代移動(dòng)通信講義(專業(yè)碩士)修改課件

1、2第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信p第三代移動(dòng)通信概述第三代移動(dòng)通信概述pCDMA通信技術(shù)基礎(chǔ)通信技術(shù)基礎(chǔ)pcdma2000技術(shù)技術(shù)pWCDMA技術(shù)技術(shù)pTD-SCDMA技術(shù)技術(shù)3移動(dòng)通信的發(fā)展移動(dòng)通信的發(fā)展AMPSTACSNMT其它GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC第一代 80年代模擬第二代 90年代數(shù)字第三代 IMT-2000UMTSWCDMACDMA2000需求驅(qū)動(dòng)需求驅(qū)動(dòng)需求驅(qū)動(dòng)需求驅(qū)動(dòng)模擬技術(shù)數(shù)字技術(shù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA4p模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 1978年：美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)成功AMPS系統(tǒng) 1987年：中國(guó)首個(gè)TACS制式模擬移動(dòng)電話系統(tǒng)

2、建成商用 國(guó)際主要標(biāo)準(zhǔn)： 美國(guó)AMPS、 歐洲TACS、NMT450/900、日本NTT/JTACS等。 主要技術(shù)特點(diǎn) 頻分多址接入方式，以頻段區(qū)分用戶； 調(diào)制方式：FM 業(yè)務(wù)種類單一：話音業(yè)務(wù) 保密性較差 設(shè)備成本高、體積、重量大第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)5p數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)-GSM 1982年，第一個(gè)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)-GSM在歐洲投入商用，目前是全球最大的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 1994年，中國(guó)第一個(gè)全數(shù)字移動(dòng)電話GSM系統(tǒng)建成開(kāi)通p主要技術(shù)特點(diǎn)：主要技術(shù)特點(diǎn)： 頻分多址結(jié)合時(shí)分多址接入方式，以頻段和時(shí)隙區(qū)分用戶 數(shù)字調(diào)制方式：GMSK、QPSK等 宏蜂窩/

3、微蜂窩小區(qū)架構(gòu) 業(yè)務(wù)種類逐漸豐富：話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 通信安全保密性高 頻譜效率高，系統(tǒng)容量大第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)6p數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)-CDMA-CDMA 1995年，美國(guó)高通公司（Qualcomm）提出的碼分多址技術(shù)的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)cdma IS-95在中國(guó)香港投入運(yùn)營(yíng) 2002年，中國(guó)聯(lián)通CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)正式開(kāi)通 使用地區(qū)：北美、韓國(guó)、中國(guó)等地區(qū)p主要技術(shù)特點(diǎn)主要技術(shù)特點(diǎn) 碼分多址接入方式 軟容量、軟切換 話音激活、功率控制等技術(shù) 通信安全保密性高 頻譜效率高、系統(tǒng)容量大、終端功耗低第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)7第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三

4、代移動(dòng)通信系統(tǒng)q3G3G基本概念基本概念第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是一種采用寬帶碼分多址（CDMA），能提供多種類型、高質(zhì)量的移動(dòng)寬帶多媒體業(yè)務(wù)；第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋，具有全球漫游能力，與因特網(wǎng)相兼容，并以小型便攜式終端在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行任何種類的通信系統(tǒng)。q3G3G主流標(biāo)準(zhǔn)主流標(biāo)準(zhǔn)WCDMAcdma2000TD-SCDMAWiMax8q3G3G主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)寬帶CDMA技術(shù)支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)高頻譜效率FDMA/TDMA/CDMA從電路交換到分組交換從媒體（media）到多媒體（Multi-media）高保密性全球范圍無(wú)縫漫游系統(tǒng)微蜂窩結(jié)構(gòu)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)9

5、qIMT-2000IMT-2000系統(tǒng)目標(biāo)與基本要求系統(tǒng)目標(biāo)與基本要求全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)縫覆蓋、全球漫游.滿足各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（靜止、步行和車載）下的多媒體業(yè)務(wù)需求更高的頻譜利用率提供QoS保障的業(yè)務(wù)降低終端功耗、成本保密性能進(jìn)一步提高保證一定后向兼容第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)10p支持多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 室內(nèi)環(huán)境至少室內(nèi)環(huán)境至少2Mbps2Mbps 室內(nèi)外步行環(huán)境至少室內(nèi)外步行環(huán)境至少384kbps384kbps 室外車輛運(yùn)動(dòng)中至少室外車輛運(yùn)動(dòng)中至少144kbps144kbps 衛(wèi)星移動(dòng)環(huán)境至少衛(wèi)星移動(dòng)環(huán)境至少9.6kbps9.6kbpsp支持可變速率語(yǔ)音支持可變

6、速率語(yǔ)音 AMR: 4.7Kb/s - 12.2Kb/sAMR: 4.7Kb/s - 12.2Kb/sp傳輸速率能夠按需分配傳輸速率能夠按需分配p滿足不同業(yè)務(wù)的延時(shí)要求滿足不同業(yè)務(wù)的延時(shí)要求p適應(yīng)上下行鏈路不對(duì)稱需求適應(yīng)上下行鏈路不對(duì)稱需求第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)RTT要求要求11lIS-136lDECTIMT-DS CDMA DSlCDMA 2000lTD-SCDMAIMT-TD CDMA TDDIMT-MC CDMA MClWCDMAUMTS FDDUMTS TDDIMT-SC TDMA SCIMT-FT FDMA/TDMAIMT 2000 無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)lWimax

7、IEEE802.16x12IMT-2000的標(biāo)準(zhǔn)化歷程的標(biāo)準(zhǔn)化歷程q19851985年，年，ITUITU提出提出FPLMTS-Future Public Land Mobile FPLMTS-Future Public Land Mobile Telecommunication SystemTelecommunication System（第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)）（第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)）q世界無(wú)線電大會(huì)世界無(wú)線電大會(huì)WRC92WRC92在在2GHz2GHz頻段分配了頻段分配了230MHz230MHz頻段頻段1885 MHz 1885 MHz 2025 MHz 2025 MHz2110 MHz 211

8、0 MHz 2200 MHz 2200 MHzq19961996年，年，F(xiàn)PLMTSFPLMTS正式更名為正式更名為IMT-2000IMT-2000工作在工作在2000MHz2000MHz左右頻段左右頻段最高數(shù)據(jù)速率最高數(shù)據(jù)速率2000 Kbps2000 Kbps預(yù)期在預(yù)期在20002000年左右商用年左右商用q19981998年年6 6月月3030日前，日前，ITUITU收到收到IMT-2000IMT-2000的的1010種種RTTRTT提案提案q19991999年年1111月月5 5日，日，ITUITU在赫爾辛基會(huì)議通過(guò)在赫爾辛基會(huì)議通過(guò)5 5種種RTTRTT技術(shù)。技術(shù)。13ITU 日本日

