CDMA基础知识及原理分析

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 1课程目标l掌握移动通信基本原理掌握移动通信基本原理l掌握掌握CDMA通信基本原理通信基本原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2课程目录第一部分：移动通信基础知识第一部分：移动通信基础知识l移动通信发展历程移动通信发展历程l移动通信基本组网移动通信基本组网l移动通信编号方案移动通信编号方案l移动通信呼叫流程移动通信呼叫流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidenti

2、al Page 3课程目录第二部分：第二部分：CDMA通信基础知识通信基础知识lCDMA发展历程发展历程lCDMA网络结构网络结构lCDMA通信原理通信原理lCDMA关键技术关键技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4培训现场公约l不迟到不迟到 早退早退l全身心投入全身心投入l空杯的心态空杯的心态l学以致用学以致用HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5课程目录第一部分：移动通信基础知识第一部分：移动通信基础知识l移动通信发展历程移动通信发展历程l移动

3、通信基本组网移动通信基本组网l移动通信编号方案移动通信编号方案l移动通信呼叫流程移动通信呼叫流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 6移动通信发展历程不同用户工作在不同的频点上不同用户工作在不同的频点上如：如：TACSTACS、AMPSAMPS系统系统用户用户1 1用户用户2 2用户用户3 3频率频率时间时间FDMAFDMA所有用户同时工作在同一频点所有用户同时工作在同一频点上，不同用户通过不同的码字上，不同用户通过不同的码字区分区分码码频率频率时间时间CDMACDMA用户用户3 3用户用户2 2用户用户1 1所有用户工作

4、在同一频点上，所有用户工作在同一频点上，但不同用户占用不同时隙但不同用户占用不同时隙如：如：GSMGSM用户用户1 1 用户用户2 2 用户用户3 3频率频率时间时间TDMATDMA频谱资源是有限的，为了在有限的频谱中接入更多的用户，多址技术不频谱资源是有限的，为了在有限的频谱中接入更多的用户，多址技术不断向前发展：断向前发展：FDMA FDMA TDMA TDMA CDMA CDMAHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 7移动通信发展历程AMPSTACSNMT其它GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC第一代 8

5、0年代模拟第二代 90年代数字第三代 IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需求驱动需求驱动需求驱动需求驱动模拟技术数字技术语音业务宽带业务TD-SCDMA业务需求不断推动移动通信向前发展：业务需求不断推动移动通信向前发展：1G 1G 2G 2G 3G 3GHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8课程目录第一部分：移动通信基础知识第一部分：移动通信基础知识l移动通信发展历程移动通信发展历程l移动通信基本组网移动通信基本组网l移动通信编号方案移动通信编号方案l移动通信呼叫流程移动通信呼叫流程HUAWEI TECHN

6、OLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9移动通信基本组网（一）MSC/VLRBSCBTSHLRPSTNGMSCPCFPDSNPLMNTMSCInternetMSLaptop computerAAAWWW ServerTelephoneMSAN-AAA设备组网设备组网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10移动通信基本组网（二）基本组网设备基本组网设备MS：Mobile Station，移动台，手机、固定台或数据卡。CDMA移动台分为机卡合一和机卡分离两种。便携机数据卡手机固定台

7、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 11移动通信基本组网（三）基本组网设备基本组网设备BTS： Base Station Transceiver，基站，主要完成无线信号的收发功能，实现系统和移动台之间的通信。3601小基站3606基站防雷保护器防雷保护器主馈线主馈线走线架走线架板状天线板状天线抱杆抱杆室外馈线室外馈线室内超柔馈线室内超柔馈线基站主设备基站主设备天馈系统HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 12移动通信基本组网（四）基本组网设备基本组网设备

8、BSC：Base Station Controller，基站控制器，完成呼叫处理、移动性管理（例如：登记）、切换、功率控制、无线资源管理等功能。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 13移动通信基本组网（五）基本组网设备基本组网设备MSC：Mobile Switching Center，移动交换中心，主要负责呼叫的处理、用户移动性管理（例如：漫游）。VLR：Visitor Location Register，拜访位置寄存器，一般与MSC合设，在处理用户呼叫时，MSC从VLR获取用户信息，如：位置信息、业务能力等。HUAWEI

