CDMA2000基本原理及技术发展趋势

1、1 (仅供参考)2 (仅供参考)内内 容容CDMA2000 技术简介技术简介3 (仅供参考)不同的时期，不同的需求不同的时期，不同的需求早期需求早期需求当前需求当前需求新的需求新的需求80年代年代90年代年代2000年以后年以后提供移动语音业务提供移动语音业务保证一定的容量保证一定的容量提供基本通话能力提供基本通话能力,保证语音质量保证语音质量提供更好语音业务提供更好语音业务提供适量增值业务提供适量增值业务增大容量增大容量降低运营成本降低运营成本提高频谱利用率提高频谱利用率高质量语音高质量语音简单低速数据业务简单低速数据业务短消息短消息更好的语音业务更好的语音业务高速数据接入高速数据接入提供多

2、种增值业务提供多种增值业务更大容量更大容量更高的频谱利用率更高的频谱利用率更安全的服务更安全的服务更低的运营成本更低的运营成本高质量语音高质量语音高速移动接入高速移动接入多媒体多媒体,电子商务电子商务个性化服务个性化服务运营商运营商用户用户4 (仅供参考)不同的需求，不同的技术不同的需求，不同的技术AMPSTACSNMT其它GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC第一代 80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-SCDMA3G为客户与运营商提供了完整的综合业务解决方案

3、为客户与运营商提供了完整的综合业务解决方案5 (仅供参考)IMT-2000v IMT-2000是第三代移动通信系统的统称 第三代移动通信系统能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信。 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提 出，考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场，并且其工作的频段在2000MHz，故于1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。6 (仅供参考)IMT-2000的目

4、标的目标v 全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖v 高效的频谱效率v 更高的服务质量、保密性和可靠性v 易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G系统v 提供多媒体业务，速率最高可达2Mbps 车速环境：144kbps 步行环境：384kbps 室内环境：2Mbps7 (仅供参考)IMT-2000技术规范体制技术规范体制3G体制 WCDMA核心网络：基于MAP和GPRSRTT： WCDMAFDD/TDD TD-SCDMARTT规范：TD-SCDMA其它体制： EDGE DECTcdma2000网络：基于ANSI 41和MAPRTT：cdma2000 8 (仅供参考)三种体制的比较三种体制的比

5、较WCDMAWCDMAWCDMAWCDMAcdma2000cdma2000cdma2000cdma2000TD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMA接收机结构接收机结构接收机结构接收机结构RAKERAKERAKERAKERAKERAKERAKERAKERAKERAKERAKERAKE闭环功率控制闭环功率控制闭环功率控制闭环功率控制支持支持支持支持支持支持支持支持支持支持支持支持越区切换越区切换越区切换越区切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换解调方式解调方式解调方式解调方式相干解调相干解

6、调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调码片速率码片速率码片速率码片速率(Mcps)(Mcps)(Mcps)(Mcps)3.843.843.843.84N*1.2288N*1.2288N*1.2288N*1.22881.281.281.281.28发射分集方式发射分集方式发射分集方式发射分集方式TSTDTSTDTSTDTSTDSTTDSTTDSTTDSTTDFBTDFBTDFBTDFBTDOTDOTDOTDOTDSTSSTSSTSSTS无无无无同步方式同步方式同步方式同步方式异步异步异步异步同步同步同步同步异步异步异步异步核心网核心网核心网核心网GSM

7、 MAPGSM MAPGSM MAPGSM MAPANSI-41ANSI-41ANSI-41ANSI-41GSM MAPGSM MAPGSM MAPGSM MAP9 (仅供参考)IMT-2000频率分配频率分配185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCE FAFEMSSReserveBroadcast auxiliary2165 MHz1990 MHz1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHzUMTSGSM 1800DECTMSS1885 MHz2025

8、 MHz2010 MHzIMT 2000MSSUMTSJapanMSSIMT 2000MSSIMT 2000PHS18951918BC1885AA2170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSCDMATDDWLLFDDWLL19802025MHzGSM1800CDMAFDDWLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805 MHz18651865187018851890189519101930194519651970197510 (仅供参考)IS-95IS-95B最大速率115.2kbpsCDMA20

9、00 3x最大速率：2Mbps1xEV1xEV-DO1xEV-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技术的发展历程技术的发展历程11 (仅供参考)内内 容容CDMA2000 技术简介技术简介12 (仅供参考)多址技术多址技术用户用户1 用户用户2 用户用户3用户用户1用户用户2用户用户3时间时间频率频率时间时间时间时间频率频率频率频率码码业务信道在不同业务信道在不同频段分配给不同用户频段分配给不同用户如：如：TACS系统系统业务信道在不同业务信道在不同时间分配给不同用户时间分配给不同用户