9、本 韓國(guó)韓國(guó) 中國(guó)中國(guó) 美國(guó)美國(guó) 歐洲歐洲 美國(guó)美國(guó)第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織14第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織q標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)化組織IMT-2000IMT-2000的網(wǎng)絡(luò)采用了的網(wǎng)絡(luò)采用了“家族概念家族概念”，受限于家族概念，受限于家族概念，ITUITU無(wú)法無(wú)法制定詳細(xì)協(xié)議規(guī)范；制定詳細(xì)協(xié)議規(guī)范；3GPP3GPP和和3GPP23GPP2兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織來(lái)推動(dòng)制定和實(shí)施兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織來(lái)推動(dòng)制定和實(shí)施3G3G標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)q3GPP (3th Generation Partner Project)3GPP (3th Generation Partner Proje

10、ct)成立于成立于19981998年年1212月，總部在歐洲月，總部在歐洲研究制定并推廣基于演進(jìn)的研究制定并推廣基于演進(jìn)的GSMGSM核心網(wǎng)核心網(wǎng)3G3G標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)成員單位包括：歐洲成員單位包括：歐洲ETSIETSI、日本、日本ARIBARIB和和TTC TTC 、韓國(guó)、韓國(guó)TTATTA、美國(guó)的、美國(guó)的T1P1T1P1及中國(guó)的及中國(guó)的CCSACCSA等等q3GPP23GPP2成立于成立于19991999年年1 1月，總部在美國(guó)月，總部在美國(guó)研究制定并推廣以研究制定并推廣以ANSI-41ANSI-41核心網(wǎng)核心網(wǎng)3G3G標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)；成員單位包括：歐洲成員單位包括：歐洲ETSIETSI、日本、日本A

11、RIBARIB和和TTCTTC、韓國(guó)、韓國(guó)TTATTA、美國(guó)的、美國(guó)的TIATIA及中國(guó)的及中國(guó)的CCSACCSA（中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）等。等。15第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織qETSIETSI：歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)：歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)qARIBARIB：日本無(wú)線工業(yè)及商貿(mào)聯(lián)合會(huì)：日本無(wú)線工業(yè)及商貿(mào)聯(lián)合會(huì)qTTCTTC：日本電信技術(shù)委員會(huì)：日本電信技術(shù)委員會(huì)qTTATTA：韓國(guó)電信技術(shù)協(xié)會(huì)：韓國(guó)電信技術(shù)協(xié)會(huì)qT1P1T1P1：美國(guó)：美國(guó)ANSIANSI下的下的T1P1 T1P1 組負(fù)責(zé)組負(fù)責(zé)IMT-2000 IMT-2000 的研究的研究qTIATIA：美國(guó)通

12、信工業(yè)協(xié)會(huì)：美國(guó)通信工業(yè)協(xié)會(huì)qCCSACCSA：中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)：中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)qCWTS:CWTS:中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組中國(guó)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組 16三種主要技術(shù)體制比較三種主要技術(shù)體制比較制式制式WCDMAcdma2000TD-SCDMA采用國(guó)家歐洲，日本美國(guó)，韓國(guó)中國(guó)繼承基礎(chǔ)GSM窄帶CDMAGSM同步方式異步同步同步碼片速率3.84 McpsN1.2288 Mcps1.2288 Mcps信號(hào)帶寬5 MHzN1.25 MHz1.6 MHz空中接口WCDMACdma200兼容IS-95TD-SCDMA核心網(wǎng)GSM MAPANSI-41GSM MAP17IMT-2000頻譜分配頻譜分配

13、(MHz)p19921992年年WRC-92WRC-92為為IMT-2000IMT-2000分配分配230MHz230MHz核心頻段核心頻段上行上行1885 1885 2025 MHz 2025 MHz 下行下行2110 2110 2200MHz2200MHz其中，其中，1980 1980 2010MHz2010MHz（地對(duì)空）和（地對(duì)空）和2170 2170 2200MHz 2200MHz （空對(duì)（空對(duì)地）用于移動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)；地）用于移動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)；上下行頻帶不對(duì)稱，主要考慮可使用雙頻上下行頻帶不對(duì)稱，主要考慮可使用雙頻FDDFDD方式和單頻方式和單頻TDDTDD方方式。式。p歐洲頻譜歐洲頻譜陸

14、地通信：陸地通信：1900 1900 1980 MHz1980 MHz，2010 2010 2025 MHz 2025 MHz 和和 2110 2110 2170MHz2170MHz，共計(jì)，共計(jì)170 MHz170 MHz。18IMT-2000頻譜分配頻譜分配p20002000年年WRC2000WRC2000批準(zhǔn)新的附加頻段批準(zhǔn)新的附加頻段806-960 MH806-960 MH，1710-1885 MHz 1710-1885 MHz 和和 2500-2690 2500-2690 MHzMHz，中國(guó)增加了，中國(guó)增加了2300-2400 MHz 2300-2400 MHz 頻段頻段pFDDFDD

15、模式使用頻譜模式使用頻譜上行：上行：1920-1980 MHz1920-1980 MHz下行：下行：2110-2170 MHz2110-2170 MHzpTDDTDD模式使用頻譜模式使用頻譜上下行：上下行：1900-1920MHz 1900-1920MHz 和和 2010-2025 MHz2010-2025 MHz19IMT-2000頻譜分配頻譜分配(MHz)20252110IMT-2000MSSMSSIMT-2000MSSMSS188519802010216021702200ITU/WARC-9520252110IMT-2000MSSIMT-2000MSS190019802010217022

16、00DECT1880Europe20252110IMT-2000MSSTerrestrialMSS1918.11980201021702200PHS18951885Japan20252110MSSMSS19001980201021702200FDD WLL1880CDMA18651920 1945 1960TDD WLLCDMAFDD WLLChina20252110MSS21852200A1850191019301990D BEFCAD BEFCMSSBroadcastAuxiliaryReserved2150USA20252110FDD UPLINKTDDFDD DOWNLINK19201

17、98020102170WCDMA /EUROPE18501910FDD UPLINK19301990WCDMA / USAFDD DOWNLINKTDDTDD190020中國(guó)的中國(guó)的3G頻段頻段q20022002年中國(guó)無(wú)線電委員會(huì)根據(jù)年中國(guó)無(wú)線電委員會(huì)根據(jù)ITUITU的建議，結(jié)合本國(guó)國(guó)的建議，結(jié)合本國(guó)國(guó)情，頒布了情，頒布了3G3G頻段：頻段：60 MHz30 MHz FDDTDD100 MHz15MHz 40 MHz 155MHz178518501755188019201980 2010 20252110217022002400 Satellite Empty Satellite 230021

