WCDMA培訓(xùn)教材：CDMA基本原理0411

CDMA原理0無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理

CDMA無(wú)線資源管理原理

不同體制的3G技術(shù)3G無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)形態(tài)CDMA原理無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理

CDMA無(wú)線資源管理原理

不同體制的3G技術(shù)

3G無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)形態(tài)1無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理無(wú)線傳輸環(huán)境無(wú)線傳輸技術(shù)和多址技術(shù)

CDMA原理和RAKE接收技術(shù)分集技術(shù)智能天線技術(shù)多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)無(wú)線傳輸環(huán)境無(wú)線傳輸技術(shù)和多址技術(shù)

CDMA原理和RAKE接收技術(shù)分集技術(shù)智能天線技術(shù)多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)2多徑環(huán)境時(shí)間接收信號(hào)強(qiáng)度發(fā)射信號(hào)3衰落發(fā)射數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)4移動(dòng)信道的多徑特征電磁傳播－反射、散射和繞射無(wú)線環(huán)境中的信號(hào)衰減分成三部分：幅度衰減較大的路徑損耗伴隨中等幅度衰減的具有對(duì)數(shù)正態(tài)分布特性的慢變化成分－大尺度變化衰減幅度較小的快變化成分－小尺度衰落兩類(lèi)典型小尺度衰落包絡(luò)分布的描述方法瑞利分布（非視距傳播）萊斯分布（視距傳播）5移動(dòng)信道的表征時(shí)延表征平均時(shí)延（均值）時(shí)延拓展（標(biāo)準(zhǔn)差），信道相關(guān)帶寬＝1/時(shí)延拓展頻譜多普勒擴(kuò)展，運(yùn)動(dòng)引起信道變化（快、慢衰落），信道相干時(shí)間＝1/多普勒頻率多徑特性（信道帶寬），平坦衰落和頻率選擇性衰落寬帶碼分多址是頻率選擇性慢衰落信道測(cè)試信道的方法衰落的概率分布電平通過(guò)率－衰落快慢，信道衰落的深度衰落持續(xù)時(shí)間（交織深度）6無(wú)線信道模型高斯噪聲信道模擬當(dāng)前徑權(quán)重接收信號(hào)發(fā)射信號(hào)信道模擬當(dāng)前徑權(quán)重信道模擬當(dāng)前徑權(quán)重信道模擬當(dāng)前徑權(quán)重7無(wú)線信道建模方法信道模型幅度分布，瑞利、萊斯分布多普勒譜分布，經(jīng)典譜、平坦譜信道模擬濾波法諧波疊加諧波分解8典型無(wú)線移動(dòng)信道的分類(lèi)靜態(tài)信道（static）戶(hù)內(nèi)信道戶(hù)外到戶(hù)內(nèi)人行道信道車(chē)載信道移動(dòng)信道（moving）生死信道（birth-death）9無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理無(wú)線傳輸環(huán)境無(wú)線傳輸技術(shù)和多址技術(shù)

