CDMA技術(shù)培訓(xùn)資料

,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,CDMA,系統(tǒng)概念,CDMA系統(tǒng)是基于碼分技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)和多址技術(shù)的通信系統(tǒng)，系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配各自特定地址碼。地址碼之間具有相互準(zhǔn)正交性，從而在時(shí)間、空間和頻率上都可以重疊；將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原有的數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，接收端進(jìn)行向反的過(guò)程，進(jìn)行接擴(kuò)，增強(qiáng)了抗干擾的能力。,CDMA,系統(tǒng)屬于子干擾系統(tǒng)。,系統(tǒng)零時(shí)：定義1980年1月6日0時(shí)整為系統(tǒng)起始時(shí)間。偏置為零的長(zhǎng)碼和短碼此時(shí)同時(shí)處于初始狀態(tài),所有基站將在GPS時(shí)間的每個(gè)偶秒起始時(shí)刻或在此之后80ms整數(shù)倍處作為0偏置PN碼周期為80/3 ms的初態(tài)，即在此之前恰好輸出了1個(gè)“1和連續(xù)15個(gè)“0這樣的PN碼片,所有基站需將1980年1月6日零時(shí)GPS起始時(shí)間作為m序列長(zhǎng)碼的初態(tài)在此之前恰好輸出了一個(gè)“1碼片和41個(gè)連續(xù)的“0碼片,使用GPS定時(shí)的好處：切換快，同步簡(jiǎn)單,CDMA,系統(tǒng)時(shí)間,CDMA,系統(tǒng)缺點(diǎn),來(lái)自非同步CDMA網(wǎng)中不同的用戶的擴(kuò)頻序列不完全正交，從而引起多址干擾；,由于使用相同的載頻，許多用戶共用一個(gè)信道，強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)有著明顯的抑制作用，從而產(chǎn)生“遠(yuǎn)近效應(yīng)，影響用戶通話。,CDMA系統(tǒng)中采用功率控制技術(shù)解決“遠(yuǎn)-進(jìn)效應(yīng)。,我國(guó),CDMA,系統(tǒng)頻率使用規(guī)劃,聯(lián)通新時(shí)空,CDMA,占用的載頻上行（825,MHz-835MHz）,下行（870,MHz,-880,MHz）,載頻計(jì)算：,上行：載頻=0.030,MHz,*載頻號(hào)+825.000,MHz,下行：載頻=0.030,MHz,*載頻號(hào)+870.000,MHz,載頻號(hào),信道號(hào),上行（,MHz）,下行（,MHz）,7,283,833.49,878.49,6,242,832.26,877.26,5,201,831.03,876.03,4,160,829.80,874.80,3,119,828.57,873.57,2,78,827.34,872.34,1,37,826.11,871.11,CDMA系統(tǒng)編號(hào)方案,MSISDN,：移動(dòng)用戶號(hào)碼,CC+NDS+SN,IMSI:,國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼,MCC+MNC+MSIN,國(guó)家號(hào)碼86,移動(dòng),國(guó)家號(hào)碼86,數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號(hào)13,3,移動(dòng)網(wǎng)號(hào),聯(lián)通：03,移動(dòng)用戶號(hào),移動(dòng)用戶識(shí)別碼,CDMA,系統(tǒng)構(gòu)成,CDMA,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,MSC,HLR,EIR,SC,BSC,BTS,MS,OMC,AUC,SME,SME,MSC,IWF,VLR,SC,VLR,PSTN,ISDN,PSPDN,A,E,Q,F,L,Um,C,H,N,D,Q,M,M,M,Abis,B,G,Pi,Ai,Di,功能模塊,接口,CDMA,系統(tǒng)構(gòu)成部件說(shuō)明：,BSC,基站控制器,對(duì)一個(gè)或多個(gè),BTS,進(jìn)行控制及相應(yīng)呼叫控制的功能實(shí)體,BTS,基站收發(fā)信機(jī),為一個(gè)小區(qū)服務(wù)的無(wú)線收發(fā)設(shè)備,MSC,移動(dòng)交換中心,對(duì)位于它管轄區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制、交換的功能實(shí)體,OMC,操作維護(hù)中心,操作、維護(hù)系統(tǒng)中的各種功能實(shí)體,AUC,鑒權(quán)中心,為認(rèn)證移動(dòng)用戶的身份和產(chǎn)生相應(yīng)的鑒定參數(shù)的功能實(shí)體,EIR,設(shè)備識(shí)別寄存器,存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù),HLR,歸屬位置寄存器,管理部門(mén)用于移動(dòng)用戶管理的數(shù)據(jù)庫(kù),CDMA,系統(tǒng)構(gòu)成部件說(shuō)明：,VLR,拜訪位置寄存器,MSC,為所管轄區(qū)域中,MS,的呼叫、所需檢索信息的數(shù)據(jù)庫(kù),MS,移動(dòng)臺(tái),ISDN,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),PSTN,公用電話交換網(wǎng),PSPDN,公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng),PLMN,共用陸地移動(dòng)網(wǎng),SC,短消息中心,CDMA,系統(tǒng)接口、協(xié)議,接口：代表兩個(gè)相鄰實(shí)體之間的連接點(diǎn)。