18、p演進(jìn)目的演進(jìn)目的保證現(xiàn)有投資和運(yùn)營(yíng)商利益保證現(xiàn)有投資和運(yùn)營(yíng)商利益有利于現(xiàn)有技術(shù)的平滑過(guò)渡有利于現(xiàn)有技術(shù)的平滑過(guò)渡第三代移動(dòng)通信演進(jìn)策略第三代移動(dòng)通信演進(jìn)策略22移動(dòng)寬帶化，寬帶移動(dòng)化移動(dòng)寬帶化，寬帶移動(dòng)化IMT-Advanced(4G):高速移動(dòng)環(huán)境，支持100Mbps; 低速移動(dòng)環(huán)境，支持約1Gbps趨勢(shì)：趨勢(shì)：移動(dòng)化、寬帶化、移動(dòng)化、寬帶化、 IPIP化化23pE3GE3G3GPP LTE：2007年年底完成技術(shù)規(guī)范3GPP2 DO UMB：2007年4月規(guī)模商用時(shí)間：2010年后pIMT-Advanced(4G)IMT-Advanced(4G)ITU已啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)征集和評(píng)估的相關(guān)準(zhǔn)備工作2

19、008年9月開(kāi)始征集候選技術(shù)商用時(shí)間：2015年前后pWiMAX II (802.16m)WiMAX II (802.16m)2007.10月19日ITU-R大會(huì)批準(zhǔn)WiMAX以O(shè)FDMA WMAN TDD名稱進(jìn)入3G標(biāo)準(zhǔn)寬帶移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化寬帶移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)：趨勢(shì)：移動(dòng)化、寬帶化、移動(dòng)化、寬帶化、 IPIP化化24我們的移動(dòng)通信需要有我們的移動(dòng)通信需要有F 更高的頻譜效率更高的頻譜效率F 更高的業(yè)務(wù)質(zhì)量更高的業(yè)務(wù)質(zhì)量F 多種多樣的業(yè)務(wù)多種多樣的業(yè)務(wù)F 支持移動(dòng)多媒體支持移動(dòng)多媒體需求需求移動(dòng)通信發(fā)展的源動(dòng)力移動(dòng)通信發(fā)展的源動(dòng)力25第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信p第三代移動(dòng)通信概述第三代移動(dòng)通

20、信概述pCDMA通信技術(shù)基礎(chǔ)通信技術(shù)基礎(chǔ)pcdma2000技術(shù)技術(shù)pWCDMA技術(shù)技術(shù)pTD-SCDMA技術(shù)技術(shù)26cdma通信技術(shù)基礎(chǔ)通信技術(shù)基礎(chǔ)p無(wú)線通信業(yè)務(wù)處理流程無(wú)線通信業(yè)務(wù)處理流程p語(yǔ)音編碼語(yǔ)音編碼p信道編碼信道編碼p調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)p雙工技術(shù)雙工技術(shù)p多址技術(shù)多址技術(shù)pcdma通信原理通信原理27語(yǔ)音語(yǔ)音編碼編碼信道信道編碼編碼功率功率放大放大射頻射頻發(fā)射發(fā)射調(diào)制調(diào)制接收接收放大放大業(yè)務(wù)的處理流程業(yè)務(wù)的處理流程解調(diào)解調(diào)語(yǔ)音語(yǔ)音解碼解碼信道信道解碼解碼射頻射頻接收接收語(yǔ)音數(shù)據(jù)語(yǔ)音數(shù)據(jù)28語(yǔ)音編碼語(yǔ)音編碼p概念 語(yǔ)音編碼是將模擬話音信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于數(shù)字系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)的過(guò)程，是移動(dòng)通

21、信數(shù)字化的基礎(chǔ) 。p語(yǔ)音編碼的意義 提高通話質(zhì)量（數(shù)字化+信道編碼糾錯(cuò)）； 提高頻譜利用率和系統(tǒng)容量（低碼率，語(yǔ)音激活技術(shù)） ；p移動(dòng)通信對(duì)語(yǔ)音編碼的要求 編碼速率低，語(yǔ)音質(zhì)量好； 有較強(qiáng)的抗噪聲干擾和抗誤碼的性能； 編譯碼延時(shí)小，總延時(shí)在 65ms 以內(nèi)； 編譯碼器復(fù)雜度低，便于大規(guī)模集成化； 功耗小，便于應(yīng)用于手持機(jī)。29語(yǔ)音編碼類型語(yǔ)音編碼類型p波形編碼器 根據(jù)話音信號(hào)的波形，采取抽樣、量化、編碼。其逼真程度好、速率高、但占用帶寬大，不適于直接用于移動(dòng)通信。 例子：PCM64kb/s, ADPCM32kb/sp聲源編碼器 在發(fā)端提取產(chǎn)生話音信號(hào)的特征參數(shù)，在收端由編碼參數(shù)重新獲得話音。

22、比特速率可以壓縮的很低，但語(yǔ)音質(zhì)量較差；p混合編碼 綜合波形編碼和聲源編碼方式形成的編碼器。 適于編碼速率中等的場(chǎng)合（適于移動(dòng)通信） GSM ：RPE-LTP CDMA：CELP/EVRC30CDMA語(yǔ)音編碼語(yǔ)音編碼 pQCELP Qualcomm公司的碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（Qualcomm Code Excited Linear Predictive Coding，QCELP）8-kbps 聲碼器, 簡(jiǎn)稱Qcelp8k。 Qcelp8k 語(yǔ)音編碼采用可變速率的編碼算法，可用速率有全速率、半速率、1/4速率和 1/8 速率，分別對(duì)應(yīng) 9600bps、4800 bps、2400bps 和 1200

23、bps 的幀速率。 Qcelp8k 性能較為優(yōu)異，成為 IS-95 CDMA 系統(tǒng)的語(yǔ)音服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng) 1，也是 CDMA2000 的語(yǔ)音編解碼器標(biāo)準(zhǔn)之一。pEVRC 1996 年 9 月正式推出的 EVRC（Enhanced Variable Rate Codec）聲碼器（IS-127），具有良好的抗干擾能力,以 8kbps 的比特速率獲得了接近于 Qcelp13k 的語(yǔ)音質(zhì)量，從而成為CDMA IS-95 的可選服務(wù)標(biāo)準(zhǔn) 3（Service Option 3），進(jìn)而也和 Qcelp8k 同時(shí)成為 CDMA2000 的語(yǔ)音服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。31信道編碼信道編碼p定義定義 對(duì)一個(gè)具有確定長(zhǎng)度的數(shù)字信號(hào)序

