CDMA通信原理(华为内部资料)

1、无线案例培训部CDMA 通信原理2008-07前 言 本课程主要介绍了CDMA发展状况，基本通信原理，相关技术及技术特点，空中接口，CDMA编号计划等.Page 2参考资料Page 3通过本课程学习,您可以:了解CDMA发展概况及特点.掌握CDMA基本通信原理及相关技术.了解CDMA关键技术.掌握CDMA空中接口.了解CDMA编号计划.学习目标Page 4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Page 5移动通信发展历程1G (1980s)AMPSTACSNMSOthers2G (1992-2000)CDMA IS9

2、5GSMPDC2.5G (2000-2004)CDMA2000 1xGPRSEGPRS3G/3.5G (2004-至今)EVDO Rev.0EVDO Rev.ATD-SCDMAWCDMAHSDPAHSUPAWimax语音业务语音业务宽带业务数据业务 模拟技术 数字技术 Page 6多址技术FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerUser User User User User User FDMAFDD-TDMACDMA同一时间同一频段上根据不同的扩频码进行区分用户.同频段的业务信道以不同的时隙进行用户区分.不同的用户占用不同的

3、频段.Page 7CDMA技术优势 系统容量大. 易于向3G平滑演进和过渡，反向兼容IS95系统. 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.Page 8BSCMSCHLRVLRPDSNHAAAAInternetPLMN/PSTNCDMA网络结构分组域电路域BTSBTSBTSM2000接入网ANAAAPage 9CDMA发展历程CDMA发展历程1995 IS95A 9.6kbps1998 IS95B115.2kbps2000CDMA20001x307.2kbps(RC4)2002EVDO Rel.02.4Mbps2005EVDO Rev.A3.1Mbps更高的频谱效率

4、和网络容量.更高的分组数据速率.更丰富的业务类型.平滑向3G过渡.Page 10华为CDMA市场现状Page 11截止2007年底,华为CDMA已部署全球超过1.2亿网络容量,全球部署近26万载频.共获得65个EV-DO商用部署合同,60个CDMA软交换合同,华为2007年CDMA新增市场合同份额达到了44.8%,居业界第一.进入众多领先运营商,如中国联通、美国Leap 、印度Reliance、印度TATA、委内瑞拉Movilnet、印尼Telkom、印尼Bakrie、俄罗斯Skylink、巴基斯坦PTCL、孟加拉PBTL、尼日利亚Starcomms等,服务全球100个国家的240个运营商,居

5、CDMA供应商第一.华为CDMA市场现状Page 12本章小节CDMA基本概念.CDMA发展历程.华为CDMA现状如何?Page 13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Page 14CDMA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bitsymbolsymbolchipbitsymbolsymbolchip发射端接收端Page 15常用基本概念比特(Bit),符号(Symbol) ,码片 (Chip)输入的含有信息的数据称为比特.经过信道编码和交织后的数据成为符号.

6、经过最终扩频得到的数据成为码片.处理增益最终扩频速率和比特速率的的比.在IS95A系统中,处理增益为128 (1.2288Mcps/9.6kbps=128),也就是10*lg128=21dB.前向(下行):从BTS到MS反向(上行):从MS到BTSPage 16信源编/解码 BTS1011用户与手机交互的信号为原始语音.MS与BTS交互的信号为调制后的无线信号.信源编码过程就是要将原始语音信号转化为可以在CDMA系统中处理的电信号,即含有信息的比特(bit). 信源解码过程就是将CDMA系统中处理的电信号恢复为原始语音信号的一个过程.信源编码的目的是为了提高数据传输的有效性.Page 17信源

