CTPALUSCDMA系統(tǒng)空口理論基礎(chǔ)YYF

（優(yōu)選）CTPALUSCDMA系統(tǒng)空口理論基礎(chǔ)YYF目前一頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA信道、碼和編碼CDMA2000前反向信道結(jié)構(gòu)CDMA系統(tǒng)中幾個重要的碼CDMA系統(tǒng)編碼特性前反向功率、Ec/Io和Eb/No、系統(tǒng)容量CDMA系統(tǒng)前反向信道功率配比、設(shè)定Ec/Io和Eb/No的概念和關(guān)系系統(tǒng)容量的定義和計算CDMA系統(tǒng)獨特而又重要的技術(shù)軟切換功率控制和過載控制多載頻呼叫流程開機和注冊起呼流程被叫流程CDMA技術(shù)特性基本特性CDMA的原理；CDMA系統(tǒng)相對于其它系統(tǒng)的特點主要課程內(nèi)容目前二頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA系統(tǒng)的基本特性：

當(dāng)前商用CDMA系統(tǒng)空中接口標準為IS－2000

提供1.23MHz的無線載頻間隔，采用直接擴頻序列

多個用戶可同時占用1.23MHz無線載頻為防止干擾，不同的用戶分配不同的無線信道(頻率)或同一信道內(nèi)的不同碼（偽隨機碼）相同的無線信道能在相鄰小區(qū)或扇面使用每扇面的話務(wù)容量為軟容量，不受頻率或收發(fā)信機數(shù)量的嚴格限制基本特性目前三頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA原理CDMA同一時間，同一頻率，不同的碼FDMA不同的頻率TDMA不同的時間...8slots...GSM不同的時間目前四頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA原理同一時刻，大家都在講話，只不過用不同的語言。特定雙方只接受自己“聽”懂的語言（碼），其他的都可視為干擾！目前五頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA系統(tǒng)相對于其他系統(tǒng)的特點更大容量頻率復(fù)用系數(shù)為1多種形式的分集技術(shù)除常用的時間分集(卷積、交織）、基站接收天線的分集(微分集)以外，CDMA的特點還用到了頻率分集和空間分集（宏分集）、F1：283頻率分集示意圖目前六頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA系統(tǒng)相對于其他系統(tǒng)的特點保密性高極難解密，(242-1)長度的偽隨機碼序列分配給用戶無法在短時間內(nèi)鎖定及破譯，無法竊取配給用戶的偽碼序列，因其每次通話后更換。RAKE接收

RAKE接收將多徑信號合并接收，不僅克服了FDMA和TDMA系統(tǒng)中令人頭痛的瑞利衰落問題，而且化害為利，多徑信號變成有用信號并加強了接收信號強度，降低了干擾電平。這在窄帶FDMA/TDMA系統(tǒng)中是無法做到的。目前七頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA信道、碼和編碼CDMA2000前反向信道結(jié)構(gòu)CDMA系統(tǒng)中幾個重要的碼CDMA系統(tǒng)編碼特性前反向功率、Ec/Io和Eb/No、系統(tǒng)容量CDMA系統(tǒng)前反向信道功率配比、設(shè)定Ec/Io和Eb/No的概念和關(guān)系系統(tǒng)容量的定義和計算CDMA系統(tǒng)獨特而又重要的技術(shù)軟切換功率控制和過載控制多載頻呼叫流程開機和注冊起呼流程被叫流程CDMA技術(shù)特性基本特性CDMA的原理；CDMA系統(tǒng)相對于其它系統(tǒng)的特點目前八頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA信道CDMA信道：目前九頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA中用到的碼CDMA中使用到的重要的碼：

CDMA之所以稱之為碼分多址系統(tǒng)，是因為在CDMA中，所有的多址（區(qū)分基站、信道、用戶）都是通過不同的碼分來做到的。

在CDMA中，有兩種重要的碼：

1、偽隨機碼（PN碼）

2、Walsh碼

各種碼其實就是按照一定規(guī)律，0、1排列的二進制數(shù)字組合。CDMA碼關(guān)鍵技術(shù)原理就是數(shù)字異或門電路原理，即一個原碼字和另一個相同的碼字乘兩次，就可還原原碼字。

