CDMA通信原理(華為內(nèi)部資料)

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential Security Level: Internal 2008-07無線案例培訓部無線案例培訓部CDMA CDMA 通信原理通信原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2 本課程主要介紹了本課程主要介紹了CDMA發(fā)展狀況，基本通信原理，相關技術及發(fā)展狀況，基本通信原理，相關技術及技術特點，空中接口，技術特點，空中接口，CDMA編號計劃等編號計劃等.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confide

2、ntial Page 3llHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 4通過本課程學習,您可以:l了解CDMA發(fā)展概況及特點.l掌握CDMA基本通信原理及相關技術.l了解CDMA關鍵技術.l掌握CDMA空中接口.l了解CDMA編號計劃.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關鍵技術關鍵技術第四章第四章 CDMA空中接口空中接口第五章第五章 CDMA編號計劃編號計劃HUAWEI TECHNOLOGIE

3、S CO., LTD.Huawei Confidential Page 6移動通信發(fā)展歷程移動通信發(fā)展歷程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語音業(yè)務語音業(yè)務語音業(yè)務語音業(yè)務寬帶業(yè)務寬帶業(yè)務數(shù)據(jù)業(yè)務數(shù)據(jù)業(yè)務 模擬技術模擬技術 數(shù)字技術數(shù)字技術 HUAWEI TECHNOLOGIES

4、CO., LTD.Huawei Confidential Page 7多址技術多址技術FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerUser User User User User User FDMAFDD-TDMACDMA同一時間同一頻段上根據(jù)不同的擴頻碼進行區(qū)分用戶.同頻段的業(yè)務信道以不同的時隙進行用戶區(qū)分.不同的用戶占用不同的頻段.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 8CDMACDMA技術優(yōu)勢技術優(yōu)勢n 系統(tǒng)容量大.n 易于向3G平滑演進和過渡，反向兼容I

5、S95系統(tǒng).n 更高的頻譜效率.n 語音質(zhì)量好,更高的保密性.n 手機發(fā)射功率小,省電.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 9BSCMSCHLRVLRPDSNHAAAAInternetPLMN/PSTNCDMACDMA網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分組域分組域電路域電路域BTSBTSBTSM2000接入網(wǎng)接入網(wǎng)ANAAAHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 10CDMACDMA發(fā)展歷程發(fā)展歷程CDMA發(fā)展歷程發(fā)展歷程1995n IS95An 9.6kbps1998n

6、IS95Bn115.2kbps2000nCDMA20001xn307.2kbps(RC4)2002nEVDO Rel.0n2.4Mbps2005nEVDO Rev.An3.1Mbpsn更高的頻譜效率和網(wǎng)絡容量更高的頻譜效率和網(wǎng)絡容量.n更高的分組數(shù)據(jù)速率更高的分組數(shù)據(jù)速率.n更豐富的業(yè)務類型更豐富的業(yè)務類型.n平滑向平滑向3G過渡過渡.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 11華為華為CDMACDMA市場現(xiàn)狀市場現(xiàn)狀HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 1

7、2截止2007年底,華為CDMA已部署全球超過1.2億網(wǎng)絡容量,全球部署近26萬載頻.共獲得65個EV-DO商用部署合同,60個CDMA軟交換合同,華為2007年CDMA新增市場合同份額達到了44.8%,居業(yè)界第一.進入眾多領先運營商,如中國聯(lián)通、美國Leap 、印度Reliance、印度TATA、委內(nèi)瑞拉Movilnet、印尼Telkom、印尼Bakrie、俄羅斯Skylink、巴基斯坦PTCL、孟加拉PBTL、尼日利亞Starcomms等,服務全球100個國家的240個運營商,居CDMA供應商第一.華為華為CDMACDMA市場現(xiàn)狀市場現(xiàn)狀HUAWEI TECHNOLOGIES CO., L

