网优技术基础培训002-CDMA基础部分

CDMA无线网络优化技术根底培训

CDMA根底部分目的了解CDMA开展演进的道路掌握CDMA网络构造及网元功能掌握扩频通讯在CDMA中的运用掌握CDMA中不同码序列的运用掌握CDMA关键技术学习完本章内容，您应该可以：29目录CDMA技术开展、演进CDMA2000系统构造CDMA扩频通讯技术CDMA码序列CDMA关键技术30挪动通讯技术开展AMPSTACSNMT其它第一代80年代模拟模拟技术GSMCDMAIS95TDMAIS-PDC第二代90年代数字需求驱动数字技术语音业务第三代IMT-2000UMTSWCDMACDMA2000需求驱动宽带业务TD-SCDMA31CDMA2000演进道路32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,更高的严密性.手机发射功率小,省电.CDMA技术优势33国内450M频率运用比较复杂，目前电信运营商可以运用的只需A-Band.中心频率计算公式为：中心频率基站收〔上行〕:450.00+0.025(N-1)基站发〔下行〕:460.00+0.025(N-1)450M频段分配34800M频率分配35EV－DO频段规划36回想CDMA演进道路是怎样的？请说出目前C网的频率范围及频点号37目录CDMA技术开展、演进CDMA2000系统构造CDMA扩频通讯技术CDMA码序列CDMA关键技术38MS:挪动台BTS:基站BSC:基站控制器MSC:挪动交换中心HLR:归属位置存放器VLR:访问位置存放器PCF:分组数据控制功能PDSN:分组数据控制节点 HA:家乡代理 FA:外地代理SCP:业务控制点Radius:远程认证拨入用户业务AbisA1(信令)A2(业务)A11(信令)A10(业务)A3(信令&业务)A7(信令)CDMA20001X网络构造39网络参考模型PSTNMSCPDSNAbisA10/A11A1/A2A3/A7BSCPCFA8/A9UMCDMA20001XBSSMSMSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSC40接口引见Um接口MS与BTS间接口，承载信令和业务Abis接口BSC与BTS间的接口，承载信令和业务A1接口承载MSC－BSC间信令A2接口承载MSC－BSC间业务A3接口SDU－BTS间接口，承载信令和用户业务A7接口源BSC和目的BSC之间的信令接口A8接口承载BSC－PCF间的业务A9接口承载BSC－PCF间的信令A10接口承载PCF－PDSN间的业务A11接口承载PCF－PDSN间的信令41回想画出CDMA系统构造图，请说出各网元功能。广户坐飞机到北京后，北户拨打其的通话过程是怎样的？42目录CDMA技术开展、演进CDMA2000系统构造CDMA扩频通讯技术CDMA码序列CDMA关键技术43FDMATDMACDMA三种多址技术比较多址技术44实际根底Shanon公式

C=B*log2(1+S/N)C：信道容量，单位b/sB：信号频带宽度，单位HzS：信号平均功率，单位WN：噪声平均功率，单位W结论：在信道容量C不变的情况下，信号频带宽度B与信噪比S/N完全可以相互交换，即可以经过增大传输系统的带宽以在较低信噪比的条件下获得比较称心的传输质量扩频通讯的实际根底451.25MHz30KHzPoweris“Spread〞OveraLargerBandwidth扩频系统原理表示图(1)46许多码信道被单独扩展,然后加在一同,构成一个“复合信号〞扩频系统原理表示图(2)47白噪声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)f扩频系统原理表示(3)48发端数据流与一扩频序列结合到一同在终接端，只需具备正确的定时和扩频序列，合成信号可以被紧缩并恢复出原始数据紧缩频谱后，恢复出的原始数据流依然坚持完好。发端终接端扩频序列扩频序列输入数据(基带)恢复出的数据(基带)扩频后的数据流(基带信号+扩频序列)CDMA扩频实现49

