移動(dòng)通信系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)-2016

現(xiàn)代無線與移動(dòng)通信系統(tǒng)

期末考試復(fù)習(xí)李少謙，胡蘇通信抗干擾技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室什么是移動(dòng)通信？廣義移動(dòng)通信概念通信雙方或至少其中一方在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中（或臨時(shí)靜止?fàn)顟B(tài)）進(jìn)行信息交互的通信方式。移動(dòng)通信是移動(dòng)體之間的通信，或移動(dòng)體與固定體之間的通信。移動(dòng)體可以是人，也可以是汽車、火車、輪船、收音機(jī)等在移動(dòng)狀態(tài)中的物體。采用電磁波為傳輸媒介的無線通信狹義移動(dòng)通信概念蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)第一章概述無線與移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類民用設(shè)備和軍用設(shè)備（使用對(duì)象）陸地通信、海上通信和空中通信（使用環(huán)境）專用網(wǎng)和公用網(wǎng)（服務(wù)范圍）局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)（覆蓋范圍）FDMA、TDMA、CDMA、OFDMA（多址方式）單工、雙工(TDD和FDD)（工作方式）1G、2G、3G、4G、5G（代特征）…………第一章概述2023/2/34移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)頻譜擁擠、頻譜需嚴(yán)格菅理電波傳播存在衰落、多徑等問題面臨干擾和噪聲存在高速移動(dòng)和大動(dòng)態(tài)范圍的要求對(duì)移動(dòng)臺(tái)體積、重量、功耗的要求高系統(tǒng)復(fù)雜，系統(tǒng)需組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)需有越區(qū)切換、漫游等功能2023/2/35對(duì)技術(shù)的基本要求高的頻譜利用率好的服務(wù)質(zhì)量具有移動(dòng)性和便攜性靈活方便的組網(wǎng)抗干擾保密與信息安全2023/2/36多址方式

在移動(dòng)通信中，許多用戶同時(shí)通話，以不同的移動(dòng)信道分隔，防止相互干擾的技術(shù)方式稱為多址方式。頻分多址(FDMA)時(shí)分多址(TDMA)碼分多址(CDMA)空分多址(SDMA)包分多址(PDMA)2023/2/37FDMA頻分多址以頻率來區(qū)分信道。特點(diǎn)：使用簡(jiǎn)單，信號(hào)連續(xù)傳輸，滿足模擬話音通信，技術(shù)成熟。缺點(diǎn)：多頻道信號(hào)互調(diào)干擾嚴(yán)重，頻率利用率低，容量小。

2023/2/38TDMA在一個(gè)無線頻道上，按時(shí)間分割為若干個(gè)時(shí)隙，每個(gè)信道占用一個(gè)時(shí)隙，在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)收發(fā)信號(hào)。時(shí)分多址只傳數(shù)字信息，信息需經(jīng)壓縮和緩沖存儲(chǔ)的過程，在實(shí)際使用時(shí)常FDMA/TDMA復(fù)分使用。2023/2/39CDMA采用擴(kuò)頻通信技術(shù)每個(gè)用戶具有特定的地址碼（相當(dāng)于擴(kuò)頻中的PN碼），利用地址碼相互之間的正交性（或準(zhǔn)正交性）完成信道分離的任務(wù)。CDMA在頻率、時(shí)間、空間上重疊。優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)容量大，抗干擾、抗多徑能力高。

2023/2/310雙工方式單工方式頻分雙工方式FDD時(shí)分雙工方式TDD第一代移動(dòng)通信以模擬通信為特征的移動(dòng)通信模擬話音與傳輸僅為宏小區(qū)頻譜利用率低保密性差、通話質(zhì)量差主要接入技術(shù)：FDMA主要代表：AMPS(美國(guó))、TACS(歐洲)第一章概述第二代移動(dòng)通信以數(shù)字通信為特征的移動(dòng)通信數(shù)字話音和數(shù)據(jù)通信宏/微小區(qū)頻譜利用率高、容量大多種業(yè)務(wù)、多種先進(jìn)技術(shù)保密性好主要接入技術(shù)：TDMA、CDMA數(shù)據(jù)速率：9.6k~32Kbps主要標(biāo)準(zhǔn)：歐洲的GSM，TDMA制式北美的(IS-95CDMA)，CDMA制式北美的DAMPS(IS-54)，TDMA制式日本的PDC，TDMA制式第一章概述2.5代移動(dòng)通信第二代提供的以話音為主的業(yè)務(wù)無法滿足人們的需求。在第二代移動(dòng)通信基礎(chǔ)上，通過增加網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的協(xié)議，研發(fā)出來適用于數(shù)據(jù)通信的移動(dòng)系統(tǒng)。典型：GPRS，CDMA20001x缺點(diǎn)：基于第二代系統(tǒng)，先天不足，無法從根本上提高系統(tǒng)容量和頻譜效率。第一章概述2023/2/314第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信為IMT-2000；1998年，第三代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)確定；2001年10月，首次第三代移動(dòng)通信的商用在；2005年以后，第三代移動(dòng)通信開始大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。移動(dòng)通信的發(fā)展與展望電子科技大學(xué)李少謙第三代移動(dòng)通信特點(diǎn)頻譜利用率高高速傳輸支持多媒體業(yè)務(wù)室內(nèi)環(huán)境至少2Mbps步行環(huán)境至少384kbps車速環(huán)境至少144kbps傳輸速率按需分配支持上、下行鏈路的不對(duì)稱需求3G增強(qiáng)技術(shù)使3G系統(tǒng)信息傳輸速率達(dá)到10Mbps左右第一章概述第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)3大標(biāo)準(zhǔn)WCDMA（CDMA、FDD）cdma2000（CDMA、FDD）TD-SCDMA