24、列對(duì)一個(gè)具有確定長(zhǎng)度的數(shù)字信號(hào)序列m，人為地按一，人為地按一定規(guī)則加進(jìn)定規(guī)則加進(jìn)非信息數(shù)字序列，以構(gòu)成一個(gè)碼字，然后經(jīng)調(diào)制器變換為適合信道傳輸非信息數(shù)字序列，以構(gòu)成一個(gè)碼字，然后經(jīng)調(diào)制器變換為適合信道傳輸?shù)男盘?hào)的過(guò)程。的信號(hào)的過(guò)程。p功能功能 顯著改善數(shù)字信息在數(shù)字移動(dòng)變參信道傳輸過(guò)程中由于各種噪顯著改善數(shù)字信息在數(shù)字移動(dòng)變參信道傳輸過(guò)程中由于各種噪聲和干擾而造成的誤碼，提高系統(tǒng)的可靠性。聲和干擾而造成的誤碼，提高系統(tǒng)的可靠性。32信道編碼信道編碼p數(shù)字傳輸差錯(cuò)概念 隨機(jī)錯(cuò)誤：每個(gè)碼元錯(cuò)誤概率與前后碼元無(wú)關(guān)，是獨(dú)立錯(cuò)誤； 突發(fā)錯(cuò)誤：一個(gè)碼元錯(cuò)誤往往影響前后碼元的錯(cuò)誤概率。p差錯(cuò)控制方式 前向糾

25、錯(cuò)（FEC） 發(fā)端發(fā)送具有糾錯(cuò)性能的碼，如果在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤屬于該糾錯(cuò)碼能糾的類型，則收端譯碼器不僅能檢錯(cuò)，而且能自動(dòng)糾錯(cuò)。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，幾乎都采用FEC方法，實(shí)現(xiàn)方法： 線性分組碼：BCH、FIRE、RS 非線性碼：卷積碼（糾隨機(jī)錯(cuò)誤） 反饋重傳（ARQ） 混合糾錯(cuò)33信道編碼信道編碼p信道編碼的基本原理 根據(jù)一定的規(guī)律，在待發(fā)送的信息碼元中加入一些冗余的碼元，以換取信息碼元在傳輸中的可靠性突發(fā)錯(cuò)誤： 冗余碼元：監(jiān)督（校驗(yàn)）碼元 信道編碼的目的：以加入最少的冗余碼元為代價(jià)，換取提高最大的可靠性； 按照加入冗余碼元的規(guī)律，信道編碼可以分為線性和非線性兩大類，分別稱為線性碼和非線性碼；

26、 按照監(jiān)督位完成的功能可劃分為僅具發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)功能的檢錯(cuò)碼和具有糾正差錯(cuò)功能的糾錯(cuò)碼兩類。34信道編碼類型信道編碼類型p線性分組碼 按照代數(shù)規(guī)律構(gòu)造，故又稱為代數(shù)編碼。一般可記為（n, k）碼，其中 k 為信息碼長(zhǎng)度，n 為碼組長(zhǎng)度，而監(jiān)督位長(zhǎng)度為 n-k。編碼時(shí)按每 k個(gè)信息碼元一組進(jìn)行。p卷積碼 一種非線性的有記憶編碼，是以編碼規(guī)則遵從卷積運(yùn)算而得名； 卷積碼可記為（n, k, m）碼，其中 k 表示輸入信息的路數(shù)，n 表示碼元輸出的路數(shù)， m 表示編碼器中寄存器得節(jié)數(shù)。輸出碼元 n 不僅與輸入信息位 k有關(guān)，而且與編碼器中記憶的 m 位有關(guān)，通常稱 K = m+1 為約束長(zhǎng)度（記憶長(zhǎng)度）。p

27、數(shù)字移動(dòng)通信信道編碼 GSM 和 IS-95：卷積碼 3G：話音采用卷積碼，數(shù)據(jù)既可采用卷積碼也可采用 TURBO 碼。35調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)p調(diào)制的概念 數(shù)字調(diào)制與檢測(cè)，就是基本的信息符號(hào)與適合信道傳輸?shù)牟ㄐ沃g的轉(zhuǎn)換。目的是為了使待傳輸信號(hào)的特性與傳輸信道特性匹配。p移動(dòng)通信對(duì)調(diào)制的要求 可靠性：即抗干擾性能，要求選擇誤碼率低的調(diào)制方式 有效性：要求選擇功率譜密度集中在主瓣內(nèi)、且頻譜效率高的調(diào)制方式； 易于工程實(shí)現(xiàn)：要求實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單可靠、體積小、成本低。36調(diào)制的基本性能調(diào)制的基本性能p抗干擾特性 調(diào)制最主要的特性，一般用誤碼率 Pe 來(lái)衡量；p頻譜效率（系統(tǒng)有效性） 調(diào)制的另一個(gè)主要特性，采用

28、單位頻帶在單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?（bps/Hz）來(lái)衡量；p功率效率（系統(tǒng)可靠性） 可用已調(diào)信號(hào)的平均功率、及其與峰值功率的比值（峰均比）來(lái)衡量，直接影響高功率放大器的線性度要求和動(dòng)態(tài)范圍要求等工程實(shí)現(xiàn)性能。37BPSK 和和 QPSK 調(diào)制調(diào)制p二相相移（BPSK）p四相相移（QPSK）串并變換串并變換 cos( ct)sin( ct)+-anS(t)I支路支路Q支路支路cos( ct)S(t)an38BPSK 和和 QPSK 調(diào)制調(diào)制pQPSK 信號(hào)可以看成是兩個(gè)BPSK 信號(hào)之和，具有 BPSK 信號(hào)的頻譜特征和誤碼率。pBPSK和QPSK 信號(hào)的星座圖QPSK+1BPSK-1QI+1+

29、1-10-139IQPNi1.2288McpsPNq1.2288Mcps基帶濾波基帶濾波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)s(t)A9595前向前向IS-95 調(diào)制方式：調(diào)制方式：QPSK40p95反向采用OQPSK調(diào)制pOQPSK阻止信號(hào)過(guò)零，大大減小調(diào)制信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，降低輸出功率峰均比p降低對(duì)移動(dòng)臺(tái)功放的線性要求IQPNi1.2288McpsPNq1.2288Mcps基帶濾波基帶濾波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)s(t)A1/2chip9595反向反向IS-95 調(diào)制方式：調(diào)制方式：OQPSK41移動(dòng)通信的雙工技術(shù)移動(dòng)通信的雙工技術(shù)f收信收信f發(fā)信發(fā)

30、信f收發(fā)信收發(fā)信T收信收信T發(fā)信發(fā)信tttFDDTDD42p什么是多址技術(shù)？許多移動(dòng)用戶共用一個(gè)寬帶信道。即其中任意兩用戶通過(guò)在射頻信道上的復(fù)用即共用一個(gè)載頻，從而建立各自的信道，實(shí)現(xiàn)相互通信，不影響其他用戶的通信方式。為了實(shí)現(xiàn)多址通信所采用的技術(shù)措施叫多址技術(shù)。p 多址技術(shù)實(shí)現(xiàn)的條件多址技術(shù)是建立在信號(hào)可以分割的理論上的，它包括在發(fā)射端信號(hào)的復(fù)合，接收端信號(hào)的有效分離有效分離。保證接收端信號(hào)的有效分離的條件是：確保已混合的信號(hào)內(nèi)的各個(gè)已調(diào)信號(hào)必須相互線性無(wú)關(guān)相互線性無(wú)關(guān)，且相互正交相互正交線性無(wú)關(guān)：指各個(gè)已調(diào)信號(hào)在信道中互相疊加時(shí)不會(huì)發(fā)生 相互抵消而使得接收端所需信號(hào)為零。相互正交：表示信號(hào)