目前十頁\總數(shù)四十頁\編于十二點偽隨機碼（PN碼）

：

偽隨機碼是由m序列移位寄存器產(chǎn)生的。

它有以下特性：

1、偽隨機性

相位依靠線性移位寄存器上抽頭的位置，PN序列是固定不變的。

2、最長偽隨機序列

N位移位寄存器的最長序列為2N-1

3、近似正交性

PN序列與其任間一個周期移位的序列相比較，一致的位數(shù)與不一致的位數(shù)的差為1

有兩種重要的PN碼：短碼和長碼

短碼生成示意圖：短碼生成生成公式：CDMA中用到的碼目前十一頁\總數(shù)四十頁\編于十二點短碼：

1、長度

長度為215-1chips，周期為26.67ms。一共有32768chips，以64chips為一組，共有512組，用于區(qū)分不同扇區(qū)。

短碼還有一個重要作用是用于反向的I、Q調(diào)制。

長碼：

1、長碼長度是是241-1chips，周期為41.4天；

2、所有的反向用戶都使用的相同的長碼，只不過相位不同；

3、前向使用長碼做擾碼。CDMA中用到的碼目前十二頁\總數(shù)四十頁\編于十二點Walsh碼

：

Walsh碼的生成方式如下：

按上述方式生成64X64的Walsh碼組合，以每一行為一個碼組，稱為。

Walsh碼的主要作用是用于區(qū)分前向信道。比如導(dǎo)頻信道使用第一行的

Walsh碼，則我們稱導(dǎo)頻用的是Walsh碼。其它前向信道使用：

同步：

尋呼：到

業(yè)務(wù)：剩余的Walsh碼組。CDMA中用到的碼目前十三頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA各碼在實際中的具體應(yīng)用示意圖：CDMA中用到的碼目前十四頁\總數(shù)四十頁\編于十二點T0C0T0C0C0T0C0C0=T0CDMA編碼用擴頻碼進行直接序列擴頻和接擴頻示意圖：目前十五頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA編碼當(dāng)有多個電話時，信號的疊加示意圖：目前十六頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA信道編碼信道編碼的主要技術(shù)：卷積編碼碼符號重復(fù)塊交織目前十七頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA信道編碼卷積編碼前向速率為1/2，約束長度為9；反向速率為1/3，約束長度為9。碼符號重復(fù)在變速率的情況下保證空中傳輸?shù)乃俾室恢?，在低速率時（1/2，1/4，1/8）將碼符號重復(fù)重復(fù)率為N倍時，發(fā)射功率可降低為原來的1/N（前向用此方法），可以降低系統(tǒng)干擾，增加下行的容量反向采用不連續(xù)發(fā)射（重復(fù)的碼不會在空中傳輸）塊交織交織技術(shù)主要用來對抗快衰落塊的單位以一個幀為單位，前后交織塊中的碼符號不相關(guān)目前十八頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA信道、碼和編碼CDMA2000前反向信道結(jié)構(gòu)CDMA系統(tǒng)中幾個重要的碼CDMA系統(tǒng)編碼特性前反向功率、Ec/Io和Eb/No、系統(tǒng)容量CDMA系統(tǒng)前反向信道功率配比、設(shè)定Ec/Io和Eb/No的概念和關(guān)系系統(tǒng)容量的定義和計算CDMA系統(tǒng)獨特而又重要的技術(shù)軟切換功率控制和過載控制多載頻呼叫流程開機和注冊起呼流程被叫流程CDMA技術(shù)特性基本特性CDMA的原理；CDMA系統(tǒng)相對于其它系統(tǒng)的特點目前十九頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA系統(tǒng)前反向信道功率配比、設(shè)定幾個主要信道的數(shù)值增益參數(shù)

