CDMA通信原理(华为内部资料)

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential Security Level: Internal 2008-07无线案例培训部无线案例培训部CDMA CDMA 通信原理通信原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2 本课程主要介绍了本课程主要介绍了CDMA发展状况，基本通信原理，相关技术及发展状况，基本通信原理，相关技术及技术特点，空中接口，技术特点，空中接口，CDMA编号计划等编号计划等.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confide

2、ntial Page 3llHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4通过本课程学习,您可以:l了解CDMA发展概况及特点.l掌握CDMA基本通信原理及相关技术.l了解CDMA关键技术.l掌握CDMA空中接口.l了解CDMA编号计划.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 5第二章第二章 CDMA通信原理通信原理第三章第三章 CDMA关键技术关键技术第四章第四章 CDMA空中接口空中接口第五章第五章 CDMA编号计划编号计划HUAWEI TECHNOLOGIE

3、S CO., LTD.Huawei Confidential Page 6移动通信发展历程移动通信发展历程1G (1980s)lAMPSlTACSlNMSlOthers2G (1992-2000)lCDMA IS95lGSMlPDC2.5G (2000-2004)lCDMA2000 1xlGPRSlEGPRS3G/3.5G (2004-至今至今)lEVDO Rev.0lEVDO Rev.AlTD-SCDMAlWCDMAlHSDPAlHSUPAlWimax语音业务语音业务语音业务语音业务宽带业务宽带业务数据业务数据业务 模拟技术模拟技术 数字技术数字技术 HUAWEI TECHNOLOGIES

4、CO., LTD.Huawei Confidential Page 7多址技术多址技术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频段.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8CDMACDMA技术优势技术优势n 系统容量大.n 易于向3G平滑演进和过渡，反向兼容I

5、S95系统.n 更高的频谱效率.n 语音质量好,更高的保密性.n 手机发射功率小,省电.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9BSCMSCHLRVLRPDSNHAAAAInternetPLMN/PSTNCDMACDMA网络结构网络结构分组域分组域电路域电路域BTSBTSBTSM2000接入网接入网ANAAAHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10CDMACDMA发展历程发展历程CDMA发展历程发展历程1995n IS95An 9.6kbps1998n

6、IS95Bn115.2kbps2000nCDMA20001xn307.2kbps(RC4)2002nEVDO Rel.0n2.4Mbps2005nEVDO Rev.An3.1Mbpsn更高的频谱效率和网络容量更高的频谱效率和网络容量.n更高的分组数据速率更高的分组数据速率.n更丰富的业务类型更丰富的业务类型.n平滑向平滑向3G过渡过渡.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 11华为华为CDMACDMA市场现状市场现状HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 1

7、2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CDMA供应商第一.华为华为CDMACDMA市场现状市场现状HUAWEI TECHNOLOGIES CO., L

8、TD.Huawei Confidential Page 13本章小节本章小节lCDMA基本概念.lCDMA发展历程.l华为CDMA现状如何?HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 14第一章第一章 CDMA概述概述第三章第三章 CDMA关键技术关键技术第四章第四章 CDMA空中接口空中接口第五章第五章 CDMA编号计划编号计划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15CDMACDMA通信模型通信模型信源信源解码解码信源信源编码编码信道信道编码编码交织交织信道

9、信道解码解码解交织解交织加扰加扰解扰解扰扩频扩频解扩解扩调制调制解调解调射频射频发射发射射频射频接收接收bitsymbolsymbolchipbitsymbolsymbolchip发射端发射端接收端接收端HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 16常用基本概念常用基本概念l比特(Bit),符号(Symbol) ,码片 (Chip)u输入的含有信息的数据称为比特.u经过信道编码和交织后的数据成为符号.u经过最终扩频得到的数据成为码片.l处理增益u最终扩频速率和比特速率的的比.u在IS95A系统中,处理增益为128 (1.2288

10、Mcps/9.6kbps=128),也就是10*lg128=21dB.l前向(下行):从BTS到MSl反向(上行):从MS到BTSHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17信源编信源编/ /解码解码 BTS1 01 1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.l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). l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.l信源编码的目的是为了提高数据传输的有效性.HUAWEI

11、TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18信源编信源编/ /解码解码编解码类型编解码类型特特 点点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6.25

12、kbps,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8.55kbps.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.lCDMA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.