CDMA原理和RAKE接收技術(shù)分集技術(shù)智能天線技術(shù)多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)10無(wú)線通信中的幾個(gè)概念和區(qū)別多址技術(shù)時(shí)分多址，頻分多址和碼分多址雙工技術(shù)時(shí)分雙工與頻分雙工窄帶系統(tǒng)與寬帶系統(tǒng)單個(gè)信道的帶寬與所期望信道的相干帶寬一致一個(gè)信道的發(fā)射帶寬大于這個(gè)信道的相干帶寬寬帶系統(tǒng)通常能夠帶來(lái)頻率分集的優(yōu)勢(shì)11頻分多址（FDMA）FDMA信道每次只能傳遞一個(gè)電話(huà)如果一個(gè)FDMA信道沒(méi)有使用，并且處于空閑狀態(tài)，它不能被其他用戶(hù)使用以增加共享容量在分配成語(yǔ)音信道后，基站和移動(dòng)臺(tái)就會(huì)同時(shí)地連續(xù)不斷地發(fā)射FDMA通常是窄帶系統(tǒng)符號(hào)時(shí)間比平均時(shí)延擴(kuò)展大很多，故平均時(shí)延擴(kuò)展造成的符號(hào)間干擾低，無(wú)需均衡FDMA比TDMA簡(jiǎn)單，同步和組幀比特少，系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)小FDMA需要精確的RF濾波器，需要雙工器（單天線）非線性效應(yīng)：許多信道共享一個(gè)天線，功率放大器的非線性會(huì)產(chǎn)生交調(diào)頻率（IM），產(chǎn)生額外的RF輻射12時(shí)分多址（TDMA）多個(gè)用戶(hù)共享一個(gè)載波頻率，分享不同時(shí)隙TDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞是不連續(xù)的，是分組發(fā)射，可以關(guān)閉不連續(xù)發(fā)送，可以利用空閑時(shí)隙監(jiān)聽(tīng)其他基站，實(shí)現(xiàn)切換處理即使使用FDD也無(wú)需雙工器需要自適應(yīng)均衡；需要保護(hù)時(shí)隙分組發(fā)射需要額外的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，如保護(hù)數(shù)據(jù)同步按照不同的用戶(hù)提供不同的帶寬TDMA的效率是指發(fā)射的數(shù)據(jù)中信息所占的百分比功率控制頻率為2Hz或更低質(zhì)量控制通過(guò)頻率規(guī)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)13擴(kuò)頻多址（SSMA）跳頻碼分多址（FH－CDMA）使用窄帶FM或FSK，使用能量效率高的恒包絡(luò)調(diào)制，用廉價(jià)的接收機(jī)實(shí)現(xiàn)FHMA的非相干檢測(cè)具有安全性；使用糾錯(cuò)編碼和多徑技術(shù)來(lái)防止碰撞的影響直接擴(kuò)頻碼分多址（DS－CDMA）多用戶(hù)共享同一頻率CDMA是軟容量限制，當(dāng)用戶(hù)數(shù)目增加時(shí)，對(duì)所有用戶(hù)而言，系統(tǒng)性能下降；相應(yīng)當(dāng)用戶(hù)數(shù)目減少時(shí)，系統(tǒng)性能提高CDMA中信道數(shù)據(jù)速率小于信道的時(shí)延擴(kuò)展，故可以使用RAKE接收技術(shù)利用宏空間分集，多個(gè)基站同時(shí)監(jiān)聽(tīng)，實(shí)現(xiàn)軟切換，不切換頻率；自干擾系統(tǒng)－多址干擾；遠(yuǎn)近效應(yīng)跳時(shí)碼分多址（TH－CDMA）14多址技術(shù)圖示頻率時(shí)間TDMA時(shí)間頻率FDMA頻率時(shí)間碼字CDMA傳統(tǒng)多址技術(shù)碼分多址技術(shù)15混合擴(kuò)頻技術(shù)（HSST）混合FDMA/CDMA（FCDMA），優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需連續(xù)帶寬，如MC－CDMA在cdma2000中采用混合直擴(kuò)/跳頻多址（DS/FHMA），避免遠(yuǎn)近效應(yīng)，不適用軟切換（Bluetooth采用）時(shí)分CDMA（TCDMA），在每一小區(qū)內(nèi)僅分配給一個(gè)用戶(hù)一個(gè)特定的時(shí)隙，避免遠(yuǎn)近效應(yīng)時(shí)分跳頻（TDFH），在一個(gè)新的TDMA幀開(kāi)始時(shí)跳到一個(gè)新的頻率，GSM16擴(kuò)頻多址種類(lèi)17簡(jiǎn)單的擴(kuò)頻通信發(fā)射接收機(jī)框圖（1）18簡(jiǎn)單的擴(kuò)頻通信發(fā)射接收機(jī)框圖（2）DS－CDMA信號(hào)發(fā)射/接收機(jī)19各種多址的不同接收方式頻分多址，符號(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)符號(hào)間干擾，直接判決時(shí)分多址，有符號(hào)間干擾，無(wú)法區(qū)分多徑，用濾波器進(jìn)行符號(hào)間均衡自適應(yīng)均衡器，系數(shù)可以調(diào)整每個(gè)時(shí)隙有導(dǎo)頻用以訓(xùn)練系數(shù)直擴(kuò)碼分多址寬帶系統(tǒng)，可以區(qū)分多徑多徑接收機(jī)（RAKE），多徑分集20CDMA在無(wú)線信道中傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)－總結(jié)采用RAKE接收機(jī)，有效利用了信道相干時(shí)間形成的時(shí)間分集效應(yīng)；寬帶傳輸系統(tǒng)，利用了信道的頻率分集效果碼字的多址傳輸，利用了多用戶(hù)分集的效果信號(hào)在信道中傳輸功率低，降低了干擾，提高了保密性擴(kuò)頻因子靈活變換，又助于多媒體等多速率并發(fā)業(yè)務(wù)的傳輸頻譜效率高，優(yōu)于以往的AMPS和GSM，頻率復(fù)用系數(shù)WCDMA為1，GSM為1～18。支持軟切換和更軟切換支持新技術(shù)的應(yīng)用，如多用戶(hù)檢測(cè)WCDMA有下行發(fā)射分集，而GSM沒(méi)有21無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理無(wú)線傳輸環(huán)境無(wú)線傳輸技術(shù)和多址技術(shù)