7、编/解码编解码类型特 点8k QCELP8kbps Qualcomm Code Excited Linear Predictive 高通码激励线形预测编码. 编码全速率是8.6kbps.另外支持1/2,1/4,1/8速率编码,速率分别为4.0kbps,2.0kbps,0.8kbps. 8kbps的QCELP话音编码可达到GSM 13kbps的话音水平甚至更好.13k QCELP编码全速率是13.35kbps.另外支持1/2,1/4,1/8速率编码,速率分别为6.25kbps,2.75kbps,1.05kbps. 其话音质量可达到有线长途话音水平.EVRC增强可变速率编码. 编码全速率是8.55

8、kbps.另外支持1/2, 1/8速率编码,速率分别为2.0kbps,0.8kbps.EVRC在编码前利用自适应噪声抵消滤波器, 不再受背景噪声影响. EVRC的话音质量可以达到13kbps QCELP的话音质量. 应用最广.CDMA系统中的QCELP可变速率声码器, 它的主要原理是提取人说话时声音的一些特征参数, 然后将这些特征参数传送到对方, 然后对方根据双方的约定用这些参数将声音还原. 可变速率声码器的意思是声码器可以根据人说话声音的大小和快慢改变编码速率. Page 18信道编/解码 信道编/解码就是在传送的信息比特中加入冗余的数据来改善通信链路性能,以使信号具有检错和纠错能力. 信道

9、编码的目的是为了提高数据传输的可靠性. CDMA2000系统中有两种信道编码:卷积码和Turbo码. 卷积码: 信道编码的基本思想就是根据码序列的相关性来检测和纠正传输过程中产生的差错.Page 19信道编/解码 Turbo码:Turbo码特点:对输入的信息序列进行两次编码,译码时可相互交换信息.交织器的引入使得信息比特不仅受邻近校验比特的保护,而且受距离很远的校验比特的保护.Turbo码性能明显优于卷积码,但时延也明显高于卷积码.主要用于对时延要求不高的大数据包传输.Page 20交织数据的传送方向12873645128736451287364512873645128736451287364

10、51287364512873645128736451287364511111111222222227777777766666666333333334444444412873645128736455555555588888888交织交织的目的: 在传输前,将帧中的符号顺序打乱,将传输过程中产生的连续误码离 散化,以便在信道解码时纠错,使信道具有一定的抗衰落能力.Page 21交织待传输数据交织后数据Page 22解交织Page 23加扰-M序列 加扰目的:将所要发送的数据利用M-序列进行加扰,以实现用户信息加密. M-序列:包含移位寄存器和掩码两部分.输出序列的周期是 2N-1 bits,N为寄

11、存器个数.当掩码不同时,输出的移位寄存器序列相位不同.Out001110 如图:N=3,则输出序列的周期为23-1=7.输出的序列是以7bits为周期的序列(1110010,1110010). 根据掩码的不同,输出的移位寄存器相位会发生改变.例如:当掩码为110时,输出的序列为:0111001.当掩码为010时,输出的序列为:0010111.Page 24加扰-长码长码:是周期为242-1的M-序列,速率为1.2288Mcps.CDMA网络使用同一长码.同一用户在前向和反向使用同一长码偏置,也就是同一个长码掩码.长码功能:加扰前向CDMA信道.在反向,与MS提供的掩码(ESN)共同形成用户标识

12、码,来区分出不同的MS.长码发生器长码掩码用户长码序列 1100011000PERMUTEDESNAND=SUMPage 25扩频/解扩频信道中的白噪声信道中的突发干扰扩频前信号扩频后信号解扩后信号解扩前信号白噪声突发干扰S(f)fS(f)fS(f)fS(f)fPage 26扩频/解扩频扩频通信的特点:抗干扰能力强, 特别是抗窄带干扰能力.可检性抵, (LPILow Probability of Intercept), 不容易被侦破.具有多址能力, 易于实现码分多址 (CDMA)技术.可抗多径干扰.可抗频率选择性衰落.频谱利用率高, 容量大 (可有效利用纠错技术、正交波形编码技术、话音激活技术