13、 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19信道编信道编/ /解码解码l 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.l 信道编码的目的是为了提高数据传输的可靠性.l CDMA2000系统中有两种信道编码:卷积码和Turbo码.l 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.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 20信道编信道编/ /解码解码l Turbo码:lTu

14、rbo码特点:u对输入的信息序列进行两次编码,译码时可相互交换信息.u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.uTurbo码性能明显优于卷积码,但时延也明显高于卷积码.u主要用于对时延要求不高的大数据包传输.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 21交织交织数据的传送方向数据的传送方向1 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51

15、 111111 12 222222 27 777777 76 666666 63 333333 34 444444 41 287364 51 287364 55 555555 58 888888 8交织交织l交织的目的交织的目的: 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.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 22交织交织待传输数据交织后数据HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2

16、3解交织解交织HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 24加扰加扰-M-M序列序列l 加扰目的加扰目的: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.l M-序列序列:u包含移位寄存器和掩码两部分.u输出序列的周期是 2N-1 bits,N为寄存器个数.u当掩码不同时,输出的移位寄存器序列相位不同.Out001110n 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).n 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

17、的序列为:0111001.当掩码为010时,输出的序列为:0010111.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 25加扰加扰- -长码长码l长码长码:是周期为242-1的M-序列,速率为1.2288Mcps.lCDMA网络使用同一长码.l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.l长码功能长码功能:u加扰前向CDMA信道.u在反向,与MS提供的掩码(ESN)共同形成用户标识码,来区分出不同的MS.长码发生器长码掩码用户长码序列 1100011000PERMUTEDESNAND=SUMHUAWEI TECHN

18、OLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 26扩频扩频/ /解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前信号扩频后信号扩频后信号解扩后信号解扩后信号解扩前信号解扩前信号白噪声突发干扰S(f)fS(f)fS(f)fS(f)fHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 27扩频扩频/ /解扩频解扩频l扩频通信的特点:l抗干扰能力强, 特别是抗窄带干扰能力.l可检性抵, (LPI-Low Probability of Intercept), 不容易被侦破.l具有多址能力, 易于实现

19、码分多址 (CDMA)技术.l可抗多径干扰.l可抗频率选择性衰落.l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、话音激活技术等).l具有测距能力.l技术复杂.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 28扩频扩频/ /解扩频解扩频l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.l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 0 0 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

20、数）+1- 1+1-10 1 1 00 1 1 00 1 1 00 1 1 0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 29扩频扩频/ /解扩频解扩频10011+1-1接收的数据100101100110100110010110011001100110011011110000000011111111相关扩频序列-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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,

21、LTD.Huawei Confidential Page 30扩频扩频/ /解扩频解扩频l Walsh码是一种正交扩频码.l 不同的Walsh码之间全部都是正交的.l Wim 代表阶数为m的Walsh矩阵中的第i行.W2n=WnWnWnWnW1=0W2=0001W4=0 0 0 00 1 0 10 0 1 10 1 1 0 WALSH CODES # - 64-Chip Sequence - 0 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 1 010101010101010101010101010101010

22、1010101010101010101010101010101 2 0011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011 3 0110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110 4 0000111100001111000011110000111100001111000011110000111100001111 5 0101101001011010010110100101101001011010010110100101101001011010

23、6 0011110000111100001111000011110000111100001111000011110000111100 7 0110100101101001011010010110100101101001011010010110100101101001 8 0000000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111 9 010101011010101001010101101010100101010110101010010101011010101010 001100111100110000110011110011

24、000011001111001100001100111100110011 011001101001100101100110100110010110011010011001011001101001100112 000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111000013 010110101010010101011010101001010101101010100101010110101010010114 00111100110000110011110011000011001111001100001100111100110000

25、1115 011010011001011001101001100101100110100110010110011010011001011016 000000000000000011111111111111110000000000000000111111111111111117 010101010101010110101010101010100101010101010101101010101010101018 001100110011001111001100110011000011001100110011110011001100110019 011001100110011010011001100