10、如：如：GSM所有用户在同所有用户在同一时间、同一一时间、同一频段上、根据频段上、根据编码获得业务编码获得业务信道信道FDMATDMACDMA用户用户3用户用户2用户用户113 (仅供参考)分集技术分集技术v 时间分集 采用符号交织，检错纠错编码等方法。v 频率分集 通过将信号能量在宽频带中扩展实现的。CDMA将信 号扩展到整个1.23M上。v 空间分集 1：在基站采用双接收天线。 2：在手机和基站采用RAKE接收，合并不同传输延时的 信号 3：软切换的时候，移动台和多个基站同时联系，从中选出最 好的帧送给交换机14 (仅供参考)直接序列扩频直接序列扩频v CDMA以一个窄带信号开始，采用扩频

11、技术扩展到1.2288MHz的宽带信号v 接收时，从宽带信号中恢复信号v 扩频方式有：直接序列扩频、N-ary调制、跳频等窄带信号窄带信号扩频码扩频码判决判决宽带信号宽带信号噪声噪声噪声噪声+宽带信号宽带信号9.6 K1.2288 M信号与噪声分离信号与噪声分离窄带信号窄带信号9.6 K +1 -1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1扩频扩频解扩频解扩频符号符号码片码片数据数据扩频码扩频码扩频码扩频码数据数据15 (仅供参考)N-ary正交调制正交调制v N-ary正交调制，每N个输入符号输出2N 码片v IS-95反向采用64阶正交调制：每六个输入符号输出一个64阶的Walsh码

12、N符号N*N矩阵NiwNDDDDDDi012345010101共共2Nchips16 (仅供参考)v 数据处理过程：信源编码、信道编码、扩频、调制v 比特(bit)、符号(Symbol)与码片(Chip) 比特（bit）：含有信息的数据 符号（symbol）：信道处理产生的输出 码片（chip）：经过最终扩频后得到的输出v 扩频增益与处理增益 扩频增益：扩频后的速率与扩频前的速率比 处理增益：最终输出与信息速率的比；在IS-95中处理增益为128，即21dB基带数据前向纠错与交织正交扩频与调制解调解码与解交织基带数据9.6 kbps9.6 kbps19.2 ksps19.2 ksps1.228

13、8 Mcps1.2288 Mcps1.25MHz BW1.25MHz BW引入噪声背景噪声杂散信号相邻小区干扰同一小区其它用户干扰CDMA系统模型系统模型17 (仅供参考)信源编码信源编码v 可变速率声码器 8K QCELP 13K QCELP EVRCv 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% 不通话的时候降低发射速率，有效提高系统容量18 (仅供参考)信道编码信道编码 卷积码卷积码v 约束长度：移位寄存器数+1v 编码效率：输入bit数 / 输出符号数卷积码在AWGN信道中的性能19 (仅供参考)信道编码信道编码 Turbo码码交织器tXX(t)(0tY)(1tY)(

14、tX)(0tY)(1tY复用抽取器CC2CC1v 编码器组成 两个分量码编码器(递归系统卷积码) 一个交织器 输出符号复用与抽取v Turbo码在大数据包时性能明显优于卷积码，逼近信道容量极限Turbo码在AWGN信道中的性能20 (仅供参考)Walsh码码W2n=WnWnWnWnW1=0W2=0001W4=0 0 0 00 1 0 10 0 1 10 1 1 0v前向采用64阶Walsh函数作为扩频函数vWalsh码完全正交jijiNNN01不同相同21 (仅供参考)可变长度可变长度Walsh码码64481632129600 19200 3840076800 153600 307200614

15、400Data rate -bps-不同的数据速率采用不同的数据速率采用不同长度的不同长度的Walsh码码W01 =0W02 =00W12 =01W04 =0000W24 =0011W14 =0101W34 =0110W08 =00000000W48 =00001111W28 =00110011W68 =00111100W18 =01010101W58 =01011010W38 =01100110W78 =01101001( W016 ,W816)( W416 ,W1216 )( W216 ,W1416 )( W616 ,W1416 )( W116 ,W916 )( W516 ,W1316 )

