CDMA网络技术课件

CDMA网络技术无线网络优化中心CDMA网络基础1CDMA关键技术2CDMA空中接口3CDMA编号和基础业务流程4移动通信的发展CDMA系统的演进CDMA2000-1x网络结构移动通信中的多址方式移动通信中的基本技术CDMA扩频原理CDMA扩频码功率控制软切换CDMA射频频段空中接口CDMA2000编号CDMA基础业务流程目录CDMA网络基础1CDMA关键技术2CDMA空中接口3CDMA编号和基础业务流程4目录IMT-20002000年在2000M频段实现2000K的数据通信IMT2000推荐的3种制式

WCDMA欧洲CDMA2000美国TD-SCDMA中国3G对数据通信速率的要求室内环境至少2Mbps室内外步行环境至少384kbps室外车辆运动中至少144kbps主流技术：

WCDMACDMA2000TD-SCDMA

3G移动通信的发展CDMA20001X高话音容量153.6Kbps数据EV-DORev.A3.1Mbps下行数据1.8Mbps上行数据QoS服务质量EV-DORev.02.4Mbps下行数据EV-DORev.B多载波DO15x4.9Mbps下行15x1.8Mbps上行速率2002200420062008商用时间EV-DORev.C129Mbps下行75.6Mbps上行OFDMMIMOCDMA系统的演进CDMA20001X网络结构MS:移动台BTS:基站BSC:基站控制器

MSC:移动交换中心HLR:归属位置寄存器VLR:拜访位置寄存器PCF:分组数据控制功能

PDSN:分组数据服务节点 HA:家乡代理 FA:外地代理SCP:业务控制点AAA:认证鉴权计费蜂窝—频率复用方式FDMA频率复用11111111113626221457CDMA频率复用时间接收信号强度发射信号多径环境距离(m)接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落快衰落衰落示意图1287364512873645128736451287364512873645128736451287364512873645128736451287364511111111222222227777777766666666333333334444444412873645128736455555555588888888交织数据的传送方向在通信系统中，为了减少突发干扰对连续数据造成的大面积差错，常采用交织来将突发干扰造成的连续差错化解为随机独立差错，使其适合于译码器的错误纠正。交织技术CDMA网络基础1CDMA关键技术2CDMA空中接口3CDMA编号和基础业务流程4目录CDMA扩频原理比特(bit)、符号(Symbol)与码片(Chip)

输入含有信息的数据称为比特（bit）在经过卷积编码器、符号重复与交织后的数据被称为符号(symbol)经过最终扩频后得到的数据被称为码片(chip)前向(Forward)：从基站到移动台反向(Reverse)：从移动台到基站BuildingaCDMASignalBitsfromUser’sVocoderSymbolsChipsForwardErrorCorrectionCodingandSpreadingManycodechannelsareindividually“spread”andthenaddedtogethertocreatea“compositesignal”CDMA扩频原理CDMA扩频原理UNWANTEDPOWERFROMOTHERSOURCESUsingthe“right”mathematicalsequencesanyCodeChannelcanbeextractedfromthereceivedcompositesignalCDMA扩频原理InterferenceSourcesLong&ShortCodeSpreadingEncoding&InterleavingLong&ShortCodeCorrelatorDecode&DeinterleavingBasebandDataBasebandDataBackgroundNoiseExternalInterferenceOtherCellInterferenceOtherUserNoise384kbps1152kbps4.096mcps4.096mcps1152kbps384kbpsCDMATransmitterCDMAReceiver5MHzBWfc5MHzBWfc390kHzBW0390kHzBW05MHzBWfc5MHzBWfcfc-100dB/HzfcSpuriousSignalsCDMA扩频原理CDMA扩频码CDMA基于扩频技术，每个用户有特征码CDMA技术中包含两层含义： 扩频：信息带宽扩展

码分：用户、信道和基站均依靠码识别针对不同的多址码需求，分别使用不同类型的码组小区的识别---短的PN序列，码元周期为215－1

前向信道的识别---正交的Walsh函数，完全正交的64阶Walsh码反向用户的识别---长的PN序列，码元周期为242

－1

CDMA扩频码CDMA网络特点CDMAConcept:国际鸡尾酒会每对客人都在同一个房间里每对通话者使用不同的语言如果噪音上升，所有的客人都将抬升他们自己的音量如果某个用户说话太大声的话，会破坏其他用户通话CDMA功率控制反向开环功率控制MS所需要的发射功率受以下因素制约：

MS和BTS之间的距离

小区负荷

信道环境

MS根据接收到的BTS功率来确定自己的发射功率

BTSMobile反向开环功率控制BTSBTSMS发射功率CDMA功率控制CDMA功率控制BTS功率控制比特Eb/Nt值FER值内环功率控制外环功率控制Eb/Nt改变量BSCBTS外环：BSC根据当前FER得到Eb/Nt的设定值，BSC根据当前帧的质量指示和当前接收的误帧率与目标误帧率的差别对Eb/Nt设定值进行调整，如果实际接收的FER偏大，则调高Eb/Nt的设定值。如果实际接收的FER偏小，则降低Eb/Nt的设定值。内环：BTS根据当前测量的反向Eb/Nt和BSC给的Eb/Nt设定值的比较结果，在业务帧中填功控比特；手机根据前向业务信道中的功控比特来调整反向发射功率。反向闭环功率控制Break-before-makeMake-before-break硬切换软切换CDMA切换技术软/更软切换

