CDMA通信原理講義-2010年北分培訓(xùn).ppt

1、CDMA通信原理講義,2010年北分培訓(xùn),Page 2,前 言,本課程主要介紹了CDMA發(fā)展?fàn)顩r，基本通信原理，相關(guān)技術(shù)及技術(shù)特點(diǎn)，空中接口，CDMA編號(hào)計(jì)劃等.,Page 3,通過本課程學(xué)習(xí),您可以: 了解CDMA發(fā)展概況及特點(diǎn). 掌握CDMA基本通信原理及相關(guān)技術(shù). 了解CDMA關(guān)鍵技術(shù). 掌握CDMA空中接口. 了解CDMA編號(hào)計(jì)劃.,學(xué)習(xí)目標(biāo),Page 4,第一章 CDMA概述 第二章 CDMA通信原理 第三章 CDMA關(guān)鍵技術(shù) 第四章 CDMA空中接口 第五章 CDMA編號(hào)計(jì)劃,移動(dòng)通信發(fā)展歷程,Page 5,1G (1980s),AMPS TACS NMS Others,2G (1

2、992-2000),CDMA IS95 GSM TDMA PDC,2.5G (2000-2004),CDMA2000 1x GPRS EGPRS WCDMA TDMA,3G (2004-至今),EVDO Rev.0 EVDO Rev.A TD-SCDMA HSDPA HSUPA Wimax,語(yǔ)音業(yè)務(wù),語(yǔ)音業(yè)務(wù),寬帶業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),多址技術(shù),Page 6,同一時(shí)間同一頻段上根據(jù)不同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行區(qū)分用戶.,不同的用戶占用不同的頻段.,CDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì),Page 7,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(yǔ)音質(zhì)量好,更高的保密性. 手機(jī)發(fā)射功率小,省電.,

3、Page 8,BSC,MSC,HLR,VLR,PDSN,HA,AAA,Internet,PLMN/PSTN,CDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),分組域,電路域,BTS,BTS,BTS,M2000,接入網(wǎng),ANAAA,CDMA發(fā)展歷程,Page 9,更高的頻譜效率和網(wǎng)絡(luò)容量. 更高的分組數(shù)據(jù)速率. 更豐富的業(yè)務(wù)類型. 平滑向3G過渡.,Page 10,第一章 CDMA概述 第二章 CDMA通信原理 第三章 CDMA關(guān)鍵技術(shù) 第四章 CDMA空中接口 第五章 CDMA編號(hào)計(jì)劃,CDMA通信模型,Page 11,信源 解碼,信源 編碼,信道編碼 交織,信道 解碼 解交織,加擾,解擾,擴(kuò)頻,解擴(kuò),調(diào)制,解調(diào),射頻發(fā)射,

4、射頻 接收,bit,symbol,symbol,chip,bit,symbol,symbol,chip,發(fā)射端,接收端,常用基本概念,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 (1.2288Mcps/9.6kbps=128),也就是10*lg128=21dB. 前向(下行):從BTS到MS 反向(上行):從MS到BTS,Page 12,信源編/解碼,Page 13,BTS,用戶與手機(jī)交互的信號(hào)為

5、原始語(yǔ)音.,MS與BTS交互的信號(hào)為調(diào)制后的無(wú)線信號(hào).,信源編碼過程就是要將原始語(yǔ)音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以在CDMA系統(tǒng)中處理的電信號(hào),即含有信息的比特(bit). 信源解碼過程就是將CDMA系統(tǒng)中處理的電信號(hào)恢復(fù)為原始語(yǔ)音信號(hào)的一個(gè)過程.,信道編/解碼,信道編/解碼就是在傳送的信息比特中加入冗余的數(shù)據(jù)來(lái)改善通信鏈路性能,以便信號(hào)具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力. CDMA2000系統(tǒng)中有兩種信道編碼:卷積碼和Turbo碼. 卷積碼: 信道編碼的基本思想就是根據(jù)碼序列的相關(guān)性來(lái)檢測(cè)和糾正傳輸過程中產(chǎn)生的差錯(cuò). 例如:,Page 14,信道編/解碼,Turbo碼:,Page 15,Turbo碼特點(diǎn): 對(duì)輸入的信息序列