CDMA原理和RAKE接收技術(shù)分集技術(shù)智能天線技術(shù)多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)22碼字的自相關(guān)和互相關(guān)不同用戶(hù)采用不同的擴(kuò)頻碼字x1(t)，x2(t)…其自相關(guān)特性決定了多徑干擾特性其互相關(guān)特性決定了多址干擾特性自相關(guān)函數(shù)R(τ)=<x1(t)，x1(t+τ)>互相關(guān)函數(shù)V(τ)=<x1(t)，x2(t+τ)>23CDMA的碼生成技術(shù)隨機(jī)序列（貝努利序列）0和1個(gè)數(shù)各一半1或者0連續(xù)個(gè)數(shù)的概率，連續(xù)一個(gè)為1/2，連續(xù)兩個(gè)為1/4，連續(xù)三個(gè)為1/8，…移位序列和原序列有一半相同，另一半不同m序列由移位寄存器生成是最大長(zhǎng)度的線性移位寄存器序列，周期是2n-1（n為移位寄存器長(zhǎng)度）其自相關(guān)函數(shù)只有一個(gè)最大值（延遲為零處），其他均為-1，單值性符合貝努利序列性質(zhì)24Gold序列Gold序列由兩個(gè)優(yōu)選的m序列異或而成自相關(guān)函數(shù)有多值，沒(méi)有m序列好比m序列多得多由于Gold序列具有良好的自相關(guān)性質(zhì)，用于碼分多址中區(qū)分基站和用戶(hù)良好的自相關(guān)性質(zhì)決定了其分段序列之間互相關(guān)很小，可以用于區(qū)分用戶(hù)，進(jìn)行多址25Gold序列生成Gold序列的隨機(jī)性好，符合偽隨機(jī)序列的特性0和1發(fā)生的相對(duì)頻率各為1/2，連續(xù)出現(xiàn)0或1的概率小，用于加擾26Gold序列27Gold序列的自相關(guān)函數(shù)自相關(guān)函數(shù)近似δ函數(shù)，減輕多徑干擾分段后各段的互相關(guān)近似為零，減輕多址干擾28OVSF&WalshOVSF碼的互相關(guān)為零，相互完全正交。Walsh與OVSF碼一樣29擴(kuò)頻因子與業(yè)務(wù)速率符號(hào)速率×擴(kuò)頻因子＝碼片速率如WCDMA，碼片速率＝3.84MHz，擴(kuò)頻因子＝4，則符號(hào)速率＝960Kbps；cdma2000-1x，碼片速率＝1.2288MHz，擴(kuò)頻因子＝64，則符號(hào)速率＝19.2Kbps；符號(hào)速率＝（業(yè)務(wù)速率＋校驗(yàn)碼）×信道編碼×重復(fù)或打孔率如WCDMA，業(yè)務(wù)速率＝384Kbps，信道編碼＝1/3Turbo碼，符號(hào)速率＝960Kbps；cdma2000-1x，業(yè)務(wù)速率9.6Kbps，信道編碼＝1/3卷積碼，符號(hào)速率＝19.2Kbps；30不同的擴(kuò)頻調(diào)制方式直接擴(kuò)頻（DS－SS）通過(guò)將偽噪聲序列與基帶脈沖數(shù)據(jù)相乘來(lái)擴(kuò)展基帶數(shù)據(jù)，其偽噪聲序列由偽噪聲生成器產(chǎn)生誤碼率受限于多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)的影響用功率控制來(lái)克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，受限于功率檢測(cè)的精度跳頻擴(kuò)頻（FH－SS)數(shù)據(jù)以發(fā)射機(jī)的載波頻率跳變的方式發(fā)送到表面上隨機(jī)的信道中每個(gè)信道上，在發(fā)射機(jī)再次調(diào)頻之前，數(shù)據(jù)用傳統(tǒng)的窄帶調(diào)制方式發(fā)送一些小的突發(fā)無(wú)遠(yuǎn)近效應(yīng)的影響，因?yàn)槎鄠€(gè)用戶(hù)不會(huì)同時(shí)使用同一頻率（Bluetooth技術(shù)、快、慢調(diào)頻）31直接擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)擴(kuò)頻波形由擾碼序列和OVSF疊加產(chǎn)生擴(kuò)頻通信適合于無(wú)線通信環(huán)境有抗干擾能力，每個(gè)用戶(hù)唯一的擾碼序列或者唯一的OVSF碼，抗多址干擾所有用戶(hù)、基站都使用相同的頻率，可以簡(jiǎn)化頻率規(guī)劃工作良好的抗多徑干擾特性：RAKE接收機(jī)利用多徑分量同時(shí)由于寬帶信號(hào)的頻率選擇性衰落，反映在時(shí)域上，多徑干擾導(dǎo)致傳輸延遲的PN信號(hào)和原PN序列的互相關(guān)性減弱，導(dǎo)致延遲信號(hào)對(duì)接收機(jī)的影響減弱32窄帶系統(tǒng)大衰落發(fā)射信號(hào)接收到的衰落信號(hào)頻率頻率強(qiáng)度強(qiáng)度大衰落發(fā)射信號(hào)接收到的衰落信號(hào)頻率頻率強(qiáng)度強(qiáng)度寬帶系統(tǒng)頻率選擇性衰落33直接擴(kuò)頻CDMA的多址方法利用OVSF碼和擾碼來(lái)進(jìn)行減少多址干擾下行是不同的用戶(hù)采用不同的正交擴(kuò)頻碼字（OVSF或Walsh碼字），互相關(guān)為零，但多徑時(shí)延拓展會(huì)影響互相關(guān)性，破壞正交性下行同時(shí)用不同的復(fù)擾碼來(lái)區(qū)分基站上行是不同的用戶(hù)采用自相關(guān)和互相關(guān)性都較好的復(fù)擾碼序列作為擾碼來(lái)降低多址干擾，同時(shí)也加大數(shù)據(jù)的隨機(jī)性復(fù)擾碼的作用是加大隨機(jī)性，降低峰值因子WCDMA中采用了先進(jìn)的復(fù)擾碼序列集合，有效降低了小區(qū)內(nèi)多址干擾，同時(shí)減輕了小區(qū)間的干擾，而無(wú)需精確的網(wǎng)絡(luò)同步34CDMA寬帶擴(kuò)頻技術(shù)有效地利用無(wú)線信道的頻率選擇性衰落擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻碼信號(hào)合并CDMA擴(kuò)頻技術(shù)窄帶信號(hào)fP(f)寬帶信號(hào)P(f)f噪聲P(f)f噪聲+寬帶信號(hào)P(f)f信號(hào)與噪聲分離P(f)f35RAKE接收技術(shù)有效地克服多徑干擾，提高接收性能RAKE接收原理接收機(jī)單徑接收電路單徑接收電路單徑接收電路搜索器計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度與時(shí)延合并合并后的信號(hào)tts(t)s(t)36RAKE接收機(jī)射頻和中頻結(jié)構(gòu)雙工器Rx濾波器IF去混迭濾波器ADC數(shù)字下變頻器基帶處理器下變頻器數(shù)據(jù)I/OIQIF和平滑濾波器DAC數(shù)字上變頻器IQ上變頻器本振Tx濾波器本振功放RFAGCRFAGC37RAKE接收機(jī)基帶∑Q∑I合并相加I延遲估計(jì)帶DLL的相關(guān)器相位旋轉(zhuǎn)信道估計(jì)本地?cái)U(kuò)頻碼延遲均衡IQ第一徑第二徑第三徑基帶輸入信號(hào)時(shí)間量（徑位置）Q38匹配濾波器（搜索器）結(jié)構(gòu)本地的擴(kuò)頻碼和擾碼NN-1…0NN-1…0∑…串行輸入的采樣數(shù)據(jù)39多徑搜索器性能在AWGN、CASE1、CASE2信道下性能比3GPP建議好0.4dB，在CASE3信道下滿(mǎn)足3GPP要求40信道估計(jì)相關(guān)器（導(dǎo)頻通道）基帶I/Q信號(hào)LPF預(yù)測(cè)的相位和幅度結(jié)果I/Q信號(hào)相關(guān)器基帶I/Q信號(hào)預(yù)測(cè)的相位和幅度結(jié)果I/Q信號(hào)DMUX數(shù)據(jù)符號(hào)導(dǎo)頻符號(hào)LPF并內(nèi)插符號(hào)判決LPF1理想信道估計(jì)2基于連續(xù)導(dǎo)頻信號(hào)的信道估計(jì)方法相關(guān)器3使用判決反饋技術(shù)的間斷導(dǎo)頻條件的信道估計(jì)方法41信道估計(jì)性能性能優(yōu)于3GPP要求42無(wú)糾錯(cuò)編碼：BER<10-1~