9、 TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 14移动通信基本组网（六）基本组网设备基本组网设备HLR：Home Location Register，归属位置寄存器，保存用户信息，包括永久信息和临时状态信息，如：ESN、MDN、签约的业务信息、当前位置、状态信息等），一个HLR对应多个VLR。电源分配盒LAN Switch 1走线槽LAN Switch 2走线槽基本框导风框逆变器假面板BAM磁带机假面板磁带机KVMS假面板磁盘阵列 1磁盘阵列 2假面板小型机 2小型机 1电源分配盒假面板扩展框围风框导风框假面板TC假面板扩展框假面板假面板应急工

10、作站假面板假面板假面板假面板假面板假面板假面板HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15移动通信基本组网（七）网络互连设备网络互连设备GMSC：Gateway MSC，网关MSC，PLMN和PSTN的接口设备。TMSC：Trunk MSC，中继MSC，多个PLMN间通过TMSC互连。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16移动通信基本组网（八）数据业务设备数据业务设备PCF：Packet Control Function，分组控制功能，无线接入网与PDS

11、N之间的数据报传递。PDSN：Packet Data Serving Node，分组数据服务节点，是无线网和数据网之间的网关设备，实现了无线网络与分组数据网络之间的数据传递。主要功能包括用户数据的路由，用户数据会话的建立、保持、释放等。AAA：负责数据业务的鉴权、授权和计费功能。AN-AAA：专门用于EVDO终端的接入鉴权。PDSN机柜PDSN机框AAA/AN-AAAHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17移动通信基本组网（九）小区1小区2小区3小区4小区5小区6小区7蜂窝组网蜂窝组网小区、扇区、载频的示意图小区、扇区、载

12、频的示意图小区分布全向小区全向天线HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18移动通信基本组网（十）蜂窝组网蜂窝组网小区、扇区、载频的示意图小区、扇区、载频的示意图扇区1扇区2扇区3小区1频点1频点2频点3扇区载频3扇区载频1扇区载频2扇区载频4扇区载频7扇区载频5扇区载频8扇区载频6扇区载频9三扇区分布S3/3/3（9扇区载频）定向天线HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19课程目录第一部分：移动通信基础知识第一部分：移动通信基础知识l移动通信发展历程移

13、动通信发展历程l移动通信基本组网移动通信基本组网l移动通信编号方案移动通信编号方案l移动通信呼叫流程移动通信呼叫流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 20移动通信编号方案（一）移动通信编号方案移动通信编号方案作为入门，这里仅介绍作为入门，这里仅介绍MDN、IMSI、ESNMDN：电话号码簿号码，通常所说的手机号码，各个国家的编号习惯不同，：电话号码簿号码，通常所说的手机号码，各个国家的编号习惯不同，由运营商具体分配。由运营商具体分配。我的手机号码是没事常联系HUAWEI TECHNOLOGIES

14、 CO., LTD.Huawei Confidential Page 21移动通信编号方案（二）移动通信编号方案移动通信编号方案IMSI：国际移动用户标识，在移动网内部唯一标识一个用户，由运营商分配。：国际移动用户标识，在移动网内部唯一标识一个用户，由运营商分配。MCC：Mobile Country Code，移动国家码，中国为，移动国家码，中国为460。MNC：Mobile Network Code，移动网络码，联通，移动网络码，联通CDMA使用使用03，联通，联通GSM 使用使用01，移动，移动GSM使用使用00和和02。MSIN：Mobile Subscriber Identificat

15、ion Number，移动用户识别码，是，移动用户识别码，是10 位十进制的数字。位十进制的数字。MCCMSINMNC国际移动用户识别国内移动用户识别HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 22移动通信编号方案（三）移动通信编号方案移动通信编号方案ESN：移动终端的电子序列号，每个移动台分配一个唯一的：移动终端的电子序列号，每个移动台分配一个唯一的ESN。ESN由终端制由终端制造厂商分配，在终端出厂时就确定了。造厂商分配，在终端出厂时就确定了。0 xABCDEFGH是我的ESN，是生产厂家分配给我的。HUAWEI TECHNO

