網(wǎng)優(yōu)技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)002-CDMA基礎(chǔ)部分課件

CDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)

CDMA基礎(chǔ)部分CDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)

CDMA基礎(chǔ)部分目標(biāo)了解CDMA發(fā)展演進(jìn)的路線掌握CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)元功能掌握擴(kuò)頻通信在CDMA中的應(yīng)用掌握CDMA中不同碼序列的應(yīng)用掌握CDMA關(guān)鍵技術(shù)學(xué)習(xí)完本章內(nèi)容，您應(yīng)該能夠：29目標(biāo)學(xué)習(xí)完本章內(nèi)容，您應(yīng)該能夠：29目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)30目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)30移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展AMPSTACSNMT其它第一代80年代模擬模擬技術(shù)GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC第二代90年代數(shù)字需求驅(qū)動(dòng)數(shù)字技術(shù)語音業(yè)務(wù)第三代IMT-2000UMTSWCDMACDMA2000需求驅(qū)動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA31移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展AMPSTACSNMT其它第一代80年代CDMA2000演進(jìn)路線32CDMA2000演進(jìn)路線32

系統(tǒng)容量大.易于向3G平滑演進(jìn)和過渡，反向兼容IS95系統(tǒng).更高的頻譜效率.語音質(zhì)量好,更高的保密性.手機(jī)發(fā)射功率小,省電.CDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)33系統(tǒng)容量大.CDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)33國內(nèi)450M頻率使用比較復(fù)雜，目前電信運(yùn)營商可以使用的只有A-Band.中心頻率計(jì)算公式為：中心頻率基站收（上行）:450.00+0.025(N-1)基站發(fā)（下行）:460.00+0.025(N-1)450M頻段分配34國內(nèi)450M頻率使用比較復(fù)雜，目前電信運(yùn)營商可以使用的只有A800M頻率分配35800M頻率分配35EV－DO頻段規(guī)劃36EV－DO頻段規(guī)劃36回顧C(jī)DMA演進(jìn)路線是怎樣的？請(qǐng)說出目前C網(wǎng)的頻率范圍及頻點(diǎn)號(hào)37回顧C(jī)DMA演進(jìn)路線是怎樣的？37目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)38目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)38MS:移動(dòng)臺(tái)BTS:基站BSC:基站控制器

MSC:移動(dòng)交換中心HLR:歸屬位置寄存器VLR:拜訪位置寄存器PCF:分組數(shù)據(jù)控制功能

PDSN:分組數(shù)據(jù)控制節(jié)點(diǎn) HA:家鄉(xiāng)代理 FA:外地代理SCP:業(yè)務(wù)控制點(diǎn)Radius:遠(yuǎn)程認(rèn)證撥入用戶業(yè)務(wù)AbisA1(信令)A2(業(yè)務(wù))A11(信令)A10(業(yè)務(wù))A3(信令&業(yè)務(wù))A7(信令)CDMA20001X網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)39MS:移動(dòng)臺(tái)網(wǎng)絡(luò)參考模型PSTNMSCPDSNAbisA10/A11A1/A2A3/A7BSCPCFA8/A9UMCDMA20001XBSSMSMSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSC40網(wǎng)絡(luò)參考模型PSTNMSCPDSNAbisA10/A11A1接口介紹Um接口MS與BTS間接口，承載信令和業(yè)務(wù)Abis接口BSC與BTS間的接口，承載信令和業(yè)務(wù)A1接口承載MSC－BSC間信令A(yù)2接口承載MSC－BSC間業(yè)務(wù)A3接口SDU－BTS間接口，承載信令和用戶業(yè)務(wù)A7接口源BSC和目標(biāo)BSC之間的信令接口A8接口承載BSC－PCF間的業(yè)務(wù)A9接口承載BSC－PCF間的信令A(yù)10接口承載PCF－PDSN間的業(yè)務(wù)A11接口承載PCF－PDSN間的信令41接口介紹Um接口MS與BTS間接口，承載信令和業(yè)務(wù)4回顧畫出CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)說出各網(wǎng)元功能。廣戶坐飛機(jī)到北京后，北戶撥打其電話的通話過程是怎樣的？42回顧畫出CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)說出各網(wǎng)元功能。42目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)43目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)43FDMATDMACDMA

三種多址技術(shù)比較多址技術(shù)44FDMA三種多址技術(shù)比較多址技術(shù)44理論基礎(chǔ)Shanon公式

C=B*log2(1+S/N)C：信道容量，單位b/sB：信號(hào)頻帶寬度，單位HzS：信號(hào)平均功率，單位WN：噪聲平均功率，單位W結(jié)論：在信道容量C不變的情況下，信號(hào)頻帶寬度B與信噪比S/N完全可以互相交換，即可以通過增大傳輸系統(tǒng)的帶寬以在較低信噪比的條件下獲得比較滿意的傳輸質(zhì)量擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)45理論基礎(chǔ)Shanon公式