10-2不能滿(mǎn)足通信需要卷積編碼：BER<10-3滿(mǎn)足語(yǔ)音通信需要Turbo碼：BER<10-6滿(mǎn)足數(shù)據(jù)通信需要信道編碼WCDMA采用高性能的信道編碼，提高系統(tǒng)性能編解碼極大地降低了工作點(diǎn)的信噪比，是無(wú)線傳輸中的常用手段Turbo碼能夠使傳輸信號(hào)的信噪比接近Shannon極限43Turbo碼Turbo編碼結(jié)構(gòu)基于兩個(gè)或多個(gè)弱差錯(cuò)控制碼組合，信息比特在兩個(gè)編碼交織器之間交織，產(chǎn)生兩個(gè)相同的信息流，然后這些信息流復(fù)用并有可能打孔。解碼時(shí)需要進(jìn)行循環(huán)疊代計(jì)算。交織器卷積編碼器1卷積編碼器2復(fù)用輸入輸出44時(shí)分業(yè)務(wù)復(fù)用同一連接的多個(gè)業(yè)務(wù)在個(gè)DPDCH上復(fù)用復(fù)用可以發(fā)生在內(nèi)部或者外部編碼之前或之后時(shí)間復(fù)用外部編碼交織時(shí)間復(fù)用內(nèi)部編碼交織時(shí)間復(fù)用DPDCH業(yè)務(wù)#1業(yè)務(wù)#2業(yè)務(wù)#3并行業(yè)務(wù)45碼分業(yè)務(wù)復(fù)用分離物理信道，每個(gè)業(yè)務(wù)的質(zhì)量獨(dú)立可控多碼傳輸，增加終端的復(fù)雜性和功放要求編碼和交織DPDCH#1DPDCH#2DPDCH#N業(yè)務(wù)#1業(yè)務(wù)#2業(yè)務(wù)#N并行業(yè)務(wù)編碼和交織編碼和交織46多碼傳輸多碼技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸2Mbps384Kbps384Kbps384Kbps384Kbps384Kbps業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道單元業(yè)務(wù)信道向物理信道映射384Kbps384Kbps384Kbps384Kbps384Kbps384Kbps384Kbps47無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理無(wú)線傳輸環(huán)境無(wú)線傳輸技術(shù)和多址技術(shù)