6、進(jìn)行兩次編碼,譯碼時(shí)可相互交換信息. 交織器的引入使得信息比特不僅受鄰近校驗(yàn)比特的保護(hù),而且受距離很遠(yuǎn)的校驗(yàn)比特的保護(hù). Turbo碼性能明顯優(yōu)于卷積碼,但時(shí)延也明顯高于卷積碼. 主要用于對(duì)時(shí)延要求不高的大數(shù)據(jù)包傳輸.,交織,Page 16,交織的目的: 在傳輸前,將幀中的符號(hào)順序打亂,將傳輸過程中產(chǎn)生的連續(xù)誤碼離散化,以便在信道解碼時(shí)糾錯(cuò),使信道具有一定的抗衰落能力.,交織,Page 17,待傳輸數(shù)據(jù),交織后數(shù)據(jù),解交織,Page 18,加擾,Page 19,加擾目的:將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)利用M-序列進(jìn)行加擾,以實(shí)現(xiàn)用戶信息加密,以及區(qū)分不同的用戶等功能. M-序列: 包含移位寄存器和掩碼兩部分

7、. 輸出序列的周期是 2N-1 bits,N為寄存器個(gè)數(shù). 當(dāng)掩碼不同時(shí),輸出的移位寄存器序列相位不同.,如圖:N=3,則輸出序列的周期為23-1=7.輸出的序列是以7為周期的序列(1110010,1110010). 根據(jù)掩碼的不同,輸出的移位寄存器相位會(huì)發(fā)生改變.例如: 當(dāng)掩碼為110時(shí),輸出的序列為:0111001. 當(dāng)掩碼為010時(shí),輸出的序列為:0010111.,長(zhǎng)碼,Page 20,長(zhǎng)碼:是周期為242-1的M-序列,速率為1.2288Mcps. CDMA網(wǎng)絡(luò)使用同一長(zhǎng)碼. 同一用戶在前向和反向使用同一長(zhǎng)碼偏置,也就是同一個(gè)長(zhǎng)碼掩碼. 長(zhǎng)碼功能: 加擾前向CDMA信道. 在反向,與M

8、S提供的掩碼共同形成用戶標(biāo)識(shí)碼,來(lái)區(qū)分出不同的MS.,CDMA碼資源作用,Walsh碼作用： 前向：用于區(qū)分不同物理信道 反向：用于擴(kuò)頻 PN偽隨機(jī)碼作用： 前向：用于區(qū)分不同基站（PN短碼）和加擾（長(zhǎng)碼） 反向：用于區(qū)分不同用戶和反向物理信道（長(zhǎng)碼）,擴(kuò)頻/解擴(kuò)頻,Page 22,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),f,S(f),f,S(f),f,S(f),f,擴(kuò)頻后頻譜圖,由上圖看出，1.23MHz帶寬內(nèi)位擴(kuò)頻后信號(hào)帶寬，實(shí)際載波信號(hào)左右均有下降沿，其帶寬約為1.25MHz。 .,擴(kuò)頻/解擴(kuò)頻,不相關(guān)定義:如果兩個(gè)二進(jìn)制序列的異或結(jié)

9、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). 正交函數(shù)具有0相關(guān)性,即不相關(guān).,Page 24,擴(kuò)頻后的發(fā)送數(shù)據(jù) (異或運(yùn)算）,1,0,0,1,1,0 1 1 0,1 0 0 1,0 1 1 0,0 1 1 0,1 0 0 1,1 0 0 1,用戶輸入信息,正交擴(kuò)頻序列-1（正交函數(shù)）,+1,- 1,+1,-1,0 1 1 0,0 1 1 0,0 1 1 0,0 1 1 0,擴(kuò)頻/解擴(kuò)頻,Page 25,接收的數(shù)據(jù),1001,0110,0110,1001,1001,0110,0110,0110,0110,0110,1111,0000,0000,1111,1111,相關(guān)擴(kuò)頻序列-1,?,?,

10、?,?,?,接收數(shù)據(jù),1001,0110,0110,1001,1001,0101,0101,0101,0101,0101,1100,0011,0011,1100,1100,不相關(guān)擴(kuò)頻序列-2,解擴(kuò)頻結(jié)果,解擴(kuò)頻結(jié)果,擴(kuò)頻/解擴(kuò)頻,Walsh碼是一種正交擴(kuò)頻碼. 不同的Walsh碼之間全部都是正交的. Wim 代表階數(shù)為m的Walsh矩陣中的第i行.,Page 26,WALSH CODES # - 64-Chip Sequence - 0 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 1 010101010101