16、( W316 ,W1116 )( W716 ,W1516 )22 (仅供参考)长码长码Out001110v 长码为一周期为242-1的m-序列， m-序列生成结构包含两部分（1）最大线性反馈移位寄存器序列，输出序列同期为2N-1，无全0状态（2）掩码，当掩码不同时，输出相位不同v 不同相位的m-序列的相关值为-1/Nv 长码的作用包括 前向：扰码加密、控制功率控制比特的插入位置 反向：提供信道化以区别不同的用户101 PN Chipm序列周期-1/N23 (仅供参考)v 短码为一周期215的M-序列 在m-序列中增加了一个全0状态v导频偏置 每个基站指配一个时间偏置，以确定短码的相位 系统利用

17、PN短码的时间偏置来区别小区 可允许所有Walsh码在各小区复用，系统规定PN码偏移单位为64chips，可以有215/64=512个时间偏置来作小区识别短码短码系统时间系统时间pilot_pn=0pilot_pn 064*pilot_pn码片码片24 (仅供参考)调制方式调制方式 QPSKIQPNi1.2288McpsPNq1.2288Mcps基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)s(t)AIQPNi + jPNq基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)s(t)I + jQ虚部（）实部（）95前向前向1x前向前向v 95前向和1x前向

18、都采用QPSK调制v 95的QPSK两路数据一样v 1x采用复数调制25 (仅供参考)调制方式调制方式 OQPSKv 95反向采用OQPSK调制v OQPSK阻止信号过零，大大减小调制信号动态范围，降低输出功率峰均比v 降低对移动台功放的线性要求IQPNi1.2288McpsPNq1.2288Mcps基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)s(t)A1/2chip95反向反向26 (仅供参考)调制方式调制方式 HPSK长码MASKCWalsh Cover相对增益相对增益ABWalsh CoverCWalsh Cover相对增益相对增益CWalsh Cover+基带滤

19、波基带滤波以2抽取延迟1chip长码生成器I路PN序列Q路PN序列Walsh Cover(+ -)+cos2fctsin2fct反向补充信道2反向导频信道反向专用控制信道反向基本信道反向补充信道1、反向公共控制信道、或增强接入信道+-+1x反向反向vHPSK ( Hybrid PSK )，亦称为，亦称为OCQPSK ( Orthogonal Complex QPSK )v减少信号过零率减少信号过零率v降低对移动台功放的线性要求降低对移动台功放的线性要求27 (仅供参考)关键技术关键技术v 调制/解调v 信道估计v 信道编码/译码v 功率控制v 软切换v 智能天线v 多用户检测28 (仅供参考)

20、功率控制功率控制v CDMA系统是自干扰系统，限制CDMA系统容量的因素是总干扰v 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 基站从各个移动台接收到的功率相同29 (仅供参考)v 移动台所需发射功率受以下因素影响 移动台与基站距离 小区负荷 信道环境v 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，这个常数可由基站调整v 移动台根据接收前向信道的功率，直接确定发射功率开环功率控制开环功率控制发射功率 = k-平均接收功率+NOM_PWR + INIT_PWR+接入修正值30 (仅供参考)闭环功率控制闭环功率控制v 内环功率控制基站测量Eb/Nt和设定的目标Eb

21、/Nt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。调节速率为 800Hzv 外环功率控制统计误帧率，设定所需的目标Eb/NtBase StationMakes a ComparisonMobile TransmitPower ControlCommandsMeasured Eb/NtVs.Eb/Nt Setpoint31 (仅供参考)切换切换v 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，且有利于增加反向容量v 更软切换：与软切换类似，发生在同一基站的不同扇区之间。v 硬切换：在切换过程中，

22、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。不同频率间的切换到其它系统的切换32 (仅供参考)导频集：具有相同的频率但有不同的PN码相位的导频集合v 有效集：与正在联系的基站对应的导频集合。v 候选集：当前不在有效集中，但是已有足够的强度表明与该导频对应基站的前向业务信道可以被成功解调的导频集合。v 相邻集：当前不在有效集或候选集中但是有可能进入候选集的导频集合。v 剩余集：其它导频集合。导频集导频集33 (仅供参考)(1) 导频强度超过T_ADD，MS将其加入候选集并上报BS(2) BS命令MS将该导频加入有效集(3) 导频强度小于T