8、TD.Huawei Confidential Page 13本章小節(jié)本章小節(jié)lCDMA基本概念.lCDMA發(fā)展歷程.l華為CDMA現(xiàn)狀如何?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關鍵技術關鍵技術第四章第四章 CDMA空中接口空中接口第五章第五章 CDMA編號計劃編號計劃HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 15CDMACDMA通信模型通信模型信源信源解碼解碼信源信源編碼編碼信道信道編碼編碼交織交織信道

9、信道解碼解碼解交織解交織加擾加擾解擾解擾擴頻擴頻解擴解擴調(diào)制調(diào)制解調(diào)解調(diào)射頻射頻發(fā)射發(fā)射射頻射頻接收接收bitsymbolsymbolchipbitsymbolsymbolchip發(fā)射端發(fā)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),符號(Symbol) ,碼片 (Chip)u輸入的含有信息的數(shù)據(jù)稱為比特.u經(jīng)過信道編碼和交織后的數(shù)據(jù)成為符號.u經(jīng)過最終擴頻得到的數(shù)據(jù)成為碼片.l處理增益u最終擴頻速率和比特速率的的比.u在IS95A系統(tǒng)中,處理增益為128 (1.2288

10、Mcps/9.6kbps=128),也就是10*lg128=21dB.l前向(下行):從BTS到MSl反向(上行):從MS到BTSHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 17信源編信源編/ /解碼解碼 BTS1 01 1用戶與手機交互的信號為原始語音.MS與BTS交互的信號為調(diào)制后的無線信號.l信源編碼過程就是要將原始語音信號轉(zhuǎn)化為可以在CDMA系統(tǒng)中處理的電信號,即含有信息的比特(bit). l信源解碼過程就是將CDMA系統(tǒng)中處理的電信號恢復為原始語音信號的一個過程.l信源編碼的目的是為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?HUAWEI

11、TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 18信源編信源編/ /解碼解碼編解碼類型編解碼類型特特 點點8k QCELP8kbps Qualcomm Code Excited Linear Predictive 高通碼激勵線形預測編碼. 編碼全速率是8.6kbps.另外支持1/2,1/4,1/8速率編碼,速率分別為4.0kbps,2.0kbps,0.8kbps. 8kbps的QCELP話音編碼可達到GSM 13kbps的話音水平甚至更好.13k QCELP編碼全速率是13.35kbps.另外支持1/2,1/4,1/8速率編碼,速率分別為6.25

12、kbps,2.75kbps,1.05kbps. 其話音質(zhì)量可達到有線長途話音水平.EVRC增強可變速率編碼. 編碼全速率是8.55kbps.另外支持1/2, 1/8速率編碼,速率分別為2.0kbps,0.8kbps.EVRC在編碼前利用自適應噪聲抵消濾波器, 不再受背景噪聲影響. EVRC的話音質(zhì)量可以達到13kbps QCELP的話音質(zhì)量. 應用最廣.lCDMA系統(tǒng)中的QCELP可變速率聲碼器, 它的主要原理是提取人說話時聲音的一些特征參數(shù), 然后將這些特征參數(shù)傳送到對方, 然后對方根據(jù)雙方的約定用這些參數(shù)將聲音還原. 可變速率聲碼器的意思是聲碼器可以根據(jù)人說話聲音的大小和快慢改變編碼速率.

13、 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 19信道編信道編/ /解碼解碼l 信道編/解碼就是在傳送的信息比特中加入冗余的數(shù)據(jù)來改善通信鏈路性能,以使信號具有檢錯和糾錯能力.l 信道編碼的目的是為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?l CDMA2000系統(tǒng)中有兩種信道編碼:卷積碼和Turbo碼.l 卷積碼: 信道編碼的基本思想就是根據(jù)碼序列的相關性來檢測和糾正傳輸過程中產(chǎn)生的差錯.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 20信道編信道編/ /解碼解碼l Turbo碼:lTu