11、0101010101010101010101010101010101010101010101010101 2 0011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011 3 0110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110 4 0000111100001111000011110000111100001111000011110000111100001111 5 01011010010110100101101001011010010110100101

12、10100101101001011010 6 0011110000111100001111000011110000111100001111000011110000111100 7 0110100101101001011010010110100101101001011010010110100101101001 8 0000000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111 9 0101010110101010010101011010101001010101101010100101010110101010 10 00110011

13、11001100001100111100110000110011110011000011001111001100 11 0110011010011001011001101001100101100110100110010110011010011001 12 0000111111110000000011111111000000001111111100000000111111110000 13 0101101010100101010110101010010101011010101001010101101010100101 14 001111001100001100111100110000110011

14、1100110000110011110011000011 15 0110100110010110011010011001011001101001100101100110100110010110 16 0000000000000000111111111111111100000000000000001111111111111111 17 0101010101010101101010101010101001010101010101011010101010101010 18 0011001100110011110011001100110000110011001100111100110011001100

15、 19 0110011001100110100110011001100101100110011001101001100110011001 20 0000111100001111111100001111000000001111000011111111000011110000 21 0101101001011010101001011010010101011010010110101010010110100101 22 0011110000111100110000111100001100111100001111001100001111000011 23 011010010110100110010110

16、1001011001101001011010011001011010010110 24 0000000011111111111111110000000000000000111111111111111100000000 25 0101010110101010101010100101010101010101101010101010101001010101 26 0011001111001100110011000011001100110011110011001100110000110011 27 0110011010011001100110010110011001100110100110011001

17、100101100110 28 0000111111110000111100000000111100001111111100001111000000001111 29 0101101010100101101001010101101001011010101001011010010101011010 30 0011110011000011110000110011110000111100110000111100001100111100 31 0110100110010110100101100110100101101001100101101001011001101001 32 000000000000

18、0000000000000000000011111111111111111111111111111111 33 0101010101010101010101010101010110101010101010101010101010101010 34 0011001100110011001100110011001111001100110011001100110011001100 35 0110011001100110011001100110011010011001100110011001100110011001 36 0000111100001111000011110000111111110000

19、111100001111000011110000 37 0101101001011010010110100101101010100101101001011010010110100101 38 0011110000111100001111000011110011000011110000111100001111000011 39 0110100101101001011010010110100110010110100101101001011010010110 40 0000000011111111000000001111111111111111000000001111111100000000 41

20、0101010110101010010101011010101010101010010101011010101001010101 42 0011001111001100001100111100110011001100001100111100110000110011 43 0110011010011001011001101001100110011001011001101001100101100110 44 0000111111110000000011111111000011110000000011111111000000001111 45 0101101010100101010110101010

21、010110100101010110101010010101011010 46 0011110011000011001111001100001111000011001111001100001100111100 47 0110100110010110011010011001011010010110011010011001011001101001 48 0000000000000000111111111111111111111111111111110000000000000000 49 01010101010101011010101010101010101010101010101001010101

22、01010101 50 0011001100110011110011001100110011001100110011000011001100110011 51 0110011001100110100110011001100110011001100110010110011001100110 52 0000111100001111111100001111000011110000111100000000111100001111 53 0101101001011010101001011010010110100101101001010101101001011010 54 0011110000111100

23、110000111100001111000011110000110011110000111100 55 0110100101101001100101101001011010010110100101100110100101101001 56 0000000011111111111111110000000011111111000000000000000011111111 57 0101010110101010101010100101010110101010010101010101010110101010 58 00110011110011001100110000110011110011000011

24、00110011001111001100 59 0110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001 60 0000111111110000111100000000111111110000000011110000111111110000 61 0101101010100101101001010101101010100101010110100101101010100101 62 0011110011000011110000110011110011000011001111000011110011000011 63 0110

25、100110010110100101100110100110010110011010010110100110010110,擴(kuò)頻/解擴(kuò)頻,Walsh功能: 每個(gè)符號(hào)都需要用Walsh碼進(jìn)行擴(kuò)頻. 在前向, 用于區(qū)分出不同的用戶. 在前/反向, 用于區(qū)分信道類型. 變長(zhǎng)Walsh碼:對(duì)于不同的信息速率,使用不同的長(zhǎng)度的Walsh碼,以確保最后的擴(kuò)頻碼片速率為1.2288MChips.,Page 27,kbps,Walsh碼 階數(shù),調(diào)制/解調(diào),Page 28,將低頻的模擬基帶信號(hào)搬移到適于信道傳輸?shù)母哳l段去發(fā)送.這種頻譜搬移過程就稱為調(diào)制,經(jīng)調(diào)制后的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào).已調(diào)信號(hào)通過信道傳輸?shù)浇邮斩撕?