16、LOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 23课程目录第一部分：移动通信基础知识第一部分：移动通信基础知识l移动通信发展历程移动通信发展历程l移动通信基本组网移动通信基本组网l移动通信编号方案移动通信编号方案l移动通信呼叫流程移动通信呼叫流程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 24移动通信呼叫流程（一）MSC/VLRBSCBTSHLRPSTNGMSCPCFPDSNPLMNTMSCInternetMSAAAWWW ServerTelephoneMSAN-AAA123456语音呼叫流程示

17、意图语音呼叫流程示意图HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 25移动通信呼叫流程（二）语音呼叫流程说明语音呼叫流程说明1 手机发起呼叫请求。手机发起呼叫请求。2 MSC到到HLR中取用户数据，鉴权通过。中取用户数据，鉴权通过。3 MSC进行被叫号码分析，建立到进行被叫号码分析，建立到PSTN的固定电话的链路。的固定电话的链路。4 MSC向向BSC发指配请求，同时建立发指配请求，同时建立A口电路。口电路。5 BSC分配无线资源，请分配无线资源，请BTS建立建立Abis和空口信道。和空口信道。6 BSC请请MS建立空口信道。建立

18、空口信道。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 26移动通信呼叫流程（三）数据呼叫流程示意图数据呼叫流程示意图MSC/VLRBSCBTSHLRPSTNGMSCPCFPDSNPLMNTMSCInternetMSLaptop computerAAAWWW ServerTelephoneMSAN-AAA4561237891011HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 27移动通信呼叫流程（四）数据呼叫流程说明数据呼叫流程说明1 通过计算机拨号网络发起连接建立请求。

19、通过计算机拨号网络发起连接建立请求。2 手机发起呼叫请求。手机发起呼叫请求。3 MSC到到HLR中取用户数据，鉴权通过。中取用户数据，鉴权通过。4 MSC向向BSC发指配请求。发指配请求。5 BSC分配无线资源，请分配无线资源，请BTS建立建立Abis和空口信道。和空口信道。6 BSC请请MS建立空口信道。建立空口信道。7 BSC向向PCF/PDSN发起发起A8/A10建立请求。建立请求。8 建立建立A109 建立建立A810 验证用户名和密码。验证用户名和密码。11 验证通过，验证通过，PDSN给计算机分配给计算机分配IP地址。地址。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

20、Huawei Confidential Page 28休息一下 10分钟后再见！HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 29课程目录第二部分：第二部分：CDMA通信基础知识通信基础知识lCDMA发展历程发展历程lCDMA网络结构网络结构lCDMA通信原理通信原理lCDMA关键技术关键技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 30CDMA发展历程IS-95IS-95B最大速率115.2kbpscdma2000 3x最大速率：2Mbps1xEV1xEVDO Re

21、v.0 2.4Mbps/153.6kbps1xEVDO Rev.A3.1Mbps/1.8Mbps1xEV-DV1993200220001998cdma2000 1x最大速率307.2kbps话音业务容量加倍手机待机时间更长IS-95A1995CDMA协议演进历程协议演进历程3x已被废弃已被废弃HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 31课程目录第二部分：第二部分：CDMA通信基础知识通信基础知识lCDMA发展历程发展历程lCDMA网络结构网络结构lCDMA通信原理通信原理lCDMA关键技术关键技术HUAWEI TECHNOLO

22、GIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 32CDMA网络结构（一）MSC/VLRBSCBTSHLRPSTNGMSCPCFPDSNPLMNTMSCInternetMSLaptop computerAAAWWW ServerTelephoneMSAN-AAAUmAbisA1A2A8A9A10/A11A12RADIUSR-PPiC/DCDMA网络设备间接口名称网络设备间接口名称HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 33CDMA网络结构（二）CDMA空口协议栈空口协议栈 Um接口接口HUAWEI