pilotchanneldigitalgain:108=3Wsyncchanneldigitalgain:34=0.3Wpagingchanneldigitalgain:64=1Wnormaltrafficchanneldigitalgain:57目前二十頁\總數(shù)四十頁\編于十二點Ec/Io和Eb/No的概念和關(guān)系在CDMA系統(tǒng)里，有個關(guān)于信號質(zhì)量的概念非常重要，稱為Ec/Io（載干比）。如下圖所示：目前二十一頁\總數(shù)四十頁\編于十二點Ec/Io和Eb/No的概念和關(guān)系舉例說明，當(dāng)只有一個扇區(qū)的時候：3w1.1wPilotPagingSyncI0EC0.3w3w1.1wPilotPagingSyncI0ECTrafficChannels6w0.3w當(dāng)扇區(qū)沒有負載時：Ec/Io=(3/4.4)=68.2%=-1.67db.當(dāng)扇區(qū)有負載時：Ec/Io=(3/10.4)=28.8%=-5.4db.由此可見，服務(wù)扇區(qū)質(zhì)量的Ec/Io和系統(tǒng)負載有很大關(guān)系！?。∧壳岸揬總數(shù)四十頁\編于十二點Ec/Io和Eb/No的概念和關(guān)系正是因為CDMA系統(tǒng)有這種特點，引出CDMA系統(tǒng)一個重要問題：導(dǎo)頻污染，如下圖所示。有多個扇區(qū)，但沒有主導(dǎo)頻的情形只有一個主導(dǎo)頻的情形Io=-90dbmEc=-96dbmEc/Io=-6dbIo=10signalseach-90dbm=-80dbmEcofanyonesector=-96Ec/Io=-16db2w1.5wPilotPagingSyncI0ECTrafficChannels4w0.5wBTS1I0ECBTS2BTS3BTS4BTS5BTS6BTS7BTS8BTS9BTS10PilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTrafficPilotSync&PagingTraffic由此可見，單純的提高接收功率，并不能提高信號質(zhì)量?。。〗鉀Q導(dǎo)頻污染的唯一方法是建立一個主導(dǎo)頻，順清扇區(qū)的導(dǎo)頻覆蓋范圍！?。∧壳岸揬總數(shù)四十頁\編于十二點Ec/Io和Eb/No的概念和關(guān)系在系統(tǒng)內(nèi)部，信號經(jīng)過處理后，有用比特信號和干擾信號形成歸一化能噪比，常用用Eb/No來表示。Ec/Io和Eb/No之間的關(guān)系可以用以下關(guān)系式來表示：式中：

Eb–每比特能量

Io–干擾功率譜密度

Pm–收到有用信號的功率

Itot–收到的總功率

R–比特速率

W–帶寬1.228MHzCIR–載干比

PG–處理增益Eb/Io=Ec/Io+ProcessGain目前二十四頁\總數(shù)四十頁\編于十二點系統(tǒng)的容量定義和計算通過前面的討論，我們知道CDMA同頻組網(wǎng)的特點，注定了信號質(zhì)量的好壞和信號功率有著很大的關(guān)系，而信號功率又和系統(tǒng)負載有關(guān)系。負載越大，信號質(zhì)量越差，系統(tǒng)覆蓋能力越接近極限。因此，CDMA系統(tǒng)容量就是以功率極限為基礎(chǔ)計算出來的。

對于前向和反向，由于前向發(fā)射功率要比反向的終端大很多，因此反向更容易達到功率極限。設(shè)想，當(dāng)扇區(qū)內(nèi)有N個終端已經(jīng)在服務(wù)，當(dāng)?shù)贜+1個用戶試圖接進去的時候，所有的終端都無法通過提高發(fā)射功率（此時終端的發(fā)射功率已經(jīng)接近最大）來克服新加入用戶產(chǎn)生的同頻干擾，此時系統(tǒng)的容量就達到極限。極限容量的計算公式如下：ProcessinggainVAF(1+Beta)*(Eb/No)極限容量=+1=？？？（請您計算）話音激活系數(shù)(VAF) 例如： 0.58(IS-2000)Beta-其他小區(qū)干擾全向 0.60Beta2扇區(qū) 0.72Beta3扇區(qū) 0.85處理增益=系統(tǒng)帶寬/比特速率 128(21dB)能噪比 2.51(4db)(IS-2000)容量參數(shù)目前二十五頁\總數(shù)四十頁\編于十二點系統(tǒng)的容量定義和計算根據(jù)前面公式計算，極限容量為48。CDMA20001X系統(tǒng)設(shè)計負載達72％