C1.25MHz30KHzPoweris“Spread”O(jiān)veraLargerBandwidth擴(kuò)頻系統(tǒng)原理示意圖(1)461.25MHz30KHzPoweris“Spread許多碼信道被單獨(dú)擴(kuò)展,然后加在一起,形成一個(gè)“復(fù)合信號(hào)”擴(kuò)頻系統(tǒng)原理示意圖(2)47許多碼信道被單獨(dú)擴(kuò)展,擴(kuò)頻系統(tǒng)原理示意圖(2)47白噪聲突發(fā)干擾擴(kuò)頻前信號(hào)擴(kuò)頻后信號(hào)解擴(kuò)后信號(hào)解擴(kuò)前信號(hào)白噪聲突發(fā)干擾S(f)fS(f)fS(f)fS(f)f擴(kuò)頻系統(tǒng)原理示意(3)48白噪聲突發(fā)干擾擴(kuò)頻前信號(hào)擴(kuò)頻后信號(hào)解擴(kuò)后信號(hào)解擴(kuò)前信號(hào)白噪聲發(fā)端數(shù)據(jù)流與一擴(kuò)頻序列結(jié)合到一起在終接端，只要具備正確的定時(shí)和擴(kuò)頻序列，合成信號(hào)可以被壓縮并恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)壓縮頻譜后，恢復(fù)出的原始數(shù)據(jù)流仍然保持完整。發(fā)端終接端擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列輸入數(shù)據(jù)(基帶)恢復(fù)出的數(shù)據(jù)(基帶)擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)流(基帶信號(hào)+擴(kuò)頻序列)CDMA擴(kuò)頻實(shí)現(xiàn)49發(fā)端數(shù)據(jù)流與一擴(kuò)頻序列結(jié)合到一起發(fā)端終接端擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列輸

隱蔽性和保密性好多個(gè)用戶可以同時(shí)占用相同頻帶,實(shí)現(xiàn)多址抗衰落、抗多徑干擾抗干擾能力強(qiáng)擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)50隱蔽性和保密性好擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)50Interleaving信源解碼deinterleaving信源編碼信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收CDMA通信模型51Interleaving信源解碼deinterleaving話音質(zhì)量高，采用8KQCELP、8KEVRC、13KQCELP語音編碼技術(shù)，良好的背景噪聲抑制功能；話音質(zhì)量(MOS得分)64kPCM13kGSM8kQCELPCDMA13kQCELPCDMA8kEVRCCDMACDMA語音編碼52話音質(zhì)量高，采用8KQCELP、8KEVRC、13KQCEL常用術(shù)語比特（Bit），符號(hào)(Symbol)，碼片(Chip)輸入的含有信息的數(shù)據(jù)稱為比特經(jīng)過信道編碼和交織后的數(shù)據(jù)成為符號(hào)經(jīng)過最終擴(kuò)頻得到的數(shù)據(jù)成為碼片處理增益最終擴(kuò)頻速率和比特速率的的比在IS95A系統(tǒng)中，處理增益為128，也就是21dB前向（下行）：從BTS到MS反向（上行）：從MS到BTS53常用術(shù)語回顧C(jī)DMA通信過程是如何實(shí)現(xiàn)的？擴(kuò)頻通信的優(yōu)點(diǎn)有哪些？54回顧C(jī)DMA通信過程是如何實(shí)現(xiàn)的？54目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)55目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)55CDMA擴(kuò)頻碼的選擇擴(kuò)頻碼速率：N*1.2288Mcps；擴(kuò)頻碼：前向?yàn)閃alsh碼和PN短碼，反向?yàn)镻N長碼。擴(kuò)頻碼的使用是擴(kuò)頻通信的關(guān)鍵點(diǎn)56CDMA擴(kuò)頻碼的選擇擴(kuò)頻碼速率：N*1.2288Mcps；擴(kuò)擴(kuò)頻碼的類型及應(yīng)用偽隨機(jī)序列沃爾什碼長碼、短碼和沃爾什碼的應(yīng)用57擴(kuò)頻碼的類型及應(yīng)用偽隨機(jī)序列57擴(kuò)頻碼偽隨機(jī)序列（PN--Pseudo-randomNoise)010100110111011101010001100

101110058擴(kuò)頻碼偽隨機(jī)序列（PN--Pseudo-randomNoi擴(kuò)頻碼偽隨機(jī)序列（PN)：偽隨機(jī)序列輸出長度為2N-1偽隨機(jī)序列有2N-1的不同碼組每個(gè)碼組的碼長為2N-1101110059擴(kuò)頻碼偽隨機(jī)序列（PN)：101110059正交函數(shù)具有0相關(guān)性。如果兩個(gè)二進(jìn)制序列的異或結(jié)果具有相同個(gè)數(shù)的0和1，那么，這兩個(gè)序列不相關(guān)。000001010101例子:101001011111不相關(guān)：相關(guān)：正交函數(shù)60正交函數(shù)具有0相關(guān)性。如果兩個(gè)二進(jìn)制序列的異或結(jié)果具有相同個(gè)碼分多址的理論模型偽隨機(jī)序列(PN)的自相關(guān)性0011101負(fù)邏輯：用+1代替0，用1代替-10011101按位求和為7=+23-10000000+1+1+1+1+1+1+161碼分多址的理論模型偽隨機(jī)序列(PN)的自相關(guān)性00WALSH碼生成沃爾什碼(Walshcode)：00010001000111100001000100011110000100010001111011101110111000010 00 1復(fù)制復(fù)制取反62WALSH碼生成沃爾什碼(Walshcode)：0001Code#230110100101101001100101101001011001101001011010011001011010010110–(Code#23)1001011010010110011010010110100110010110100101100110100101101001