（CDMA/TDMA、TDD）第一章概述2023/2/3173G增強(qiáng)技術(shù)3G增強(qiáng)技術(shù)高速下行分組接入(HSDPA)技術(shù)，高速上行分組接入(HUDPA)技術(shù)，3G增強(qiáng)技術(shù)可使3G系統(tǒng)信息傳輸速率達(dá)到10Mbps左右2023/2/318B3G/4G新名稱：“IMT-Advanced”2005年10月12日到19日在芬蘭，赫爾辛基召開的ITU-RWP8F第17次會(huì)議上定義了新一代移動(dòng)通信的名稱：“IMT-Advanced”“IMT-Advanced”是B3G新部分，即支持100Mbps以上速率的蜂窩系統(tǒng)和支持高達(dá)1Gbps以上速率的游牧/本地?zé)o線接入系統(tǒng)等。2023/2/319IMT-Advanced候選技術(shù)提交802.16m中國(guó)（TD-LTE-Advanced）日本日本韓國(guó)TTA2009年10月，ITU-RWP5D#6收到5個(gè)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)化組織的6項(xiàng)技術(shù)提案，技術(shù)上為L(zhǎng)TE-Advanced和802.16m.

2023/2/320LTE及其演進(jìn)成為寬帶無線發(fā)展共識(shí)新一代技術(shù)以O(shè)FDMA為特征LTE-Advanced及802.16m成為4G技術(shù)LTEFDD802.16mLTE+802.16e(OFDM/MIMO)HSPA+HSPAWCDMADORevBDO-ADORev0cdma20001XGSM

GPRS/EDGEIS-95cdmaOne注：彼此兼容<200kbps300kbps-10Mbps<50Mbps50M-1GkbpsDORevA數(shù)據(jù)速率TD-LTETDLTE+TD-HSPA+TD-HSPATD-SCDMAFDDTDD3GPP23GPPIEEE802.16LTE2G3G及增強(qiáng)4GIMT-A發(fā)展路徑:4G即LTE2023/2/321中國(guó)主導(dǎo)了TD-LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)3GPPFDDWCDMALTEFDDLCRTDD(TD-SCDMA)LTETDDType2HCRTDDLTETDDType1LTE-AdvancedFDDLTETDD(TD-LTE)3GPPTDDLTE-AdvancedTDD3G演進(jìn)3G（4G）IMT-Advanced融合在中國(guó)主導(dǎo)下，經(jīng)半年多策略謀劃、協(xié)調(diào)努力，于2007年11月將LTETDD融合為一個(gè)，即TD-LTE。GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移動(dòng)子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)交換子系統(tǒng)操作子系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)

移動(dòng)臺(tái)（MS：MobileStation）：用戶端的設(shè)備總稱。可以是手持機(jī)、車載臺(tái)、便攜式臺(tái)。組成：移動(dòng)設(shè)備(ME)SIM卡移動(dòng)臺(tái)的功能無線接入數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)完成各種控制功能并支持各種基本業(yè)務(wù)(電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù))和補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持人機(jī)接口各種功能，呼叫過程的提示SIM（SubscriberIdentityModule）特點(diǎn)：客戶與設(shè)備分離通信安全可靠用戶個(gè)人身份號(hào)碼PIN鑒權(quán)過程：GSM網(wǎng)絡(luò)和SIM卡之間進(jìn)行的，以驗(yàn)證用戶身份的合法化加密：SIM含加密參數(shù)成本低，經(jīng)久耐用移動(dòng)臺(tái)

基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)（BSS：BaseStationSubsystem）在一定的無線覆蓋區(qū)中，由MSC控制，與MS進(jìn)行通信的設(shè)備。一個(gè)BSS可為一個(gè)或多個(gè)小區(qū)服務(wù)。由兩部分組成：基站收發(fā)設(shè)備（BTS：BaseTransceiverStation）：為一個(gè)小區(qū)服務(wù)的無線收發(fā)設(shè)備。基站控制器（BSC:BaseStationController）：無線資源管理，對(duì)1個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行控制。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)/交換子系統(tǒng)GSM系統(tǒng)的交換功能用戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫。組成：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC訪問位置寄存器VLR歸屬位置寄存器HLR鑒權(quán)中心AUC移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器EIR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：設(shè)備間的接口三、空中接口(Um接口)