26、則需要將收到的已調(diào)信號(hào)再搬移到低頻的原始基帶頻譜上,以恢復(fù)原始信號(hào),這一搬移過程稱為解調(diào). 調(diào)制/解調(diào)分類: 最簡(jiǎn)單的調(diào)制/解調(diào)技術(shù)是從2ASK,2FSK,2PSK基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的. 在2ASK基礎(chǔ)上,產(chǎn)生了正交幅度調(diào)制QAM,又稱星座調(diào)制. 在2FSK向多進(jìn)制調(diào)制技術(shù)上發(fā)展,產(chǎn)生了MFSK. 在2PSK在多進(jìn)制的方向上發(fā)展,產(chǎn)生了QPSK,OQPSK,MPSK.以及DPSK等. 調(diào)制/解調(diào)技術(shù)在CDMA中的應(yīng)用: 在CDMA中采用的各項(xiàng)調(diào)制技術(shù)包括BPSK,QPSK,OQPSK,MPSK等. 前向信道中,主要采用QPSK調(diào)制技術(shù). 反向信道中,采用OQPSK/HPSK等調(diào)制技術(shù).,調(diào)制/解調(diào)

27、,Page 29,前向鏈路: 在前向,BTS采用QPSK調(diào)制,并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),混合之后經(jīng)過射頻發(fā)射.,反向鏈路: 在反向,移動(dòng)臺(tái)采用OQPSK調(diào)制,并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),混合之后經(jīng)過射頻發(fā)射.,短碼,短碼（Pseudo Noise）:是周期215 的M-序列,速率為1.2288Mcps. 短碼功能: 系統(tǒng)利用PN短碼的時(shí)間偏置來(lái)區(qū)別（BTS）扇區(qū). 可允許所有Walsh碼在各（BTS）扇區(qū)復(fù)用. 系統(tǒng)規(guī)定PN碼最小偏移值為64chips，共有512個(gè)時(shí)間偏置（215 /64=512）. 同一（BTS）扇區(qū)內(nèi)所有CDMA信道的短碼相同,不同（BTS）扇區(qū)內(nèi)的CDMA信道的短碼時(shí)間偏置不同.,Pag

28、e 30,Cell 1,PN 0_120,PN1_240,PN2_360,本章小節(jié),Page 31,參照數(shù)據(jù)通信模型,請(qǐng)描述CDMA系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)處理的基本過程. 信源編碼的作用和類型. 交織和加擾主要起什么作用? 擴(kuò)頻/解擴(kuò)頻的過程和實(shí)現(xiàn)方法. 調(diào)制的作用和方法有哪些? 長(zhǎng)碼、短碼和Walsh碼的作用是什么？,Page 32,第一章 CDMA概述 第二章 CDMA通信原理 第三章 CDMA關(guān)鍵技術(shù) 第四章 CDMA空中接口 第五章 CDMA編號(hào)計(jì)劃,CDMA關(guān)鍵技術(shù),Page 33,功率控制,Page 34,功率控制的必要性: 解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問題. 補(bǔ)償衰落,提高通信質(zhì)量. 增加系統(tǒng)的容量.,功

29、率控制,Page 35,無(wú)功率控制,A,B,P(),P(),P(),從A接收到功率,從B接收到功率,A的發(fā)射功率,B的發(fā)射功率,Total receive,無(wú)線通信系統(tǒng)中的遠(yuǎn)近效應(yīng),功率控制,Page 36,有功率控制,A,B,P(),P(),P(),從A接收到功率,從B接收到功率,A的發(fā)射功率,B的發(fā)射功率,Total receive,P(),P(),成功恢復(fù)用戶A的信號(hào),用戶A的信號(hào)被淹沒,解擴(kuò),無(wú)線通信系統(tǒng)中的遠(yuǎn)近效應(yīng),功率控制,（1）,（2）,（3）,（4）,Total receive,CDMA2000是自干擾系統(tǒng),P(),P(),P(),P(),前向功率控制,Page 38,反向功率