31、僅與本信號(hào)點(diǎn)積時(shí)有輸出，而與其他 信號(hào)點(diǎn)積時(shí)輸出為零。多址技術(shù)多址技術(shù)43p技術(shù)要點(diǎn)：每個(gè)用戶占用一個(gè)頻率技術(shù)要點(diǎn)：每個(gè)用戶占用一個(gè)頻率p用戶識(shí)別：頻道號(hào)用戶識(shí)別：頻道號(hào)p主要技術(shù)特點(diǎn)：主要技術(shù)特點(diǎn)： 頻分多址接入方式，以頻段區(qū)分用戶 簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，適用于模擬和數(shù)字信號(hào) 以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，以頻帶劃分各種小區(qū) 需要嚴(yán)格的頻率規(guī)劃，是頻率受限和干擾受限系統(tǒng) 以頻道區(qū)分用戶地址，一個(gè)頻道傳輸一路模擬/數(shù)字話路 對(duì)功率控制的要求不嚴(yán)，硬件設(shè)備取決于頻率規(guī)劃和頻道設(shè)置 基站由多部不同載波頻率的發(fā)射機(jī)同時(shí)工作 不適宜大容量系統(tǒng)使用p典型應(yīng)用：模擬典型應(yīng)用：模擬/數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)頻

32、分多址（頻分多址（FDMA）技術(shù)）技術(shù)44p技術(shù)要點(diǎn)：每個(gè)用戶占用一個(gè)時(shí)隙技術(shù)要點(diǎn)：每個(gè)用戶占用一個(gè)時(shí)隙p用戶識(shí)別：時(shí)隙用戶識(shí)別：時(shí)隙p主要技術(shù)特點(diǎn)：主要技術(shù)特點(diǎn)： 系統(tǒng)要求嚴(yán)格的系統(tǒng)定時(shí)同步 以頻率復(fù)用為基礎(chǔ)，小區(qū)內(nèi)以時(shí)隙區(qū)分用戶 每個(gè)時(shí)隙傳輸一路數(shù)字信號(hào)，軟件對(duì)時(shí)隙動(dòng)態(tài)配置 對(duì)功率控制的要求不嚴(yán) 是時(shí)隙受限和干擾受限系統(tǒng) TDD模式下，上下行信道可以共享p典型應(yīng)用：典型應(yīng)用：GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng)時(shí)分多址（時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)）技術(shù)45pCDMA屬于二維（時(shí)、頻域）劃分屬于二維（時(shí)、頻域）劃分p用戶識(shí)別：碼字用戶識(shí)別：碼字p技術(shù)要點(diǎn)：每個(gè)用戶使用一個(gè)碼字，時(shí)間技術(shù)要點(diǎn)：每個(gè)用戶使用一個(gè)碼

33、字，時(shí)間/ /頻率共享頻率共享p主要技術(shù)特點(diǎn)：主要技術(shù)特點(diǎn)： 每個(gè)基站只需一個(gè)射頻系統(tǒng) 每個(gè)碼傳輸一路數(shù)字信號(hào) 每個(gè)用戶共享時(shí)間和頻率 是一個(gè)多址干擾受限系統(tǒng) 需要嚴(yán)格的功率控制 需要定時(shí)同步 軟容量、軟切換，系統(tǒng)容量大 抗衰落、抗多徑能力強(qiáng)p典型應(yīng)用：典型應(yīng)用： IS-95 CDMAIS-95 CDMA系統(tǒng)、系統(tǒng)、TD-SCDMATD-SCDMA系統(tǒng)、系統(tǒng)、WCDMAWCDMA系統(tǒng)、系統(tǒng)、 cdma2000cdma2000系統(tǒng)系統(tǒng)碼分多址（碼分多址（CDMA）技術(shù)）技術(shù)46qCDMA (Code Division Multiple Access，碼分多址，碼分多址) 利用不同的編碼序列識(shí)別不

34、同用戶，即使用不同的信號(hào)波形利用不同的編碼序列識(shí)別不同用戶，即使用不同的信號(hào)波形區(qū)分不同的用戶。區(qū)分不同的用戶。q擴(kuò)頻通信擴(kuò)頻通信 發(fā)端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信發(fā)端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必須的帶寬息必須的帶寬 收端采用與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)和解擴(kuò)，恢復(fù)所收端采用與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)和解擴(kuò)，恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。傳信息數(shù)據(jù)。CDMA通信原理通信原理發(fā)端發(fā)端接收端接收端擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)( (基帶基帶) )恢復(fù)出的數(shù)據(jù)恢復(fù)出的數(shù)據(jù)( (基帶基帶) )擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)流擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)流 ( (基帶信號(hào)基帶信號(hào)

35、+ + 擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻序列) )47Shanon公式 C=B*log2(1+S/N)C：信道容量，單位b/s B：信號(hào)頻帶寬度，單位HzS：信號(hào)平均功率，單位WN：噪聲平均功率，單位W結(jié)論結(jié)論l 在信道容量在信道容量C C不變的情況下，信號(hào)頻帶寬度不變的情況下，信號(hào)頻帶寬度B B與信噪比與信噪比S/NS/N完全完全可以互相交換可以互相交換l可以通過(guò)增大傳輸系統(tǒng)的帶寬以在較低信噪比的條件下獲得比可以通過(guò)增大傳輸系統(tǒng)的帶寬以在較低信噪比的條件下獲得比較滿意的傳輸質(zhì)量較滿意的傳輸質(zhì)量擴(kuò)頻通信理論基礎(chǔ)擴(kuò)頻通信理論基礎(chǔ)48擴(kuò)頻通信系統(tǒng)快速擴(kuò)頻序列快速擴(kuò)頻序列發(fā)送的慢速信息發(fā)送的慢速信息TX接收的慢速信息接

36、收的慢速信息RX快速擴(kuò)頻序列快速擴(kuò)頻序列寬帶信號(hào)寬帶信號(hào)CDMA直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻49User 1 Code 1CompositeTimeFrequency+=Direct Sequence CDMA單元二 CDMA基本原理擴(kuò)頻、解擴(kuò)中頻域時(shí)域的變化擴(kuò)頻、解擴(kuò)中頻域時(shí)域的變化50擴(kuò)頻抗干擾原理擴(kuò)頻抗干擾原理p擴(kuò)頻解調(diào)器利用本地地址碼的相關(guān)性作解擴(kuò)處理，有用信號(hào)頻譜被恢復(fù)為窄帶譜; 窄帶干擾信號(hào)則在解擴(kuò)過(guò)程中被擴(kuò)展成為寬帶譜。解調(diào)后有用信號(hào)為窄帶譜，無(wú)用信號(hào)和干擾為寬帶譜，可以借助于解調(diào)后濾波器去除帶外的無(wú)用信號(hào)，帶內(nèi)的信噪比就可以大大提高，起到了抑制干擾和無(wú)用信號(hào)的目的。擴(kuò)頻調(diào)制擴(kuò)頻調(diào)制