1X全向:403扇區(qū):35則每扇區(qū)/每載頻可支持的愛爾蘭數(shù)=Erl(35,0.02)=26.4erl目前二十六頁\總數(shù)四十頁\編于十二點CDMA信道、碼和編碼CDMA2000前反向信道結(jié)構(gòu)CDMA系統(tǒng)中幾個重要的碼CDMA系統(tǒng)編碼特性前反向功率、Ec/Io和Eb/No、系統(tǒng)容量CDMA系統(tǒng)前反向信道功率配比、設(shè)定Ec/Io和Eb/No的概念和關(guān)系系統(tǒng)容量的定義和計算CDMA系統(tǒng)獨特而又重要的技術(shù)軟切換功率控制和過載控制多載頻呼叫流程開機和注冊起呼流程被叫流程CDMA技術(shù)特性基本特性CDMA的原理；CDMA系統(tǒng)相對于其它系統(tǒng)的特點目前二十七頁\總數(shù)四十頁\編于十二點軟切換前面提到過，CDMA又是同頻組網(wǎng)，又是帶有RAKE接收機，這就引出了CDMA中一個重要的技術(shù)性能——軟切換。軟切換示意圖如下：目前二十八頁\總數(shù)四十頁\編于十二點軟切換軟切換主要流程：目前二十九頁\總數(shù)四十頁\編于十二點功率控制和過載控制前面講到過，CDMA系統(tǒng)中，功率是影響容量的至關(guān)因素。因此，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定高效，CDMA中的功率是必要且嚴格控制的。為保證這一機制，CDMA中嚴格規(guī)定了前向和反向功率控制方法和流程。功率控制的目的：得到滿意的話音品質(zhì)減少干擾增加系統(tǒng)容量減低功率消耗目前三十頁\總數(shù)四十頁\編于十二點功率控制和過載控制

CDMA系統(tǒng)中主要功率控制分類和其主要作用：目前三十一頁\總數(shù)四十頁\編于十二點功率控制和過載控制

CDMA系統(tǒng)中的過載控制，指的是對前向基站發(fā)射功率/反向空口的過載控制：前向過載控制：過載控制的目的是保留一定的功率給切換和功率控制用,保證已建立通話的手機的通話質(zhì)量,控制系統(tǒng)的干擾,保證通話質(zhì)量用占用的總功率和能提供的總功率的百分比來衡量負載負載超過85%但小于90%,新的呼叫不允許接入,但軟切換用戶可以切入負載超過90%則無論新的呼叫還是切換用戶均不允許進入目前三十二頁\總數(shù)四十頁\編于十二點功率控制和過載控制反向過載控制：非緊急電話阻塞區(qū)阻塞區(qū)非阻塞區(qū)目前三十三頁\總數(shù)四十頁\編于十二點多載頻多載頻是CDMA系統(tǒng)又一大特色。我們前面已經(jīng)知道，單載扇空口的最大容量是26.4erl。然而實際應(yīng)用過程中，我們不可能等到扇區(qū)達到極限容量后再擴容，而是在系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)負載比較大的情況下就要擴容。擴容的方法有好多種，比如增加站的密度。但在實際操作過程，加站往往受到客觀條件的限制。在CDMA中，我們只需要通過簡單的增加一個載頻，就可以增加一倍的空口容量。如左圖所示，在中心熱點區(qū)域用F2載頻進行載頻擴容。F1/F2的邊界稱為載頻邊界，用數(shù)據(jù)輔助方式可以進行成功率很高的載頻下切。多載頻設(shè)置必須考慮以下兩個原則：1、多