Code#590110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001PARALLELXOR:all0s相關(guān)性:100%(100%match)ORTHOGONALXOR:half0s,half1s相關(guān)性:0%(50%match,50%no-match)ANTI-PARALLELXOR:all1s相關(guān)性:–100%(100%no-match)#23#23–(#23)#23#23#59正交與相關(guān)性63Code#23011010010110100110短碼（ShortPseudo-randomNoiseCode）

用于區(qū)分不同的小區(qū)由15位移位寄存器構(gòu)成的偽隨機(jī)序列碼組長度為215=32768個(gè)碼片，其中32767個(gè)碼片為移位寄存器產(chǎn)生，1個(gè)碼片為人為設(shè)計(jì)插入一個(gè)短碼周期時(shí)間為（215*103/1.2288*106)ms=26.67ms26.67ms

032768PN短碼64短碼（ShortPseudo-randomNoiseC短碼偏置（ShortPNOffsets）每個(gè)碼片的空中時(shí)長為813.802ns每64個(gè)碼片分為一時(shí)延段，稱之為一個(gè)短碼偏置共有512個(gè)短碼偏置（ShortPNoffsets）26.6msPN（1）PN（0）PN（511）PN（2）

0327676464chipsPN短碼65短碼偏置（ShortPNOffsets）26.6msP長碼（LongPseudo-randomNoiseCode）用于區(qū)分不同的移動(dòng)臺(tái)由42位長的移位寄存器構(gòu)成的偽隨機(jī)序列碼組長度為242-1個(gè)碼片，人為插入1個(gè)碼片后，變?yōu)?42個(gè)碼片一個(gè)長碼周期時(shí)間為(242/1.2288M)s=41.4天41.4天

0242PN長碼66長碼（LongPseudo-randomNoiseCo長碼掩碼（LCM--LongCodeMask）不論長碼掩碼（LCM）如何組成,只能產(chǎn)生相同的長碼序列(LONGCODESEQUENCE)，但產(chǎn)生不同的偏置作用于全網(wǎng)同一長碼源產(chǎn)生不同的時(shí)間偏置（OffsetinTime）使得MS使用的長碼偏置各不相同，并達(dá)到獨(dú)自地、快速地、與網(wǎng)絡(luò)同步的目的PN長碼67長碼掩碼（LCM--LongCodeMask）PN長碼6CDMA碼應(yīng)用舉例BTS導(dǎo)頻信道Walsh0Walsh19尋呼信道Walsh1Walsh6Walsh11Walsh20同步信道Walsh32Walsh42Walsh37Walsh41Walsh55Walsh60Walsh55PN372PN116BTSPN226BTSPN511BTS模擬加PN372WALSH19xxx68CDMA碼應(yīng)用舉例BTS導(dǎo)頻信道碼序列長度應(yīng)用位置應(yīng)用目的主要特性PN長碼242－1反向接入信道反向業(yè)務(wù)信道標(biāo)識(shí)移動(dòng)臺(tái)用戶具有尖銳的二值自相關(guān)特性前向?qū)ず粜诺狼跋驑I(yè)務(wù)信道用于數(shù)據(jù)擾碼PN短碼215－1所有前向信道正交擴(kuò)頻，利于調(diào)制并且用于標(biāo)識(shí)基站平衡性所有反向信道正交擴(kuò)頻，利于調(diào)制Walsh碼64所有前向信道正交擴(kuò)頻，前向信道化區(qū)分正交性4/8/16/32前向補(bǔ)充信道128前向快速尋呼信道16反向基本信道正交擴(kuò)頻，反向信道化區(qū)分32反向?qū)ьl信道2或4反向補(bǔ)充信道三種擴(kuò)頻碼特征和功能總結(jié)69碼序列長度應(yīng)用位置應(yīng)用目的主要特性PN長碼242－1反向接入回顧WALSH碼、PN長碼、PN短碼的作用、區(qū)別？70回顧WALSH碼、PN長碼、PN短碼的作用、區(qū)別？70目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)71目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)71內(nèi)容遠(yuǎn)近效應(yīng)功率控制切換Rake接收技術(shù)小區(qū)呼吸72內(nèi)容遠(yuǎn)近效應(yīng)72遠(yuǎn)近效應(yīng)

當(dāng)基站同時(shí)接收從兩個(gè)距離不同的移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的信號(hào)時(shí)，距基站近的移動(dòng)臺(tái)Ｂ到達(dá)基站的功率明顯要大于距離基站遠(yuǎn)的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)功率，若二者頻率相近，則造成近端對(duì)遠(yuǎn)端的干擾?！埃?，信號(hào)被離基站近的MS“淹沒”，無法通信，一個(gè)MS就能阻塞整個(gè)小區(qū)73遠(yuǎn)近效應(yīng) “，，信號(hào)被離基站近的MS“淹沒”，無法通信，功率控制的目的和原則控制基站、移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，首先保證信號(hào)經(jīng)過復(fù)雜多變的無線空間傳輸后到達(dá)對(duì)方接收機(jī)時(shí)，能滿足正確解調(diào)所需的解調(diào)門限。在滿足上一條的原則下，盡可能降低基站、移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，以降低用戶之間的干擾，使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到最優(yōu)。距離基站越近的移動(dòng)臺(tái)比距離基站越遠(yuǎn)的或者處于衰落區(qū)的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率要小?；驹瓌t74功率控制的目的和原則控制基站、移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，首先保證信號(hào)功率控制反向功率控制開環(huán)功率控制閉環(huán)功率控制內(nèi)環(huán)功率控制:800Hz外環(huán)功率控制：50Hz前向功率控制基于測(cè)量報(bào)告的功率控制門限方式周期方式EIB功率控制前向快速功率控制75功率控制反向功率控制75MS所需要的發(fā)射功率受以下因素制約：