30、控制,Page 39,開環(huán)功控:MS根據(jù)在1.23MHZ上接收的總功率來(lái)調(diào)整自身的發(fā)射功率.,內(nèi)環(huán)功控:BTS根據(jù)測(cè)量反向信道Eb/Nt值,與基站設(shè)定的Eb/Nt門限值相比較,來(lái)告訴MS如何調(diào)整發(fā)射功率.,外環(huán)功控:BSC根據(jù)BTS上報(bào)的FER測(cè)量值,來(lái)告訴BTS如何調(diào)整Eb/Nt門限值.,1,2,3,開環(huán)、閉環(huán)功控的比較,切換必要性,Page 41,從BTS1移到BTS2覆蓋區(qū)時(shí),BTS1的信號(hào)越來(lái)越弱,BTS2的信號(hào)越來(lái)越強(qiáng).MS需要使用更好的BTS信號(hào)來(lái)進(jìn)行通訊.,BTS1,BTS2,我想使用BTS2信號(hào).,切換分類,Page 42,軟切換,Page 43,BTS1,BTS2,軟切換分支

31、在 BSC進(jìn)行合并.,軟切換,更軟切換,Page 44,更軟切換,更軟切換分支在 BTS進(jìn)行合并.,導(dǎo)頻集,Page 45,相鄰集,相鄰集,剩余集,激活集,候選集,T_ADD:是從相鄰集加入激活集的門限. T_DROP:是從激活集中刪除一個(gè)導(dǎo)頻的門限.,time,Pilot strength,導(dǎo)頻集,導(dǎo)頻集:具有相同的頻率但有不同的PN短碼相位的導(dǎo)頻集合. 激活集:正在和手機(jī)保持通信的所有導(dǎo)頻的集合. 候選集:當(dāng)前不在有效集中，但其對(duì)應(yīng)的前向業(yè)務(wù)信道已有足夠強(qiáng)度可以被成功解調(diào)的所有導(dǎo)頻集合. 相鄰集:當(dāng)前不在激活集或候選集中但是有可能進(jìn)入候選集的導(dǎo)頻集合. 剩余集:其它導(dǎo)頻集合.,Page 4

32、6,相對(duì)門限,Page 47,P0-候選集導(dǎo)頻. P1,P2:激活集中導(dǎo)頻. T_ADD:進(jìn)入激活集門限. T_COMP:導(dǎo)頻比較門限.,t0-當(dāng)P0T_ADD時(shí)發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息. t1-當(dāng)P0P1+T_COMP*0.5dB時(shí),發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息. t2-當(dāng)P0P2+T_COMP*0.5dB時(shí),發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息.,time,軟切換過程,Page 48,分集技術(shù),Page 49,發(fā)射信號(hào),S(t),t,分集技術(shù),分集技術(shù)是同時(shí)接收衰落互不相關(guān)的兩個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)后,系統(tǒng)分別解調(diào)這些信號(hào)然后將他們相加,這樣系統(tǒng)可以接收到更多有用信號(hào),克服衰落. 分集技術(shù)是一項(xiàng)主要的抗衰落技術(shù),可以大大

33、提高多徑衰落下的傳輸可靠性. 分集技術(shù)分類: 按照在移動(dòng)通信中的應(yīng)用可分為:接收分集和發(fā)射分集; 按照分集的不同角度,不同方法和措施可分為:空間分集,時(shí)間分集和頻率分集; 另外分集有分為顯分集和隱分集.其中空間分集,時(shí)間分集和頻率分集都是采用的多套設(shè)備在不同空間,不同計(jì)劃方向,不同頻率接收合并信號(hào),稱為顯分集.另外,我們也可以利用信號(hào)設(shè)計(jì)技術(shù)將分集作用隱含在被傳輸?shù)男盘?hào)中,我們稱為隱分集.隱分集最典型并且常用的技術(shù)就是Rake接收機(jī)技術(shù).,Page 50,分集技術(shù),Page 51,時(shí)間分集:是利用基站和移動(dòng)臺(tái)的RAKE接收機(jī)來(lái)完成的.對(duì)于一個(gè)信道帶寬為1.23MHz的CDMA系統(tǒng),當(dāng)來(lái)自兩個(gè)不