14、rbo碼特點:u對輸入的信息序列進行兩次編碼,譯碼時可相互交換信息.u交織器的引入使得信息比特不僅受鄰近校驗比特的保護,而且受距離很遠的校驗比特的保護.uTurbo碼性能明顯優(yōu)于卷積碼,但時延也明顯高于卷積碼.u主要用于對時延要求不高的大數(shù)據(jù)包傳輸.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 21交織交織數(shù)據(jù)的傳送方向數(shù)據(jù)的傳送方向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交織交織l交織的目的交織的目的: 在傳輸前,將幀中的符號順序打亂,將傳輸過程中產(chǎn)生的連續(xù)誤碼離 散化,以便在信道解碼時糾錯,使信道具有一定的抗衰落能力.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 22交織交織待傳輸數(shù)據(jù)交織后數(shù)據(jù)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 2

16、3解交織解交織HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 24加擾加擾-M-M序列序列l(wèi) 加擾目的加擾目的:將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)利用M-序列進行加擾,以實現(xiàn)用戶信息加密.l M-序列序列:u包含移位寄存器和掩碼兩部分.u輸出序列的周期是 2N-1 bits,N為寄存器個數(shù).u當掩碼不同時,輸出的移位寄存器序列相位不同.Out001110n 如圖:N=3,則輸出序列的周期為23-1=7.輸出的序列是以7bits為周期的序列(1110010,1110010).n 根據(jù)掩碼的不同,輸出的移位寄存器相位會發(fā)生改變.例如:當掩碼為110時,輸出

17、的序列為:0111001.當掩碼為010時,輸出的序列為:0010111.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 25加擾加擾- -長碼長碼l長碼長碼:是周期為242-1的M-序列,速率為1.2288Mcps.lCDMA網(wǎng)絡使用同一長碼.l同一用戶在前向和反向使用同一長碼偏置,也就是同一個長碼掩碼.l長碼功能長碼功能:u加擾前向CDMA信道.u在反向,與MS提供的掩碼(ESN)共同形成用戶標識碼,來區(qū)分出不同的MS.長碼發(fā)生器長碼掩碼用戶長碼序列 1100011000PERMUTEDESNAND=SUMHUAWEI TECHN

18、OLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 26擴頻擴頻/ /解擴頻解擴頻信道中的白噪聲信道中的突發(fā)干擾擴頻前信號擴頻前信號擴頻后信號擴頻后信號解擴后信號解擴后信號解擴前信號解擴前信號白噪聲突發(fā)干擾S(f)fS(f)fS(f)fS(f)fHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 27擴頻擴頻/ /解擴頻解擴頻l擴頻通信的特點:l抗干擾能力強, 特別是抗窄帶干擾能力.l可檢性抵, (LPI-Low Probability of Intercept), 不容易被偵破.l具有多址能力, 易于實現(xiàn)

19、碼分多址 (CDMA)技術.l可抗多徑干擾.l可抗頻率選擇性衰落.l頻譜利用率高, 容量大 (可有效利用糾錯技術、正交波形編碼技術、話音激活技術等).l具有測距能力.l技術復雜.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 28擴頻擴頻/ /解擴頻解擴頻l不相關定義:如果兩個二進制序列的異或結(jié)果具有相同個數(shù)的0和1,那么,這兩個序列不相關.l正交函數(shù)具有0相關性,即不相關.擴頻后的發(fā)送數(shù)據(jù) (異或運算）100110 1 1 01 0 0 10 1 1 0 0 1 1 01 0 0 11 0 0 1用戶輸入信息正交擴頻序列-1（正交函

20、數(shù)）+1- 1+1-10 1 1 00 1 1 00 1 1 00 1 1 0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 29擴頻擴頻/ /解擴頻解擴頻10011+1-1接收的數(shù)據(jù)100101100110100110010110011001100110011011110000000011111111相關擴頻序列-1?接收的數(shù)據(jù)100101100110100110010101010101010101010111000011001111001100不相關擴頻序列-2解擴頻結(jié)果解擴頻結(jié)果HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,