CDMA原理和RAKE接收技術(shù)分集技術(shù)智能天線技術(shù)多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)48分集技術(shù)是通過(guò)自然界無(wú)線傳播環(huán)境中的獨(dú)立（或至少高度不相關(guān)）多徑信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的相對(duì)投資低廉克服小尺度衰落（由移動(dòng)臺(tái)附近物體的復(fù)雜反射引起），可以采用雙天線接收分集克服大尺度衰落（由于周?chē)h(huán)境地段和地物的差別而導(dǎo)致的陰影區(qū)引起），可以選擇一個(gè)所發(fā)信號(hào)不在陰影區(qū)的基站－位置選擇發(fā)射分集最大比值合并發(fā)射分集技術(shù)還用來(lái)提高無(wú)線通信中單用戶(hù)的峰值吞吐率49實(shí)用空間分集技術(shù)選擇分集反饋分集接收分集發(fā)射分集最大比值合并等增益合并50其他分集極化分集：利用水平分量和垂直分量的不相關(guān)性頻率分集：跳頻技術(shù)時(shí)間分集：以超過(guò)信道相干時(shí)間的時(shí)間間隔重復(fù)發(fā)射信號(hào)，RAKE接收機(jī)，認(rèn)為：一個(gè)碼片時(shí)間>信道的相關(guān)時(shí)間51發(fā)射分集技術(shù)提高系統(tǒng)下行容量，適應(yīng)非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的需求天線1天線2路徑1路徑2發(fā)射分集處理數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流1數(shù)據(jù)流2恢復(fù)數(shù)據(jù)流發(fā)射分集（OTD方式）原理52無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理無(wú)線傳輸環(huán)境無(wú)線傳輸技術(shù)和多址技術(shù)