34、同路徑信號(hào)的時(shí)延為1us時(shí),也即這兩條路徑相差大約300m時(shí),RAKE接收機(jī)就可以將它們分別提取出來(lái)而不混淆.,頻率分集:根據(jù)衰落的頻率選擇性,當(dāng)兩個(gè)頻率間隔大于信道帶寬相關(guān)帶寬時(shí),接收到的此兩種頻率的衰落信號(hào)不相關(guān),市區(qū)的相關(guān)帶寬一般為50kHz左右,郊區(qū)的相關(guān)帶寬一般為250kHz左右.而CDMA的一個(gè)信道帶寬為1.23MKz，無(wú)論在市區(qū)還是郊區(qū)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相關(guān)帶寬的要求,所以CDMA的寬帶傳輸本身就是頻率分集.,空間分集:即用幾個(gè)獨(dú)立天線或在不同場(chǎng)地分別發(fā)射和接收信號(hào),以保證各信號(hào)之間的衰落獨(dú)立.,1,2,3,Rake接收機(jī),Page 52,BTS和MS通過使用Rake接收機(jī)有效克服多徑衰

35、落,提高接收性能. MS采用了Rake接收機(jī)技術(shù),可以同時(shí)和多個(gè)BTS實(shí)現(xiàn)通訊,以實(shí)現(xiàn)軟切換.,發(fā)射分集,Page 53,CDMA2000系統(tǒng)通過多種發(fā)射分集技術(shù),可以提高M(jìn)S的接收性能. OTD（Orthogonal Transmit Diversity）. 通過分離數(shù)據(jù)流，采用正交序列擴(kuò)展兩個(gè)數(shù)據(jù)流來(lái)完成. STS（ Space Time Spreading）. 在多天線上發(fā)射所有前向信道. 以互補(bǔ)的Walsh碼或偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻.,EV-DO技術(shù)原理說明,相對(duì)獨(dú)立的組網(wǎng)方式 EV-DO必須使用單獨(dú)的載頻 前向鏈路時(shí)分復(fù)用 ，反向鏈路碼分復(fù)用 前向采用速率控制機(jī)制 自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù) 調(diào)度程序

36、使射頻資源發(fā)揮最大效能 僅提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用,EV-DO技術(shù)原理說明,1、前向鏈路時(shí)分復(fù)用 1X EV-DO充分利用了數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的不對(duì)稱性和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的特征，前向鏈路設(shè)計(jì)為時(shí)分復(fù)用(TDM)CDMA信道。對(duì)于前向鏈路，在給定的某一瞬間，某一用戶將得到1X EV-DO載波的全部功率。另外，不管是傳輸控制信息還是傳輸業(yè)務(wù)信息，1X EV-DO的載波總是以全功率發(fā)射。 2、速率控制 在1X EV-DO網(wǎng)絡(luò)中，前向鏈路的發(fā)射功率不變，即沒有功率控制機(jī)制。但是，它采用了速率控制機(jī)制，速率隨著前向射頻鏈路質(zhì)量而變化?；静粵Q定前向鏈路的速率，而是由移動(dòng)終端根據(jù)測(cè)得的C/I值請(qǐng)求最佳的數(shù)據(jù)速率

37、。,EV-DO技術(shù)原理說明,3、自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù) 根據(jù)前向射頻鏈路的傳輸質(zhì)量，移動(dòng)終端可以要求9種數(shù)據(jù)速率，最低為38.4Kbps ，最高為2457.6Kbps 。在1.25MHz的載波上能傳輸如此高速的數(shù)據(jù)，其原因是采用了高階調(diào)制解調(diào)并結(jié)合了糾錯(cuò)編碼技術(shù)。 4、調(diào)度程序使射頻資源發(fā)揮最大效能 在基站中有一個(gè)調(diào)度程序決定下一個(gè)時(shí)隙給哪一個(gè)用戶使用。對(duì)于1XEV-DO，當(dāng)移動(dòng)終端處于衰落狀態(tài)時(shí)，基站的調(diào)度程序就不給它分配傳輸時(shí)間或少分配傳輸時(shí)間。調(diào)度程序向某一用戶分配時(shí)隙是根據(jù)移動(dòng)終端請(qǐng)求的速率與其平均吞吐量之比最高的原則。這就是1X EV-DO的多用戶分集增益，從而增加網(wǎng)絡(luò)的容量,EV-DO