23、_DROP，手机启动T_DROP定时器(4) T_DROP定时器超时，MS上报BS(5) BS命令MS将该导频从有效集中删除软切换过程软切换过程34 (仅供参考)软切换软切换/更软切换更软切换上行软切换在BSC中进行多径合并；上行更软切换在BTS中进行多径合并；移动台合并功率各自小区的接收能量35 (仅供参考)内内 容容CDMA2000 技术简介技术简介36 (仅供参考)v 码片速率：1.2288 Mcpsv 调制 前向：QPSK 反向：OQPSKv 信道编码：卷积码v 功率控制 前向：消息方式的慢速功率控制 反向：开环功率控制；快速功率控制（800Hz）v 切换：软切换/更软切换、硬切换v

24、BTS工作在同步方式IS-95A技术特点技术特点37 (仅供参考)v 前向 导频信道 同步信道 寻呼信道 业务信道（含功率控制子信道）v 反向 接入信道 业务信道IS-95A信道类型信道类型FORWARD CDMACHANNEL(IS-95A)PilotChannelsSyncChannelPagingChannelsTrafficChannelsREVERSE CDMA CHANNEL(IS-95A)AccessChannelReverseTrafficChannel(RC 1 or 2)38 (仅供参考)导频、同步、寻呼信道结构导频、同步、寻呼信道结构导频信道（全0）Walsh 0To Q

25、PSK2.4kbps4.8kbps4.8kbps调制符号码符号重复的码符号1.2kbps卷积编码r=1/2,K=9符号重复块交织同步信道比特Walsh 32寻呼信道比特19.2kbps9.6kbps19.2kbps19.2kbps调制符号码符号重复的码符号9.6kbps4.8kbps卷积编码r=1/2,K=9码符号重复块交织寻呼信道P的长码掩码长码发生器抽取器1.2288McpsWalsh PTo QPSKTo QPSK39 (仅供参考)v 全0，用Walsh 0码扩展，直接用PN短码进行调制v BTS连续发射导频信道v 导频信道作用 帮助手机捕获系统 多径搜索 提供相位参考，帮助手机进行信道

26、估计，作相干解调 切换时手机测量导频信道，进行导频强度比较导频信道导频信道40 (仅供参考)同步信道同步信道v 手机通过同步信道获得与系统的同步 同步信道提供 导频偏置PILOT_PN 系统时间SYS_TIME 长码状态LC_STATE 寻呼信道速率P_RATv 同步信道速率固定为1200bpsv 同步信道帧长80/3ms，3帧组成一超帧为80ms41 (仅供参考)寻呼信道寻呼信道v BTS在寻呼信道上广播 系统参数消息 接入参数消息 邻区列表 CDMA信道列表v BTS通过寻呼信道 寻呼手机 指配业务信道 v 寻呼信道速率为9600bps或4800bpsv 寻呼信道帧长为20ms42 (仅供

27、参考)前向业务信道结构前向业务信道结构Add Frame Quality IndicatorF-TCH bitsAdd 8 Encoder Tail bitsConvolutional Encoder R=1/2, K=9Symbol RepetitionBlock Interleaver (384 Symbols)+Symbol point Mapping( 0+1, 1-1)Channel GainF-PSCH gainPower Control bit positionDecimatorLong code Generator (1.2288Mcps)Power Control bits8

28、00HzPower Control Symbol PunctureUser ns Long Code MaskBits00812Data Rate (kbps)1.22.44.89.6Factpr8X4X2X1X19.2 kspsBits/Frame164080172+WnTo QPSK43 (仅供参考)R-ACH信道结构信道结构IQI信道序列1.2288Mcps4.8ksps(307.2kbps)PN码片1.2288Mcps调制符号(Walsh码片)重复的码符号重复的码符号28.8kbps码符号14.4kbps4.4kbps4.8kbps每帧增加8bit编码尾比特卷积编码r=1/3,K=9符

29、号重复接入信道信息比特(80bits/frame)块交织28.8kbps64阶正交调制数据突发随机化长码发生器帧数据速率Q信道序列1.2288Mcps长码掩码1/2 PN码片时延=406.9nsD基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)s(t)44 (仅供参考)反向业务信道结构反向业务信道结构IQI信道序列1.2288Mcps4.8ksps(307.2kbps)PN码片1.2288Mcps调制符号(Walsh码片)重复的码符号重复的码符号28.8kbps码符号28.8kbps14.4kbps7.2kbps3.6kbps8.6kbps4.0kbps2.0kbps0.8