MS和BTS之間的距離小區(qū)負(fù)荷信道環(huán)境MS根據(jù)接收到的BTS功率來確定自己的發(fā)射功率

BTSMobile反向開環(huán)功率控制BTSBTSMS發(fā)射功率反向開環(huán)功率控制76MS所需要的發(fā)射功率受以下因素制約：BTSMobile反向開BTS功率控制比特Eb/Nt值FER值內(nèi)環(huán)功率控制外環(huán)功率控制Eb/Nt改變量BSCBTS反向閉環(huán)功率控制Eb/Nt=比特能/有效噪聲功率頻譜密度Ec/Io=碼片能/載頻總功率譜密度FER:誤幀率77BTS功率控制比特Eb/Nt值FER值內(nèi)環(huán)功率控制外環(huán)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定可以采用閾值或者周期方式進(jìn)行前向信道質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)。在閾值方式下，當(dāng)統(tǒng)計(jì)的誤幀數(shù)達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的閾值時(shí)，上報(bào)PMRM消息給基站。既減少信令，提高了功控效率。在周期方式下，當(dāng)統(tǒng)計(jì)的總幀數(shù)達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的周期幀數(shù)時(shí)，上報(bào)PMRM消息給基站。移動(dòng)臺(tái)可以同時(shí)支持兩種方式，為了便于處理，目前系統(tǒng)只支持閾值或者周期，不支持同時(shí)處理。基于測(cè)量報(bào)告的前向功控前向功控算法78根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定可以采用閾值或者周期方式進(jìn)行前向信道質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)。BSC根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的反向業(yè)務(wù)信道幀（反向鏈路幀）中攜帶的EIB（擦除指示比特，用以表明此幀是好幀或壞幀）來調(diào)整前向信道的增益。EIB的意義：該比特設(shè)置為0表示“好幀”，表示物理層CRC校驗(yàn)通過。該比特設(shè)置為1表示“壞幀”，表示物理層CRC校驗(yàn)不通過。注：從協(xié)議版本3開始，RateSet2的反向業(yè)務(wù)信道幀中包含有EIB。EIB前向功控原理前向功控算法79BSC根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的反向業(yè)務(wù)信道幀（反向鏈路幀）中攜帶的E外環(huán)：MS計(jì)算前向信道的FER，與目標(biāo)FER比較，得出目標(biāo)Eb/Nt。內(nèi)環(huán)：MS比較目標(biāo)Eb/Nt與測(cè)量所得Eb/Nt，在反向功控子信道中填寫功控比特。前向快速功控比特在反向?qū)ьl信道上發(fā)送前向快速功控原理前向功控算法80外環(huán)：MS計(jì)算前向信道的FER，與目標(biāo)FER比較，得出目標(biāo)E功率控制機(jī)制概要所有類型的功率控制共同工作，移動(dòng)臺(tái)的功率消耗降低到最小，并增加了系統(tǒng)的整體容量。FERFER移動(dòng)臺(tái)SUSUCSignalStrengthMeasurement門限值torAdjustFwd.Power反向外環(huán)功率控制反向閉環(huán)功率控制IS95前向慢速功率控制反向開環(huán)功率控制81功率控制機(jī)制概要所有類型的功率控制共同工作，移動(dòng)臺(tái)的功率消耗CDMA切換的分類空閑狀態(tài)空閑切換CDMA-to-CDMA硬切換更軟切換

呼叫期間軟切換CDMA-to-Other硬切換82CDMA切換的分類空閑狀態(tài)空閑切換CDMA-to-CDMA硬CDMA軟切換軟切換：移動(dòng)臺(tái)在從一個(gè)基站覆蓋區(qū)域移向另一個(gè)基站時(shí),開始與目標(biāo)基站通信但不中斷與當(dāng)前提供服務(wù)的基站的通信.可以同時(shí)包括與三個(gè)基站保持通信,移動(dòng)臺(tái)合并從每個(gè)基站發(fā)送來的信號(hào)幀.BTSBBSC幀處理板Abis鏈路BTSA83CDMA軟切換軟切換：移動(dòng)臺(tái)在從一個(gè)基站覆蓋區(qū)域移向另一個(gè)基

相同小區(qū)的不同扇區(qū)之間的切換跨越兩扇區(qū)時(shí)始終保持與兩個(gè)扇區(qū)的同時(shí)通信直到移動(dòng)臺(tái)切換完全完成可能頻繁發(fā)生所有行為由基站管理從兩個(gè)扇區(qū)接收到的信號(hào)可以被合并以改善信號(hào)質(zhì)量alphabetagamma此時(shí)耗費(fèi)多少CE?CDMA更軟切換84相同小區(qū)的不同扇區(qū)之間的切換alphabetagamm軟切換的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)降低了越區(qū)切換的掉話率在覆蓋不是很好的地方提高通話質(zhì)量缺點(diǎn)至少兩倍的空中資源更多的消耗信道資源85軟切換的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)85無線信道的多徑環(huán)境86無線信道的多徑環(huán)境86RAKE接收機(jī)有效克服多徑衰落，提高接收性能接收機(jī)相關(guān)器1相關(guān)器1相關(guān)器1搜索器計(jì)算相關(guān)時(shí)延