37、信道信道擴(kuò)頻解調(diào)擴(kuò)頻解調(diào)d (t)d (t)c (t)c (t)-Rb (t)-Rb (t)Rb (t)Rb (t)-Rc (t)Rc (t)干擾干擾-Rc (t)Rc (t)AABBCCDDy (t)yr (t)干擾干擾51q擴(kuò)頻增益擴(kuò)頻增益 擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾性能 Bw / Bs 定義：GP=Bw / Bs 擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益，反映了擴(kuò)頻系統(tǒng)信噪比的改善程度。q抗干擾容限抗干擾容限 M = Gp L + (S / N0)o 物理意義：正常通信條件下，系統(tǒng)能承受的干擾高出信號(hào)的分貝數(shù)； CDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)正常工作的最低信噪比要求為7 dB。擴(kuò)頻增益與抗干擾容限擴(kuò)頻增益與抗干擾容限52

38、p隱蔽性和保密性p抗干擾和抗多徑衰落能力強(qiáng)p實(shí)現(xiàn)多址技術(shù)、增加容量、提高頻率復(fù)用 率。p占用頻帶較寬，系統(tǒng)復(fù)雜性增加。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)53CDMA 多址方式多址方式qCDMA多址方式的特征多址方式的特征 不同的高速擴(kuò)頻碼作為不同用戶的地址碼序列 地址碼相互正交 CDMA信號(hào)在頻率、時(shí)間和空間上重疊不同用戶使用不同用戶使用不同的擴(kuò)頻碼不同的擴(kuò)頻碼54碼道碼道時(shí)間時(shí)間頻率頻率CDMAFDMA碼道碼道時(shí)間時(shí)間頻率頻率CDMAFDMATDMACDMA 多址方式多址方式（a） cdma2000 / WCDMA 多址方式結(jié)構(gòu)多址方式結(jié)構(gòu)（b） TD-SCDMA多址方式結(jié)

39、構(gòu)多址方式結(jié)構(gòu)55q具有抗干擾和抗多徑衰落的能力q系統(tǒng)容量大q覆蓋廣q小區(qū)呼吸功能q軟容量q不需要復(fù)雜的頻率分配和管理q軟切換q無(wú)需均衡器q安全、保密q存在多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)CDMA碼分多址技術(shù)特點(diǎn)碼分多址技術(shù)特點(diǎn)繼續(xù)繼續(xù)56p地址碼類型地址碼類型 用戶地址：區(qū)分不同的移動(dòng)用戶用戶地址：區(qū)分不同的移動(dòng)用戶 用戶地址碼的數(shù)量要求用戶地址碼的數(shù)量要求 各用戶間地址的正交（準(zhǔn)正交）性能要求各用戶間地址的正交（準(zhǔn)正交）性能要求 多速率（多媒體）業(yè)務(wù)地址：用于多媒體業(yè)務(wù)中區(qū)分不同類多速率（多媒體）業(yè)務(wù)地址：用于多媒體業(yè)務(wù)中區(qū)分不同類型速率的業(yè)務(wù)；型速率的業(yè)務(wù)； 質(zhì)量的要求，滿足不同速率業(yè)務(wù)之間的正交性能

40、；質(zhì)量的要求，滿足不同速率業(yè)務(wù)之間的正交性能； 信道地址：用于區(qū)分每個(gè)小區(qū)的不同信道；信道地址：用于區(qū)分每個(gè)小區(qū)的不同信道； 質(zhì)量的要求，各信道之間正交、互不干擾；質(zhì)量的要求，各信道之間正交、互不干擾； 基站地址：用于區(qū)分不同基站與扇區(qū)基站地址：用于區(qū)分不同基站與扇區(qū) 數(shù)量上有一定的要求，要求各基站間正交減少基站間干擾。數(shù)量上有一定的要求，要求各基站間正交減少基站間干擾。CDMA地地址碼類型址碼類型57pm序列序列pGolden序列序列pWalsh函數(shù)列函數(shù)列 固定序列長(zhǎng)度的固定序列長(zhǎng)度的walsh序列；序列； 變長(zhǎng)序列長(zhǎng)度的變長(zhǎng)序列長(zhǎng)度的walsh序列；序列；p正交可變擴(kuò)頻因子碼（正交可變擴(kuò)

41、頻因子碼（OVSF）常用常用CDMA地地址碼址碼58pm序列：最長(zhǎng)線性反饋移位寄存器序列。pm序列組成：n 級(jí)移位寄存器、適當(dāng)?shù)某轭^反饋和模2加法器；pN 級(jí)移位寄存器產(chǎn)生的最大長(zhǎng)度的碼序列：P = 2n 1位n級(jí)移位寄存器： 2n 1個(gè)狀態(tài)（除去全零狀態(tài)）p生成多項(xiàng)式Gn(x) = C0X0 + C1X1 + C2X2 + + CnXnm 序列概念序列概念D1 D2 D3 Dn P = 2n 1 59Out001110p 長(zhǎng)碼發(fā)生器組成最大移位寄存器序列+掩碼 p 輸出序列周期為242-1 （沒(méi)有全0狀態(tài)）p 當(dāng)掩碼不同時(shí)，輸出相位不同p長(zhǎng)碼的作用 長(zhǎng)碼在前向用作擾碼加密 控制功率控制比特的

42、插入 長(zhǎng)碼在反向提供信道化m- 序列序列IS-95 長(zhǎng)碼序列的產(chǎn)生長(zhǎng)碼序列的產(chǎn)生60p 短碼短碼為一周期215 的m-序列 在m-序列中增加了一個(gè)全0狀態(tài) 每個(gè)基站在短碼中指配一個(gè)時(shí)間偏置 系統(tǒng)利用PN短碼的時(shí)間偏置來(lái)區(qū)別小區(qū) 可允許所有Walsh碼在各小區(qū)復(fù)用 系統(tǒng)規(guī)定PN碼最小偏移值為64chips，可以有512個(gè)時(shí)間偏置來(lái)作小區(qū)識(shí)別p導(dǎo)頻偏置 每個(gè)基站利用導(dǎo)頻信號(hào)PN序列的時(shí)間偏置來(lái)識(shí)別一個(gè)前向CDMA信道 相同的導(dǎo)頻信號(hào)PN序列在一個(gè)基站用于所有CDMA信道。PNaPNcPNbIS-95 短碼與導(dǎo)頻偏置短碼與導(dǎo)頻偏置61p一種一種m序列的復(fù)合碼序列的復(fù)合碼 將周期相等，并經(jīng)過(guò)優(yōu)選的兩個(gè)

