CDMA通信原理ppt课件.ppt

CDMA Page2 通过本课程学习 您可以 掌握CDMA基本通信原理及相关技术 了解CDMA关键技术 了解CDMA编号计划 学习目标 Page3 第一章CDMA概述第二章CDMA通信原理第三章CDMA关键技术第四章CDMA编号计划 CDMA2000标准进展情况 2000年6月 公布IS 2000ReleaseA标准1xEV DO DataOnly 与IS 95A B cdma20001XRTT同一频段Rel0前向峰值数据速率2 45Mbps 反向峰值数据速率153 6KbpsRevA前向峰值数据速率3 1Mbps 反向峰值数据速率1 8Mbps1xEV DV目前有多家公司提出技术方案2001年5月将形成最后的标准与IS95 A B以及cdma20001XRTT系统后向兼容前向和反向均高于IMT2000要求的数据速率前向4 8Mbps 反向1 8Mbps CDMA蜂窝移动通信体制频率的范围为50M 上行和下行各25M 中国联通和中国长城共有30M频率 上行和下行各15M 可供使用 800M 900M频率分配表 Page6 多址技术 同一时间同一频段上根据不同的扩频码进行区分用户 不同的用户占用不同的频段 Page7 CDMA技术优势 系统容量大 更高的频谱效率 语音质量好 更高的保密性 手机发射功率小 省电 Page8 BSC MSC HLR VLR PDSN HA AAA Internet PLMN PSTN CDMA网络结构 分组域 电路域 BTS BTS BTS M2000 接入网 ANAAA Page9 第一章CDMA概述第二章CDMA通信原理第三章CDMA关键技术第四章CDMA编号计划 Page10 CDMA通信模型 信源解码 信源编码 信道编码交织 信道解码解交织 加扰 解扰 扩频 解扩 调制 解调 射频发射 射频接收 bit symbol symbol chip bit symbol symbol chip 发射端 接收端 前向 下行 从BTS到MS 反向 上行 从MS到BTS Page11 第一章CDMA概述第二章CDMA通信原理第三章CDMA关键技术第四章CDMA空中接口第五章CDMA编号计划 Page12 CDMA关键技术 Page13 功率控制 功率控制的必要性 解决远近效应问题 补偿衰落 提高通信质量 增加系统的容量 Page14 功率控制 无功率控制 A B P P P 从A接收到功率 从B接收到功率 A的发射功率 B的发射功率 Totalreceive 无线通信系统中的远近效应 Page15 功率控制 有功率控制 A B P P P 从A接收到功率 从B接收到功率 A的发射功率 B的发射功率 Totalreceive P P 成功恢复用户A的信号 用户A的信号被淹没 解扩 无线通信系统中的远近效应 Page16 功率控制 1 2 3 4 Totalreceive CDMA2000是自干扰系统 P P P P Page17 切换必要性 BTS1 BTS2 我想使用BTS2信号 从BTS1移到BTS2覆盖区时 BTS1的信号越来越弱 BTS2的信号越来越强 MS需要使用更好的BTS信号来进行通讯 Page18 切换分类 Page19 软切换 BTS1 BTS2 软切换分支在BSC进行合并 软切换 Page20 更软切换 更软切换 更软切换分支在BTS进行合并 Page21 分集技术 发射信号 S t t Page22 分集技术 分集技术是同时接收衰落互不相关的两个或更多个输入信号后 系统分别解调这些信号然后将他们相加 这样系统可以接收到更多有用信号 克服衰落 分集技术是一项主要的抗衰落技术 可以大大提高多径衰落下的传输可靠性 分集技术分类 按照在移动通信中的应用可分为 接收分集和发射分集 按照分集的不同角度 不同方法和措施可分为 空间分集 时间分集和频率分集 Page23 分集技术 时间分集 是利用基站和移动台的RAKE接收机来完成的 对于一个信道带宽为1 23MHz的CDMA系统 当来自两个不同路径信号的时延为1us时 也即这两条路径相差大约300m时 RAKE接收机就可以将它们分别提取出来而不混淆 频率分集 根据衰落的频率选择性 当两个频率间隔大于信道带宽相关带宽时 接收到的此两种频率的衰落信号不相关 市区的相关带宽一般为50kHz左右 郊区的相关带宽一般为250kHz左右 而CDMA的一个信道带宽为1 23MKz 无论在市区还是郊区都远远大于相关带宽的要求 所以CDMA的宽带传输本身就是频率分集 空间分集 即用几个独立天线或在不同场地分别发射和接收信号 以保证各信号之间的衰落独立 1 2 3 Page24 Rake接收机 BTS和MS通过使用Rake接收机有效克服多径衰落 提高接收性能 MS采用了Rake接收机技术 可以同时和多个BTS实现通讯 以实现软切换 Page25 第一章CDMA概述第二章CDMA通信原理第三章CDMA关键技术第四章CDMA编号计划 Page26 覆盖区定义 Page27 CDMA编号 Page28 用户和终端号码 MDN MobileDirectoryNumber 移动号码薄号码 为本网移动用户作被叫时 主叫用户所需拨的号码 1 MDN 例 8613310002000 例 460090123456789 IMSI InternationalMobileSubscriberIdentity 国际移动用户识别码 是在CDMA数字公用陆地蜂窝移动通信网中唯一地识别一个移动用户的号码 2 IMSI Page29 用户和终端号码 ESN ElectronicSerialNumber 电子序列号 电子序列号是唯一地识别一个移动台设备的号码 ESN一般用8位16进制的数字表示 3 ESN 厂家编号 8bits 保留号段 6bits 设备序号 18bits 共32bits 用8位16进制数字标识 MEID MobileEquipmentIdentifier 移动台设备标识 与ESN功能相同 前面共56bits 可规避和解决ESN资源不足问题 校验码不在空口传输 4 MEID 共60bits 前56bits用于代替ESN标识序列号 Page30 用户和终端号码 TMSI TemporaryMobileStationIdentity 临时移动台标识 与IMSI无直接关系 可以随时改变 代替IMSI号码在无线接口上识别用户 防止在无线接口上被监听 防止窃取IMSI号码 5 TMSI 6 TLDN 例 8613390008765 TLDN TemporaryLocalDirectoryNumber 临时本地号码薄号码 为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别 它在某一VLR区域内与IMSI唯一对应 Page31 无线网络号码 SID NID REGZONE PZID Page32 无线网络号码 SID SystemIdentification 系统标识 长度15bits 用来识别一个无线覆盖区 1 SID NID NetworkIdentification 网络标识 长度16bits 和SID用来识别一个无线覆盖区 2 NID PZID PacketZoneIdentification 数据包区域标识 长度两个字节 和SID NID用来唯一标识一个PCF 供PDSN用来识别呼叫 3 PZID REGZONE RegistrationZone 注册区域 长度12bits 用来标识MS位置更新区域 4 REGZONE Page33 无线网络号码 BSID BaseStationIdentification 长度16bits 用来标识扇区 当一个基站包含多个扇区时 应该有多个BSID 5 BSID CELL ID 12bits SECTOR ID 4bits 基站标识 扇区标识 BSID MSCID 在MSC之间发生硬切换时 用来标识源MSC和目的MSC BSCID EntityID MarketID 在BSC之间发生软切换时 用来标识源BSC和目的BSC 6 与切换相关号码 Page34 无线网络号码 LAI LocationAreaIdentification 位置区识别码 寻呼消息是在一个位置区内广播 7 LAI和CGI CGI CellGlobalIdent