移动通信-ch6PPT课件

兰州交通大学电信学院主讲 李翠然 licr 蒋占军 jiangzhanjun 谢健骊 xiejl 第六章窄带CDMA数字蜂窝移动通信系统 2 第六章纲要 6 1概述6 1 1CDMA系列标准简介6 1 2CDMA系统特点6 1 3CDMA系统的地址码6 2IS 95前向信道6 2 1导频信道6 2 2同步信道6 2 3寻呼信道6 2 4业务信道 3 6 3IS 95反向信道6 3 1接入信道6 3 2业务信道 6 4IS 95前向链路与反向链路比较6 5IS 95链路增强技术6 5 1功率控制6 5 2软切换6 5 3多种分集技术 第六章纲要 4 6 1概述 6 1 1CDMA系列标准简介 5 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 容量大 单小区的反向连路容量 假设小区中有M个用户 功率控制使基站接收到的各用户的功率相等为 则用户的载干比为 6 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 容量大 考虑语音激活技术的影响 如果CDMA系统的语音工作周期用变量表示 则容量公式可以修正为 典型双工通话中语音工作周期约为35 若采用语音激活技术 CDMA系统容量可提高1 0 35 2 86倍 7 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 容量大 考虑扇区划分的影响 CDMA小区扇区化后每根天线仅接收其中一个扇区的用户信号 干扰可会有明显减少 设增容系数为Gs则 通常把小区分成3个扇区 实际中接收天线大约有15 的重复覆盖区 因此有效的增容系数为 8 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 容量大 多小区系统反向信道容量 在多小区系统中必须考虑相邻小区的干扰 CDMA系统中所有小区都可以使用相同频率 高通的模拟实验表明 来自其它小区的干扰是本小区干扰的35 加上频率再用效率系数的影响 9 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 容量大 IS 95反向连路容量 10 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 软容量 软容量示意图 11 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 软容量 CDMA系统的小区呼吸 12 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 软切换 改善话音质量 控制手机干扰降低掉话率 提高容量增大覆盖范围 13 6 1概述 6 1 2CDMA系统特点 发射功率低 绿色手机 更有利于实现大范围覆盖频率规划简单建网成本低保密性好 14 6 1概述 6 1 3CDMA系统的地址码 地址码类型 用户地址码 上向链路区分不同的移动用户 信道地址码 下行链路区分小区内的不同信道 基站地址码 上 下行信道区分不同的基站 常用的地址码 m序列 Gold码 Walsh码 15 6 1概述 6 1 3CDMA系统的地址码 IS 95用户地址码设计 长m序列 周期为242 1 特征多项式 该序列的周期为41天 参考相位和系统时钟的一个特殊参考时间点保持同步 不同的移动台在接入反向业务信道时将随机分配一个延时相位 并与以该移动台置换后的电子序列号 ESN 做为掩码 产生不同相位的地址码 16 6 1概述 6 1 3CDMA系统的地址码 IS 95用户地址码设计 长m序列反多项式和采用MSRG实现结构 17 6 1概述 6 1 3CDMA系统的地址码 IS 95用户地址码设计 IS 95反向业务信道长码掩码格式 18 6 1概述 6 1 3CDMA系统的地址码 IS 95信道地址码设计 选用了周期为64的正交Walsh码 通过Hadamard矩阵产生把第i行记作Hi结构 一种典型的配置方案是 1条导频信道采用全0的1条同步信道采用7条寻呼信道采用 55条业务信道采用 19 6 1概述 6 1 3CDMA系统的地址码 IS 95基站地址码设计 采用两个短PN码 码长为215 1 分别用于上下链路QPSK和OQPSK调制的同相 I 和正交 Q 分路 IS 95最多可提供的基站地址的数目为215 64 512个 IS 95规定各基站地址码的相位差是64个码片的整数倍 20 6 2IS 95前向信道 前向链路信道类型及配置 21 6 2IS 95前向信道 6 2 1导频信道 大功率连续发送导频信号 为MS完成相干解调提供参考相位 通常占总发射功率的12 20 以19 2Kbit s的速率发送全 0 码 仅经过正交调制后发射 所以移动台很容易捕获它 通过它移动台还可以获得初始系统同步 完成对基站信号的时间 频率和相位的跟踪 22 6 2IS 95前向信道 6 2 2同步信道 同步信道反复广播系统的同步信息 包括基站协议版本 系统和网络识别号 导频序列的偏置指数 详细的时间信息 寻呼信道速率 信道数量等信息 23 6 2IS 95前向信道 6 2 3寻呼信道 在呼叫建立阶段传输控制信息 其操作如下 寻呼信道长码掩码格式 24 6 2IS 95前向信道 6 2 4业务信道 业务信道操作 25 6 2IS 95前向信道 6 2 4业务信道 业务信道帧结构 26 6 3IS 95反向信道 反向链路信道类型及配置 27 6 3IS 95反向信道 6 3 1接入信道 接入信道操作 接入信道长码掩码格式 28 6 3IS 95反向信道 6 3 2业务信道 业务信道操作 29 6 3IS 95反向信道 功率控制突发方案 6 3 2业务信道 取出前一帧的倒数第二个功率控制组中用于长PN码的最后14个比特 并结合发送数据的速率模式来决定 将14位比特从高位到低位记作 每帧16个功率控制组序号记作0 15 则 对于全速率 9 6Kbit s 数据 将在0 15所有16个功率控制组上发送 对于半速率 4 8Kbit s 数据 将在b0 2 b1 4 b2 6 b3 8 b4 10 b5 12 b6 14 b78个功率控制组上发送 30 6 3IS 95反向信道 功率控制突发方案 6 3 2业务信道 对于1 4速率 2 4Kbit s 数据 根据控制比特b8b9b12b11的取值从下表中选择4个功率控制组发送 31 6 3IS 95反向信道 功率控制突发方案 6 3 2业务信道 对于1 8速率 1 2Kbit s 数据 根据控制比特b8b9b12和b10b11b13的取值 分别从表1和表2中选择1个功率控制组 共2个功率控制组发送 表11 8速率突发选择I 32 6 3IS 95反向信道 功率控制突发方案 6 3 2业务信道 表21 8速率突发选择II 33 6 4IS 95前向链路与反向链路比较 调制解调方式 卷积编码与交织方式 Walsh码的使用 34 6 5IS 95链路增强技术 6 5 1功率控制 功率控制作用 克服远近效应和多径衰落减小多址干扰 提高通信质量延长电池使用时间 功率控制分类 前向功率控制和反向功率控制开环功率控制和闭环功率控制 35 6 5IS 95链路增强技术 6 5 1功率控制 反向开环功率控制 测量前向链路信号强度并以此调节发射功率 开环功控的主要作用 一是调制移动台初始接入时的发射功率 二是补偿阴影和远近效应导致的衰耗 36 6 5IS 95链路增强技术 6 5 1功率控制 反向闭环功率控制 测量反向链路信号强度产生功率控制比特 通过功率控制子信道发给手机 依据功率控制比特增加或减低发射功率 37 6 5IS 95链路增强技术 6 5 1功率控制 前向功率控制 逻辑信道功率分配前向链路发射功率控制 前向闭环功率控制 38 6 5IS 95链路增强技术 6 5 2软切换 软切换定义 39 6 5IS 95链路增强技术 6 5 2软切换 IS 95系统为每个移动台维护的导频集 活动导频集 候选导频集 邻