38、技術(shù)原理說明,1x 和EV-DO 前向鏈路比較,本章小節(jié),Page 58,功率功控分類有哪些? 切換技術(shù)有哪些實(shí)現(xiàn)方法? 分集技術(shù)有哪些,在CDMA系統(tǒng)中是如何實(shí)現(xiàn)的?,Page 59,第一章 CDMA概述 第二章 CDMA通信原理 第三章 CDMA關(guān)鍵技術(shù) 第四章 CDMA空中接口 第五章 CDMA編號(hào)計(jì)劃,CDMA2000前向物理信道,CDMA2000 前向信道分為公共和專用信道兩大類.,Page 60,前向?qū)ьl信道(F-PICH),導(dǎo)頻信道傳送全0信息,用Walsh 0碼擴(kuò)展,直接用PN短碼進(jìn)行調(diào)制. BTS連續(xù)發(fā)射導(dǎo)頻信道 導(dǎo)頻信道的作用: 幫助手機(jī)捕獲系統(tǒng). 多徑搜索. 提供相位參考

39、,幫助手機(jī)進(jìn)行信道估計(jì),作相干解調(diào). 切換時(shí)手機(jī)測(cè)量導(dǎo)頻信道,進(jìn)行導(dǎo)頻強(qiáng)度比較.,Page 61,導(dǎo)頻信道調(diào)制過程,W064擴(kuò)頻,PN調(diào)制,前向同步信道(F-SYNC),同步信道固定使用Walsh 32 碼進(jìn)行擴(kuò)頻,直接用PN短碼進(jìn)行調(diào)制. 同步信道速率固定為1200bps,固定使用262/3 ms幀. 手機(jī)通過同步信道獲得與系統(tǒng)的同步. 同步信道提供信息包括: 導(dǎo)頻偏置PILOT_PN 系統(tǒng)時(shí)間SYS_TIME 長(zhǎng)碼狀態(tài)LC_STATE 尋呼信道速率P_RAT 系統(tǒng)標(biāo)識(shí)SID 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)NID,Page 62,前向?qū)ず粜诺?F-PCH),BTS通過尋呼信道尋呼手機(jī)和指配業(yè)務(wù)信道. 尋呼信道固定

40、使用Walsh碼W1W7作為擴(kuò)頻碼, 速率為9600bps或4800bps, 尋呼 信道幀長(zhǎng)為20ms. BTS在尋呼信道上發(fā)送: 系統(tǒng)參數(shù)消息 接入?yún)?shù)消息 鄰區(qū)列表 CDMA信道列表,Page 63,尋呼信道調(diào)制過程,前向基本業(yè)務(wù)信道(F-FCH),Page 64,前向基本業(yè)務(wù)信道幀分5ms和20ms幀.20ms幀用于在前向傳送BTS的語(yǔ)音業(yè)務(wù).5ms幀用于控制信令的快速傳送.,前向基本業(yè)務(wù)信道調(diào)制過程,其他前向信道,Page 65,CDMA2000反向物理信道,CDMA2000反向信道分為公共和專用信道兩大類.,Page 66,反向接入信道(R-ACH),Page 67,4.8 ksps

41、 (307.2kbps),正交擴(kuò)頻,28.8 kbps,Code symbol,14.4 kbps,4.0 kbps,4.8 kbps,增加幀質(zhì)量控制比特;每幀增加8bit編碼尾比特.,接入信道信息比特,28.8 kbps,數(shù)據(jù)突發(fā)隨機(jī)化,長(zhǎng)碼生成器,長(zhǎng)碼掩碼,重復(fù)的 符號(hào)流,反向接入信道用于MS在反向接入系統(tǒng)和響應(yīng)尋呼.,Q,I 信道PN序列 1.2288 Mcps,Q 信道PN序列 1.2288 Mcps,基帶濾波,基帶濾波,I(t),Q(t),+,+,X,X,QPSK 調(diào)制,Sin(2pfct),Cos(2pfct),1/2 PN 碼片 時(shí)延=406.9ns,Walsh碼,反向接入信道調(diào)