23、 TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 34CDMA网络结构（三）IS95前反向信道前反向信道前向前向l导频信道导频信道l同步信道同步信道l寻呼信道寻呼信道l业务信道业务信道反向反向l接入信道接入信道l业务信道业务信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 35CDMA网络结构（四）结合移动台行为来讲解各信道的功能结合移动台行为来讲解各信道的功能搜索搜索Pilot同步同步Sync守候在守候在Paging如果收到寻呼，则通过接入信道发寻呼响应，建立业务信道如果收到寻呼，则通

24、过接入信道发寻呼响应，建立业务信道如果发起始呼，则通过接入信道发始呼消息，建立业务信道如果发起始呼，则通过接入信道发始呼消息，建立业务信道后续的消息交互、业务数据均在业务信道上传送后续的消息交互、业务数据均在业务信道上传送HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 36CDMA网络结构（五）CDMA数据业务网络设备间业务面接口协议栈数据业务网络设备间业务面接口协议栈 重点关注：重点关注：RLP、PPP、 TCPHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 37课程目录第

25、二部分：第二部分：CDMACDMA通信基础知识通信基础知识lCDMACDMA发展历程发展历程lCDMACDMA网络结构网络结构lCCDMADMA通信原理通信原理lCDMA关键技术关键技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 38CDMA通信原理：CDMA通信模型CDMA通信模型通信模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 39CDMA通信原理：信源编码（一）编码器：可变速率声码器编码器：可变速率声码器8K QCELP（业务选项（业务选项SO=0 x1）13

26、K QCELP （业务选项（业务选项SO=0 x8000）8K EVRC （业务选项（业务选项SO=0 x3）特点：支持话音激活，典型的双工通话中，通话的占空比小于特点：支持话音激活，典型的双工通话中，通话的占空比小于35%，不通话的，不通话的时候降低编码速率，有效提高系统容量。时候降低编码速率，有效提高系统容量。由于空中接口带宽资源相对紧张，因此由于空中接口带宽资源相对紧张，因此CDMA的语音编码未使用的语音编码未使用PCM方式，方式，QCELP、EVRC编码方式能够用比编码方式能够用比PCM方式窄得多的带宽传送语音信号。方式窄得多的带宽传送语音信号。HUAWEI TECHNOLOGIES

27、CO., LTD.Huawei Confidential Page 40CDMA通信原理：信源编码（二）声码器在声码器在CDMACDMA系统中的位置系统中的位置 MS MS完成语音的完成语音的QCELP/EVRCQCELP/EVRC编码编码 BSC BSC中的中的EVCEVC板完成板完成QCELP/EVRCQCELP/EVRC和和PCMPCM编码之间的变换。编码之间的变换。EVCEVC板具体采用哪种方式进行编解码，取决于业务选项和系统当前的声码器板具体采用哪种方式进行编解码，取决于业务选项和系统当前的声码器使用情况。其中业务选项在呼叫建立过程中终端会通过消息发给系统。使用情况。其中业务选项在呼

28、叫建立过程中终端会通过消息发给系统。SOSO：Service OptionService Option，业务选项。，业务选项。MSCBSCBTSMSPSTNTelephoneLEEVCASLPCM编码语音QCELP/EVRC编码语音64kbpsEVRC 8kbpsQCELP 8k8kbpsQCELP 13k +8+1 +3 +1 -1 +1 +3 +1 -1- +8 B B： ：+1 -3 -1 +1 -3 -1 -1-1 +1 -3 -1 +1 -3 -1 -1-1- -8- -8 C C： ：+1 +3 -1 +1 +1 +3 -1 +1 +1+1 +3 -1 +1- +8 +3 -1 +

29、1- +8判决后判决后 A A： ：+1+1， ，B B： ：-1-1， ，C C： ：+1+1 扩频扩频和解和解扩扩HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 54CDMA通信原理：扩频（十二）WalshWalsh码在码在CDMACDMA前向信道中的应用前向信道中的应用 W W0 06464：用于导频信道的扩频：用于导频信道的扩频 W W32326464 ： 用于同步信道的扩频用于同步信道的扩频 W W1 16464 W W7 76464 ： 用于寻呼信道的扩频用于寻呼信道的扩频，不做寻呼信道的可作为业务信道使用，不做寻呼信道的