合并Thecombinedsignaltts(t)s(t)Rake接收機(jī)原理87RAKE接收機(jī)有效克服多徑衰落，提高接收性能接收機(jī)相關(guān)器1相當(dāng)相鄰小區(qū)的負(fù)荷一重一輕時(shí)，負(fù)荷重的小區(qū)降低導(dǎo)頻信道的發(fā)射功率，使本小區(qū)邊緣的用戶切換到臨近小區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)，也相當(dāng)于增加了系統(tǒng)容量。導(dǎo)頻1＝10導(dǎo)頻2＝10導(dǎo)頻1＝6導(dǎo)頻2＝14（1）（2）ABABCDMA系統(tǒng)的小區(qū)呼吸88當(dāng)相鄰小區(qū)的負(fù)荷一重一輕時(shí)，負(fù)荷重的小區(qū)降低用戶和終端號(hào)碼MDNIMSIESNMEIDTMSITLDN無線網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼SIDNIDPZIDREGZONEIDBSIDBSCIDMARKETIDENTITYIDCGI核心網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼信令點(diǎn)編碼SSNCDMA編號(hào)89用戶和終端號(hào)碼MDN無線網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼SID核心網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼信令不長于15位3位2位IMSIMCCMNCMSINNMSI移動(dòng)國家碼移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼移動(dòng)網(wǎng)號(hào)碼MIN/IMSI（國際移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼）90不長于15位3位2位IMSIMCCMNCMSINNMSICC+MAC+H0H1H2H3+ABCD國際移動(dòng)用戶DN號(hào)碼國內(nèi)有效移動(dòng)用戶號(hào)碼例如：8613307550001國家碼2位移動(dòng)接入碼2位HLR識(shí)別碼4位移動(dòng)用戶號(hào)碼MDN(移動(dòng)號(hào)碼簿號(hào)碼)91CC+MAC+H0H1H2H3+ABCD國際移動(dòng)用戶DN號(hào)碼電子序號(hào)（ESN）用于唯一地識(shí)別一個(gè)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備，每個(gè)雙模移動(dòng)臺(tái)分配一個(gè)唯一的電子序號(hào)。它包含32比特，其構(gòu)成如下：31......2423......1817......0bit廠家編號(hào)保留設(shè)備序號(hào)例如：FD03780A（摩托羅拉378手機(jī)第10部）設(shè)備序號(hào)由廠家自行分配。ESN（電子序列號(hào)）92電子序號(hào)（ESN）用于唯一地識(shí)別一個(gè)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備，每個(gè)雙模移動(dòng)回顧C(jī)DMA有哪些關(guān)鍵技術(shù)？CDMA功率控制的目的和原則？CDMA切換類型93回顧C(jī)DMA有哪些關(guān)鍵技術(shù)？93演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！CDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)

CDMA基礎(chǔ)部分CDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)

CDMA基礎(chǔ)部分目標(biāo)了解CDMA發(fā)展演進(jìn)的路線掌握CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)元功能掌握擴(kuò)頻通信在CDMA中的應(yīng)用掌握CDMA中不同碼序列的應(yīng)用掌握CDMA關(guān)鍵技術(shù)學(xué)習(xí)完本章內(nèi)容，您應(yīng)該能夠：96目標(biāo)學(xué)習(xí)完本章內(nèi)容，您應(yīng)該能夠：29目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)97目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)30移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展AMPSTACSNMT其它第一代80年代模擬模擬技術(shù)GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC第二代90年代數(shù)字需求驅(qū)動(dòng)數(shù)字技術(shù)語音業(yè)務(wù)第三代IMT-2000UMTSWCDMACDMA2000需求驅(qū)動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA98移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展AMPSTACSNMT其它第一代80年代CDMA2000演進(jìn)路線99CDMA2000演進(jìn)路線32

系統(tǒng)容量大.易于向3G平滑演進(jìn)和過渡，反向兼容IS95系統(tǒng).更高的頻譜效率.語音質(zhì)量好,更高的保密性.手機(jī)發(fā)射功率小,省電.CDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)100系統(tǒng)容量大.CDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)33國內(nèi)450M頻率使用比較復(fù)雜，目前電信運(yùn)營商可以使用的只有A-Band.中心頻率計(jì)算公式為：中心頻率基站收（上行）:450.00+0.025(N-1)基站發(fā)（下行）:460.00+0.025(N-1)450M頻段分配101國內(nèi)450M頻率使用比較復(fù)雜，目前電信運(yùn)營商可以使用的只有A800M頻率分配102800M頻率分配35EV－DO頻段規(guī)劃103EV－DO頻段規(guī)劃36回顧C(jī)DMA演進(jìn)路線是怎樣的？請(qǐng)說出目前C網(wǎng)的頻率范圍及頻點(diǎn)號(hào)104回顧C(jī)DMA演進(jìn)路線是怎樣的？37目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)105目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)38MS:移動(dòng)臺(tái)BTS:基站BSC:基站控制器