26、110010110011001100110100110011001100120 000011110000111111110000111100000000111100001111111100001111000021 010110100101101010100101101001010101101001011010101001011010010122 001111000011110011000011110000110011110000111100110000111100001123 01101001011010011001011010010110011010010110100110010110100

27、1011024 000000001111111111111111000000000000000011111111111111110000000025 010101011010101010101010010101010101010110101010101010100101010126 001100111100110011001100001100110011001111001100110011000011001127 011001101001100110011001011001100110011010011001100110010110011028 000011111111000011110000

28、000011110000111111110000111100000000111129 010110101010010110100101010110100101101010100101101001010101101030 001111001100001111000011001111000011110011000011110000110011110031 011010011001011010010110011010010110100110010110100101100110100132 00000000000000000000000000000000111111111111111111111111

29、1111111133 010101010101010101010101010101011010101010101010101010101010101034 001100110011001100110011001100111100110011001100110011001100110035 011001100110011001100110011001101001100110011001100110011001100136 000011110000111100001111000011111111000011110000111100001111000037 010110100101101001011

30、010010110101010010110100101101001011010010138 001111000011110000111100001111001100001111000011110000111100001139 011010010110100101101001011010011001011010010110100101101001011040 000000001111111100000000111111111111111100000000111111110000000041 01010101101010100101010110101010101010100101010110101

31、0100101010142 001100111100110000110011110011001100110000110011110011000011001143 011001101001100101100110100110011001100101100110100110010110011044 000011111111000000001111111100001111000000001111111100000000111145 010110101010010101011010101001011010010101011010101001010101101046 001111001100001100

32、111100110000111100001100111100110000110011110047 011010011001011001101001100101101001011001101001100101100110100148 000000000000000011111111111111111111111111111111000000000000000049 010101010101010110101010101010101010101010101010010101010101010150 00110011001100111100110011001100110011001100110000

33、1100110011001151 011001100110011010011001100110011001100110011001011001100110011052 000011110000111111110000111100001111000011110000000011110000111153 010110100101101010100101101001011010010110100101010110100101101054 001111000011110011000011110000111100001111000011001111000011110055 011010010110100

34、110010110100101101001011010010110011010010110100156 000000001111111111111111000000001111111100000000000000001111111157 010101011010101010101010010101011010101001010101010101011010101058 001100111100110011001100001100111100110000110011001100111100110059 01100110100110011001100101100110100110010110011

35、0011001101001100160 000011111111000011110000000011111111000000001111000011111111000061 010110101010010110100101010110101010010101011010010110101010010162 001111001100001111000011001111001100001100111100001111001100001163 0110100110010110100101100110100110010110011010010110100110010110HUAWEI TECHNOLO

36、GIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 31扩频扩频/ /解扩频解扩频l Walsh码功能码功能:u CDMA中的每个符号都需要用Walsh码进行扩频.u 在前向, 用于区分不同的用户.u 在前/反向, 用于区分信道类型.l 变长变长Walsh码码: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.64481632129600192003840076800153600 307200 614400W01=0W08=00000000W48=00001111W02=00W12=00W04=0000W04=001

37、1W04=0000W04=0011W38=00110011W78=00111100W28=00110011W68=00111100W18=00110011W58=00111100W016W816W416W1216W216W1416W616W1416W116W916W516W1316W316W1116W716W1516kbpsWalsh码阶数HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 32调制调制/ /解调解调l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

38、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. l调制/解调分类:u最简单的调制/解调技术是从2ASK,2FSK,2PSK基础上发展起来的.u在2ASK基础上,产生了正交幅度调制QAM,又称星座调制.u在2FSK向多进制调制技术上发展,产生了MFSK.u在2PSK在多进制的方向上发展,产生了QPSK,OQPSK,MPSK.以及DPSK等.l调制/解调技术在CDMA中的应用:u在CDMA中采用的各项调制技术包括BPSK,QPSK,OQPSK,MPSK等.u前向信道中,主要采用QPSK调制技术.u反向信道中,采用OQPSK/HPSK等