30、可作为业务信道使用 其它：用于业务信道其它：用于业务信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 55CDMA通信原理：扩频（十三）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用导频信道：导频信道的导频信道：导频信道的Walsh0Walsh0为全为全0 0，发送的数据也是全，发送的数据也是全0 0，0 0+1+1实质上实质上WalshWalsh扩频时相当于输入和输出均为扩频时相当于输入和输出均为+1+1，即短码，即短码PNPN扩频的输入恒为扩频的输入恒为+1+1，这为，这为搜索器相关检测提供了便利条件：不必理会搜索器相关检

31、测提供了便利条件：不必理会WalshWalsh，直接用短码，直接用短码PNPN去做相关，去做相关，一旦对齐了相关器输出一旦对齐了相关器输出L L，否则输出，否则输出-1-1。之后搜索器将此。之后搜索器将此PNPN偏置通知解调器，偏置通知解调器，使解调器的使解调器的PNPN偏置调整到和搜索器的偏置相同，以便解调。偏置调整到和搜索器的偏置相同，以便解调。导频信道扩频原理框图导频信道扩频原理框图PilotChannel(All 0)1.2288Mcps I PNQ PNWalshFunction 0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Pa

32、ge 56CDMA通信原理：扩频（十四）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN导频号：导频号：Pilot NumberPilot Number，05110511，相邻的两个，相邻的两个PNPN之间相差之间相差6464个码片。在同个码片。在同步信道消息中发送。步信道消息中发送。PN_INCPN_INC：导频号：导频号PNPN之间的间隔，一般为之间的间隔，一般为4 4，即，即4 4* *6464个码片。在个码片。在ADD BSCINFADD BSCINF中配置，通过邻区列表消息中配置，通过邻区列表消息NLMNLM发送给终端，终端搜索剩余集时会用到该参数发送给终端，终端搜索剩余

33、集时会用到该参数。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 57CDMA通信原理：扩频（十五）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：终端开机，搜索导频、解调同步信道的搜索过程：终端开机，搜索导频、解调同步信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 58CDMA通信原理：扩频（十六）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：解调寻呼信道的搜索过程：解调寻呼信道HUAWEI TECHNOLOGIES C

34、O., LTD.Huawei Confidential Page 59CDMA通信原理：扩频（十七）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：搜索邻区的搜索过程：搜索邻区PNPNHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 60CDMA通信原理：扩频（十八）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：搜索到强度超过的搜索过程：搜索到强度超过T_ADDT_ADD的邻区导频，通过的邻区导频，通过PSMMPSMM发起切换发起切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LT

35、D.Huawei Confidential Page 61CDMA通信原理：扩频（十九）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：对激活集和邻区的导频进行搜索的搜索过程：对激活集和邻区的导频进行搜索HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 62CDMA通信原理：扩频（二十）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：激活集状态下搜索器的搜索策略：在移动台解调业务信道的同的搜索过程：激活集状态下搜索器的搜索策略：在移动台解调业务信道的同时，它的导频搜索器会不停地搜索邻导频，

36、对于四种不同的导频集，采用不同时，它的导频搜索器会不停地搜索邻导频，对于四种不同的导频集，采用不同的搜索优先级，下图就很形象地描述了搜索器搜索的方式：的搜索优先级，下图就很形象地描述了搜索器搜索的方式：HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 63CDMA通信原理：扩频（二十一）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：激活集状态下搜索器的搜索策略：从图中可以看出，激活集，的搜索过程：激活集状态下搜索器的搜索策略：从图中可以看出，激活集，候选集的优先级最高，相邻集次之，优先级最低的为剩余集。例：集活

37、集有候选集的优先级最高，相邻集次之，优先级最低的为剩余集。例：集活集有3 3个，候选集个，候选集1 1个，相邻集个，相邻集1212个，其它为剩余集共个，其它为剩余集共112112个，搜索顺序如下：个，搜索顺序如下：如果相邻集数目较大，剩余集中如果相邻集数目较大，剩余集中PNPN被搜索到的概率很小，即使被搜索到，也需被搜索到的概率很小，即使被搜索到，也需要较长的时间。另外，对剩余集的搜索，移动台是遵循一定的原则的，即只搜要较长的时间。另外，对剩余集的搜索，移动台是遵循一定的原则的，即只搜索为索为Pilot_INCPilot_INC整数倍的整数倍的PNPN偏置。而对其它三种导频集的搜索，并无此限制