30、kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps1.2kbps增加帧质量指示比特(12,10,8或6bits/frame)每帧增加8bit编码尾比特卷积编码r=1/3,K=9符号重复反向业务信道信息比特(172,80,40或16bits/frame)块交织28.8kbps64阶正交调制数据突发随机化长码发生器帧数据速率Q信道序列1.2288Mcps长码掩码1/2 PN码片时延=406.9nsD基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)45 (仅供参考)IS-95信道总结信道总结功能前向链路反向链路纠错编码1/2速率1/3速率Walsh码提供信道化64阶调制长码扩展提

31、供加密性信道化短码扩展标识基站用作OQPSK调制重复符号传输降低重复符号功率连续发射采用随机突发方式不连续发射导频信道提供相干接收没有导频信道，采用非相干接收调制方式支持多码道传输，采用QPSK方式不支持多码道传输，采用OQPSK方式46 (仅供参考)v 反向 开环功率控制 闭环功率控制 内环功率控制：800 Hz 外环功率控制v 前向 闭环功率控制 消息报告方式：周期报告、门限报告功率控制类型功率控制类型47 (仅供参考)当相邻小区的负荷不相同时，负荷重的小区降低发射功率，使本小区边缘的用户切换到临近小区，从而实现负载控制小区呼吸小区呼吸“小区呼吸小区呼吸”动态分配小区负荷，改善网络覆盖，动

32、态分配小区负荷，改善网络覆盖，增加系统容量增加系统容量负载控制使用的主要手段包括小区呼吸和同覆盖异频小区之间的切换。48 (仅供参考)IS-95A系统时间系统时间v 系统零时：定义1980年1月6日0时整为系统起始时间。偏置为零的长码和短码此时同时处于初始状态v 所有基站将在GPS时间的每个偶秒起始时刻（或在此之后80ms整数倍处）作为0偏置PN码（周期为80/3 ms）的初态，即在此之前恰好输出了1个“1”和连续15个“0”这样的PN码片v 所有基站需将1980年1月6日零时（GPS起始时间）作为m序列长码的初态（在此之前恰好输出了一个“1”码片和41个连续的“0”码片）v 使用GPS定时的

33、好处：切换快，同步简单49 (仅供参考)(1) 寻找CDMA频点，捕获导频，实现短码同步(2) 接收同步信道消息，获取LC_STATE, SYS_TIME, P_RAT等系统信息(3) 定时改变，实现长码同步(4) 守候在基本寻呼信道，接收系统消息(5) 可进行登记、始呼或被呼移动台初始化过程移动台初始化过程Forward Link Frequencies(Base Station Transmit)Reverse Link Frequencies(Mobile Transmit)ADBEFCunlic.dataunlic.voiceADBEFC1850MHz.1910MHz.1990 MHz

34、.1930MHz.1900 MHz. PCS Spectrum824 MHz.835845870880894869849846.5825890891.5Paging, ESMR, etc.ABAB800 MHz. Cellular Spectrum50 (仅供参考)移动台接入过程移动台接入过程Access AttemptAccess Probe SequenceTx PowerTimeRS PDTARTTx PowerProbe jProbe j+1Time.51 (仅供参考)Initial PowerPower StepAccess Probe SequencePreamble Segmen

35、tMessage Segment1 -16 frames3 - 10 framesAccess Channel ProbeTART移动台接入过程移动台接入过程(续续)接入信道前缀：全0接入信道帧，帮助BTS捕获接入信道52 (仅供参考)移动台始呼过程移动台始呼过程53 (仅供参考)内内 容容CDMA2000 技术简介技术简介54 (仅供参考)v IS-95B从从IS-95A演化而来，完全兼容演化而来，完全兼容IS-95Av 主要变化主要变化： 增加速率集2：14.4k、7.2k、3.6k与1.8kbps， 增加EIB方式的前向功率控制 增加增补码分信道以提高数据传输能力。单个用户可最多使用8个

36、码分信道（1 FCH + 7 SCCH），最大数据传输速率可达 76.8 / 115.2kbps 软切换相对门限 接入过程中的切换 移动台辅助的硬切换 BSS间的软切换IS-95B技术特点技术特点55 (仅供参考)Add Frame Quality IndicatorF-TCH bitsAdd 8 Encoder Tail bitsConvolutional Encoder R=1/2, K=9Symbol RepetitionBlock Interleaver (384 Symbols)+Symbol point Mapping( 0+1, 1-1)Channel GainF-PSCH ga