13、等).具有测距能力.技术复杂.Page 27扩频/解扩频不相关定义:如果两个二进制序列的异或结果具有相同个数的0和1,那么,这两个序列不相关.正交函数具有0相关性,即不相关.扩频后的发送数据 (异或运算）100110 1 1 01 0 0 10 1 1 00 1 1 01 0 0 11 0 0 1用户输入信息正交扩频序列-1（正交函数）+1- 1+1-10 1 1 00 1 1 00 1 1 00 1 1 0Page 28扩频/解扩频10011+1-1接收的数据100101100110100110010110011001100110011011110000000011111111相关扩频序列-

14、1?接收的数据100101100110100110010101010101010101010111000011001111001100不相关扩频序列-2解扩频结果解扩频结果Page 29扩频/解扩频 Walsh码是一种正交扩频码. 不同的Walsh码之间全部都是正交的. Wim 代表阶数为m的Walsh矩阵中的第i行.W2n=WnWnWnWnW1=0W2=0001W4=0000010100110110 WALSH CODES # 64-Chip Sequence 0 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

15、 1 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101 2 0011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011 3 0110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110 4 0000111100001111000011110000111100001111000011110000111100001111 5 01011010010110100101101001011

16、01001011010010110100101101001011010 6 0011110000111100001111000011110000111100001111000011110000111100 7 0110100101101001011010010110100101101001011010010110100101101001 8 0000000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111 9 0101010110101010010101011010101001010101101010100101010110101

17、01010 001100111100110000110011110011000011001111001100001100111100110011 011001101001100101100110100110010110011010011001011001101001100112 000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111000013 010110101010010101011010101001010101101010100101010110101010010114 00111100110000110011110011

18、0000110011110011000011001111001100001115 011010011001011001101001100101100110100110010110011010011001011016 000000000000000011111111111111110000000000000000111111111111111117 010101010101010110101010101010100101010101010101101010101010101018 0011001100110011110011001100110000110011001100111100110011

19、00110019 011001100110011010011001100110010110011001100110100110011001100120 000011110000111111110000111100000000111100001111111100001111000021 010110100101101010100101101001010101101001011010101001011010010122 001111000011110011000011110000110011110000111100110000111100001123 01101001011010011001011

20、0100101100110100101101001100101101001011024 000000001111111111111111000000000000000011111111111111110000000025 010101011010101010101010010101010101010110101010101010100101010126 001100111100110011001100001100110011001111001100110011000011001127 0110011010011001100110010110011001100110100110011001100

21、10110011028 000011111111000011110000000011110000111111110000111100000000111129 010110101010010110100101010110100101101010100101101001010101101030 001111001100001111000011001111000011110011000011110000110011110031 011010011001011010010110011010010110100110010110100101100110100132 00000000000000000000

22、0000000000001111111111111111111111111111111133 010101010101010101010101010101011010101010101010101010101010101034 001100110011001100110011001100111100110011001100110011001100110035 011001100110011001100110011001101001100110011001100110011001100136 0000111100001111000011110000111111110000111100001111

23、00001111000037 010110100101101001011010010110101010010110100101101001011010010138 001111000011110000111100001111001100001111000011110000111100001139 011010010110100101101001011010011001011010010110100101101001011040 000000001111111100000000111111111111111100000000111111110000000041 01010101101010100

24、1010101101010101010101001010101101010100101010142 001100111100110000110011110011001100110000110011110011000011001143 011001101001100101100110100110011001100101100110100110010110011044 000011111111000000001111111100001111000000001111111100000000111145 0101101010100101010110101010010110100101010110101

25、01001010101101046 001111001100001100111100110000111100001100111100110000110011110047 011010011001011001101001100101101001011001101001100101100110100148 000000000000000011111111111111111111111111111111000000000000000049 010101010101010110101010101010101010101010101010010101010101010150 00110011001100

26、1111001100110011001100110011001100001100110011001151 011001100110011010011001100110011001100110011001011001100110011052 000011110000111111110000111100001111000011110000000011110000111153 010110100101101010100101101001011010010110100101010110100101101054 0011110000111100110000111100001111000011110000