38、偏置。而对其它三种导频集的搜索，并无此限制。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 64CDMA通信原理：扩频（二十二）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：搜索窗口：上电时搜索一个的搜索过程：搜索窗口：上电时搜索一个PNPN周期的所有偏置（周期的所有偏置（3276832768）是）是必要的，也就是要在整个必要的，也就是要在整个PNPN的周期内做相关，一旦搜索到了导频之后，就没必的周期内做相关，一旦搜索到了导频之后，就没必要在整个要在整个PNPN的周期内做相关了，而只需要在激活集、候选集、相邻

39、集、剩余集的周期内做相关了，而只需要在激活集、候选集、相邻集、剩余集的的PNPN偏置附近做相关就行了，这个附近对应的就是相应导频集的偏置附近做相关就行了，这个附近对应的就是相应导频集的“搜索窗口搜索窗口”（候选集的搜索窗口与激活集搜索窗口相同）。搜索窗口（候选集的搜索窗口与激活集搜索窗口相同）。搜索窗口SRCH_WIN_ASRCH_WIN_A、SRCH_WIN_NSRCH_WIN_N、SRCH_WIN_RSRCH_WIN_R在在SPMSPM中下发。中下发。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 65CDMA通信原理：扩频（二十

40、三）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用PNPN的搜索过程：搜索窗口的搜索过程：搜索窗口激活集和候选集的搜索窗口是以激活集和候选集的搜索窗口是以对应导频先到的第一个多径为中对应导频先到的第一个多径为中心，而相邻集和剩余集的搜索窗心，而相邻集和剩余集的搜索窗口都是在参考导频的基础上根据口都是在参考导频的基础上根据PNPN偏置的差推测出搜索中心：偏置的差推测出搜索中心：1 1）参考导频一般是第一个激活集）参考导频一般是第一个激活集导频的第一个多径。导频的第一个多径。2 2）相邻集搜索中心）相邻集搜索中心= =参考导频到参考导频到达时刻达时刻+ +相邻导频和参考导频的相邻导频和参考导

41、频的PNPN差差64chip64chip3 3）如果手机与服务基站和相邻基）如果手机与服务基站和相邻基站的距离相同，则推测的中心正站的距离相同，则推测的中心正好为第一个多径到达的时刻。好为第一个多径到达的时刻。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 66CDMA通信原理：扩频（二十四）PNPN在在CDMACDMA系统中的应用系统中的应用短码：长度为短码：长度为2 21515的的mm序列。序列。 215=32768， ，2s中重复中重复75次次长码：长度为长码：长度为2 24242的的mm序列。序列。前向信道应用：前向信道应用：

42、1 1）利用短码）利用短码PNPN标识不同的扇区：短码标识不同的扇区：短码PNPN的长度为的长度为2 21515=32768chip=32768chip，不同扇区，不同扇区导频的导频的PNPN偏置不同，使用导频号偏置不同，使用导频号Pilot NumberPilot Number来标识不同的来标识不同的PNPN偏置：偏置：05110511，相邻的两个导频号之间相差，相邻的两个导频号之间相差6464个码片。终端中的搜索器完成个码片。终端中的搜索器完成PNPN码的捕获和码的捕获和跟踪。跟踪。2 2）利用长码）利用长码PNPN来扰码来扰码反向信道应用：反向信道应用：1 1）利用短码）利用短码PNPN

43、来扩频：正交调制，来扩频：正交调制，PNPN的偏置为的偏置为0 02 2）利用长码）利用长码PNPN来区分不同的用户来区分不同的用户HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 67课程目录第二部分：第二部分：CDMA通信基础知识通信基础知识lCDMA发展历程发展历程lCDMA网络结构网络结构lCDMA通信原理通信原理lCDMA关键技术关键技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 68CDMA关键技术：功控（一）功率控制功率控制CDMA系统是自干扰系统，限制系统是