CDMA原理和RAKE接收技術(shù)分集技術(shù)智能天線技術(shù)多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)53智能天線智能天線技術(shù)提高系統(tǒng)覆蓋范圍，降低發(fā)射功率54智能天線的小區(qū)配置全向小區(qū)三扇區(qū)小區(qū)智能天線小區(qū)55智能天線的優(yōu)點(diǎn)高速率用戶(hù)帶來(lái)很大的干擾，動(dòng)態(tài)調(diào)整的智能天線陣列的波束跟蹤高速率用戶(hù)，起到空間隔離、消除干擾的作用；動(dòng)態(tài)調(diào)整的智能天線陣列的性能優(yōu)于固定的多波束天線增加系統(tǒng)容量增加覆蓋范圍，改善建筑物中和高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的信號(hào)接收質(zhì)量提高信號(hào)接收質(zhì)量，降低掉話(huà)率，提高語(yǔ)音質(zhì)量減少發(fā)射功率，延長(zhǎng)移動(dòng)臺(tái)電池壽命提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的靈活性56空分多址使用定向波束天線服務(wù)不同用戶(hù)自適應(yīng)天線系統(tǒng)57無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理無(wú)線傳輸環(huán)境無(wú)線傳輸技術(shù)和多址技術(shù)

CDMA原理和RAKE接收技術(shù)分集技術(shù)智能天線技術(shù)多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)58多用戶(hù)檢測(cè)原理BPSKOrth.codeBPSKNon-OrthonomalChannelcorrelatorcorrelator

[1rr1]R=S1S2WhitenFilterS1+N1S2+N2

aR-1S1+N1S2+N2ProjectlineN1andN2correlatedPartitionboundaryProjectlinePartitionboundaryS2S159多用戶(hù)檢測(cè)當(dāng)前的CDMA接收機(jī)基于RAKE原理，將其他用戶(hù)的干擾視為噪聲基于RAKE的CDMA系統(tǒng)的容量受干擾的限制最優(yōu)接收機(jī)是聯(lián)合檢測(cè)所有的信號(hào)，并將其他用戶(hù)的干擾從期望的信號(hào)中減去（信號(hào)的相干特性是已知的，干擾是確定的）多用戶(hù)檢測(cè)（MUD）稱(chēng)為聯(lián)合檢測(cè)和干擾對(duì)消，降低了多址干擾，從而提高系統(tǒng)的容量多用戶(hù)檢測(cè)可以消除遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題最優(yōu)的多用戶(hù)檢測(cè)相當(dāng)復(fù)雜，實(shí)際中用次優(yōu)的多用戶(hù)和干擾對(duì)消接收機(jī)次優(yōu)的接收分為二類(lèi)：線性檢測(cè)器：采用線性變換去除多址干擾，分為：解相關(guān)器、線性最小均方誤差檢測(cè)器（LMMSE）干擾對(duì)消器：估計(jì)多址干擾，然后從接收的信號(hào)中減去。分為：并行干擾抵消和串行干擾抵消60多用戶(hù)檢測(cè)－串行干擾對(duì)消SS1S2SKSSS1+r12S2+r13S3+…+r1KSKS2+r12S1+r23S3+…+r2KSKSk

+rk2S1+rk3S3+…+r1KS1SINRSK-1+_SkSS2S+_S2+_S1S1S61多用戶(hù)檢測(cè)－并行干擾對(duì)消多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)降低多址干擾，提高系統(tǒng)容量干擾消除后的干凈信號(hào)

多次迭代式干擾消除器接收/重建信號(hào)1接收/重建信號(hào)2接收信號(hào)接收/解碼信號(hào)1接收/解碼信號(hào)2減去干擾干擾消除后的干凈信號(hào)62無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理

CDMA無(wú)線資源管理原理

不同體制的3G技術(shù)

3G無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)形態(tài)CDMA原理63無(wú)線資源管理目的CDMA是自干擾系統(tǒng)，提高單個(gè)用戶(hù)的發(fā)射功率能改善其服務(wù)質(zhì)量，但對(duì)其他用戶(hù)的干擾也相應(yīng)增加!如何才能優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，為最多的用戶(hù)提供所需的服務(wù)質(zhì)量?只有采用先進(jìn)的無(wú)線資源管理