21、LTD.Huawei Confidential Page 30擴頻擴頻/ /解擴頻解擴頻l Walsh碼是一種正交擴頻碼.l 不同的Walsh碼之間全部都是正交的.l Wim 代表階數(shù)為m的Walsh矩陣中的第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擴頻擴頻/ /解擴頻解擴頻l Walsh碼功能碼功能:u CDMA中的每個符號都需要用Walsh碼進行擴頻.u 在前向, 用于區(qū)分不同的用戶.u 在前/反向, 用于區(qū)分信道類型.l 變長變長Walsh碼碼:對于不同的信息速率,使用不同的長度的Walsh碼,以確保最后的擴頻碼片速率為1.2288MChips.64481632129600192003840076800153600 307200 614400W01=0W08=00000000W48=00001111W02=00W12=00W04=0000W04=001

37、1W04=0000W04=0011W38=00110011W78=00111100W28=00110011W68=00111100W18=00110011W58=00111100W016W816W416W1216W216W1416W616W1416W116W916W516W1316W316W1116W716W1516kbpsWalsh碼階數(shù)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 32調(diào)制調(diào)制/ /解調(diào)解調(diào)l將低頻的模擬基帶信號搬移到適于信道傳輸?shù)母哳l段去發(fā)送.這種頻譜搬移過程就稱為調(diào)制,經(jīng)調(diào)制后的信號稱為已調(diào)信號.已調(diào)信號通過

38、信道傳輸?shù)浇邮斩撕?則需要將收到的已調(diào)信號再搬移到低頻的原始基帶頻譜上,以恢復原始信號,這一搬移過程稱為解調(diào). l調(diào)制/解調(diào)分類:u最簡單的調(diào)制/解調(diào)技術是從2ASK,2FSK,2PSK基礎上發(fā)展起來的.u在2ASK基礎上,產(chǎn)生了正交幅度調(diào)制QAM,又稱星座調(diào)制.u在2FSK向多進制調(diào)制技術上發(fā)展,產(chǎn)生了MFSK.u在2PSK在多進制的方向上發(fā)展,產(chǎn)生了QPSK,OQPSK,MPSK.以及DPSK等.l調(diào)制/解調(diào)技術在CDMA中的應用:u在CDMA中采用的各項調(diào)制技術包括BPSK,QPSK,OQPSK,MPSK等.u前向信道中,主要采用QPSK調(diào)制技術.u反向信道中,采用OQPSK/HPSK等

39、調(diào)制技術.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 33調(diào)制調(diào)制/ /解調(diào)解調(diào)l前向鏈路前向鏈路: 在前向,BTS采用QPSK調(diào)制,并轉(zhuǎn)換為模擬信號,混合之后經(jīng)過射頻發(fā)射.l反向鏈路反向鏈路: 在反向,移動臺采用OQPSK調(diào)制,并轉(zhuǎn)換為模擬信號,混合之后經(jīng)過射頻發(fā)射.1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288McpsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 34短碼短碼l短碼短碼（Pseudo Noise）:是周期215 的M-序列,

40、速率為1.2288Mcps.l短碼功能短碼功能: 系統(tǒng)利用PN短碼的時間偏置來區(qū)別 (BTS)扇區(qū).l可允許所有Walsh碼在各 (BTS)扇區(qū)復用.l系統(tǒng)規(guī)定PN碼最小偏移值為64chips, 共有512個時間偏置 (215 /64=512).l同一 (BTS)扇區(qū)內(nèi)所有CDMA信道的短碼相同,不同 (BTS)扇區(qū)內(nèi)的CDMA信道的短碼時間偏置不同.Cell 1PN 0_120PN1_240 PN2_360HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 35本章小節(jié)本章小節(jié)l參照數(shù)據(jù)通信模型,請描述CDMA系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)處理的基本過程