44、自干扰系统，限制CDMA系统容量的因素是总干扰。系统容量的因素是总干扰。当达到以下条件，系统容量最大：当达到以下条件，系统容量最大： 当在可接受的信号质量下，功率最小当在可接受的信号质量下，功率最小 基站从各个移动台接收到的功率相同基站从各个移动台接收到的功率相同HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 69CDMA关键技术：功控（二）功率控制的分类功率控制的分类按方向分类：分为前向功控和反向功控。按方向分类：分为前向功控和反向功控。 前向功控：手机控制基站的发射功率；前向功控：手机控制基站的发射功率； 反向功控：反向功控：BS

45、S控制手机的发射功率。控制手机的发射功率。按控制是否闭环分类：分为开环功控和闭环功控。按控制是否闭环分类：分为开环功控和闭环功控。 闭环功控：终端或基站发射功率后，接收端检测信道误码率，根据误码率的闭环功控：终端或基站发射功率后，接收端检测信道误码率，根据误码率的 高低自动控制发送端降低或提高功率，使信道误码率维持在一定水平。高低自动控制发送端降低或提高功率，使信道误码率维持在一定水平。 开环功控：直接控制终端或基站发射一定的功率，但不会根据信道误码率的开环功控：直接控制终端或基站发射一定的功率，但不会根据信道误码率的 高低来自动调整发射功率。高低来自动调整发射功率。HUAWEI TECHNO

46、LOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 70CDMA关键技术：功控（三）CDMA中开环和闭环功控的起控点中开环和闭环功控的起控点 开环功控的起控点开环功控的起控点 闭环功控的起控点闭环功控的起控点BTSChannel Assnmt. Msg.Origination MsgBase Sta. Acknlgmt. OrderTFC frames of 000sTFC preamble of 000sBase Sta. Acknlgmt. OrderMobile Sta. Ackngmt. OrderService Connect Msg.Svc. Conn

47、ect Complete MsgBase Sta. Acknlgmt. OrderCall is Established!MSProbingACCESSPAGINGFW TFCPAGINGRV TFCFW FCRV TFCFW TFCRV TFCFW TFCSuccessful Access AttemptHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 71CDMA关键技术：功控（四）功率控制：反向开环功控功率控制：反向开环功控移动台所需发射功率受以下因素影响移动台所需发射功率受以下因素影响： 移动台与基站距离移动台与基站距离 小区负

48、荷小区负荷 信道环境信道环境 TxPO = C 前向接收功率前向接收功率 CDMA系统规定用一个常数来补偿路径损耗与小区负荷的影响，这个常数可由系统规定用一个常数来补偿路径损耗与小区负荷的影响，这个常数可由 基站调整基站调整。 移动台根据接收移动台根据接收到的前向信道的功率，直接确定发射功率。到的前向信道的功率，直接确定发射功率。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 72CDMA关键技术：功控（五）功率控制：反向开环功控功率控制：反向开环功控接入试探序列：终端按照上述计算的接入试探序列：终端按照上述计算的TxPO功率发送接入

49、试探（其中携带了始呼功率发送接入试探（其中携带了始呼或寻呼响应消息），等待系统的响应或寻呼响应消息），等待系统的响应BS Ack Order，如果没有收到响应，提高功，如果没有收到响应，提高功率再发送接入试探，等等，直至收到系统的响应为止。率再发送接入试探，等等，直至收到系统的响应为止。t终端发射功率HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 73CDMA关键技术：功控（六）功率控制：反向闭环功控功率控制：反向闭环功控在讲反向闭环功控之前，先澄清两个概念：在讲反向闭环功控之前，先澄清两个概念：Ec/Io和和Eb/Nt。Ec/Io：

50、导频信号强度：导频信号强度Ec：导频信道的平均码片能量：导频信道的平均码片能量Io：等效噪声功率谱密度，即单位带宽内的等效噪声功率（含有用信号）：等效噪声功率谱密度，即单位带宽内的等效噪声功率（含有用信号）R=1.2288Mcps，码片速率，码片速率W=1.2288MHz，扩频带宽，扩频带宽手机接收总功率导频信道功率WIoREcIoEc*HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 74CDMA关键技术：功控（七）功率控制：反向闭环功控功率控制：反向闭环功控Eb/Nt：数字通信系统中的信噪比：数字通信系统中的信噪比Eb：业务信道的平