空中接口是系統(tǒng)的最重要的接口，它決定了系統(tǒng)的主要特征和功能空中接口包含了下述特性：信道結(jié)構(gòu)和接入能力MS-BS通信協(xié)議維護(hù)和操作特性性能特性業(yè)務(wù)特性GSM的多址方式：FDMA與TDMA混合方式物理信道與邏輯信道GSM信道分為物理信道與邏輯信道物理信道:用來傳送信號(hào)或數(shù)據(jù)的物理通路，一個(gè)時(shí)隙（TS）占有25MHz帶寬，包含124對(duì)頻道，頻道間隔200kHz（124×200K=24.8MHz）每個(gè)載頻按時(shí)間分為8個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)隙段稱為一個(gè)時(shí)隙(slot)，這樣的時(shí)隙稱為信道，或?yàn)槲锢硇诺?；一個(gè)載頻可提供8個(gè)物理信道，共992（124×8）個(gè)物理信道物理信道與邏輯信道GSM信道分為物理信道與邏輯信道邏輯信道:在物理信道基礎(chǔ)上，根據(jù)BTS與MS之間傳遞的信息種類的不同而定義為不同的邏輯信道。根據(jù)其傳輸方向，分上行信道和下行信道。物理信道與邏輯信道邏輯信道廣播信道(BCH)公共控制信道(CCCH)頻率校正信道（FCCH）同步信道（SCH）廣播控制信道（BCCH）尋呼信道（PCH）隨機(jī)接入信道（RACH）允許接入信道（AGCH）獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）慢速輔助控制信道（SACCH）快速輔助控制信道（FACCH）全速率信道半速率信道增強(qiáng)型全速率信道公共信道專用信道業(yè)務(wù)信道TCH）專用控制信道(DCCH)物理信道與邏輯信道廣播信道(BCH,BroadcastCHannel）：概念：下行信道“一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)”的單方向控制信道；用于基站向移動(dòng)臺(tái)廣播公用的信息；傳輸?shù)膬?nèi)容主要是移動(dòng)臺(tái)入網(wǎng)和呼叫建立所需要的有關(guān)信息；

物理信道與邏輯信道廣播信道(BCH,BroadcastChannel)分類：頻率校正信道（FCCH）：傳輸用于校正移動(dòng)臺(tái)工作頻率的信息。同步信道（SCH）：傳輸移動(dòng)臺(tái)的幀同步（TDMA幀號(hào)）和BTS的識(shí)別碼（BSIC）的信息，供移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行同步和對(duì)基站進(jìn)行識(shí)別。廣播控制信道（BCCH）：廣播每個(gè)BTS的通用信息（小區(qū)特定信息）。物理信道與邏輯信道公共控制信道CCCH（CommonControlCHannel）：概念：雙向控制信道用于呼叫接續(xù)階段傳輸鏈路連接所需要的控制信令。

尋呼信道（PCH）：傳輸基站尋呼移動(dòng)臺(tái)的信息。下行信道，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式傳播；隨機(jī)接入信道（RACH）：用于移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)提出的入網(wǎng)申請(qǐng)，即請(qǐng)求分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道，可作為對(duì)尋呼的響應(yīng)或MS主叫/登記時(shí)的接入。上行信道，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式傳播。允許接入信道（AGCH）：用于基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的入網(wǎng)申請(qǐng)作出應(yīng)答，即給用戶分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道。下行信道，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式傳播。專用控制信道DCCH（DedicatedControlCHannel）：物理信道與邏輯信道物理信道與邏輯信道專用控制信道DCCH（DedicatedControlCHannel）：概念：一種“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的雙向控制信道在呼叫接續(xù)階段以及在通信進(jìn)行當(dāng)中，在移動(dòng)臺(tái)和基站之間傳輸必須的控制信息。物理信道與邏輯信道專用控制信道DCCH（DedicatedControlCHannel）分類獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）：用于在分配業(yè)務(wù)信道之前呼叫建立過程中傳送系統(tǒng)信令。例如登記、鑒權(quán)等信令。慢速輔助控制信道（SACCH）：基站用此信道向移動(dòng)臺(tái)傳送功率控制信息、幀調(diào)整信息;同時(shí)接收移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的移動(dòng)臺(tái)接收的信號(hào)強(qiáng)度報(bào)告和鏈路質(zhì)量報(bào)告。與一個(gè)業(yè)務(wù)信道TCH或一個(gè)獨(dú)立專用控制信道SDCCH聯(lián)用物理信道與邏輯信道快速輔助控制信道（FACCH）：主要用于傳送基站與移動(dòng)臺(tái)間的越區(qū)切換的信令消息在話音傳輸過程中如果突然需要以比SACCH所能處理的高得多的速度傳送信令信息，則要中斷業(yè)務(wù)信息，借用18.5ms的語音（數(shù)據(jù)）突發(fā)脈沖序列來傳送信令。一般在切換時(shí)發(fā)生。由于語音譯碼器會(huì)重復(fù)上一個(gè)18.5ms的話音，補(bǔ)償刪除的話音，所以這種中斷是不被用戶察覺的。時(shí)隙一個(gè)TDMA幀分為8個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)約576.9us，含156.25個(gè)碼元。TDMA幀一個(gè)TDMA幀長(zhǎng)為約4.612ms，含8個(gè)時(shí)隙。復(fù)幀業(yè)務(wù)復(fù)幀：26幀組成，長(zhǎng)120ms?？刂茝?fù)幀：51幀組成，長(zhǎng)235.385ms。超幀由51個(gè)業(yè)務(wù)復(fù)幀或26個(gè)控制復(fù)幀組成。周期：51×26×4.615×10-3≈