39、调制技术.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 33调制调制/ /解调解调l前向链路前向链路: 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.l反向链路反向链路: 在反向,移动台采用OQPSK调制,并转换为模拟信号,混合之后经过射频发射.1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288McpsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 34短码短码l短码短码（Pseudo Noise）:是周期215 的M-序列,

40、速率为1.2288Mcps.l短码功能短码功能: 系统利用PN短码的时间偏置来区别 (BTS)扇区.l可允许所有Walsh码在各 (BTS)扇区复用.l系统规定PN码最小偏移值为64chips, 共有512个时间偏置 (215 /64=512).l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_360HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 35本章小节本章小节l参照数据通信模型,请描述CDMA系统中,数据处理的基本过程

41、.l信源编码的作用和类型.l交织和加扰主要起什么作用?l扩频/解扩频的过程和实现方法.l调制的作用和方法有哪些?l长码、短码和Walsh码的作用是什么？HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 36第一章第一章 CDMA概述概述第二章第二章 CDMA通信原理通信原理第四章第四章 CDMA空中接口空中接口第五章第五章 CDMA编号计划编号计划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 37CDMACDMA关键技术关键技术n前向功控前向功控u基于测量报告功率控制uEIB

42、功率控制u闭环功率控制 n反向功控反向功控u开环功率控制u闭环功率控制功率控制功率控制n软切换软切换n更软切换更软切换n硬切换硬切换u同频硬切换u异频硬切换切切 换换n时间分集时间分集n空间分集空间分集n频率分集频率分集分集技术分集技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 38功率控制功率控制功率控制的必要性功率控制的必要性: :n解决远近效应问题.n补偿衰落,提高通信质量.n增加系统的容量.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 39无功率控制无功率控制A

43、B P( ) P( ) P( )从从A接收到功率接收到功率 从从B接收到功率接收到功率A的发射功率的发射功率B的发射功率的发射功率Total receive P( ) P( )成功恢复用户成功恢复用户A的信号的信号用户用户B的信号被的信号被淹没淹没解扩解扩功率控制功率控制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 40有功率控制有功率控制AB P( ) P( ) P( )从从A接收到功率接收到功率 从从B接收到功率接收到功率A的发射功率的发射功率B的发射功率的发射功率Total receive P( ) P( )成功恢复用户成功恢

44、复用户A的信号的信号用户用户B的信号没的信号没有被淹没有被淹没解扩解扩功率控制功率控制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 41功率控制功率控制（1） （2） （3） （4）解扩解扩 P( ) P( ) P( ) P( )（1）（2）（3） P( )（4）Total receiveP( )P( )P( )P( ) （1）（2）（3）（4）Total receive解扩解扩无功率控制无功率控制 P( ) P( )（1） P( )（2） P( )（3） P( )（4）Total receive解扩解扩有功率控制有功率控制P( )

45、 （5） P( )（5）（5）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 42前向功率控制前向功率控制前向功率控制前向功率控制基于测量报告基于测量报告: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值在合适的范围内.123FER 统计统

46、计MSPower Control BitEb/Nt 比较器BTSEb/Nt目标值目标值Eb/Nt前向闭前向闭环功控环功控HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 43反向功率控制反向功率控制开环功控开环功控: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闭环功控闭环功控测量反向信道Eb/Nt插入功率控制

47、比特设定Eb/Nt目标值测量FER反向闭环功控反向闭环功控HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 44切换切换- -必要性必要性BTS1BTS2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.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 45切换切换- -分类分类切换切换软切换软切换: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

48、切换更软切换: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.硬切换分为硬切换分为:同频硬切换和异频硬切换.123HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 46软切换软切换BTS1BTS2软切换分支在BSC进行合并.软切换软切换HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 47更软切换更软切换更软切换更软切

49、换更软切换分支在BTS进行合并.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 48l导频集导频集:具有相同的频率但有不同的具有相同的频率但有不同的PN的导频的集合的导频的集合.l激活集激活集:正在和手机保持通信的所有导频的集合正在和手机保持通信的所有导频的集合.l候选集候选集: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以被成功解调的所有导频的集合.l相邻集相邻集: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当前不在激活集或候选集中