51、均比特能量：业务信道的平均比特能量Nt：噪声功率谱密度，即单位带宽内的噪声功率（不含有用信号）：噪声功率谱密度，即单位带宽内的噪声功率（不含有用信号）G=R/Rb：处理增益，即码片速率和比特速率的比值。：处理增益，即码片速率和比特速率的比值。噪声功率信号功率*GNSGWNtGRbEbWNtREbNtEbHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 75CDMA关键技术：功控（八）功率控制：反向闭环功控功率控制：反向闭环功控内环功率控制内环功率控制 基站测量基站测量Eb/Nt和设定的目标和设定的目标Eb/Nt进行比较，大于则指令移动台

52、降低发射功进行比较，大于则指令移动台降低发射功 率，否则增加发射功率。率，否则增加发射功率。 调节速率为调节速率为 800Hz。外环功率控制外环功率控制统计误帧率，设定所需的目标统计误帧率，设定所需的目标Eb/Nt。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 76CDMA关键技术：功控（九）功率控制：反向闭环功控功率控制：反向闭环功控MS前向业务信道反向业务信道功控比特比较Eb/Nt测量值Eb/Nt设定值比较目标FERFER数据数据数据数据BTSBSC功控子信道PAEb/Nt设定值HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,

53、LTD.Huawei Confidential Page 77CDMA关键技术：切换（一）切换技术切换技术切换的含义：当移动台靠近原来服务小区的边缘，将要进入另一个服务小区时，切换的含义：当移动台靠近原来服务小区的边缘，将要进入另一个服务小区时，原基站与移动台之间的链路将逐渐由新基站与移动台之间的链路来取代，这就原基站与移动台之间的链路将逐渐由新基站与移动台之间的链路来取代，这就是切换的含义。是切换的含义。切换的目的：保证移动用户通话的连续切换的目的：保证移动用户通话的连续性，这是在一切蜂窝移动通信系统中进性，这是在一切蜂窝移动通信系统中进行移动通信的必然要求。恰当的切换算行移动通信的必然要求

54、。恰当的切换算法有利于降低系统掉话率，增加网络容法有利于降低系统掉话率，增加网络容量。无线信道上的量。无线信道上的90%掉话是在切换过掉话是在切换过程中发生的。程中发生的。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 78CDMA关键技术：切换（二）切换技术切换技术软切换：在切换过程中，移动台开始与新的基站联系时，并不中断与原有的基软切换：在切换过程中，移动台开始与新的基站联系时，并不中断与原有的基站的通信。软切换会带来更好的话音质量，实现无缝切换、减少掉话可能，且站的通信。软切换会带来更好的话音质量，实现无缝切换、减少掉话可能，且

55、有利于增加反向容量。有利于增加反向容量。更软切换：与软切换类似，发生在同一基站的不同扇区之间。更软切换：与软切换类似，发生在同一基站的不同扇区之间。硬切换：在切换过程中，移动台与新的基站联系前，先中断与原基站的通信，硬切换：在切换过程中，移动台与新的基站联系前，先中断与原基站的通信，再与新基站建立联系。硬切换过程中有短暂的中断，容易掉话。再与新基站建立联系。硬切换过程中有短暂的中断，容易掉话。 不同频率间的切换不同频率间的切换 到其它系统的切换到其它系统的切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 79CDMA关键技术：切换（三）切换技术：软切换切换技术：软切换/更软切换更软切换下行信号的合并：在移动台中进行下行信号的合并：在移动台中进行HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 80CDMA关键技术：切换（四）切换技术：软切换切换技术：软切换/更软切换更软切换上行信号的合并：上行信号的合并： 软切换上行在软切换上行在BSC帧处理板帧处理板 中进行帧选择。中进行帧选择。 更软切换上行在更软切换上行在BTS信道板信道板 中进行多径合并。中进行多径合并。BSC帧处理板Abis链路BTS BBTS AHUAWEI TECHNO