MSC:移動(dòng)交換中心HLR:歸屬位置寄存器VLR:拜訪位置寄存器PCF:分組數(shù)據(jù)控制功能

PDSN:分組數(shù)據(jù)控制節(jié)點(diǎn) HA:家鄉(xiāng)代理 FA:外地代理SCP:業(yè)務(wù)控制點(diǎn)Radius:遠(yuǎn)程認(rèn)證撥入用戶業(yè)務(wù)AbisA1(信令)A2(業(yè)務(wù))A11(信令)A10(業(yè)務(wù))A3(信令&業(yè)務(wù))A7(信令)CDMA20001X網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)106MS:移動(dòng)臺(tái)網(wǎng)絡(luò)參考模型PSTNMSCPDSNAbisA10/A11A1/A2A3/A7BSCPCFA8/A9UMCDMA20001XBSSMSMSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSC107網(wǎng)絡(luò)參考模型PSTNMSCPDSNAbisA10/A11A1接口介紹Um接口MS與BTS間接口，承載信令和業(yè)務(wù)Abis接口BSC與BTS間的接口，承載信令和業(yè)務(wù)A1接口承載MSC－BSC間信令A(yù)2接口承載MSC－BSC間業(yè)務(wù)A3接口SDU－BTS間接口，承載信令和用戶業(yè)務(wù)A7接口源BSC和目標(biāo)BSC之間的信令接口A8接口承載BSC－PCF間的業(yè)務(wù)A9接口承載BSC－PCF間的信令A(yù)10接口承載PCF－PDSN間的業(yè)務(wù)A11接口承載PCF－PDSN間的信令108接口介紹Um接口MS與BTS間接口，承載信令和業(yè)務(wù)4回顧畫出CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)說出各網(wǎng)元功能。廣戶坐飛機(jī)到北京后，北戶撥打其電話的通話過程是怎樣的？109回顧畫出CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)說出各網(wǎng)元功能。42目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)110目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)43FDMATDMACDMA

三種多址技術(shù)比較多址技術(shù)111FDMA三種多址技術(shù)比較多址技術(shù)44理論基礎(chǔ)Shanon公式

C=B*log2(1+S/N)C：信道容量，單位b/sB：信號(hào)頻帶寬度，單位HzS：信號(hào)平均功率，單位WN：噪聲平均功率，單位W結(jié)論：在信道容量C不變的情況下，信號(hào)頻帶寬度B與信噪比S/N完全可以互相交換，即可以通過增大傳輸系統(tǒng)的帶寬以在較低信噪比的條件下獲得比較滿意的傳輸質(zhì)量擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)112理論基礎(chǔ)Shanon公式

C1.25MHz30KHzPoweris“Spread”O(jiān)veraLargerBandwidth擴(kuò)頻系統(tǒng)原理示意圖(1)1131.25MHz30KHzPoweris“Spread許多碼信道被單獨(dú)擴(kuò)展,然后加在一起,形成一個(gè)“復(fù)合信號(hào)”擴(kuò)頻系統(tǒng)原理示意圖(2)114許多碼信道被單獨(dú)擴(kuò)展,擴(kuò)頻系統(tǒng)原理示意圖(2)47白噪聲突發(fā)干擾擴(kuò)頻前信號(hào)擴(kuò)頻后信號(hào)解擴(kuò)后信號(hào)解擴(kuò)前信號(hào)白噪聲突發(fā)干擾S(f)fS(f)fS(f)fS(f)f擴(kuò)頻系統(tǒng)原理示意(3)115白噪聲突發(fā)干擾擴(kuò)頻前信號(hào)擴(kuò)頻后信號(hào)解擴(kuò)后信號(hào)解擴(kuò)前信號(hào)白噪聲發(fā)端數(shù)據(jù)流與一擴(kuò)頻序列結(jié)合到一起在終接端，只要具備正確的定時(shí)和擴(kuò)頻序列，合成信號(hào)可以被壓縮并恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)壓縮頻譜后，恢復(fù)出的原始數(shù)據(jù)流仍然保持完整。發(fā)端終接端擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列輸入數(shù)據(jù)(基帶)恢復(fù)出的數(shù)據(jù)(基帶)擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)流(基帶信號(hào)+擴(kuò)頻序列)CDMA擴(kuò)頻實(shí)現(xiàn)116發(fā)端數(shù)據(jù)流與一擴(kuò)頻序列結(jié)合到一起發(fā)端終接端擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列輸

隱蔽性和保密性好多個(gè)用戶可以同時(shí)占用相同頻帶,實(shí)現(xiàn)多址抗衰落、抗多徑干擾抗干擾能力強(qiáng)擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)117隱蔽性和保密性好擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)50Interleaving信源解碼deinterleaving信源編碼信道編碼交織去交織信道解碼加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收CDMA通信模型118Interleaving信源解碼deinterleaving話音質(zhì)量高，采用8KQCELP、8KEVRC、13KQCELP語音編碼技術(shù)，良好的背景噪聲抑制功能；話音質(zhì)量(MOS得分)64kPCM13kGSM8kQCELPCDMA13kQCELPCDMA8kEVRCCDMACDMA語音編碼119話音質(zhì)量高，采用8KQCELP、8KEVRC、13KQCEL常用術(shù)語比特（Bit），符號(hào)(Symbol)，碼片(Chip)輸入的含有信息的數(shù)據(jù)稱為比特經(jīng)過信道編碼和交織后的數(shù)據(jù)成為符號(hào)經(jīng)過最終擴(kuò)頻得到的數(shù)據(jù)成為碼片處理增益最終擴(kuò)頻速率和比特速率的的比在IS95A系統(tǒng)中，處理增益為128，也就是21dB前向（下行）：從BTS到MS反向（上行）：從MS到BTS120常用術(shù)語回顧C(jī)DMA通信過程是如何實(shí)現(xiàn)的？擴(kuò)頻通信的優(yōu)點(diǎn)有哪些？121回顧C(jī)DMA通信過程是如何實(shí)現(xiàn)的？54目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)122目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)55CDMA擴(kuò)頻碼的選擇擴(kuò)頻碼速率：N*1.2288Mcps；擴(kuò)頻碼：前向?yàn)閃alsh碼和PN短碼，反向?yàn)镻N長碼。擴(kuò)頻碼的使用是擴(kuò)頻通信的關(guān)鍵點(diǎn)123CDMA擴(kuò)頻碼的選擇擴(kuò)頻碼速率：N*1.2288Mcps；擴(kuò)擴(kuò)頻碼的類型及應(yīng)用偽隨機(jī)序列沃爾什碼長碼、短碼和沃爾什碼的應(yīng)用124擴(kuò)頻碼的類型及應(yīng)用偽隨機(jī)序列57擴(kuò)頻碼偽隨機(jī)序列（PN--Pseudo-randomNoise)010100110111011101010001100