27、11001111000011110055 011010010110100110010110100101101001011010010110011010010110100156 000000001111111111111111000000001111111100000000000000001111111157 010101011010101010101010010101011010101001010101010101011010101058 001100111100110011001100001100111100110000110011001100111100110059 01100110100

28、1100110011001011001101001100101100110011001101001100160 000011111111000011110000000011111111000000001111000011111111000061 010110101010010110100101010110101010010101011010010110101010010162 001111001100001111000011001111001100001100111100001111001100001163 0110100110010110100101100110100110010110011

29、010010110100110010110Page 30扩频/解扩频 Walsh码功能: CDMA中的每个符号都需要用Walsh码进行扩频. 在前向, 用于区分不同的用户. 在前/反向, 用于区分信道类型. 变长Walsh码:对于不同的信息速率,使用不同的长度的Walsh码,以确保最后的扩频码片速率为1.2288MChips.64481632129600192003840076800153600307200614400W01=0W08=00000000W48=00001111W02=00W12=00W04=0000W04=0011W04=0000W04=0011W38=00110011W78=

30、00111100W28=00110011W68=00111100W18=00110011W58=00111100W016W816W416W1216W216W1416W616W1416W116W916W516W1316W316W1116W716W1516kbpsWalsh码阶数Page 31调制/解调将低频的模拟基带信号搬移到适于信道传输的高频段去发送.这种频谱搬移过程就称为调制,经调制后的信号称为已调信号.已调信号通过信道传输到接收端后,则需要将收到的已调信号再搬移到低频的原始基带频谱上,以恢复原始信号,这一搬移过程称为解调. 调制/解调分类:最简单的调制/解调技术是从2ASK,2FSK,2P

31、SK基础上发展起来的.在2ASK基础上,产生了正交幅度调制QAM,又称星座调制.在2FSK向多进制调制技术上发展,产生了MFSK.在2PSK在多进制的方向上发展,产生了QPSK,OQPSK,MPSK.以及DPSK等.调制/解调技术在CDMA中的应用:在CDMA中采用的各项调制技术包括BPSK,QPSK,OQPSK,MPSK等.前向信道中,主要采用QPSK调制技术.反向信道中,采用OQPSK/HPSK等调制技术.Page 32调制/解调前向链路: 在前向,BTS采用QPSK调制,并转换为模拟信号,混合之后经过射频发射.反向链路: 在反向,移动台采用OQPSK调制,并转换为模拟信号,混合之后经过射

32、频发射.1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288McpsPage 33短码短码（Pseudo Noise）:是周期215 的M-序列,速率为1.2288Mcps.短码功能: 系统利用PN短码的时间偏置来区别 (BTS)扇区.可允许所有Walsh码在各 (BTS)扇区复用.系统规定PN码最小偏移值为64chips, 共有512个时间偏置 (215 /64=512).同一 (BTS)扇区内所有CDMA信道的短码相同,不同 (BTS)扇区内的CDMA信道的短码时间偏置不同.Cell 1PN 0_120PN1_240 PN2_360Page 34本章小节参照数据通信模型

33、,请描述CDMA系统中,数据处理的基本过程.信源编码的作用和类型.交织和加扰主要起什么作用?扩频/解扩频的过程和实现方法.调制的作用和方法有哪些?长码、短码和Walsh码的作用是什么？Page 35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Page 36CDMA关键技术前向功控基于测量报告功率控制EIB功率控制闭环功率控制 反向功控开环功率控制闭环功率控制功率控制软切换更软切换硬切换同频硬切换异频硬切换切 换时间分集空间分集频率分集分集技术Page 37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.