41、.l信源編碼的作用和類型.l交織和加擾主要起什么作用?l擴頻/解擴頻的過程和實現(xiàn)方法.l調(diào)制的作用和方法有哪些?l長碼、短碼和Walsh碼的作用是什么？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編號計劃編號計劃HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 37CDMACDMA關鍵技術關鍵技術n前向功控前向功控u基于測量報告功率控制uEIB

42、功率控制u閉環(huán)功率控制 n反向功控反向功控u開環(huán)功率控制u閉環(huán)功率控制功率控制功率控制n軟切換軟切換n更軟切換更軟切換n硬切換硬切換u同頻硬切換u異頻硬切換切切 換換n時間分集時間分集n空間分集空間分集n頻率分集頻率分集分集技術分集技術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解決遠近效應問題.n補償衰落,提高通信質(zhì)量.n增加系統(tǒng)的容量.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 39無功率控制無功率控制A

43、B P( ) P( ) P( )從從A接收到功率接收到功率 從從B接收到功率接收到功率A的發(fā)射功率的發(fā)射功率B的發(fā)射功率的發(fā)射功率Total receive P( ) P( )成功恢復用戶成功恢復用戶A的信號的信號用戶用戶B的信號被的信號被淹沒淹沒解擴解擴功率控制功率控制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 40有功率控制有功率控制AB P( ) P( ) P( )從從A接收到功率接收到功率 從從B接收到功率接收到功率A的發(fā)射功率的發(fā)射功率B的發(fā)射功率的發(fā)射功率Total receive P( ) P( )成功恢復用戶成功恢

44、復用戶A的信號的信號用戶用戶B的信號沒的信號沒有被淹沒有被淹沒解擴解擴功率控制功率控制HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 41功率控制功率控制（1） （2） （3） （4）解擴解擴 P( ) P( ) P( ) P( )（1）（2）（3） P( )（4）Total receiveP( )P( )P( )P( ) （1）（2）（3）（4）Total receive解擴解擴無功率控制無功率控制 P( ) P( )（1） P( )（2） P( )（3） P( )（4）Total receive解擴解擴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測量報告基于測量報告:BTS根據(jù)MS以周期/門限方式上報幀質(zhì)量來確定是否進行前向功率調(diào)節(jié).是一種慢速功率調(diào)節(jié).EIB功率控制功率控制:BTS根據(jù)MS以50bit/s發(fā)送的功控比特值來確定是否進行功率調(diào)節(jié).是一種慢速功率調(diào)節(jié).前向閉環(huán)功控前向閉環(huán)功控:手機將測量接收到的前向業(yè)務信道Eb/Nt值,并將此值與門限相比較來要求基站增加或減少傳輸功率以保持業(yè)務信道的Eb/Nt值在合適的范圍內(nèi).123FER 統(tǒng)計統(tǒng)

46、計MSPower Control BitEb/Nt 比較器BTSEb/Nt目標值目標值Eb/Nt前向閉前向閉環(huán)功控環(huán)功控HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 43反向功率控制反向功率控制開環(huán)功控開環(huán)功控:MS根據(jù)在1.23MHz上接收的總功率來調(diào)整自身的發(fā)射功率.內(nèi)環(huán)功控內(nèi)環(huán)功控:BTS根據(jù)測量反向信道Eb/Nt值,與基站設定的Eb/Nt門限值相比較,來告訴MS如何調(diào)整發(fā)射功率.外環(huán)功控外環(huán)功控:BSC根據(jù)BTS上報的FER測量值,來告訴BTS如何調(diào)整Eb/Nt門限值.123閉環(huán)功控閉環(huán)功控測量反向信道Eb/Nt插入功率控制

47、比特設定Eb/Nt目標值測量FER反向閉環(huán)功控反向閉環(huán)功控HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 44切換切換- -必要性必要性BTS1BTS2我想使用BTS2信號. 從BTS1移到BTS2覆蓋區(qū)時,BTS1的信號越來越弱,BTS2的信號越來越強.MS需要使用更好的BTS信號來進行通訊.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 45切換切換- -分類分類切換切換軟切換軟切換:在切換過程中,MS可以與兩個或多個BTS保持聯(lián)系,實現(xiàn)無縫切換,帶來更好的話音質(zhì)量.更軟