6.12s超高幀由2048個(gè)超幀組成。2715648個(gè)TDMA幀。約3.5小時(shí)。邏輯信道到物理信道的映射映射方式下行BCH和CCCH在C0上的TS0上的復(fù)用上行RACH在C0上的TS0上的復(fù)用

SDCCH和SACCH在C0上的TS1上的復(fù)用其余（C0上的TS2～TS7，C1~Cn-1上的8個(gè)時(shí)隙）用于業(yè)務(wù)信道邏輯信道到物理信道的映射在GSM系統(tǒng)中，每幀含8個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙576.9us，包含156.25bit每個(gè)時(shí)隙中的信息格式稱為突發(fā)脈沖序列常規(guī)突發(fā)脈沖序列（NB，NormalBurst）頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB，F(xiàn)requencyCorrectionBurst）同步突發(fā)脈沖序列（SB，SynchronisationBurst）接入突發(fā)脈沖序列（AB，AccessBurst）空閑突發(fā)脈沖序列（DB，DummyBurst）

移動(dòng)交換中心MSCMSC是NSS的核心。MSC是交換機(jī)，用戶信道互連和與其它MSC或PSTN的信道之間建立交換連接、呼叫控制和計(jì)費(fèi)。具有移動(dòng)用戶呼叫建立和控制、位置更新、切換、數(shù)據(jù)查詢、移動(dòng)應(yīng)用、信令連接、用戶保護(hù)和話音加密等移動(dòng)功能。歸屬用戶位置寄存器（HLR）中央數(shù)據(jù)庫，存著用戶所有相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別號(hào)碼、訪問能力、用戶類別、補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。移動(dòng)用戶是運(yùn)動(dòng)的，一旦發(fā)出呼叫會(huì)出現(xiàn)主叫者不知被叫移動(dòng)臺(tái)位于何處，因此，在交換系統(tǒng)中需要建立一些數(shù)據(jù)庫，用來保存MS的蹤跡。當(dāng)一個(gè)人購(gòu)買了一個(gè)GSM移動(dòng)臺(tái)后，他的訂單將被登記在HLR中。HLR中包含用戶信息，如補(bǔ)充業(yè)務(wù)和鑒權(quán)參數(shù)。此外，HLR還要有MS位置的信息，即MS當(dāng)前停留在哪個(gè)MSC區(qū)，這一信息將隨MS的移動(dòng)而相應(yīng)改變。MS要把它的位置信息（經(jīng)由MSC/VLR）發(fā)往它的HLR，這樣便提供了能接收呼叫的先決條件。訪問用戶位置寄存器VLR拜訪位置寄存器（VLR）也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，是動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，它包含了當(dāng)前處在本區(qū)（MSC區(qū)）的全部MS的有關(guān)信息。當(dāng)某一個(gè)MS用戶漫游到新的MSC區(qū)，與該MSC連接的VLR就向其HLR請(qǐng)求該MS的有關(guān)數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，其HLR將通知該MS當(dāng)前正處在哪一MSC區(qū)。如果該MS用戶想建立呼叫，則VLR將建立該MS用戶所必須的全部信息，無需每次都要與HLR交換信息。GPRSGPRS（GeneralPacketRadioService）通用分組無線業(yè)務(wù)在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的根據(jù)信道的質(zhì)量可以選擇不同的信道編碼方式

CS1~CS4:9.6kbit/s~21.4kbit/sGPRS與現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)最根本的區(qū)別:GSM系統(tǒng)是一種電路交換系統(tǒng)GPRS系統(tǒng)是一種分組交換系統(tǒng)6.7GPRSGPRS引入三個(gè)主要組件：分組控制單元PCU（PacketControlUnit）：數(shù)據(jù)分組、無線信道管理、錯(cuò)誤發(fā)送檢測(cè)和自動(dòng)重發(fā)。GPRS業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN（ServingGPRSSupportingNode）：移動(dòng)性管理、尋呼、加密、數(shù)據(jù)壓縮、通話量測(cè)試。GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN（GatewayGPRSSupport

Node）：GPRS的路由器。基站子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)BSCBTSGMSCPSTNMSCVLRHLRAUCGPRS終端PCUSGSNGGSN話音數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)GPRS升級(jí)電路交換域分組交換域EDGE:2.75G系統(tǒng)EDGE(EnhancedDataRatesforGSMEvolution):增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM業(yè)務(wù)主要改進(jìn)為采用8PSK調(diào)制，將數(shù)據(jù)率提高三倍最高數(shù)據(jù)率可達(dá)473kpbs4.1概述CDMA技術(shù)()基本概念CDMA基于擴(kuò)頻技術(shù)，每個(gè)用戶有各自的特征碼CDMA技術(shù)包含兩層含義擴(kuò)頻：信息帶寬的擴(kuò)展碼分：用戶、信道和基站都依靠碼識(shí)別碼分的含義(IS-95):