1011100125擴(kuò)頻碼偽隨機(jī)序列（PN--Pseudo-randomNoi擴(kuò)頻碼偽隨機(jī)序列（PN)：偽隨機(jī)序列輸出長度為2N-1偽隨機(jī)序列有2N-1的不同碼組每個(gè)碼組的碼長為2N-11011100126擴(kuò)頻碼偽隨機(jī)序列（PN)：101110059正交函數(shù)具有0相關(guān)性。如果兩個(gè)二進(jìn)制序列的異或結(jié)果具有相同個(gè)數(shù)的0和1，那么，這兩個(gè)序列不相關(guān)。000001010101例子:101001011111不相關(guān)：相關(guān)：正交函數(shù)127正交函數(shù)具有0相關(guān)性。如果兩個(gè)二進(jìn)制序列的異或結(jié)果具有相同個(gè)碼分多址的理論模型偽隨機(jī)序列(PN)的自相關(guān)性0011101負(fù)邏輯：用+1代替0，用1代替-10011101按位求和為7=+23-10000000+1+1+1+1+1+1+1128碼分多址的理論模型偽隨機(jī)序列(PN)的自相關(guān)性00WALSH碼生成沃爾什碼(Walshcode)：00010001000111100001000100011110000100010001111011101110111000010 00 1復(fù)制復(fù)制取反129WALSH碼生成沃爾什碼(Walshcode)：0001Code#230110100101101001100101101001011001101001011010011001011010010110–(Code#23)1001011010010110011010010110100110010110100101100110100101101001

Code#590110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001PARALLELXOR:all0s相關(guān)性:100%(100%match)ORTHOGONALXOR:half0s,half1s相關(guān)性:0%(50%match,50%no-match)ANTI-PARALLELXOR:all1s相關(guān)性:–100%(100%no-match)#23#23–(#23)#23#23#59正交與相關(guān)性130Code#23011010010110100110短碼（ShortPseudo-randomNoiseCode）

用于區(qū)分不同的小區(qū)由15位移位寄存器構(gòu)成的偽隨機(jī)序列碼組長度為215=32768個(gè)碼片，其中32767個(gè)碼片為移位寄存器產(chǎn)生，1個(gè)碼片為人為設(shè)計(jì)插入一個(gè)短碼周期時(shí)間為（215*103/1.2288*106)ms=26.67ms26.67ms

032768PN短碼131短碼（ShortPseudo-randomNoiseC短碼偏置（ShortPNOffsets）每個(gè)碼片的空中時(shí)長為813.802ns每64個(gè)碼片分為一時(shí)延段，稱之為一個(gè)短碼偏置共有512個(gè)短碼偏置（ShortPNoffsets）26.6msPN（1）PN（0）PN（511）PN（2）

0327676464chipsPN短碼132短碼偏置（ShortPNOffsets）26.6msP長碼（LongPseudo-randomNoiseCode）用于區(qū)分不同的移動(dòng)臺(tái)由42位長的移位寄存器構(gòu)成的偽隨機(jī)序列碼組長度為242-1個(gè)碼片，人為插入1個(gè)碼片后，變?yōu)?42個(gè)碼片一個(gè)長碼周期時(shí)間為(242/1.2288M)s=41.4天41.4天

