和和OMC-R一起實(shí)現(xiàn)基站的操作和維一起實(shí)現(xiàn)基站的操作和維護(hù)功能。護(hù)功能。XC主要實(shí)現(xiàn)話音編碼的主要實(shí)現(xiàn)話音編碼的轉(zhuǎn)換功能。轉(zhuǎn)換功能。網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSS） NSS包括包括CDMA系統(tǒng)的移動(dòng)交換中心（系統(tǒng)的移動(dòng)交換中心（MSC）、歸屬位置寄存器）、歸屬位置寄存器（HLR）、拜訪位置寄存器（）、拜訪位置寄存器（VLR）、鑒權(quán)中心（）、鑒權(quán)中心（AC）、消息中心）、消息中心（MC）、短消息實(shí)體

42、（）、短消息實(shí)體（SME）和操作維護(hù)中心（）和操作維護(hù)中心（OMC）。）。8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù) 分集技術(shù)分集技術(shù)是指系統(tǒng)能同時(shí)接收兩個(gè)或多個(gè)輸入信號，這些信號的衰落互不是指系統(tǒng)能同時(shí)接收兩個(gè)或多個(gè)輸入信號，這些信號的衰落互不相關(guān)。相關(guān)。 CDMA系統(tǒng)綜合的利用系統(tǒng)綜合的利用頻率分集頻率分集、時(shí)間分集時(shí)間分集和和空間分集空間分集來抵抗衰

43、落對信號來抵抗衰落對信號的影響，獲得高性能的通信性能。的影響，獲得高性能的通信性能。頻率分集頻率分集1. 根據(jù)衰落的頻率選擇性，當(dāng)兩個(gè)信號的頻率間隔大于信道的相關(guān)帶根據(jù)衰落的頻率選擇性，當(dāng)兩個(gè)信號的頻率間隔大于信道的相關(guān)帶寬時(shí)，這兩個(gè)信號將分別衰落，互不相關(guān)。市區(qū)的相關(guān)帶寬寬時(shí)，這兩個(gè)信號將分別衰落，互不相關(guān)。市區(qū)的相關(guān)帶寬50Hz，郊區(qū)，郊區(qū)的相關(guān)帶寬的相關(guān)帶寬300Hz，CDMA一個(gè)信道的帶寬為一個(gè)信道的帶寬為1.2288MHz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相關(guān)帶寬，因此碼分多址的寬帶傳輸本身就是頻率分集。關(guān)帶寬，因此碼分多址的寬帶傳輸本身就是頻率分集。空間分集空間分集 即采用幾個(gè)獨(dú)立的天線或在不

44、同的場地分別發(fā)射或接收信號，以保即采用幾個(gè)獨(dú)立的天線或在不同的場地分別發(fā)射或接收信號，以保證信號間的衰落獨(dú)立。證信號間的衰落獨(dú)立。 CDMA軟切換軟切換功能也起到了空間分集的作用。在軟切換中，由于各功能也起到了空間分集的作用。在軟切換中，由于各小區(qū)采用同一頻帶，移動(dòng)臺可以同時(shí)與幾個(gè)小區(qū)進(jìn)行通信。小區(qū)采用同一頻帶，移動(dòng)臺可以同時(shí)與幾個(gè)小區(qū)進(jìn)行通信。 在反向信道，兩個(gè)基站分別接收移動(dòng)臺的有用信號，再分別傳給在反向信道，兩個(gè)基站分別接收移動(dòng)臺的有用信號，再分別傳給MSC，由聲碼器，由聲碼器/選擇器選擇最好的信號進(jìn)行接收，以保證基站的最佳接選擇器選擇最好的信號進(jìn)行接收，以保證基站的最佳接收效果。收效果

45、。 在前向信道，移動(dòng)臺同時(shí)接收兩個(gè)基站的信號，也是空間在前向信道，移動(dòng)臺同時(shí)接收兩個(gè)基站的信號，也是空間分集的一種形式。分集的一種形式。 時(shí)間分集時(shí)間分集 除采用交織編碼和糾錯(cuò)編碼等技術(shù)之外，除采用交織編碼和糾錯(cuò)編碼等技術(shù)之外，CDMA系統(tǒng)的時(shí)間分集主系統(tǒng)的時(shí)間分集主要是要是RAKE接收接收技術(shù)。技術(shù)。8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理8.7 功率控制功率控制 CDMA系統(tǒng)的容量主要受限