基站的識(shí)別信道的識(shí)別用戶的識(shí)別4.2IS-95CDMA與蜂窩結(jié)構(gòu)的關(guān)系CDMA與蜂窩小區(qū)和扇區(qū)的關(guān)系：基站或扇區(qū)的劃分(IS-95)：通過PN序列區(qū)分：小區(qū)內(nèi)信道劃分：PN序列Walsh正交序列IS-95系統(tǒng)的下行鏈路下行鏈路構(gòu)成長(zhǎng)碼短碼IS-95系統(tǒng)的下行鏈路下行鏈路的序列碼Walsh碼：區(qū)分物理信道，實(shí)現(xiàn)碼分多址功能。采用64個(gè)Walsh函數(shù)對(duì)信道擴(kuò)頻，每一W序列為一物理信道，信道數(shù)記為W0-W63速率：1.2288Mc/S。短碼：m序列采用215-1的m序列（32768）為不同基站發(fā)出的信號(hào)賦予不同的特征，并用于移動(dòng)臺(tái)同步所有基站的引導(dǎo)PN序列有相同的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，但是不同BS具有不同的相位偏移量按64個(gè)碼為間隔，形成32768/64=512個(gè)不同的時(shí)間偏置，在全系統(tǒng)時(shí)鐘同步的情況下，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)時(shí)間偏置可識(shí)別與同步基站速率：1.2288Mc/s正交引導(dǎo)PN序列生成多項(xiàng)式IS-95系統(tǒng)的下行鏈路長(zhǎng)碼：在下行鏈路(尋呼信道和業(yè)務(wù)信道)中作擾碼，用于數(shù)據(jù)加擾和用戶保密。采用：周期為242-1的m長(zhǎng)碼長(zhǎng)碼速率為1.2288Mc/s64分頻（64抽1）后為19.2kc/s長(zhǎng)碼序列生成器多項(xiàng)式為：不同信道利用不同的掩碼得到不同相位的長(zhǎng)碼不具備擴(kuò)頻功能IS-95系統(tǒng)的下行鏈路下行鏈路中的物理信道物理信道：每個(gè)載頻在一個(gè)小區(qū)內(nèi)以64個(gè)Walsh碼區(qū)分信道。64個(gè)邏輯信道控制信道：W0：導(dǎo)頻信道W32：同步信道W1-7：尋呼信道業(yè)務(wù)信道：其它55個(gè)信道：業(yè)務(wù)信道尋呼信道、同步信道必要時(shí)都可改為業(yè)務(wù)信道。IS-95系統(tǒng)的下行鏈路

下行鏈路中的邏輯信道包括：前向信令信道(SCH)傳送信令信息導(dǎo)頻信道（PiCH，即PilotChanne1）同步信道（SynCH，即SyncroChanne1）尋呼信道（PaCH，即PagingChanne1）前向業(yè)務(wù)信道(TCH)傳送用戶信息也傳送伴隨信令信道(ASCH，即AssociatedSignalingChanne1)和功率控制子信道（PoCCH）的信息1).導(dǎo)頻信道導(dǎo)頻信道連續(xù)周期地發(fā)送未經(jīng)調(diào)制的短碼；基站利用導(dǎo)頻PN序列的時(shí)間偏置來標(biāo)識(shí)每個(gè)CDMA前向信道。偏置系數(shù)共512個(gè)，編號(hào)從0到511偏置時(shí)間=偏置系數(shù)×64（Chip）例如，當(dāng)偏置系數(shù)是15時(shí)相應(yīng)的偏置時(shí)間是15×64=960個(gè)子碼已知子碼寬度為1/1.2288×10^6=0.813μs

故偏置時(shí)間為960×0.8138=781.25μs幀長(zhǎng)26.66ms

(215-1)×(1/1.2288M)=26.66msIS-95系統(tǒng)的下行鏈路1).導(dǎo)頻信道的作用用于移動(dòng)臺(tái)獲取基站的定時(shí)和提取相干載波以進(jìn)行相干解調(diào)；一旦移動(dòng)臺(tái)捕獲到導(dǎo)頻信道，即可認(rèn)為移動(dòng)臺(tái)與其它前向信道也達(dá)到同步通過對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)中多徑信號(hào)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)RAKE接收機(jī)中的信號(hào)估計(jì)；通過比較相鄰基站導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度，決定何時(shí)需越區(qū)切換；通過對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)，決定開環(huán)功率控制的初始值。2).同步信道傳輸同步信息和其它信息如系統(tǒng)時(shí)間，導(dǎo)頻偏置，使移動(dòng)臺(tái)知道正在接入的是哪個(gè)基站。還有尋呼信道速率，242-1長(zhǎng)碼的狀態(tài)等。幀長(zhǎng)26.66ms

擴(kuò)頻3).尋呼信道定時(shí)發(fā)送系統(tǒng)信息，入網(wǎng)參數(shù)，基站尋呼移動(dòng)臺(tái)尋呼信道數(shù)據(jù)以擾碼加密

擴(kuò)頻

加擾圖

業(yè)務(wù)信道

擴(kuò)頻

加擾2.業(yè)務(wù)信道4.3IS-95系統(tǒng)的無線信道4.3.1IS-95系統(tǒng)的下行鏈路4.3.2IS-95系統(tǒng)的上行鏈路IS-95系統(tǒng)的上行鏈路長(zhǎng)碼,242,擴(kuò)頻，區(qū)分信道，同步短碼,215,