隐蔽性和严密性好多个用户可以同时占用一样频带,实现多址抗衰落、抗多径干扰抗干扰才干强扩频通讯的特点50Interleaving信源解码deinterleaving信源编码信道编码交错去交错信道解码加扰解扰扩频解扩调制解调射频发射射频接纳CDMA通讯模型51话音质量高，采用8KQCELP、8KEVRC、13KQCELP语音编码技术，良好的背景噪声抑制功能；话音质量(MOS得分)64kPCM13kGSM8kQCELPCDMA13kQCELPCDMA8kEVRCCDMACDMA语音编码52常用术语比特〔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错后的数据成为符号经过最终扩频得到的数据成为码片处置增益最终扩频速率和比特速率的的比在IS95A系统中，处置增益为128，也就是21dB前向〔下行〕：从BTS到MS反向〔上行〕：从MS到BTS53回想CDMA通讯过程是如何实现的？扩频通讯的优点有哪些？54目录CDMA技术开展、演进CDMA2000系统构造CDMA扩频通讯技术CDMA码序列CDMA关键技术55CDMA扩频码的选择扩频码速率：N*1.2288Mcps；扩频码：前向为Walsh码和PN短码，反向为PN长码。扩频码的运用是扩频通讯的关键点56扩频码的类型及运用伪随机序列沃尔什码长码、短码和沃尔什码的运用57扩频码伪随机序列〔PN--Pseudo-randomNoise)0101001101110111010100011001011100

58扩频码伪随机序列〔PN)：伪随机序列输出长度为2N-1伪随机序列有2N-1的不同码组每个码组的码长为2N-1101110059正交函数具有0相关性。假设两个二进制序列的异或结果具有一样个数的0和1，那么，这两个序列不相关。000001010101例子:101001011111不相关：相关：正交函数60码分多址的实际模型伪随机序列(PN)的自相关性0011101负逻辑：用+1替代0，用1替代-10011101按位求和为7=+23-1

0000000+1+1+1+1+1+1+161WALSH码生成沃尔什码(Walshcode)：00010001000111100001000100011110000100010001111011101110111000010 00 1复制复制取反62Code#230110100101101001100101101001011001101001011010011001011010010110–(Code#23)1001011010010110011010010110100110010110100101100110100101101001Code#590110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001PARALLELXOR:all0s相关性:100%(100%match)ORTHOGONALXOR:half0s,half1s相关性:0%(50%match,50%no-match)ANTI-PARALLELXOR:all1s相关性:–100%(100%no-match)#23#23–(#23)#23#23#59正交与相关性63短码〔ShortPseudo-randomNoiseCode〕用于区分不同的小区由15位移位存放器构成的伪随机序列码组长度为215=32768个码片，其中32767个码片为移位存放器产生，1个码片为人为设计插入一个短码周期时间为〔215*103/1.2288*106)ms=26.67ms26.67ms032768PN短码64短码偏置〔ShortPNOffsets〕每个码片的空中时长为813.802ns每64个码片分为一时延段，称之为一个短码偏置共有512个短码偏置〔ShortPNoffsets〕26.6msPN〔1〕PN〔0〕PN〔511〕PN〔2〕0327676464chipsPN短码65长码〔LongPseudo-randomNoiseCode〕用于区分不同的挪动台由42位长的移位存放器构成的伪随机序列码组长度为242-1个码片，人为插入1个码片后，变为242个码片一个长码周期时间为(242/1.2288M)s=41.4天41.4天0242PN长码66长码掩码〔LCM--LongCodeMask〕不论长码掩码〔LCM〕如何组成,只能产生一样的长码序列(LONGCODESEQUENCE)，但产生不同的偏置作用于全网同一长码源产生不同的时间偏置〔OffsetinTime〕使得MS运用的长码偏置各不一样，并到达单独地、快速地、与网络同步的目的PN长码67CDMA码运用举例BTS导频信道Walsh0Walsh19寻呼信道Walsh1Walsh6Walsh11Walsh20同步信道Walsh32Walsh42Walsh37Walsh41Walsh55Walsh60Walsh55PN372PN116BTSPN226BTSPN511BTS

模拟加PN372WALSH19xxx68码序列长度应用位置应用目的主要特性PN长码242－1反向接入信道反向业务信道标识移动台用户具有尖锐的二值自相关特性前向寻呼信道前向业务信道用于数据扰码PN短码215－1所有前向信道正交扩频，利于调制并且用于标识基站平衡性所有反向信道正交扩频，利于调制Walsh码64所有前向信道正交扩频，前向信道化区分正交性4/8/16/32前向补充信道128前向快速寻呼信道16反向基本信道正交扩频，反向信道化区分32反向导频信道2或4反向补充信道三种扩频码特征和功能总结69回想WALSH码、PN长码、PN短码的作用、区别？70目录CDMA技术开展、演进CDMA2000系统构造CDMA扩频通讯技术CDMA码序列CDMA关键技术71内容远近效应功率控制切换Rake接纳技术小区呼吸72远近效应