46、于系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)臺的相互干擾。有效的功率控制可系統(tǒng)的容量主要受限于系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)臺的相互干擾。有效的功率控制可以直接提高系統(tǒng)容量。因此功率控制是以直接提高系統(tǒng)容量。因此功率控制是CDMA的核心技術(shù)。的核心技術(shù)。 引入功率控制的目的：引入功率控制的目的：克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，使系統(tǒng)既能維持高質(zhì)量通信，又不對克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，使系統(tǒng)既能維持高質(zhì)量通信，又不對占用同信道的其他用戶產(chǎn)生不應(yīng)有的干擾，從而有效的提高系統(tǒng)容量。占用同信道的其他用戶產(chǎn)生不應(yīng)有的干擾，從而有效的提高系統(tǒng)容量。 CDMA的功率控制包括的功率控制包括前向功率控制前向功率控制和和反向功率控制反向功率控制反向反向 開環(huán)功率控制開環(huán)功率控制 閉環(huán)功率控制閉

47、環(huán)功率控制 內(nèi)環(huán)功率控制：內(nèi)環(huán)功率控制：800 Hz 外環(huán)功率控制外環(huán)功率控制前向前向 閉環(huán)功率控制閉環(huán)功率控制 消息報(bào)告方式：周期報(bào)告、門限報(bào)告消息報(bào)告方式：周期報(bào)告、門限報(bào)告 快速功率控制：快速功率控制：800 Hz反向開環(huán)功率控制反向開環(huán)功率控制 移動(dòng)臺所需發(fā)射功率受以下因素影響移動(dòng)臺所需發(fā)射功率受以下因素影響移動(dòng)臺與基站距離移動(dòng)臺與基站距離小區(qū)負(fù)荷小區(qū)負(fù)荷信道環(huán)境信道環(huán)境反向開環(huán)功率控制反向開環(huán)功率控制 指移動(dòng)臺根據(jù)在小區(qū)中所接收功率的變化，迅速調(diào)節(jié)移動(dòng)臺發(fā)射功率。指移動(dòng)臺根據(jù)在小區(qū)中所接收功率的變化，迅速調(diào)節(jié)移動(dòng)臺發(fā)射功率。其其目的目的就是試圖使所有移動(dòng)臺發(fā)出的信號在到達(dá)基站時(shí)有相同

48、的標(biāo)稱就是試圖使所有移動(dòng)臺發(fā)出的信號在到達(dá)基站時(shí)有相同的標(biāo)稱功率。功率。CDMA系統(tǒng)規(guī)定用一個(gè)常數(shù)來補(bǔ)償路徑損耗與小區(qū)負(fù)荷的影響，這個(gè)常系統(tǒng)規(guī)定用一個(gè)常數(shù)來補(bǔ)償路徑損耗與小區(qū)負(fù)荷的影響，這個(gè)常數(shù)可由基站調(diào)整。移動(dòng)臺根據(jù)接收前向信道的功率，直接確定發(fā)射功率數(shù)可由基站調(diào)整。移動(dòng)臺根據(jù)接收前向信道的功率，直接確定發(fā)射功率 IS-95開環(huán)功率控制范圍：開環(huán)功率控制范圍：-32dB+32dB。計(jì)算方法計(jì)算方法： （1） 剛進(jìn)入接入信道時(shí)（閉環(huán)校正尚未激活）剛進(jìn)入接入信道時(shí)（閉環(huán)校正尚未激活） 平均輸出功率（平均輸出功率（dBm） - 平均輸入功率（平均輸入功率（dBm） - 73 + NOM_PWR +

49、 INIT_PWR（dB）其中：平均功率是相對于其中：平均功率是相對于1.23MHz 標(biāo)稱標(biāo)稱CDMA信道帶寬而言；信道帶寬而言； INIT_PWR是對第一個(gè)接入信道序列所需作的調(diào)整；是對第一個(gè)接入信道序列所需作的調(diào)整； NOM_PWR是為了補(bǔ)償由于前向是為了補(bǔ)償由于前向CDMA信道和反向信道和反向CDMA信道之間不相信道之間不相關(guān)造成的路徑損耗。關(guān)造成的路徑損耗。 （2） 其后的試探序列不斷增加發(fā)射功率（步長為其后的試探序列不斷增加發(fā)射功率（步長為PWR_STEP），直到收），直到收到一個(gè)響應(yīng)或序列結(jié)束，輸出的功率電平為：到一個(gè)響應(yīng)或序列結(jié)束，輸出的功率電平為： 平均輸出功率（平均輸出功率（

50、dBm） - 平均輸入功率（平均輸入功率（dBm） - 73 + NOM_PWR + INIT_PWR（dB）+ PWR_STEP之和（之和（dB） （3） 在反向業(yè)務(wù)信道開始發(fā)送之后一旦收到一個(gè)功率控制比特，移動(dòng)臺的平在反向業(yè)務(wù)信道開始發(fā)送之后一旦收到一個(gè)功率控制比特，移動(dòng)臺的平均輸出功率變?yōu)椋壕敵龉β首優(yōu)椋?平均輸出功率（平均輸出功率（dBm） - 平均輸入功率（平均輸入功率（dBm） - 73 + NOM_PWR + INIT_PWR（dB）+ PWR_STEP之和（之和（dB）+ 所有閉環(huán)功率校正之和（所有閉環(huán)功率校正之和（dB）其中：其中： NOM_PWR 的范圍為的范圍為 8 7