37、inPower Control bit positionDecimatorLong code Generator (1.2288Mbps)Power Control bits800HzPower Control Symbol PunctureUser ns Long Code MaskBits681012Data Rate1.83.67.214.4Factpr8X4X2X1X28.8 kspsBits/Frame2155125267+WnTo QPSKAdd One Reserved/ Flag bitSymbol Puncture(2 of 6)19.2 ksps前向业务信道结构前向业务信道

38、结构 速率集速率集256 (仅供参考)Add Frame Quality IndicatorF-TCH bitsAdd 8 Encoder Tail bitsConvolutional Encoder R=1/2, K=9Symbol RepetitionBits681012Data Rate1.83.67.214.4Factpr8X4X2X1X28.8 kspsBits/Frame2155125267Add One Erasure Indicator bitBlock Interleaver (576 Symbols)64-ary Othogonal ModulatorData Burst

39、RandomizerLong code Generator (1.2288Mbps)User ns Long Code Mask+To OQPSK28.8 ksps307.2 ksps反向业务信道结构反向业务信道结构 速率集速率集257 (仅供参考)v 反向 开环功率控制 闭环功率控制 内环功率控制：800 Hz 外环功率控制v 前向 闭环功率控制 消息报告方式：周期报告、门限报告 EIB方式：50 HzIS-95B功率控制类型功率控制类型58 (仅供参考)v 用于速率集2v MS在反向业务信道向BS发送EIB（Erasure Indicator Bit）。其中，如果收到的是一坏帧，则置EIB

40、=1；收到的是一好帧，则置EIB=0v 功率控制速率：50Hz。前向功率控制前向功率控制 EIB方式方式59 (仅供参考)(1) 手机将有效集中的导频按强度排序为： PS1PS2PSn(2) 导频P2强度超过T_ADD，手机将其加入候选集(3) 导频P2强度超过(SOFT_SLOPE/8) * 10 * log10(PSi) + ADD_INTERCEPT/2，手机向BS上报导频强度测量消息(4) BS命令MS将P2加入有效集(5) 导频P1强度小于(SOFT_SLOPE/8) * 10 * log10(PSi) + DROP_INTERCEPT/2，手机启动T_DROP定时器(6) T_DR

41、OP定时器超时，手机上报导频测量消息(7) BS命令MS将P1从有效集中删除(8) 导频P1强度小于T_DROP，启动定时器(9) 定时器超时，MS将P1从候选集中删除软切换软切换“动态动态”门限门限60 (仅供参考)v Access Handoffv Access Probe Handoff在始呼子状态或寻呼应答子状态，如果寻呼信道丢失或寻呼信道不足，且系统允许，则MS触发接入过程中的切换。接入过程中的切换接入过程中的切换61 (仅供参考)CFSRPM(Report)CFSCNM(Search Order)F1 (serving)F2 (candidate)GHDM(HHO)CFSRQM(S

42、earch Parameters)CFSRSM(Acceptance)1、MS工作在频点F1，在MAHHO过程中，首先由BS发起CFSRQM（候选频率 搜索请求参数消息），带候选频点搜索参数2、MS发回CFSRSM（候选频率搜索应答消息）确认3、BS通过CFSCNM（候选频率搜索命令消息）命令MS按设定的搜索参数搜 索候选频点F2；MS在转到频点F1时，将中断与频点F1的联系4、MS通过CFSRPM（候选频率搜索报告消息）报告搜索结果5、BS通过GHDM（硬切换）命令MS切换到频点F2 移动台辅助的硬切换移动台辅助的硬切换62 (仅供参考)内内 容容CDMA2000 技术简介技术简介63 (仅

43、供参考)CDMA2000 1x 技术特点技术特点v 码片速率：1.2288 Mcpsv IS-95A/B是其子集，RC1/RC2v 反向导频，反向采用非相干解调v 前向发射分集：OTD、STSv 前向快速功率控制，速率800Hzv 支持快速寻呼信道，终端待机时间更长v 帧长可变：5ms、20ms、40ms、80msv 信道编码增加Turbo码v 物理层支持速率最大可达307.2 kbpsv 话音用户容量是IS-95A/B的1.52倍，数据业务吞吐能力提高3倍以上64 (仅供参考)CDMA2000 1x与与CDMA2000 3x01MHz2 MHz3 MHz4 MHz5 MHz01MHz2 MH