同步、加擾Walsh碼，只用于多進(jìn)制擴(kuò)頻IS-95系統(tǒng)的上行鏈路上行鏈路的序列碼Walsh碼：完成多進(jìn)制擴(kuò)頻的功能，提高系統(tǒng)的抗干擾能力和信息傳輸能力64位Walsh函數(shù)正交擴(kuò)頻IS-95系統(tǒng)的上行鏈路短碼：用于基站同步，系統(tǒng)加擾，采用與下行鏈路相同的引導(dǎo)PN碼正交調(diào)制導(dǎo)頻偏置與下行一致m序列，采用215-1的m序列，速率：1.2288Mc/S生成多項(xiàng)式：長(zhǎng)碼：擴(kuò)頻通過不同的掩碼給每個(gè)信道分配一個(gè)不同的初相,從而構(gòu)成邏輯信道和移動(dòng)臺(tái)的地址碼實(shí)現(xiàn)上行鏈路的碼分多址功能長(zhǎng)碼由42個(gè)移位寄存器組成的m序列發(fā)生器產(chǎn)生。該序列再由一個(gè)42比特掩碼賦予不同的相位。長(zhǎng)碼序列生成器多項(xiàng)式為(與前向一樣)：IS-95系統(tǒng)的上行鏈路反向物理信道在IS-95中，上行鏈路的碼分物理信道是用周期為242-1的不同相位偏移量的長(zhǎng)PN序列（長(zhǎng)碼）構(gòu)成的。IS-95系統(tǒng)的上行鏈路反向邏輯信道反向信令信道（SCH）即反向接入信道（AcCH，即AccessChanne1）移動(dòng)臺(tái)在接入信道中發(fā)起呼叫或應(yīng)答基站的尋呼,最多32個(gè)，最少1個(gè)。(長(zhǎng)碼PNAn)反向業(yè)務(wù)信道（TCH）包含伴隨信令信道（PoCCH，即PowerControlChanne1）最多可設(shè)置的反向業(yè)務(wù)信道數(shù)m=64。(長(zhǎng)碼PNTm)IS-95系統(tǒng)邏輯信道小結(jié)（3/3）功率控制的原因CDMA系統(tǒng)的容量主要受限于系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的相互干擾。如果每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)到達(dá)基站時(shí)都達(dá)到最小的信噪比，系統(tǒng)容量將會(huì)達(dá)到最大值功率控制要求：當(dāng)信道的傳播條件突然改善時(shí)，功率控制應(yīng)作出快速反應(yīng)，以防止信號(hào)突然增強(qiáng)而對(duì)其它用戶產(chǎn)生附加干擾當(dāng)傳播條件突然變壞時(shí)，功率調(diào)整的速度可以相對(duì)慢一些4.5CDMA系統(tǒng)的功率控制(1)前向功率控制調(diào)整基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的功率使任一移動(dòng)臺(tái)無論處于小區(qū)中的任何位置上，收到基站的信號(hào)電平都剛剛達(dá)到信干比所要求的門限值(2)反向功率控制。調(diào)整移動(dòng)臺(tái)向基站發(fā)射的功率使任一移動(dòng)臺(tái)無論處于什么位置上，其信號(hào)在到達(dá)基站的接收機(jī)時(shí)，都具有相同的電平，而且剛剛達(dá)到信干比要求的門限4.5CDMA系統(tǒng)的功率控制功率控制方式：1.開環(huán)功率控制2.閉環(huán)功率控制1.開環(huán)功率控制的特點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)前后向信道不相關(guān)，精度有限分類1)、移動(dòng)臺(tái)開環(huán)功率控制2)、基站的開環(huán)功率控制1),移動(dòng)臺(tái)開環(huán)功率控制MS根據(jù)所接收的基站信號(hào)強(qiáng)度調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率接收信號(hào)強(qiáng)度越強(qiáng)，發(fā)射功率越小；接收信號(hào)強(qiáng)度越小，發(fā)射功率越大響應(yīng)時(shí)間：us級(jí)2).基站的開環(huán)功率控制基站根據(jù)MS信號(hào)強(qiáng)度調(diào)節(jié)基站發(fā)射功率4.5CDMA系統(tǒng)的功率控制閉環(huán)功率控制目的消除開環(huán)功控中的前后向信道不一致所產(chǎn)生的功控誤差，精確調(diào)節(jié)發(fā)射功率閉環(huán)調(diào)節(jié)過程基站根據(jù)目前所需信噪比與實(shí)際接收的信噪比之差隨時(shí)命令移動(dòng)臺(tái)調(diào)整發(fā)射功率（即閉環(huán)調(diào)整）MS根據(jù)基站發(fā)送功控指令并與開環(huán)估算相結(jié)合，調(diào)節(jié)發(fā)射功率774.6CDMA的軟切換及其漫游為什么要切換?