34、增加系统的容量.Page 38无功率控制ABP()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Total receiveP()P()成功恢复用户A的信号用户B的信号被淹没解扩功率控制无线通信系统中的远近效应Page 39有功率控制ABP()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Total receiveP()P()成功恢复用户A的信号用户B的信号没有被淹没解扩功率控制无线通信系统中的远近效应Page 40功率控制（1）（2）（3）（4）解扩P()P()P()P()（1）（2）（3）P()（4）Total receiveCDMA2000是自干扰系

35、统P()P()P()P()（1）（2）（3）（4）Total receive解扩无功率控制P()P()（1）P()（2）P()（3）P()（4）Total receive解扩有功率控制P()（5）P()（5）（5）Page 41前向功率控制前向功率控制基于测量报告:BTS根据MS以周期/门限方式上报帧质量来确定是否进行前向功率调节.是一种慢速功率调节.EIB功率控制:BTS根据MS以50bit/s发送的功控比特值来确定是否进行功率调节.是一种慢速功率调节.前向闭环功控:手机将测量接收到的前向业务信道Eb/Nt值,并将此值与门限相比较来要求基站增加或减少传输功率以保持业务信道的Eb/Nt值在合适

36、的范围内.123FER 统计MSPower Control BitEb/Nt 比较器BTSEb/Nt目标值Eb/Nt前向闭环功控Page 42反向功率控制开环功控:MS根据在1.23MHz上接收的总功率来调整自身的发射功率.内环功控:BTS根据测量反向信道Eb/Nt值,与基站设定的Eb/Nt门限值相比较,来告诉MS如何调整发射功率.外环功控:BSC根据BTS上报的FER测量值,来告诉BTS如何调整Eb/Nt门限值.123闭环功控测量反向信道Eb/Nt插入功率控制比特设定Eb/Nt目标值测量FER反向闭环功控Page 43切换-必要性BTS1BTS2我想使用BTS2信号. 从BTS1移到BTS2

37、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.Page 44切换-分类切换软切换:在切换过程中,MS可以与两个或多个BTS保持联系,实现无缝切换,带来更好的话音质量.更软切换:在切换过程中,MS与同一基站的两个或多个扇区之间同时保持通讯.硬切换:在切换过程中,MS先中断与原BTS或载频的联系,再建立与目标BTS或载频的联系,即先中断再联系.切换过程中会有短暂的中断,容易引起掉话.硬切换分为:同频硬切换和异频硬切换.123Page 45软切换BTS1BTS2软切换分支在BSC进行合并.软切换Page 46更软切换更软切换更软切换分支在BTS进行

38、合并.Page 47导频集:具有相同的频率但有不同的PN的导频的集合.激活集:正在和手机保持通信的所有导频的集合.候选集:当前不在激活集中，但其对应的前向业务信道已有足够强度可以被成功解调的所有导频的集合.相邻集:当前不在激活集或候选集中但是有可能进入候选集的导频的集合.剩余集:其它导频的集合.导频集Page 48导频集相邻集相邻集剩余集激活集候选集T_ADD:是从相邻集加入候选集的门限.T_DROP:是从激活集中删除一个导频的门限.time导频强度导频信号Page 49相对门限P0-候选集导频.P1,P2:激活集中导频.T_ADD:进入激活集门限.T_COMP:导频比较门限.t0-当P0T_

39、ADD时发送导频强度测量消息.t1-当P0P1+T_COMP*0.5dB时,发送导频强度测量消息.t2-当P0P2+T_COMP*0.5dB时,发送导频强度测量消息.timePage 50软切换过程T_ADDT_DROPPilot 1Pilot strengthPilot 2T_TDROP相邻集候选集 激活集相邻集TIME123456 激活集Pilot2Pilot1Page 51分集技术发射信号S(t)tPage 52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

40、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;另外分集有分为显分集和隐分集.其中空间分集,时间分集和频率分集都是采用的多套设备在不同空间,不同计划方向,不同频率接收合并信号,称为显分集.另外,我们也可以利用信号设计技术将分集作用隐含在被传输的信号中,我们称为隐分集.隐分集最典型并且常用的技术就是Rake接收机技术.分集技术Page 53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