软切换时分支在BSC进行合并

更软切换时分支在BTS进行合并MS合并信号从各个扇区接收到信号BTSBBSC帧处理板Abis链路BTSABSC帧处理板BTSCDMA切换技术CDMA网络基础1CDMA关键技术2CDMA空中接口3CDMA编号和基础业务流程4目录目前我国大部分地区C网使用了283与201号两个频点，个别高话务地区增加了242频点。上行f=825+0.03*N下行f=870+0.03*NCDMA射频频段CDMA空中接口IS95-A物理信道

前向信道导频信道(F-PICH)

同步信道(F-SynCH)

寻呼信道(F-PCH)

业务信道(F-TCH)（含功率控制子信道）反向信道接入信道(R-ACH)

业务信道(R-TCH)BTSW0:PILOTACCESSW32:SYNCW1:PAGINGWn:TRAFFICTRAFFIC导频信道调制过程W064导频信道（F-PICH）导频信道的作用

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传送全0信息，用Walsh0码扩展，直接用PN短码进行调制

BTS连续发射导频信道CDMA空中接口ToQPSKcoder2.4kbps4.8kbps4.8kbps符号重复的符号1.2kbps卷积r=1/2,K=9符号重复块交织同步信道比特W3264同步信道(F-SynCH)同步信道的作用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_RAT

同步信道速率固定为1200bps调制符号CDMA空中接口寻呼信道比特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1.2288McpsToQPSKcoder19.2kbps重复的符号寻呼信道(F-PCH)

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BTS通过寻呼信道

寻呼手机；指配业务信道

19.2kbpsW164寻呼信道速率为9600bps或4800bps

寻呼信道帧长为20msW1~W7用于寻呼信道扩频CDMA空中接口前向业务信道(F-TCH)IQI信道PN序列1.2288McpsPN1.2288Mcps重复的符号19.2kbps8.6kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps1.2kbps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符号重复前向业务信道信息比特(172/80/40or16bits/帧)块交织19.2kbpsMUX长发生成器功率控制比特Q信道PN序列1.2288Mcps基带滤波基带滤波I(t)Q(t)抽取器抽取器+++XX∑QPSK调制4.0kbps2.0kbps0.8kbps19.2sybps9.6sybps4.8kbps2.4sybpsSin(2pfct)Cos(2pfct)用于在前向传送BTS的数据和信令Walsh码19.2kbpsCDMA空中接口反向接入信道(R-ACH)307.2kbpsPN码片1.2288Mcps正交扩频重复的符号流28.8kbpsCodesymbol14.4kbps4.4kbps4.8kbps每帧增加8bit编码尾比特卷积编码r=1/3,K=9符号重复接入信道信息比特(80bits/frame)块交织28.8kbps长码生成器长码掩码用于MS在反向接入系统和响应寻呼IQI信道PN序列1.2288McpsQ信道PN序列1.2288Mcps基带滤波基带滤波I(t)Q(t)++XX∑QPSK调制Sin(2pfct)Cos(2pfct)1/2PN码片时延=406.9nsWalsh码CDMA空中接口反向业务信道(R-TCH)Repetitivesymbol28.8kbps卷积码r=1/3,K=9SymbolrepetitionReversetrafficchannel(172,80,40or16bits/frame)交织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8.6kbps4.0kbps2.0kbps0.8kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps1.2kbps符号用于MS在反向传送数据和信令307.2kbps1.2288Mcps正交扩频数据突发随机化LongcodePNgeneratorLongcodemaskIQI信道PN序列1.2288McpsQ信道PN序列1.2288McpsBasebandfilterBasebandfilterI(t)Q(t)++XX∑QPSKModulationSin(2pfct)Cos(2pfct)1/2PNchipsDelayedtime=406.9nsWalshcodeCDMA空中接口BTSPilotchannelSynchronouschannelPagingchannelAccesschannel扫描CDMA频点，捕获导频信道，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，接收系统消息消息在接入信道发起始呼基站通过F-PCH对收到的接入消息进行确认，并对专用信道分配资源基站和移动台之间，通过建立好的专用业务信道F/R-FCH进行通信PagingchannelTrafficchannelCDMA空中接口CDMA2000前向信道F-CACHF-CPCCHF-PICHF-CCCHF-DCCHF-FCHF-PCF-SCCHF-SCHF-PICHF-TDPICHF-APICHF-ATDPICHF-SYNCHF-TCHF-BCHF-PCHF-QPCHsubchannel(RC1~2)(RC3~9)CDMA空中接口CDMA2000反向信道ReverseCDMA2000channelR-ACHR-TCHoperation(RC1~2)R-EACHoperationR-CCCHoperationR-SCCHR-FCHR-TCHoperation(RC3~6)R-EACHR-PICHR-CCCHR-PICHR-DCCHR-PICH0~70~1R-SCHR-FCH0~20~1subchannelR-PCCDMA空中接口CDMA网络基础1CDMA关键技术2CDMA空中接口3CDMA编号和基础业务流程4目录CC+MAC+H0H1H2H3+ABCD国际移动用户DN号码国内有效移动用户号码国家码2位移动接入码3位HLR识别码4位

MDN—移动用户号码

MDN存储在HLR和VLR中CDMA中的编号

IMSI—国际移动用户识别码3位2位IMSIMCCMNCMSINNMSI移动国家码移动用户识别码移动网号码

IMSI存储在UIM卡、HLR和VLR中，当我们购买了一张UIM卡，选择了一个电话号码MDN，就建立了IMSI