實(shí)現(xiàn)蜂窩移動(dòng)通信的“無縫隙”覆蓋，保證移動(dòng)臺(tái)跨區(qū)時(shí)通信的連續(xù)性。什么是信道切換？當(dāng)前正在通信的移動(dòng)臺(tái)與服務(wù)基站之間的鏈路轉(zhuǎn)移到另一個(gè)新基站的過程如何切換？

識(shí)別新小區(qū)和分配給移動(dòng)臺(tái)在新小區(qū)的語音信道和控制信道。784.6CDMA的軟切換及其漫游切換過程控制主要有三種：①移動(dòng)臺(tái)控制的越區(qū)切換②網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換③移動(dòng)臺(tái)輔助的越區(qū)切換794.6CDMA的軟切換及其漫游(1)移動(dòng)臺(tái)控制的越區(qū)切換

移動(dòng)臺(tái)監(jiān)測(cè)當(dāng)前基站和幾個(gè)越區(qū)時(shí)的候選基站的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量移動(dòng)臺(tái)發(fā)起越區(qū)切換請(qǐng)求DECT等小系統(tǒng)常采用，在大系統(tǒng)中容易引起切換沖突。804.6CDMA的軟切換及其漫游(2)網(wǎng)絡(luò)控制的越區(qū)切換基站監(jiān)測(cè)來自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)發(fā)起向另一個(gè)基站的越區(qū)切換。缺點(diǎn)：若MS失去聯(lián)系，將造成信號(hào)中斷。第一代模擬系統(tǒng)采用此方法切換時(shí)間長(zhǎng)，可達(dá)10S。814.6CDMA的軟切換及其漫游(3)移動(dòng)臺(tái)輔助的越區(qū)切換網(wǎng)絡(luò)要求移動(dòng)臺(tái)測(cè)量其周圍基站的信號(hào)并把結(jié)果報(bào)告給舊基站網(wǎng)絡(luò)發(fā)起越區(qū)切換以及切換到哪一個(gè)基站。第二代系統(tǒng)GSM，CDMA都采用此方法。特點(diǎn)：時(shí)間快，切換過程1s~2s，信號(hào)中斷<1s。824.6CDMA的軟切換及其漫游分類：按實(shí)現(xiàn)技術(shù)分為：硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接。例如GSM系統(tǒng)。軟切換：指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接。例如CDMA系統(tǒng)。4.6CDMA的軟切換及其漫游

軟切換的主要優(yōu)點(diǎn)：⑴無縫切換，保持通話的連續(xù)性。⑵減少掉話可能性，由于在軟切換過程中，在任何時(shí)候移動(dòng)臺(tái)至少可跟一個(gè)基站保持聯(lián)系，減少了掉話的可能性。⑶處于切換區(qū)域的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率降低，減少發(fā)射功率是通過分集接收來實(shí)現(xiàn)的，降低發(fā)射功率有利于增加反向容量。軟切換的缺點(diǎn)：⑴導(dǎo)致硬件設(shè)備（即信道卡）的增加。⑵降低了前向容量，但由于CDMA系統(tǒng)前向容量大于反向容量，所以適量減少前向容量不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)容量的降低。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)及演進(jìn)WCDMA與cdma2000cdma2000與WCDMA系統(tǒng)都是寬帶CDMA系統(tǒng)cdma2000能與IS-95兼容,其標(biāo)準(zhǔn)分為1X,3X兩階段,cdma20001X在2002年開始商用.WCDMA發(fā)展迅速,歐州和日本大力支特,日本己在2001年開始商用實(shí)驗(yàn).WCDMA與cdma2000將可能在3G中占主導(dǎo)地位.