48、切換更軟切換:在切換過程中,MS與同一基站的兩個或多個扇區(qū)之間同時保持通訊.硬切換硬切換:在切換過程中,MS先中斷與原BTS或載頻的聯(lián)系,再建立與目標BTS或載頻的聯(lián)系,即先中斷再聯(lián)系.切換過程中會有短暫的中斷,容易引起掉話.硬切換分為硬切換分為:同頻硬切換和異頻硬切換.123HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 46軟切換軟切換BTS1BTS2軟切換分支在BSC進行合并.軟切換軟切換HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 47更軟切換更軟切換更軟切換更軟切

49、換更軟切換分支在BTS進行合并.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 48l導頻集導頻集:具有相同的頻率但有不同的具有相同的頻率但有不同的PN的導頻的集合的導頻的集合.l激活集激活集:正在和手機保持通信的所有導頻的集合正在和手機保持通信的所有導頻的集合.l候選集候選集:當前不在激活集中，但其對應的前向業(yè)務信道已有足夠強度可當前不在激活集中，但其對應的前向業(yè)務信道已有足夠強度可以被成功解調(diào)的所有導頻的集合以被成功解調(diào)的所有導頻的集合.l相鄰集相鄰集:當前不在激活集或候選集中但是有可能進入候選集的導頻的集當前不在激活集或候選集中

50、但是有可能進入候選集的導頻的集合合.l剩余集剩余集:其它導頻的集合其它導頻的集合.導頻集導頻集HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 49導頻集導頻集相鄰集相鄰集 剩余集激活集候選集lT_ADD:是從相鄰集加入候選集的門限.lT_DROP:是從激活集中刪除一個導頻的門限.time導頻強度導頻強度導頻信號HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 50相對門限相對門限lP0-候選集導頻.lP1,P2:激活集中導頻.lT_ADD:進入激活集門限.lT_COMP:導頻比

51、較門限.lt0-當P0T_ADD時發(fā)送導頻強度測量消息.lt1-當P0P1+T_COMP*0.5dB時,發(fā)送導頻強度測量消息.lt2-當P0P2+T_COMP*0.5dB時,發(fā)送導頻強度測量消息.timeHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 51軟切換過程軟切換過程T_ADDT_DROPPilot 1Pilot strengthPilot 2T_TDROP相鄰集相鄰集候選集候選集 激活集激活集相鄰集相鄰集TIME123456 激活集激活集Pilot2Pilot1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Hua

52、wei Confidential Page 52分集技術分集技術發(fā)射信號發(fā)射信號S(t)tHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 53l分集技術是同時接收衰落互不相關的兩個或更多個輸入信號后分集技術是同時接收衰落互不相關的兩個或更多個輸入信號后,系統(tǒng)分別解系統(tǒng)分別解調(diào)這些信號然后將他們相加調(diào)這些信號然后將他們相加,這樣系統(tǒng)可以接收到更多有用信號這樣系統(tǒng)可以接收到更多有用信號,克服衰落克服衰落.l分集技術是一項主要的抗衰落技術分集技術是一項主要的抗衰落技術,可以大大提高多徑衰落下的傳輸可靠性可以大大提高多徑衰落下的傳輸可靠性.l

53、分集技術分類分集技術分類:u按照在移動通信中的應用可分為按照在移動通信中的應用可分為:接收分集接收分集和和發(fā)射分集發(fā)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為不同方法和措施可分為:空間分集空間分集,時間分集時間分集和和頻率分集頻率分集;u另外分集有分為另外分集有分為顯分集顯分集和和隱分集隱分集.其中空間分集其中空間分集,時間分集和頻率分集都是采用的多套時間分集和頻率分集都是采用的多套設備在不同空間設備在不同空間,不同計劃方向不同計劃方向,不同頻率接收合并信號不同頻率接收合并信號,稱為顯分集稱為顯分集.另外另外,我們也可以我們也可以利用信號設計技術將分集作用隱含在被傳輸