当基站同时接纳从两个间隔不同的挪动台发来的信号时，距基站近的挪动台Ｂ到达基站的功率明显要大于间隔基站远的挪动台到达功率，假设二者频率相近，那么呵斥近端对远端的干扰。“，，信号被离基站近的MS“淹没〞，无法通讯，一个MS就能阻塞整个小区73功率控制的目的和原那么控制基站、挪动台的发射功率，首先保证信号经过复杂多变的无线空间传输后到达对方接纳机时，能满足正确解调所需的解调门限。在满足上一条的原那么下，尽能够降低基站、挪动台的发射功率，以降低用户之间的干扰，使网络性能到达最优。间隔基站越近的挪动台比间隔基站越远的或者处于衰落区的挪动台发射功率要小。根本原那么74功率控制反向功率控制开环功率控制闭环功率控制内环功率控制:800Hz外环功率控制：50Hz前向功率控制基于丈量报告的功率控制门限方式周期方式EIB功率控制前向快速功率控制75MS所需求的发射功率受以下要素制约：MS和BTS之间的间隔小区负荷信道环境MS根据接纳到的BTS功率来确定本人的发射功率BTSMobile反向开环功率控制BTSBTSMS发射功率反向开环功率控制76BTS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改动量BSCBTS反向闭环功率控制Eb/Nt=比特能/有效噪声功率频谱密度Ec/Io=码片能/载频总功率谱密度FER:误帧率77根据系统设定可以采用阈值或者周期方式进展前向信道质量的统计。在阈值方式下，当统计的误帧数到达系统设定的阈值时，上报PMRM音讯给基站。既减少信令，提高了功控效率。在周期方式下，当统计的总帧数到达系统设定的周期帧数时，上报PMRM音讯给基站。挪动台可以同时支持两种方式，为了便于处置，目前系统只支持阈值或者周期，不支持同时处置。基于丈量报告的前向功控前向功控算法78BSC根据挪动台上报的反向业务信道帧〔反向链路帧〕中携带的EIB〔擦除指示比特，用以阐明此帧是好帧或坏帧〕来调整前向信道的增益。EIB的意义：该比特设置为0表示“好帧〞，表示物理层CRC校验经过。该比特设置为1表示“坏帧〞，表示物理层CRC校验不经过。注：从协议版本3开场，RateSet2的反向业务信道帧中包含有EIB。EIB前向功控原理前向功控算法79外环：MS计算前向信道的FER，与目的FER比较，得出目的Eb/Nt。内环：MS比较目的Eb/Nt与丈量所得Eb/Nt，在反向功控子信道中填写功控比特。前向快速功控比特在反导游频信道上发送前向快速功控原理前向功控算法80功率控制机制概要一切类型的功率控制共同任务，挪动台的功率耗费降低到最小，并添加了系统的整体容量。FERFER挪动台SUSUCSignalStrengthMeasurement门限值torAdjustFwd.Power反向外环功率控制反向闭环功率控制IS95前向慢速功率控制反向开环功率控制81CDMA切换的分类空闲形状空闲切换CDMA-to-CDMA硬切换更软切换

呼叫期间软切换CDMA-to-Other硬切换82CDMA软切换软切换：挪动台在从一个基站覆盖区域移向另一个基站时,开场与目的基站通讯但不中断与当前提供效力的基站的通讯.可以同时包括与三个基站坚持通讯,挪动台合并从每个基站发送来的信号帧.BTSBBSC帧处置板Abis链路BTSA83

一样小区的不同扇区之间的切换跨越两扇区时一直坚持与两个扇区的同时通讯直到挪动台切换完全完成能够频繁发生一切行为由基站管理从两个扇区接纳到的信号可以被合并以改善信号质量alphabetagamma此时耗费多少CE?CDMA更软切换84软切换的优缺陷优点降低了越区切换的掉话率在覆盖不是很好的地方提高通话质量缺陷至少两倍的空中资源更多的耗费信道资源85无线信道的多径环境86RAKE接纳机有效抑制多径衰落，提高接