41、,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.123Page 54Rake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

42、技术,可以同时和多个BTS实现通讯,以实现软切换.Page 55发射分集CDMA2000系统通过多种发射分集技术,可以提高MS的接收性能.OTD（Orthogonal Transmit Diversity）.通过分离数据流，采用正交序列扩展两个数据流来完成.STS（ Space Time Spreading）.在多天线上发射所有前向信道.以互补的Walsh码或伪随机码扩频.OTDPath 1Transmission diversity processingData streamData stream 1Data stream 2Restoring data streamAntenna 1Ant

43、enna 1Page 56本章小节功率功控分类有哪些?切换技术有哪些实现方法?分集技术有哪些,在CDMA系统中是如何实现的?Page 57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Page 58CDMA2000前向物理信道 CDMA2000 前向信道分为公共和专用信道两大类.信道分类信道类型公共信道(F-CSCH)（蓝色为兼容IS-95信道） Forward Pilot Channel(F-PICH) ：前向导频信道 Forward Synchronous Channel(F-SYNC）：前向同步信道 Forward P

44、aging Channel(F-PCH) ：前向寻呼信道 Forward Broadcast Control Channel(F-BCCH)：前向广播控制信道 Forward Quick Paging Channel(F-QPCH) ：前向快速寻呼信道 Forward Common Power Control Channel(F-CPCCH) ：前向公共功率控制信道 Forward Common Assignment Channel(F-CACH)：前向公共指配信道 Forward Common Control Channel(F-CCCH): 前向公共控制信道专用信道(F-DSCH)（蓝色为

45、兼容IS-95信道） Forward Fundamental Channel(F-FCH) ：前向基本信道 Forward Supplemental Channel(F-SCH) ；前向补充信道 Forward Dedicated Control Channel(F-DCCH) ： 前向专用控制信道 Forward Power Control Sub Channel(F-PCSCH)：功率控制子信道Page 59前向导频信道(F-PICH) 导频信道传送全0信息,用Walsh 0码扩频,直接用PN短码进行调制. BTS连续发射导频信道 导频信道的作用: 帮助手机捕获系统. 多径搜索. 提供相位

46、参考,帮助手机进行信道估计,作相干解调. 切换时手机测量导频信道,进行导频强度比较.导频信道调制过程W064扩频PN调制Page 60前向同步信道(F-SYNC) 同步信道固定使用Walsh 32 码进行扩频,直接用PN短码进行调制. 同步信道速率固定为1200bps,固定使用262/3 ms帧. 手机通过同步信道获得与系统的同步. 同步信道提供信息包括: 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_RAT 系统标识SID 网络标识NID同步信道调制过程To QPSK coder2.4kbps4.8kbps4.8kbps符号重复的符号1.2kb

47、ps卷积r=1/2,K=9符号重复块交织同步信道比特W3264调制符号Page 61前向寻呼信道(F-PCH) BTS通过寻呼信道寻呼手机和指配业务信道. 寻呼信道固定使用Walsh码W1W7作为扩频码, 速率为9600bps或4800bps, 寻呼 信道帧长为20ms. BTS在寻呼信道上发送:系统参数消息接入参数消息邻区列表CDMA信道列表寻呼信道调制过程寻呼信道比特19.2kbps或 9.6kbps19.2kbps19.2kbps符号9.6kbps 或4.8kbps卷积r=1/2,K=9符号重复块交织寻呼信道P的长码掩码长码生成器抽取器1.2288McpsTo QPSK coder19.

