CDMA通信原理.ppt

CDMA通信原理,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,多址技术,Page6,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.,CDMA技术优势,Page7,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,CDMA通信模型,Page10,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,CDMA关键技术,Page12,功率控制,Page13,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.,功率控制,Page14,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,功率控制,Page15,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(),切换必要性,Page17,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.,切换分类,Page18,软切换,Page19,BTS1,BTS2,软切换分支在BSC进行合并.,软切换,更软切换,Page20,更软切换,更软切换分支在BTS进行合并.,分集技术,Page21,发射信号,S(t),t,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;,Page22,分集技术,Page23,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,Rake接收机,Page24,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,覆盖区定义,Page26,CDMA编号,Page27,用户和终端号码,Page28,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,用户和终端号码,Page29,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,用户和终端号码,Page30,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.,无线网络号码,Page31,SID,NID,REGZONE,PZID,无线网络号码,Page32,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,无线网络号码,Page33,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,无线网络号码,Page34,LAI:LocationAreaIdentification,位置区识别码.寻呼消息是在一个位置区内广播