才能發(fā)揮CDMA系統(tǒng)的卓越性能!64無(wú)線資源管理策略的主要內(nèi)容功率控制負(fù)載控制AMR控制小區(qū)切換信道分配65每個(gè)用戶(hù)對(duì)于其他用戶(hù)都相當(dāng)于干擾，遠(yuǎn)近效應(yīng)嚴(yán)重影響系統(tǒng)容量Powerf采用功控技術(shù)減少了用戶(hù)間的相互干擾，提高了系統(tǒng)整體容量遠(yuǎn)近效應(yīng)Powerf66前向功率控制小區(qū)發(fā)射功率上報(bào)功率控制比特手機(jī)發(fā)射信號(hào)功率控制命令反向功率控制克服遠(yuǎn)近效應(yīng)和多徑衰落減小多址干擾，保證網(wǎng)絡(luò)容量延長(zhǎng)電池使用時(shí)間功率控制67功率控制效果決定了DS－CDMA系統(tǒng)的容量；多址干擾－遠(yuǎn)近效應(yīng)功率控制的目標(biāo)：所有的信號(hào)到達(dá)基站的功率相同（上行）；減少對(duì)其他基站的干擾（下行）功率控制可以補(bǔ)償衰落有三種功率控制原理：開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)開(kāi)環(huán)：從信道中測(cè)量干擾條件，并調(diào)整發(fā)射功率，以達(dá)到期望的誤幀率（誤塊率）閉環(huán)：測(cè)量信噪比，并向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送指令調(diào)整它的發(fā)射功率外環(huán)：測(cè)量誤幀率（誤塊率），調(diào)整目標(biāo)信噪比68負(fù)載控制小區(qū)呼吸是負(fù)載控制的主要手段負(fù)載控制的主要目的是將某些“熱點(diǎn)小區(qū)”的負(fù)載分擔(dān)到周?chē)?fù)載較輕的小區(qū)中，提高系統(tǒng)容量的利用率69AMR控制AMR語(yǔ)音的變化范圍：4.75Kbps～12.2Kbps(12.2Kbps兼容GSM語(yǔ)音編碼)通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整AMR語(yǔ)音的速率，保證了在相同系統(tǒng)容量情況下，盡可能的保證UE的通話(huà)質(zhì)量70AMR語(yǔ)音編解碼64Kbpsμ律PCM語(yǔ)音編碼轉(zhuǎn)化為AMR編碼降低UE功耗，減少干擾TrFO（TranscoderFreeOperation）,提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和語(yǔ)音質(zhì)量71AMR編解碼協(xié)商MSNode-BRNCCNAMRSpeechCodecAMRSpeechCodecAMR模式控制UuIubIu下行AMR模式命令符合AMR模式的下行語(yǔ)音數(shù)據(jù)上行AMR模式命令符合AMR模式的上行語(yǔ)音數(shù)據(jù)72切換類(lèi)型不同基站NodeB間切換不同RNC間切換軟切換：

同基站不同扇區(qū)間切換

更軟切換：

異頻切換不同系統(tǒng)間切換

硬切換：WCDMA系統(tǒng)支持多種切換技術(shù)73切換過(guò)程和效果當(dāng)鄰近小區(qū)的強(qiáng)度超過(guò)本小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度一個(gè)給定的門(mén)限時(shí)，移動(dòng)臺(tái)執(zhí)行切換，－硬切換（FDMA、TDMA）CDMA系統(tǒng)小區(qū)的頻率一致，軟切換時(shí)，移動(dòng)臺(tái)同時(shí)與多個(gè)基站相連接軟切換是為了降低對(duì)其他小區(qū)的干擾，并通過(guò)宏分集來(lái)改善性能當(dāng)鄰近小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)一個(gè)門(mén)限，但仍然低于當(dāng)前小區(qū)基站的強(qiáng)度時(shí)，則進(jìn)入軟切換狀態(tài)在上行鏈路，二個(gè)或多個(gè)基站可以接收同樣的信號(hào)，在下行鏈路移動(dòng)臺(tái)可以相干地合并來(lái)自不同基站的信號(hào)，即宏分集由于新基站發(fā)射額外的信號(hào)給移動(dòng)臺(tái)，而由于RAKE的Finger數(shù)目有限，移動(dòng)臺(tái)不能合并所有的能量。在下行鏈路，軟切換增加了對(duì)系統(tǒng)的干擾軟切換的增益決定于宏分集增益和由于增加的干擾引起的性能損失74軟切換上行軟切換在RNC中進(jìn)行多徑合并；上行更軟切換在NodeB中進(jìn)行多徑合并；下行的軟切換都在UE中合并移動(dòng)臺(tái)合并功率各自小區(qū)的接收能量75軟切換/更軟切換改善話(huà)音質(zhì)量；控制手機(jī)干擾

降低掉話(huà)率；提高容量與覆蓋范圍ABCABCABCABCABCABC76直接重試容量充裕小區(qū)容量非飽和小區(qū)減少呼損，合理分布用戶(hù)負(fù)載充分利用網(wǎng)絡(luò)資源充分滿(mǎn)足用戶(hù)動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬需求77RNS遷移RNS遷移能夠：有效減少I(mǎi)ur接口的流量增強(qiáng)系統(tǒng)的適應(yīng)能力核心網(wǎng)核心網(wǎng)源RNS目標(biāo)RNS源RNS目標(biāo)RNSIuIuIurRNS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)78信道分配3G業(yè)務(wù)速率變化大，傳統(tǒng)信道分配方式利用率低3G采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的信道分配方式分配的信道帶寬總與實(shí)際需求接近節(jié)約系統(tǒng)資源，提高系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量傳統(tǒng)信道配置業(yè)務(wù)源速率動(dòng)態(tài)信道配置79CDMA原理無(wú)線傳輸技術(shù)和CDMA原理