48、2kbps重复的符号19.2kbpsW164Page 62前向基本业务信道(F-FCH) 前向基本业务信道帧分5ms和20ms帧.20ms帧用于在前向传送BTS的语音业务.5ms帧用于控制信令的快速传送.Q I 信道PN序列1.2288 Mcps1.2288 Mcps重复的符号19.2kbps增加帧质量指示比特(12,10,8,6)增加8位帧尾比特卷积编码r=1/2,K=9符号重复1,2,3,4前向业务信道信息比特Bits:172 80 40 16 块交织241638419.2kbpsMUX长码生成器功率控制比特800bit/sQ 信道PN序列1.2288 Mcps基带滤波基带滤波I(t)Q(

49、t)抽取器:每64个符号抽样一次.复用定时控制抽样+XXQPSK 调制Sin(2pfct)Cos(2pfct)Walsh 码19.2kbps速率: 8.6kbps 4.0kbps 2.0kbps 0.8kbps 9.2kbps 4.4kbps 2.0kbps 0.8kbps 9.6kbps 4.8kbps 2.4kbps 1.2kbps19.2kbps9.6kbps 4.8kbps 2.4kbps800Hz前向基本业务信道调制过程Page 63其他前向信道信道类型 基本功能和特性F-BCCH发送系统公共开销消息和短消息.帧长40ms,速率38400bps,19200bps,9600bps.F-

50、QPCH采用了OOK调制方式,移动台对它解调可以非常简单迅速.使MS解调迅速,并且不必长时间地连续监听F-PCH,从而达到延长MS待机时间的目的.F-CPCCH多个功控子信道,每个功控子信道一个比特,对多个反向公共控制信道(R-CCCH)和反向增强接入信道(R-EACH)信道进行功控.F-CACH发送反向链路信道快速相应的指配信息,提供对反向链路随机接入分组传输的支持.速率9600bps,帧长5ms.F-CCCH用于发送给指定MS的消息,与寻呼信道公功能类似,但是数据速率更高,更可靠.可支持速率为9600pbs,19200bps,38400bps.F-SCH用于高速数据的传送,当数据业务呼叫建

51、立的时候,首先分配给MS的是F-FCH.如果数据速率超过9.6K,那么系统将会分配F-SCH给MS.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和20ms帧,速率为14400bps和9600bps.F-PCSCH在前向业务信道上连续发送,子信道按照每1.25ms一个比特的速率发送(800bps),每个功控比特可以使MS增加或减少功率的最小值为0.25dB.Page 64CDMA2000反向物理信道 CDMA2000反向信道分为公共和专用信道两大类. 信道分类 信道类型公共信道(R-CSCH)（蓝色为兼容IS-95信道） Reverse

52、Pilot Channel(R-PICH) ：反向导频信道Reverse Access Channel(R-ACH)： 反向接入信道Reverse Enhanced Access Channel(R-EACH)： 增强型反向接入信道 Reverse Common Control Channel(R-CCCH)：反向公共控制信道专用信道(R-DSCH)（蓝色为兼容IS-95信道）Reverse Fundamental Channel(R-FCH)：反向基本信道Reverse Supplemental Channel(R-SCH)：反向补充信道 Reverse Supplemental Code

53、Channel (R-SCCH)： 反向补充码分信道Reverse Dedicated Control Channel(R-DCCH) ：反向专用控制信道 Reverse Power Control Sub Channel(F-PCSCH)：功率控制子信道Page 65反向接入信道(R-ACH)4.8 ksps (307.2kbps)正交扩频28.8 kbpsCode symbol14.4 kbps4.0 kbps4.8 kbps增加帧质量控制比特;每帧增加8bit编码尾比特.卷积编码r=1/3,K=9接入信道信息比特 28.8 kbps数据突发随机化长码生成器长码掩码重复的符号流 反向接入信

54、道用于MS在反向接入系统和响应寻呼.Q I 信道PN序列1.2288 McpsQ 信道PN序列1.2288 Mcps基带滤波基带滤波I(t)Q(t)+XXQPSK 调制Sin(2pfct)Cos(2pfct)1/2 PN 码片时延=406.9nsWalsh码反向接入信道调制过程(80 bits/frame)块交织符号重复Page 66反向业务信道(R-FCH) 反向业务信道用于MS在反向传送数据和信令.卷积码r=1/3,K=9交织符号重复28.8kbps14.4kbps7.2kbps3.6kbps增加帧质量指示比特(12,10,8,6)增加8位帧尾比特8.6kbps4.0kbps2.0kbps