移動(dòng)通信的發(fā)展與展望電子科技大學(xué)李少謙cdma2000的基本結(jié)構(gòu)1.25MHzQ-CDMA信道01MHz2MHz3MHz4MHz5MHz移動(dòng)通信新進(jìn)展電子科技大學(xué)李少謙cdma20001x與3xcdma20001x(SR1)仍采用IS-95的一個(gè)載波1.25MHz，碼片速率1.2288Mcps，這樣能非常方便地從IS-95升級(jí)到cdma20001x，并與IS-95后向兼容。cdma20003x(SR3)采用三個(gè)1.25MHz載波組合而成，碼片速率為3.686Mcps，因此常叫多載波CDMA(MC-CDMA)。由于多載波CDMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)上難度較大，人們現(xiàn)在主要考慮在cdma20001x上增強(qiáng)技術(shù)，直接實(shí)現(xiàn)3G的目標(biāo)。cdma2000中的Walsh函數(shù)在cdma2000中正向信道仍采用了Walsh函數(shù)來碼分多址，與IS-95不同的是采用了不同長(zhǎng)度的Walsh函數(shù)，長(zhǎng)度從4到512，使不同信息比特率有相同碼片速率。SR1下正向信道Walsh函數(shù)最大長(zhǎng)度為256，SR3時(shí)最大長(zhǎng)度為512。反向業(yè)務(wù)信道在RC1-2模式時(shí)Walsh函數(shù)的功能與IS-95一樣是多進(jìn)制擴(kuò)頻。在其余的反向信道由采用了Walsh函數(shù)碼分多址來分離移動(dòng)臺(tái)自身的反向信道。cdma2000需Walsh編碼管理，以確保相互正交。cdma2000中的PN碼與復(fù)擴(kuò)頻Cdma2000中的I、Q路PN碼與IS-95一樣，不同的是除RC1-2模式中反向信道采用與IS-95一樣的OQPSK調(diào)制外，其它方式采用了復(fù)PN調(diào)制，用以減少峰值與平均功率的比值。RC3-6模式中反向信道用了混合移相鍵控的復(fù)擴(kuò)頻，這樣移動(dòng)臺(tái)就能以不同的功率電平發(fā)射多個(gè)碼分信道，并使功率峰均比最小。長(zhǎng)碼仍用來產(chǎn)生用戶識(shí)別碼，區(qū)別移動(dòng)用戶。準(zhǔn)正交函數(shù)編碼當(dāng)Walsh編碼受到限制時(shí)，cdma2000可通過將Walsh函數(shù)乘以掩碼函數(shù)來生成額外編碼，生成的編碼稱為準(zhǔn)正交函數(shù)QOF。QOF由適當(dāng)?shù)腤alsh函數(shù)與兩個(gè)掩碼相乘而得。一個(gè)掩碼是非零標(biāo)志系數(shù)QOF掩碼，記為QOFsign。另一個(gè)是非零旋轉(zhuǎn)使能Walsh函數(shù)，記為Walshrot。什么是TD－SCDMATimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess（時(shí)分雙工的同步碼分多址技術(shù)）是ITU正式發(fā)布的第三代移動(dòng)通信空間接口技術(shù)規(guī)范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持是中國(guó)電信百年來第一個(gè)完整的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是集CDMA、TDMA、FDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體、系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)的移動(dòng)通信技術(shù)它采用了智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、接力切換、同步CDMA、軟件無線電、低碼片速率、多時(shí)隙、可變擴(kuò)頻系統(tǒng)、自適應(yīng)功率調(diào)整等技術(shù)TD-SCDMA的關(guān)鍵技術(shù)時(shí)分雙工方式智能天線：降低多徑、多址干擾聯(lián)合檢測(cè)：降低多址干擾上行同步：減少碼間串?dāng)_接力切換：提高切換可靠性軟件無線電低碼片速率...(..)542136使用智能天線...定向發(fā)射、定向接收正在通信的移動(dòng)終端在整個(gè)小區(qū)內(nèi)處于受跟蹤狀態(tài)不使用智能天線...全向發(fā)射、全向接收所有小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)終端均相互干擾，此干擾是CDMA容量限制的主要原因智能天線的優(yōu)勢(shì)減少小區(qū)間和小區(qū)內(nèi)干擾降低多徑干擾等效發(fā)射功率提高提高接收靈敏度改進(jìn)了小區(qū)覆蓋（合成波束）增加了容量及小區(qū)覆蓋半徑降低發(fā)射功率，基站成本降低智能天線(S.A.)的優(yōu)勢(shì)

TD-SCDMA的優(yōu)勢(shì)易于使用非對(duì)稱頻段,無需具有特定雙工間隔的成對(duì)頻段適應(yīng)用戶業(yè)務(wù)需求，靈活配置時(shí)隙，優(yōu)化頻譜效率上行和下行使用同個(gè)載頻，故無線傳播是對(duì)稱的,有利于智能天線技術(shù)的實(shí)現(xiàn)無需笨重的射頻雙工器，小巧的基站，降低成本時(shí)分雙工(TD-SCDMA):

上行頻帶和下行頻帶相同

DUDDDDDD頻分雙工(FDD):

上行頻帶和下行頻帶分離DDDDDDDUU上行D下行未使用

資源:時(shí)分雙工(TDD)TDD雙工技術(shù)最適合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)FDD：傳統(tǒng)的資源分配方式固定帶寬分配給上下行業(yè)務(wù)典型方式是各50%在承載不對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)，必然浪費(fèi)頻率資源TDD：按業(yè)務(wù)量自適應(yīng)分配業(yè)務(wù)時(shí)隙最有效地使用頻率資源fT下行數(shù)據(jù)上行數(shù)據(jù)FDDTDD無線技術(shù)向LTE演進(jìn)HSPA+DL>40MBps;UL>10MbpsTD-HSDPA2.8MbpsTD-HSUPA2.2MbpsWCDMA384KbpsHSDPA1.8/3.6MbpsHSDPA7.2MbpsHSUPA1.4~5.8Mbps1GbpsLTE+LTETDD1LTETDD2LTETDDDL:100MbpsUL:50MbpsTD-HSPA+

DL:>25.2MbpsUL:>19.2MbpsEV-DORel.0DL:2.4MbpsUL:153.6kbpscdma20001x153.6kbpsD0Rel.ADL:3.1MbpsUL:1.8MbpsDoRevB(MultiCarrierDO)DL：46.5MbpsUL:27MbpsLTEFDDDL:100MbpsUL:50MbpsGSMEDGE120KbpsGSMGERAN240K-2MbpsTD-SCDMA384KbpsLTE/SAE網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更趨扁平化和簡(jiǎn)單化減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，降低系統(tǒng)復(fù)雜度以及傳輸和無線接入時(shí)延減小網(wǎng)絡(luò)部署和維護(hù)成本UTRANLTEFDD/TDD的比較－設(shè)計(jì)層面FDD/TDD相同的設(shè)計(jì):高層信令相同，如NAS和RRC2層用戶平面相同:如MAC，