54、的信號中利用信號設計技術將分集作用隱含在被傳輸?shù)男盘栔?我們稱為隱分集我們稱為隱分集.隱分集最典型隱分集最典型并且常用的技術就是并且常用的技術就是Rake接收機技術接收機技術.分集技術分集技術HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 54分集技術分集技術時間分集時間分集:是利用基站和移動臺的RAKE接收機來完成的.對于一個信道帶寬為1.23MHz的CDMA系統(tǒng),當來自兩個不同路徑信號的時延為1us時,也即這兩條路徑相差大約300m時,RAKE接收機就可以將它們分別提取出來而不混淆.頻率分集頻率分集:根據(jù)衰落的頻率選擇性,當兩個頻

55、率間隔大于信道帶寬相關帶寬時,接收到的此兩種頻率的衰落信號不相關,市區(qū)的相關帶寬一般為50kHz左右,郊區(qū)的相關帶寬一般為250kHz左右.而CDMA的一個信道帶寬為1.23MKz，無論在市區(qū)還是郊區(qū)都遠遠大于相關帶寬的要求,所以CDMA的寬帶傳輸本身就是頻率分集.空間分集空間分集:即用幾個獨立天線或在不同場地分別發(fā)射和接收信號,以保證各信號之間的衰落獨立.123HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 55RakeRake接收機接收機lBTS和和MS通過使用通過使用Rake接收機有效克服多徑衰落接收機有效克服多徑衰落,提高接收

56、性能提高接收性能.lMS采用了采用了Rake接收機技術接收機技術,可以同時和多個可以同時和多個BTS實現(xiàn)通訊實現(xiàn)通訊,以實現(xiàn)軟切換以實現(xiàn)軟切換.HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 56發(fā)射分集發(fā)射分集lCDMA2000系統(tǒng)通過多種發(fā)射分集技術,可以提高MS的接收性能.uOTD（Orthogonal Transmit Diversity）.u通過分離數(shù)據(jù)流，采用正交序列擴展兩個數(shù)據(jù)流來完成.uSTS（ Space Time Spreading）.u在多天線上發(fā)射所有前向信道.u以互補的Walsh碼或偽隨機碼擴頻.OTDPat

57、h 1Transmission diversity processingData streamData stream 1Data stream 2Restoring data streamAntenna 1Antenna 1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 57本章小節(jié)本章小節(jié)l功率功控分類有哪些?l切換技術有哪些實現(xiàn)方法?l分集技術有哪些,在CDMA系統(tǒng)中是如何實現(xiàn)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關鍵技術關鍵技術第五章第五章 CDMA編號計劃編號計劃HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 59CDMA2000CDMA2000前向物理信道前向物理信道l CDMA2000 前向信道分為公共和專用信道兩大類前向信道分為公共和專用信道兩大類.信道分類信道分類信道類型信道類型公共信道(F-CSCH)（藍色為兼容IS-95信道） Forward Pilot Channel(F-PICH) ：前向?qū)ьl信道 Forward Synchronous Channel(F-SYNC）：前向同

59、步信道 Forward Paging Channel(F-PCH) ：前向?qū)ず粜诺?Forward Broadcast Control Channel(F-BCCH)：前向廣播控制信道 Forward Quick Paging Channel(F-QPCH) ：前向快速尋呼信道 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): 前向公共控制信道專用信

60、道(F-DSCH)（藍色為兼容IS-95信道） Forward Fundamental Channel(F-FCH) ：前向基本信道 Forward Supplemental Channel(F-SCH) ；前向補充信道 Forward Dedicated Control Channel(F-DCCH) ： 前向?qū)Ｓ每刂菩诺?Forward Power Control Sub Channel(F-PCSCH)：功率控制子信道HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential Page 60前向?qū)ьl信道前向?qū)ьl信道(F-PICH)(F-PICH)l