44、z3 MHz4 MHz5 MHz1.25 MHzForwardLinkReverseLink01MHz2 MHz01MHz2 MHz1.25 MHzForwardLinkReverseLinkv 码片速率:N*1.2288 Mcps，N=1,3,6,9,12v 前向：多载波，反向：直扩CDMA2000 1xCDMA2000 3x65 (仅供参考)CDMA2000 1x前向信道类型前向信道类型FORWARD CDMACHANNELfor Spreading Rates 1 and 3(SR1 and SR3)PilotChannelsSyncChannelPagingChannels(SR1)C

45、ommonControlChannelsTrafficChannels0-1 FundamentalChannelPower ControlSubchannel0-7 SupplementalCode Channels (RadioConfigurations 1-2)0-2 SupplementalChannels (RadioConfigurations 3-9)BroadcastChannelsQuickPagingChannelsCommonPowerControlChannelsCommonAssignmentChannelsForwardPilotChannelTransmitDi

46、versity PilotChannelAuxiliaryPilotChannelsAuxiliary TransmitDiversity PilotChannels0-1 DedicatedControlChannel66 (仅供参考)Radio ConfigurationSpreading RateMax Data Rate* (kbps)Effective FEC Code RateOTD AllowedFEC EncodingModulation 1*19.61/2NoConvBPSK 2*114.43/4NoConvBPSK31153.61/4YesConv and TurboQPS

47、K41307.21/2YesConv and TurboQPSK51230.43/8YesConv and TurboQPSK63307.21/6YesConv and TurboQPSK73614.41/3YesConv and TurboQPSK83460.81/4 or 1/3YesConv and TurboQPSK931036.81/2or 1/3YesConv and TurboQPSK前向无线配置前向无线配置RC无线配置（RC：Radio Configuration）v RC1RC2：IS-95A/Bv RC3RC5：CDMA2000 1xv RC6RC9：CDMA2000 3x

48、67 (仅供参考)v 呼叫处理过程可以利用原有的F-PCH和R-ACH进行v 同时CDMA2000前向引入了三种新的公共信道，可用来替代F-PCH F-BCH ( Forward Broadcast Channel ) F-QPCH ( Forward Quick Paging Channel ) F-CCCH ( Forward Common Control Channel )v 引入新的公共信道的原因 更低的延时 更低的基站发射功率 更小的MS耗电新的公共信道特点新的公共信道特点68 (仅供参考)快速寻呼信道快速寻呼信道Quick Paging ChannelIndicatorsIndic

49、ator Rate 9.6 or 4.8 kspsData Rate 4.8 or 2.4 kbpsSymbolRepetition(2 or 4Factor)Signal Point Mapping+1 When Indicator Enabled0 OtherwiseChannelGainX19.2 kspsModulationSymbolv 快速寻呼信道F-QPCH 寻呼指示 配置更改指示 减少MS监视F-PCH的时间Read Bit 1Read Bit 2Go to SleepRead Paging Channel1 / Erasure1/ Erasure0069 (仅供参考)导频信道

50、导频信道v 公共导频信道F-PICH 系统向所有的用户提供连续导频信息 提供信道增益和相位估计 检测多径信号 小区捕获和切换v 发射分集导频信道F-TDPICH 支持发射分集，与F-PICH配合v 辅助导频信道F-APICH、F-ATDPICH 波束成形 一组/个MS一个辅助导频信道 智能天线应用70 (仅供参考)业务信道业务信道v 基本业务信道F-FCH 5ms和20ms帧，20ms用于语音业务，5ms帧用于控制信令的快速传送 灵活的可变速率数据传输v 补充业务信道F-SCH 用于高速的数据传输 由基站规定数据传输速率，因此不需要速率检测 支持多个补充信道的组合来完成不同的业务 支持高速电路

51、数据传输和分组数据传输 独立设置FER，可以灵活的根据业务要求和资源使用情况 进行控制 支持突发数据模式v 专用控制信道71 (仅供参考)F-FCH、F-SCH信道结构信道结构RC3Data RateBits/FrameBits(kbps)RFactorDeletionSymbolsRate (ksps)24 Bits/5 ms169.61/41None19238.416 Bits/20 ms61.51/481 of 576838.440 Bits/20n ms62.7/n1/441 of 976838.4/n80 Bits/20n ms84.8/n1/42None76838.4/n172 B

52、its/20n ms129.6/n1/41None76838.4/n360 Bits/20n ms1619.2/n1/41None1,53676.8/n744 Bits/20n ms1638.4/n1/41None3,072153.6/n1,512 Bits/20n ms1676.8/n1/41None6,144307.2/n3,048 Bits/20n ms16153.6/n1/41None12,288614.4/n1 to 3,047 Bits/20n msConvolutionalor TurboEncoderSymbolRepetitionSymbolPunctureBlockInte