51、dB，標(biāo)稱值為，標(biāo)稱值為0dB； INIT_PWR的范圍為的范圍為 16 15dB，標(biāo)稱值為，標(biāo)稱值為0dB； PWR_STEP的范圍為的范圍為 0 7dB。反向閉環(huán)功率控制反向閉環(huán)功率控制 目的目的: 是使基站對移動(dòng)臺的開環(huán)功率估計(jì)迅速作出糾正，以使移動(dòng)臺保持最是使基站對移動(dòng)臺的開環(huán)功率估計(jì)迅速作出糾正，以使移動(dòng)臺保持最理想的發(fā)射功率。理想的發(fā)射功率。 功率控制比特：功率控制比特：800bit/s，連續(xù)發(fā)送，步長為，連續(xù)發(fā)送，步長為1dB/比特。比特。 基站發(fā)送的功率控制比特比反向業(yè)務(wù)信道延遲基站發(fā)送的功率控制比特比反向業(yè)務(wù)信道延遲 2 * 1.25ms 一個(gè)功率控制比特的長度正好等于前向業(yè)

52、務(wù)信道兩個(gè)調(diào)制符號的長度一個(gè)功率控制比特的長度正好等于前向業(yè)務(wù)信道兩個(gè)調(diào)制符號的長度（即（即104.66us）。每個(gè)功率控制比特將替代兩個(gè)連續(xù)的前向業(yè)務(wù)信道調(diào)制符）。每個(gè)功率控制比特將替代兩個(gè)連續(xù)的前向業(yè)務(wù)信道調(diào)制符號，這個(gè)過程就是通常所說的符號抽取技術(shù)。號，這個(gè)過程就是通常所說的符號抽取技術(shù)。反向功率控制包括內(nèi)環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制反向功率控制包括內(nèi)環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制內(nèi)環(huán)功率控制內(nèi)環(huán)功率控制 基站測量基站測量Eb/Nt和設(shè)定的目標(biāo)和設(shè)定的目標(biāo)Eb/Nt進(jìn)行比較，大于則指令移動(dòng)臺進(jìn)行比較，大于則指令移動(dòng)臺降低發(fā)射功率，否則增加發(fā)射功率。調(diào)節(jié)速率為降低發(fā)射功率，否則增加發(fā)射功率。調(diào)節(jié)速率

53、為 800Hz外環(huán)功率控制外環(huán)功率控制 統(tǒng)計(jì)誤幀率，設(shè)定所需的目標(biāo)統(tǒng)計(jì)誤幀率，設(shè)定所需的目標(biāo)Eb/Nt功率控制比特功率控制比特Eb/Nt 值值FER 值值內(nèi)環(huán)功率控制內(nèi)環(huán)功率控制外環(huán)功率控制外環(huán)功率控制Eb/Nt 改變量改變量BSCBTS前向功率控制前向功率控制 基站根據(jù)移動(dòng)臺提供的測量結(jié)果，調(diào)整對每個(gè)移動(dòng)臺的發(fā)射功率?；靖鶕?jù)移動(dòng)臺提供的測量結(jié)果，調(diào)整對每個(gè)移動(dòng)臺的發(fā)射功率。 決定因素是移動(dòng)臺對前向誤幀率的報(bào)告，移動(dòng)臺的報(bào)告分為定期報(bào)決定因素是移動(dòng)臺對前向誤幀率的報(bào)告，移動(dòng)臺的報(bào)告分為定期報(bào)告和門限報(bào)告。告和門限報(bào)告。8.1 擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）擴(kuò)頻通信概述（復(fù)習(xí)）8.2 地址碼的選擇地址碼的選擇8.3 CDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)8.4 切換切換8.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.6 CDMA中的分集技術(shù)中的分集技術(shù)8.7 功率控制功率控制8.8 呼叫處理呼叫處理8.8 呼叫處理呼叫處理移動(dòng)臺的呼叫處理移動(dòng)臺的呼叫處理 移動(dòng)臺的呼叫處理包括四移動(dòng)臺的呼叫處理包括四個(gè)狀態(tài)：個(gè)狀態(tài)：初始化狀態(tài)初始化狀態(tài)空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)接入狀態(tài)接入狀態(tài)業(yè)務(wù)信道控制狀態(tài)。業(yè)務(wù)信道控制狀態(tài)。開開電電源源初初始始化化狀狀態(tài)態(tài)初初始始化化開開始始模模