43、m序列進(jìn)行模2加組合形成新的序列；p2n + 1個(gè)個(gè)Gold序列序列 兩個(gè)m序列共有2n 1不同的相對(duì)位移 兩個(gè)產(chǎn)生Gold序列的m序列優(yōu)選對(duì)pWCDMA使用使用Gold序列作為擾碼（上行序列作為擾碼（上行25階，下行階，下行18階）階）Gold 序列序列碼發(fā)生器 1碼發(fā)生器 2時(shí)鐘62q一種非正弦的完備正交函數(shù)系一種非正弦的完備正交函數(shù)系 兩種取值（-1、+1或0、1） 沃爾什函數(shù)族中，兩兩之間的互相關(guān)函數(shù)為“0”，它們之間是完全正交的。q哈達(dá)碼矩陣H與沃爾什函數(shù)沃爾什函數(shù) +l和 -l元素構(gòu)成的正交方陣 H中任意兩行或兩列這些函數(shù)互相正交 一般關(guān)系式Walsh（沃爾什）函數(shù)（沃爾什）函數(shù)

44、2NNNNNHHHHH1000 111122HH或，WALSH CODES # - 64-Chip Sequence - 0 000000000 1 111110101 2 111110011 3 111100110 4 111101111 5 111111010 6 111111100 7 111101001 8 11111111111111111111 9 11010101010 11110110011 11111100112 1111111111111111000013 11010010114 01100001115 11111011016 1111111111111111111117

45、11010101018 11111110019 11101100120 11111111021 11111010122 11111101123 11001011024 111111111111111111111110000000025 10101010126 11011001127 11110011028 10000111129 11101101030 11111110031 11110100132 111111111111111111111111111111133 11110101034 11100110035 11001100136 11111000037 11010010138 1111

46、1101139 01001011040 111111111111111111111110000000041 00101010142 11111101143 11111011044 11111111145 11101101046 11011110047 11111100148 111111111111111111111111110000049 11101010150 11011001151 10110011052 11100111153 11111101054 11111110055 11110100156 1111111111111111111157 11010101058 111001100

47、59 11111100160 11111000061 11010010162 11100001163 11001011063Walsh 00102030405060IS-95 CDMA Walsh碼碼Walsh 6364pIS-95前向鏈路采用64階Walsh函數(shù)作為擴(kuò)頻函數(shù)，Walsh碼是正交碼；pIS-95在反向鏈路上采用Walsh碼作為正交多進(jìn)制調(diào)制； 由編碼器輸出的數(shù)據(jù)每六個(gè)比特對(duì)應(yīng)一個(gè)Walsh碼（6符號(hào)變換到64個(gè)符號(hào)） 數(shù)據(jù)由28.8kbps擴(kuò)展到307.2kbps6 symbol64*64矩陣64iw2012345DDDDDDi 01010164 階正交階正交Walsh 函數(shù)函

48、數(shù)Walsh函數(shù)函數(shù)65全正交可變長(zhǎng)度擴(kuò)頻碼（全正交可變長(zhǎng)度擴(kuò)頻碼（OVSF） WCDMA系統(tǒng)為了支持多速率、多業(yè)務(wù)，只有通過(guò)可變擴(kuò)頻比才能系統(tǒng)為了支持多速率、多業(yè)務(wù)，只有通過(guò)可變擴(kuò)頻比才能達(dá)到同一要求的信道速率。達(dá)到同一要求的信道速率。 同一小區(qū)中，各移動(dòng)用戶可在相同頻段同時(shí)發(fā)送不同的多媒體業(yè)務(wù)同一小區(qū)中，各移動(dòng)用戶可在相同頻段同時(shí)發(fā)送不同的多媒體業(yè)務(wù)（速率不一樣），為防止多用戶信道之間的干擾，必須設(shè)計(jì)一類適（速率不一樣），為防止多用戶信道之間的干擾，必須設(shè)計(jì)一類適合于多速率業(yè)務(wù)和不同擴(kuò)頻比的正交信道地址碼，即合于多速率業(yè)務(wù)和不同擴(kuò)頻比的正交信道地址碼，即OVSF碼。碼。 OVSF碼是碼是W

49、CDMA系統(tǒng)的地址碼，用于擴(kuò)頻操作。系統(tǒng)的地址碼，用于擴(kuò)頻操作。 OVSF碼是一組長(zhǎng)短不同的碼，低速率的擴(kuò)頻比大，碼組長(zhǎng)，而高碼是一組長(zhǎng)短不同的碼，低速率的擴(kuò)頻比大，碼組長(zhǎng)，而高速率的擴(kuò)頻比小，碼組短。在速率的擴(kuò)頻比小，碼組短。在WCDMA中，最短碼組為中，最短碼組為4位，最長(zhǎng)位，最長(zhǎng)碼組為碼組為256位。但無(wú)論碼組長(zhǎng)度是否一致，各長(zhǎng)短碼組間仍然保持正位。但無(wú)論碼組長(zhǎng)度是否一致，各長(zhǎng)短碼組間仍然保持正交性，避免了不同速率業(yè)務(wù)信道之間產(chǎn)生相互干擾。交性，避免了不同速率業(yè)務(wù)信道之間產(chǎn)生相互干擾。qOVSF（Orthogonal Variable Spreading Factor codes）66全

50、正交可變長(zhǎng)度擴(kuò)頻碼（全正交可變長(zhǎng)度擴(kuò)頻碼（OVSF） 3G系統(tǒng)擴(kuò)頻操作使用的是OVSF 碼（Walsh函數(shù)的一種，變長(zhǎng)Walsh 碼） 假設(shè)用C表示系統(tǒng)所使用的擴(kuò)頻序列OVSF信道化碼，其兩個(gè)下標(biāo)代表碼字的長(zhǎng)度和序號(hào)，OVSF信道化碼可表示為：12,212,212,212,21 ,21 ,21 ,21 ,20,20,20,20,21)1(2),1(22)1(2),1(23),1(22),1(21),1(20),1(20, 10, 10, 10, 11 , 20, 20, 1.11111nnnnnnnnnnnnnnnnCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCnnnnnnnnpOVSF（

51、Orthogonal Variable Spreading Factor codes）67OVSFq碼長(zhǎng)為碼長(zhǎng)為8位的位的OVSF結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)68OVSFOVSF碼的碼樹(shù)結(jié)構(gòu)形象表現(xiàn)了以上運(yùn)算關(guān)系；為分析方便，將信道化碼記作CSF,k，其中SF是該碼字的擴(kuò)頻因子，k 是碼字序號(hào)，且有0 k SF-1。11 -11 11 1 1 11 1 -1 -11 -1 1 -11 -1 -1 1C1,0C2,0C2,1C4,0C4,1C4,2C4,3SF = 1SF = 2SF = 469變長(zhǎng)變長(zhǎng)Walsh碼碼64481632129600 1920038400 76800 153600307200614400