53、rleaverAddFrameQualityIndicatorAdd 8Reserved/EncoderTail BitsWChannelBitsModulationSymbol72 (仅供参考)F-SCH速率分配速率分配数据速率( kbps )Walsh 码长9.66419.23238.41676.88153.64数据速率( kbps )Walsh 码长9.612819.26438.43276.816153.68307.24数据速率( kbps )Walsh 码长14.46428.83257.616115.28230.44RC3RC4RC5v OVSF：Orthogonal Variable

54、 Spreading Factorv RC4可以提供更多的Walsh码道73 (仅供参考)F-SCH应用应用会话期381537615338 3815338153387619时间时间前向比特前向比特文件文件间隔间隔时间时间数据脉冲FCHSCH文件文件间隔间隔时间时间注注: 数据脉冲 - 时间片间隔 = 320 毫秒 (16 RLP frames).下载下载 A数据脉冲74 (仅供参考)专用控制信道专用控制信道v 专用控制信道F-DCCH F-DCCH用于在呼叫过程中传送用户特定的信令信息 每个前向业务信道可以有一个F-DCCH 支持5ms帧 支持非连续传输75 (仅供参考)信号成形信号成形Pow

55、er control symbol puncturing is on the Forward Fundamental Channels and Forward Dedicated Control Channels only.WI and Q Scrambling Bit ExtractorExtract the Pairs at a Rate ofModulation Symbol Rate/(2 Scrambling Bit Repetition Factor)Scrambling Bit Repetition1 Factor for Non-OTD2 Factor for OTDModul

56、ationSymbol RateModulationSymbol RateChannelGainSignal PointMapping0 +11 1Forward PowerControlSubchannelGainPowerControlSymbolPuncturePower ControlBits1 Values16 Bits per20 ms Frameor 4 Bits per5 ms FramePuncture TimingControl (800 Hz)XModulationSymbol RateDecimatorPowerControlBit PositionExtractorL

57、ong CodeMaskfor User mLong CodeGenerator(1.2288Mcps)76 (仅供参考)多种发射模式多种发射模式v CDMA2000 1x前向支持多种发射模式 Non-TD TD（Transmit Diversity发射分集） OTD（Orthogonal Transmit Diversity） STS（ Space Time Spreading）77 (仅供参考)前向信道前向信道Non-TD调制结构调制结构PN Q当控制端有信号时输入信号旋转90度基带滤波基带滤波IQ+-tfc2costfc2sin+-+-IinQinWalsh函数QOF标志Walsh旋转复

58、数相乘控制PN IYIYQDeMuxY78 (仅供参考)发射分集发射分集发射分集技术发射分集技术提高终端接收性能，增加系统下行容量提高终端接收性能，增加系统下行容量天线 1天线2路径 1路径 2发射分集处理数据流数据流数据流数据流 1数据流数据流 2恢复数据流恢复数据流79 (仅供参考)正交发射分集（正交发射分集（OTD）符号分解Walsh扩频QPSK调制Walsh扩频QPSK调制天线2天线1X1IX2IX2QX1QX辅助导频信号W16128符号重复(+,+)符号重复(+,+)符号重复(+,-)符号重复(+,-)导频信号W012880 (仅供参考)空时扩展（空时扩展（STS）walsh扩频QP

59、SK调制walsh扩频QPSK调制天线2天线1辅助导频信号W16128符号重复(+,+)符号重复(+,-)导频信号W0128+-符号重复(+,+)符号重复(+,-)+符号重复(+,-)符号重复(+,+)+符号重复(+,-)符号重复(+,+)-+YI1YI1YI2YI2YQ1YQ1YQ2YQ2v 在多天线上发射所有前向信道v 以互补的Walsh码或伪随机码扩频81 (仅供参考)CDMA2000 1x反反向信道类型向信道类型REVERSE CDMA CHANNELfor Spreading Rates 1 and 3 (SR1 and SR3)AccessChannelReverseTraffic

60、Channel(RC 1 or 2)EnhancedAccessChannelOperationReverseCommonControlChannelOperationReverseTrafficChannelOperation(RC 3 to 6)ReverseFundamentalChannelReversePilot ChannelReversePilot ChannelReversePilot Channel0 to 7 ReverseSupplementalCode ChannelsEnhanced AccessChannelReverse CommonControl Channel