,協(xié)議：說(shuō)明連接點(diǎn)上交換信息需要遵守的規(guī)那么。,IS95 L3,IS95 L2,IS95 L1,IS95 L3,IS95 L2,IS95 L1,Abis L3,Abis L2,Abis L1,Abis L3,Abis L2,Abis L1,BSSAP,SCCP,MTP,BSSAP,SCCP,MTP,TCAP,MAP,Um,Abis,A,MS,BTS,BSC,MSC,CDMA,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)議圖,前向,導(dǎo)頻信道,同步信道,尋呼信道,業(yè)務(wù)信道含功率控制子信道,反向,接入信道,業(yè)務(wù)信道,CDMA,信道類型,BTS,W0:PILOT,ACCESS,W32:SYNC,W1:PAGING,Wn:TRAFFIC,TRAFFIC,前向,CDMA,信道,(基站發(fā)送的1.23,MHz,信道),導(dǎo)頻信道,同步信道,尋呼信道1,尋呼信道7,業(yè)務(wù)信道1,業(yè)務(wù)信道25,業(yè)務(wù)信道55,W0,W32,W2,W7,W8,W31,W0,業(yè)務(wù)信道24,W33,移動(dòng)臺(tái)功率,控制子信道,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),W：,編碼信道,CDMA,系統(tǒng)前向信道結(jié)構(gòu),導(dǎo)頻、同步、尋呼信道結(jié)構(gòu),導(dǎo)頻信道,（全0）,Walsh(0),去,QPSK,2.4,ksps,4.8,ksps,4.8,ksps,調(diào)制,符號(hào),碼符號(hào),重復(fù)的,碼符號(hào),1.2,kbps,卷積編碼,r=1/2,K=9,符號(hào),重復(fù),塊交織,同步信道比特,Walsh(32),尋呼信道比特,19.2,ksps,9.6ksps,19.2,ksps,19.2,ksps,調(diào)制,符號(hào),碼符號(hào),重復(fù)的,碼符號(hào),9.6,kbps,4.8kbps,卷積編碼,r=1/2,K=9,碼符號(hào),重復(fù),塊交織,尋呼信道,P,的長(zhǎng)碼掩碼,長(zhǎng)碼發(fā)生器,抽取器,1.2288,Mcps,Walsh(N),去,QPSK,去,QPSK,1.2288,Mcps,1.2288,Mcps,1.2288,Mcps,Add Frame Quality Indicator,F-TCH bits,Add 8 Encoder Tail bits,Convolutional Encoder R=1/2,K=9,Symbol Repetition,Block Interleaver(384 Symbols),+,Symbol point Mapping,(0,+1,1-1),Channel Gain,F-PSCH gain,Power Control bit position,Decimator,Long code Generator(1.2288Mcps),Power Control bits,800Hz,Power Control Symbol Puncture,User ns Long Code Mask,Bits,0,0,8,12,Data Rate (kbps),1.2,2.4,4.8,9.6,Factpr,8X,4X,2X,1X,19.2,ksps,Bits/Frame,16,40,80,172,+,Wn,To QPSK,CDMA,系統(tǒng)前向業(yè)務(wù)信道結(jié)構(gòu),反向,CDMA,信道,(,基站接收的,1.23,MHz,信道,),以長(zhǎng)碼,進(jìn)行編址,與尋呼信道,有關(guān)的接入信道,業(yè)務(wù),信道,1,業(yè)務(wù),信道,與尋呼信道,有關(guān)的接入信道,與尋呼信道,有關(guān)的接入信道,與尋呼信道,有關(guān)的接入信道,CDMA,系統(tǒng)反向信道結(jié)構(gòu),R-ACH bits,Add 8 Encoder Tail bits,Convolutional Encoder,R=1/3,K=9,Symbol Repetition,Block Interleaver(576 Symbols),64-,ary Othogonal Modulator,Data Burst Randomizer,Long code Generator(1.2288Mbps),User ns Long Code Mask,Data Rate (kbps),4.8,Factpr,2X,28.8,ksps,Bits/Frame,88,+,To OQPSK,28.8,ksps,307.2,ksps,R-ACH,信道結(jié)構(gòu),Add Frame Quality Indicator,R-TCH bits,Add 8 Encoder Tail Bits,Convolutional Encoder,R=1/3,K=9,Symbol Repetition,Block Interleaver(576 Symbols),64-,ary Othogonal Modulator,Data Burst Randomizer,Long code Generator(1.2288Mbps),User ns Long Code Mask,Bits,0,0,8,12,Data Rate (kbps),1.2,2.4,4.8,9.6,Factpr,8X,4X,2X,1X,28.8,ksps,Bits/Frame,16,40,80,172,+,To OQPSK,28.8,ksps,307.2,ksps,CDMA,系統(tǒng)反向業(yè)務(wù)信道結(jié)構(gòu),CDMA,關(guān)鍵技術(shù),分集技術(shù),分集技術(shù)diversity techniques：利用多條傳輸相同信息且有盡量相等的平均信號(hào)強(qiáng)度和相互獨(dú)立衰落特性的信號(hào)路徑，并在接收端對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喜ⅲ员愦蟠蠼档投嘟?jīng)衰落的影響，從而改善傳輸?shù)目煽啃浴?