42、制過程,(80 bits/frame),反向業(yè)務(wù)信道(R-FCH),Page 68,反向業(yè)務(wù)信道用于MS在反向傳送數(shù)據(jù)和信令.,其他反向信道,Page 69,移動(dòng)臺(tái)初始化過程,Page 70,遍歷所有PN,捕獲信號(hào)最強(qiáng)的導(dǎo)頻信道,尋找CDMA頻點(diǎn),實(shí)現(xiàn)短碼同步. 接收同步信道消息，獲取LC_STATE, SYS_TIME, P_RAT等系統(tǒng)信息. 守候在基本尋呼信道，接收系統(tǒng)消息. 在接入信道進(jìn)行登記、發(fā)起始呼或響應(yīng)被叫.,BTS,移動(dòng)臺(tái),CDMA頻率分配,Page 71,frequency,Carrier_1 CHNO_201,Carrier_2 CHNO_242,Carrier_0 CHN

43、O_160,Carrier_3 CHNO_120,450M,800M,1900M,CDMA所說的頻點(diǎn)是以一個(gè)AMPS頻點(diǎn)為中心頻點(diǎn)的1.25M的一個(gè)頻段.也就是一個(gè)CDMA載波. 保護(hù)頻帶僅在CDMA載波和非CDMA載波相鄰時(shí)需要考慮.在相鄰CDMA載波上不需要考慮,例如CDMA在800M常用頻點(diǎn)有201,242,283.每個(gè)載波僅需要間隔41個(gè)AMPS頻點(diǎn)即可.,800M頻段每個(gè)AMPS 頻點(diǎn)間隔為30k.,CDMA頻率分配,Page 72,波段0,擴(kuò)頻速率1,頻率計(jì)算公式 前向：F=870+N*0.03; 反向： F=825+N*0.03 N: CDMA信道號(hào)（頻點(diǎn)）,CDMA頻率分配,P

44、age 73,波段1 ,擴(kuò)頻速率1,計(jì)算公式： 前向：F=1930+N*0.05; 反向： F=1850+N*0.05; N: CDMA信道號(hào)（頻點(diǎn)）,CDMA頻率分配,Page 74,計(jì)算公式： 前向：F=460+(N-1)*0.025; 反向： F=450+(N-1)*0.025; N: CDMA信道號(hào)（頻點(diǎn)）,波段5 ，擴(kuò)頻速率1,無(wú)線配置,Page 75,無(wú)線配置,也就是Radio Configuration.,RC組合規(guī)律,RC1和RC2兼容IS95A/B 對(duì)于CDMA2000 1X： 前向RC: RC1RC5 反向RC: RC1RC4 組合規(guī)律: 前向 RC1, 反向RC1 前向

45、RC2, 反向RC2 前向 RC3 或 RC4,反向 RC3 前向 RC5, 反向 RC4,Page 76,RC 1,RC 2,RC 3,RC 4,RC 5,RC 1,RC 2,RC 3,RC 4,RC 5,RC 3,RC 4,RC 4,RC 3,F-FCH,R-DCCH/SCH,F-DCCH/SCH,R-FCH,本章小節(jié),Page 77,CDMA系統(tǒng)前/反向基本信道有哪些? CDMA2000初始化過程是怎樣的? CDMA頻段有哪些? RC概念及CDMA常用的RC組合規(guī)律.,Page 78,第一章 CDMA概述 第二章 CDMA通信原理 第三章 CDMA關(guān)鍵技術(shù) 第四章 CDMA空中接口 第五

46、章 CDMA編號(hào)計(jì)劃,覆蓋區(qū)定義,Page 79,CDMA編號(hào),Page 80,用戶和終端號(hào)碼,Page 81,MDN:Mobile Directory Number,移動(dòng)號(hào)碼薄號(hào)碼. 為本網(wǎng)移動(dòng)用戶作被叫時(shí),主叫用戶所需撥的號(hào)碼.,1. MDN,例: 86 133 10002000,例: 460 09 0123456789,IMSI:International Mobile Subscriber Identity ,國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼. 是在CDMA數(shù)字公用陸地蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)中唯一地識(shí)別一個(gè)移動(dòng)用戶的號(hào)碼.,2.IMSI,用戶和終端號(hào)碼,Page 82,ESN:Electronic Serial Number,電子序列號(hào). 電子序列號(hào)是唯一地識(shí)別一個(gè)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的號(hào)碼. ESN一般用8位16進(jìn)制的數(shù)字表示.,3.ESN,廠家編號(hào)(8 bits),保留號(hào)段(6 bits),設(shè)備序號(hào)(18 bits),共32bits,用8位16進(jìn)制數(shù)字標(biāo)識(shí),MEID:Mobile Equipme