50、但是有可能进入候选集的导频的集合合.l剩余集剩余集:其它导频的集合其它导频的集合.导频集导频集HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 49导频集导频集相邻集相邻集 剩余集激活集候选集lT_ADD:是从相邻集加入候选集的门限.lT_DROP:是从激活集中删除一个导频的门限.time导频强度导频强度导频信号HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 50相对门限相对门限lP0-候选集导频.lP1,P2:激活集中导频.lT_ADD:进入激活集门限.lT_COMP:导频比

51、较门限.lt0-当P0T_ADD时发送导频强度测量消息.lt1-当P0P1+T_COMP*0.5dB时,发送导频强度测量消息.lt2-当P0P2+T_COMP*0.5dB时,发送导频强度测量消息.timeHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 51软切换过程软切换过程T_ADDT_DROPPilot 1Pilot strengthPilot 2T_TDROP相邻集相邻集候选集候选集 激活集激活集相邻集相邻集TIME123456 激活集激活集Pilot2Pilot1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Hua

52、wei Confidential Page 52分集技术分集技术发射信号发射信号S(t)tHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 53l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,系统分别解系统分别解调这些信号然后将他们相加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这样系统可以接收到更多有用信号,克服衰落克服衰落.l分集技术是一项主要的抗衰落技术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可以大大提高多径衰落下的传输可靠性.l

53、分集技术分类分集技术分类:u按照在移动通信中的应用可分为按照在移动通信中的应用可分为:接收分集接收分集和和发射分集发射分集;u按照分集的不同角度按照分集的不同角度,不同方法和措施可分为不同方法和措施可分为:空间分集空间分集,时间分集时间分集和和频率分集频率分集;u另外分集有分为另外分集有分为显分集显分集和和隐分集隐分集.其中空间分集其中空间分集,时间分集和频率分集都是采用的多套时间分集和频率分集都是采用的多套设备在不同空间设备在不同空间,不同计划方向不同计划方向,不同频率接收合并信号不同频率接收合并信号,称为显分集称为显分集.另外另外,我们也可以我们也可以利用信号设计技术将分集作用隐含在被传输

54、的信号中利用信号设计技术将分集作用隐含在被传输的信号中,我们称为隐分集我们称为隐分集.隐分集最典型隐分集最典型并且常用的技术就是并且常用的技术就是Rake接收机技术接收机技术.分集技术分集技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 54分集技术分集技术时间分集时间分集: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.频率分集频率分集:根据衰落的频率选择性,当两个频

55、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.123HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 55RakeRake接收机接收机lBTS和和MS通过使用通过使用Rake接收机有效克服多径衰落接收机有效克服多径衰落,提高接收

56、性能提高接收性能.lMS采用了采用了Rake接收机技术接收机技术,可以同时和多个可以同时和多个BTS实现通讯实现通讯,以实现软切换以实现软切换.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 56发射分集发射分集lCDMA2000系统通过多种发射分集技术,可以提高MS的接收性能.uOTD（Orthogonal Transmit Diversity）.u通过分离数据流，采用正交序列扩展两个数据流来完成.uSTS（ Space Time Spreading）.u在多天线上发射所有前向信道.u以互补的Walsh码或伪随机码扩频.OTDPat

57、h 1Transmission diversity processingData streamData stream 1Data stream 2Restoring data streamAntenna 1Antenna 1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 57本章小节本章小节l功率功控分类有哪些?l切换技术有哪些实现方法?l分集技术有哪些,在CDMA系统中是如何实现的?HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 58第一章第一章 CDMA概述概述第二章第二

58、章 CDMA通信原理通信原理第三章第三章 CDMA关键技术关键技术第五章第五章 CDMA编号计划编号计划HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 59CDMA2000CDMA2000前向物理信道前向物理信道l CDMA2000 前向信道分为公共和专用信道两大类前向信道分为公共和专用信道两大类.信道分类信道分类信道类型信道类型公共信道(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

59、步信道 Forward Paging 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

60、道(F-DSCH)（蓝色为兼容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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 60前向导频信道前向导频信道(F-PICH)(F-PICH)l