CDMA無(wú)線資源管理原理

不同體制的3G技術(shù)

3G無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)形態(tài)80不同時(shí)期，不同需求81不同需求，不同業(yè)務(wù)82不同業(yè)務(wù)，不同技術(shù)AMPSTACSNMT其它GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC第一代80年代模擬第二代90年代數(shù)字第三代IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驅(qū)動(dòng)需求驅(qū)動(dòng)模擬技術(shù)數(shù)字技術(shù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA3G為用戶(hù)與運(yùn)營(yíng)商提供了完整的綜合業(yè)務(wù)解決方案833G體制

WCDMA核心網(wǎng)絡(luò)：基于MAP和GPRS無(wú)線傳輸技術(shù)：WCDMA－FDD/TDD

TD-SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)：基于MAP無(wú)線傳輸技術(shù)：TD-SCDMA

cdma2000核心網(wǎng)絡(luò)：基于ANSI41和MIP無(wú)線傳輸技術(shù)：cdma2000CDMA技術(shù)是3G的核心3G的核心-CDMA技術(shù)84cdma2000技術(shù)體制-網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)85IS-95的技術(shù)特點(diǎn)基站用215長(zhǎng)度的短擾碼來(lái)區(qū)分，不同的基站用不同的相位；上行用非相干解調(diào)，采用Walsh調(diào)制（6-64符號(hào)變換），性能低于相干解調(diào)各個(gè)用戶(hù)用242長(zhǎng)度的長(zhǎng)擾碼區(qū)分，不同的用戶(hù)采用不同的擾碼下行快速功控比特在數(shù)據(jù)比特中打孔傳輸IS-95A支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)，IS-95B開(kāi)始支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用補(bǔ)充碼分信道，是多碼傳輸?shù)姆绞?6cdma2000RTT技術(shù)特點(diǎn)87cdma20001X技術(shù)特點(diǎn)IS-95A/B是cdma2000的子集碼片速率1.2288Mcps擴(kuò)頻調(diào)制：前向QPSK，反向HPSK反向?qū)ьl，相干解調(diào)快速前向和反向功率控制前向發(fā)射分集：OTD、STS信道編碼增加Turbo碼可變幀長(zhǎng)，5ms,10ms,20ms,40ms,80ms支持F-QPCH，延長(zhǎng)手機(jī)待機(jī)時(shí)間速率最大可達(dá)307.2kbps支持QoS協(xié)商支持多媒體業(yè)務(wù)支持8K/13KQCELP8kbpsEVRC信道容量是IS-95A/B的2倍

88cdma20001X候選增強(qiáng)技術(shù)高通提出的HDR，支持最高速率為2.4Mbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)摩托羅拉和諾基亞公司聯(lián)合提出的1XTREME中國(guó)提出的LAS-CDMA目前3GPP2已經(jīng)完成基于HDR的1X-EV-DO版本，正在根據(jù)摩托羅拉、朗訊和LAS-CDMA的提案技術(shù)討論1X-EV-DV版本89cdma20003X技術(shù)特點(diǎn)碼片速率3*1.2288Mcps，接入速率最大可達(dá)2Mbps90cdma2000過(guò)渡1IS-95A/B載頻cdma20001X載頻cdma2000兼容IS-95A/B。增加SCH以支持分組業(yè)務(wù)。可以通過(guò)增加cdma20001XBSC和cdma2000BTS的方式平滑過(guò)渡。即業(yè)務(wù)可以平滑升級(jí)，但設(shè)備需增加。1IS-95A/B載頻+2cdma20001X載頻91TD－SCDMA發(fā)展歷程92TD-SCDMA技術(shù)體制-網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)93TD-SCDMA技術(shù)特點(diǎn)94WCDMA發(fā)展歷程95WCDMA技術(shù)體制-網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)96WCDMA基本內(nèi)容調(diào)制方式：上行：BPSK；下行：QPSK語(yǔ)音編碼：AMR信道編碼：卷積碼和Turbo碼解調(diào)方式：導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)發(fā)射分集方式：TSTD、STTD、FBTD功率控制：上