0242PN長碼133長碼（LongPseudo-randomNoiseCo長碼掩碼（LCM--LongCodeMask）不論長碼掩碼（LCM）如何組成,只能產(chǎn)生相同的長碼序列(LONGCODESEQUENCE)，但產(chǎn)生不同的偏置作用于全網(wǎng)同一長碼源產(chǎn)生不同的時(shí)間偏置（OffsetinTime）使得MS使用的長碼偏置各不相同，并達(dá)到獨(dú)自地、快速地、與網(wǎng)絡(luò)同步的目的PN長碼134長碼掩碼（LCM--LongCodeMask）PN長碼6CDMA碼應(yīng)用舉例BTS導(dǎo)頻信道Walsh0Walsh19尋呼信道Walsh1Walsh6Walsh11Walsh20同步信道Walsh32Walsh42Walsh37Walsh41Walsh55Walsh60Walsh55PN372PN116BTSPN226BTSPN511BTS模擬加PN372WALSH19xxx135CDMA碼應(yīng)用舉例BTS導(dǎo)頻信道碼序列長度應(yīng)用位置應(yīng)用目的主要特性PN長碼242－1反向接入信道反向業(yè)務(wù)信道標(biāo)識(shí)移動(dòng)臺(tái)用戶具有尖銳的二值自相關(guān)特性前向?qū)ず粜诺狼跋驑I(yè)務(wù)信道用于數(shù)據(jù)擾碼PN短碼215－1所有前向信道正交擴(kuò)頻，利于調(diào)制并且用于標(biāo)識(shí)基站平衡性所有反向信道正交擴(kuò)頻，利于調(diào)制Walsh碼64所有前向信道正交擴(kuò)頻，前向信道化區(qū)分正交性4/8/16/32前向補(bǔ)充信道128前向快速尋呼信道16反向基本信道正交擴(kuò)頻，反向信道化區(qū)分32反向?qū)ьl信道2或4反向補(bǔ)充信道三種擴(kuò)頻碼特征和功能總結(jié)136碼序列長度應(yīng)用位置應(yīng)用目的主要特性PN長碼242－1反向接入回顧WALSH碼、PN長碼、PN短碼的作用、區(qū)別？137回顧WALSH碼、PN長碼、PN短碼的作用、區(qū)別？70目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)CDMA2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CDMA擴(kuò)頻通信技術(shù)CDMA碼序列CDMA關(guān)鍵技術(shù)138目錄CDMA技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)71內(nèi)容遠(yuǎn)近效應(yīng)功率控制切換Rake接收技術(shù)小區(qū)呼吸139內(nèi)容遠(yuǎn)近效應(yīng)72遠(yuǎn)近效應(yīng)

當(dāng)基站同時(shí)接收從兩個(gè)距離不同的移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的信號(hào)時(shí)，距基站近的移動(dòng)臺(tái)Ｂ到達(dá)基站的功率明顯要大于距離基站遠(yuǎn)的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)功率，若二者頻率相近，則造成近端對(duì)遠(yuǎn)端的干擾?！?，，信號(hào)被離基站近的MS“淹沒”，無法通信，一個(gè)MS就能阻塞整個(gè)小區(qū)140遠(yuǎn)近效應(yīng) “，，信號(hào)被離基站近的MS“淹沒”，無法通信，功率控制的目的和原則控制基站、移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，首先保證信號(hào)經(jīng)過復(fù)雜多變的無線空間傳輸后到達(dá)對(duì)方接收機(jī)時(shí)，能滿足正確解調(diào)所需的解調(diào)門限。在滿足上一條的原則下，盡可能降低基站、移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，以降低用戶之間的干擾，使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到最優(yōu)。距離基站越近的移動(dòng)臺(tái)比距離基站越遠(yuǎn)的或者處于衰落區(qū)的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率要小。基本原則141功率控制的目的和原則控制基站、移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，首先保證信號(hào)功率控制反向功率控制開環(huán)功率控制閉環(huán)功率控制內(nèi)環(huán)功率控制:800Hz外環(huán)功率控制：50Hz前向功率控制基于測(cè)量報(bào)告的功率控制門限方式周期方式EIB功率控制前向快速功率控制142功率控制反向功率控制75MS所需要的發(fā)射功率受以下因素制約：

MS和BTS之間的距離小區(qū)負(fù)荷信道環(huán)境MS根據(jù)接收到的BTS功率來確定自己的發(fā)射功率

BTSMobile反向開環(huán)功率控制BTSBTSMS發(fā)射功率反向開環(huán)功率控制143MS所需要的發(fā)射功率受以下因素制約：BTSMobile反向開BTS功率控制比特Eb/Nt值FER值內(nèi)環(huán)功率控制外環(huán)功率控制Eb/Nt改變量BSCBTS反向閉環(huán)功率控制Eb/Nt=比特能/有效噪聲功率頻譜密度Ec/Io=碼片能/載頻總功率譜密度FER:誤幀率144BTS功率控制比特Eb/Nt值FER值內(nèi)環(huán)功率控制外環(huán)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定可以采用閾值或者周期方式進(jìn)行前向信道質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)。在閾值方式下，當(dāng)統(tǒng)計(jì)的誤幀數(shù)達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的閾值時(shí)，上報(bào)PMRM消息給基站。既減少信令，提高了功控效率。在周期方式下，當(dāng)統(tǒng)計(jì)的總幀數(shù)達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的周期幀數(shù)時(shí)，上報(bào)PMRM消息給基站。移動(dòng)臺(tái)可以同時(shí)支持兩種方式，為了便于處理，目前系統(tǒng)只支持閾值或者周期，不支持同時(shí)處理?；跍y(cè)量報(bào)告的前向功控前向功控算法145根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定可以采用閾值或者周期方式進(jìn)行前向信道質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)。BSC根據(jù)移動(dòng)臺(tái)上報(bào)的反向業(yè)務(wù)信道幀（反向鏈路幀）中攜帶的EIB（擦除指示比特，用以表明此幀是好幀或壞幀）來調(diào)整前向信道的增益。EIB的意義：該比特設(shè)置為0表示“好幀”，表示物理層CRC校驗(yàn)通過。該比特設(shè)置為1表示“壞幀”，表示物理層CRC校驗(yàn)不通過。注：從協(xié)議版本3開始，RateSet2的反向業(yè)務(wù)信道幀中包含有EI