分集,空間分集,時(shí)間分集,極化分集,角度分集,頻率分集,時(shí)間分集,采用符號(hào)交織，檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼等方法。,頻率分集,將能量擴(kuò)展到寬帶中實(shí)現(xiàn)。CDMA將信號(hào)擴(kuò)展到整個(gè)1.23M上。,空間分集,在基站采用雙接收天線。,在 和基站采用RAKE接收，合并不同傳輸延時(shí)的信號(hào),軟切換的時(shí)候，移動(dòng)臺(tái)和多個(gè)基站同時(shí)聯(lián)系，從中選出最好的幀送給交換機(jī),CDMA,系統(tǒng)應(yīng)用的分集技術(shù),在移動(dòng)通信中，移動(dòng)臺(tái)與基站之間的環(huán)境復(fù)雜，到達(dá)接收信號(hào)不會(huì)是一條路徑來(lái)的信號(hào)，而是多徑合成信號(hào)。對(duì)于采用其他技術(shù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)，只能采用復(fù)雜的抵抗技術(shù)，減少影響。而對(duì)采用CDMA技術(shù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)，由于CDMA的相關(guān)特性，只要路徑之間的時(shí)延差大于一個(gè)PN碼片寬度，就可以利用多徑信號(hào)加強(qiáng)接收效果，此種技術(shù)稱為RAKE分集接收技術(shù)俗稱路徑分集。,一般RAKE接收機(jī)由搜索器Searcher、解調(diào)器Finger、合并器Combiner3個(gè)模塊組成。搜索器完成路徑搜索，主要原理是利用碼的自相關(guān)及互相關(guān)特性。解調(diào)器完成信號(hào)的解擴(kuò)、解調(diào)，解調(diào)器的個(gè)數(shù)決定了解調(diào)的路徑數(shù)，通常CDMA基站系統(tǒng)一個(gè)RAKE接收機(jī)由4個(gè)Finger組成，移動(dòng)臺(tái)由3個(gè)Finger組成。合并器完成多個(gè)解調(diào)器輸出的信號(hào)的合并處理，通用的合并算法有選擇式相加合并、等增益合并、最大比合并3種。合并后的信號(hào)輸出到譯碼單元，進(jìn)行信道譯碼處理。,RAKE,接收技術(shù),CDMA,系統(tǒng)的功率控制,CDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)，限制CDMA系統(tǒng)容量的因素是“干擾；,CDMA功率控制的目標(biāo)：,克服反向鏈路的遠(yuǎn)近效應(yīng)；基站從各個(gè)移動(dòng)臺(tái)接收到的功率相同；,保證接收機(jī)的解調(diào)性能情況下，盡量降低發(fā)射功率，減小對(duì)其他用戶的干擾。,當(dāng)?shù)竭_(dá)以下條件，系統(tǒng)容量最大,當(dāng)在可接受的信號(hào)質(zhì)量下，功率最小,基站從各個(gè)移動(dòng)臺(tái)接收到的功率相同,在CDMA系統(tǒng)中，功率控制是關(guān)鍵技術(shù),功率控制的原那么是：當(dāng)信道的傳播條件突然改善時(shí)，功率控制應(yīng)作出快速反響例如幾微秒，以防止信號(hào)突然增強(qiáng)而對(duì)其他用戶產(chǎn)生附加干擾，相反，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。也就是說(shuō)，寧愿單個(gè)用戶的信號(hào)質(zhì)量短時(shí)間惡化，也要防止許多用戶因?yàn)閱蝹€(gè)用戶的信號(hào)電平突然變大而增大背景干擾。,功率控制,CDMA,系統(tǒng)的功率控制類型,功率控制,反向功率控制,前向功率控制,開(kāi)環(huán)功率控制,閉環(huán)功率控制,內(nèi)環(huán)功率控制,外環(huán)功率控制,功率控制分為反向功率控制及正向功率控制兩種，其中，反向功率控制尤其重要，因?yàn)?，反向是依靠?zhǔn)正交碼區(qū)分的，因此，用戶之間存在相互間干擾，只有保證到達(dá)基站各用戶間功率一致防止遠(yuǎn)近效應(yīng)，才能保證用戶容量及質(zhì)量。進(jìn)行反向功率控制的以在移動(dòng)臺(tái)接收并測(cè)量基站發(fā)來(lái)的導(dǎo)頻信號(hào)，根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)弱估計(jì)正確的傳輸損耗，并根據(jù)這種估計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)的反向發(fā)射功率。接收信號(hào)增強(qiáng)就降低其發(fā)射功率，接收信號(hào)減弱就增強(qiáng)其發(fā)射功率。,反向開(kāi)環(huán)功率控制是由移