55、0.8kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps1.2kbps码符号4.8 ksps (307.2kbps)1.2288 Mcps正交扩频数据突发随机化长码生成器长码掩码I I 信道 PN序列1.2288 McpsQ 信道 PN序列1.2288 McpsOQPSK 调制QBaseband filterBaseband filterI(t)Q(t)+XXSin(2pfct)Cos(2pfct)1/2 PN chipsDelayed time=406.9nsWalsh 码反向业务信道调制过程9.2kbps4.4kbps2.0kbps0.8kbpsPage 67其他反向信道信道类型 基本功能

56、和特性R-PICH利用反向导频信道,BTS能进行相干解调,提高接收性能,增大了反向信道容量.R-EACH用于MS发起同BTS的通信或是相应专门发给MS的消息.帧长可以为5ms,10ms和20ms,速率分别为9600bps,19200bps和38400bps.R-CCCH用于在没有反向业务信道时向BTS发送用户和信令信息.帧长可以为5ms,10ms和20ms,速率分别为9600bps,19200bps和38400bps.R-SCH用于数据业务的传输.帧长可以为20ms,40ms和80ms.可支持速率为9600bps,19200bps,38400bps,78600bps,153600bps和307

57、200bps.R-SCCH用于在通话过程中向BTS发送用户消息.帧长20ms,可支持速率9600bps和14400bps.R-DCCH用于在通话中向BTS发送用户和信令消息.帧长为5ms或20ms,可支持速率9600bps和14400bps.R-PCSCH在反向导频信道上连续发送.Page 68移动台初始化过程遍历所有PN,捕获信号最强的导频信道,寻找CDMA频点,实现短码同步.接收同步信道消息，获取LC_STATE, SYS_TIME, P_RAT等系统信息.守候在基本寻呼信道，接收系统消息.在接入信道进行登记、发起始呼或响应被叫.BTSPilot channelSynchronous ch

58、annelPaging channelAccess channel移动台Page 69CDMA频率分配frequencyCarrier_1CHNO_201Carrier_2CHNO_242Carrier_0CHNO_160Carrier_3CHNO_120450M800M1900MCDMA所说的频点是以一个AMPS频点为中心频点的1.25M的一个频段.也就是一个CDMA载波.保护频带仅在CDMA载波和非CDMA载波相邻时需要考虑.在相邻CDMA载波上不需要考虑,例如CDMA在800M常用频点有201,242,283.每个载波仅需要间隔41个AMPS频点即可.800M频段每个AMPS频点间隔为3

59、0k.考虑保护频带后,每一个CDMA载波实际占用的频域带宽在为1.77MHz20个AMPS频点20个AMPS频点保护频带=260k一个载波占用AMPS频点数=1.25M/30k41个frequencypowerPage 70CDMA频率分配 波段0,扩频速率1频段CDMA 频点MS发射/BTS接收频段BTS发射/MS接收频段A(10MHz)1-311825.030-834.330870.030-879.330B(10MHz)356-644835.680-844.320880.680-889.320A(1.5MHz)689-694845.670-845.820890.670-890.820B(2

60、.5MHz)739-777847.170-848.310892.170-893.310 频率计算公式 前向：F=870+N*0.03; 反向： F=825+N*0.03 N: CDMA信道号（频点）Page 71CDMA频率分配 波段1 ,扩频速率1频段CDMA 频点MS发射/BTS接收频段BTS发射/MS接收频段A(15MHz)25-2751851.250-1863.7501931.250-1943.750D(5MHz)325-3751866.250-1868.7501946.250-1948.750B(15MHz)425-6751871.250-1883.7501951.250-1963.