52、Data rate -bps-cdma2000 1x 系統(tǒng)針系統(tǒng)針對(duì)不同的數(shù)據(jù)速率采對(duì)不同的數(shù)據(jù)速率采用不同的用不同的Walsh碼碼W01 =1W02 =11W12 =1-1W04 =1111W24 =11-1-1W14 =1-11-1W34 =1-1-11W08 =11111111W48 =1111-1-1-1-1W28 =11-1-111-1-1W68 =11-1-1-1-111W18 =1-11-11-11-1W58 =1-11-1-11-11W38 =1-1-111-1-11W78 =1-1-11-111-1( W016 ,W816)( W416 ,W1216 )( W216 ,W14

53、16 )( W616 ,W1416 )( W116 ,W916 )( W516 ,W1316 )( W316 ,W1116 )( W716 ,W1516 )70q變長(zhǎng)Walsh碼數(shù)學(xué)特征 長(zhǎng)度一定的Walsh碼組，包含的碼字總數(shù)與其長(zhǎng)度相等。 Walsh碼字的長(zhǎng)度是2的整數(shù)次冪。 長(zhǎng)度相同或不同的Walsh碼字之間相互正交，其相關(guān)值為0。 Walsh碼可變長(zhǎng)性質(zhì)可適應(yīng)通信中多速率業(yè)務(wù)，其正交性可減少信道間干擾。q變長(zhǎng)Walsh碼應(yīng)用限制要求 變長(zhǎng)Walsh碼樹(shù)每一級(jí)都定義了一個(gè)擴(kuò)頻因子SF ，但需注意的是并非碼樹(shù)中每一個(gè)碼都能同時(shí)使用； 如果碼樹(shù)中某一級(jí)某一條樹(shù)枝被使用，則必須保證該樹(shù)枝左邊直

54、到根節(jié)點(diǎn)的所有碼都沒(méi)被使用，并且該樹(shù)枝右邊的所有子樹(shù)的碼也不能再被使用。變長(zhǎng)變長(zhǎng)Walsh碼碼71第三代移動(dòng)通信第三代移動(dòng)通信p第三代移動(dòng)通信概述第三代移動(dòng)通信概述pCDMA通信技術(shù)基礎(chǔ)通信技術(shù)基礎(chǔ)pcdma2000技術(shù)技術(shù)pWCDMA技術(shù)技術(shù)pTD-SCDMA技術(shù)技術(shù)72cdma2000 技術(shù)技術(shù)pcdma2000標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)pcdma2000網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)pIS-95簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介pcdma2000物理層技術(shù)物理層技術(shù)pcdma2000-1x EVDO技術(shù)技術(shù)73CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)p90年代初，Qualcomm公司首次將CDMA技術(shù)引入民用通信領(lǐng)域;p1993年，第一個(gè)CDM

55、A標(biāo)準(zhǔn)IS95發(fā)布；p1996年，CDMA標(biāo)準(zhǔn)IS95A發(fā)布；p2000年，CDMA2000-1X標(biāo)準(zhǔn)IS-2000 Release 0 、Release A出臺(tái)；p2000年，1XEV-DO (Data Only) 與IS-95 A、B、cdma2000 1X RTT同一頻段 前向峰值數(shù)據(jù)速率2.4 Mbps；反向峰值數(shù)據(jù)速率153.6bpsp2003年，1xEV-DV 與IS95-A/B 以及cdma2000 1X RTT系統(tǒng)后向兼容 前向和反向均高于IMT2000要求的數(shù)據(jù)速率 前向4.8 Mbps ，反向 614 Kbps 74CDMA2000空中接口技術(shù)演進(jìn)空中接口技術(shù)演進(jìn)75CDM

56、A20001xRel 0CDMA20001xRel ACDMA20001xRel BCDMA20001xRel CCDMA2000HRPDRel 0IS-95-ATIA/EIA-95-BCDMA20001xRel DCDMA2000 HRPDRev A“1xEV-DV”“1xEV-DO”CDMA2000 HRPDRev BCDMA2000標(biāo)準(zhǔn)家族演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)家族演進(jìn)76qcdma2000-1X cdma2000-1X（第一階段）采用擴(kuò)頻速率為（第一階段）采用擴(kuò)頻速率為SR1 SR1指前向信道和反向信道均用碼片速率指前向信道和反向信道均用碼片速率1.2288Mbit/s的單載的單載波直接序列擴(kuò)頻方式

57、。波直接序列擴(kuò)頻方式。 SR1可方便地與可方便地與IS-95(A/B)后向兼容，實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。后向兼容，實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。 在某些需求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)且容量不夠的在某些需求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)且容量不夠的cdma-IS95蜂窩上，用蜂窩上，用相同載波部署相同載波部署cdma2000-1X系統(tǒng)，減少了用戶和運(yùn)營(yíng)商的投資。系統(tǒng)，減少了用戶和運(yùn)營(yíng)商的投資。 cdma2000-1X采用了反向相干解調(diào)、快速前向功控、發(fā)送分集、采用了反向相干解調(diào)、快速前向功控、發(fā)送分集、Turbo編碼等新技術(shù)，其容量比編碼等新技術(shù)，其容量比IS-95大為提高。大為提高。 在相同條件下，對(duì)普通話音業(yè)務(wù)而言，容量大致為在相同條件下，對(duì)普通話

58、音業(yè)務(wù)而言，容量大致為IS-95系統(tǒng)系統(tǒng)的兩倍。的兩倍。 cdma2000系列系列77qcdma2000-3X cdma2000-3X 是采用擴(kuò)頻速率是采用擴(kuò)頻速率SR3的的cdma2000系統(tǒng)系統(tǒng) SR3的技術(shù)特點(diǎn)是前向信道采用的技術(shù)特點(diǎn)是前向信道采用3個(gè)載波的多載波調(diào)制方式個(gè)載波的多載波調(diào)制方式 SR3每個(gè)載波均采用每個(gè)載波均采用1.2288Mbit/s直接序列擴(kuò)頻，其反向信道則采用碼直接序列擴(kuò)頻，其反向信道則采用碼片速率為片速率為3.6864Mbit/s的直接擴(kuò)頻的直接擴(kuò)頻 cdma2000-3X的信道帶寬為的信道帶寬為3.75MHz，最大用戶比特率為，最大用戶比特率為1.0368Mbi

59、t/s。q高速數(shù)據(jù)率高速數(shù)據(jù)率HDR (cdma2000-1XEV) cdma2000-1XEV) 是一種依托是一種依托cdma2000-1X的增強(qiáng)型的增強(qiáng)型3G系統(tǒng)系統(tǒng) 除基站信號(hào)處理部份及用戶手持終端不同外，能與除基站信號(hào)處理部份及用戶手持終端不同外，能與cdma2000-1X共享原共享原有的系統(tǒng)資源。有的系統(tǒng)資源。 可在可在1.25MHz帶寬內(nèi)，前向鏈路達(dá)到帶寬內(nèi)，前向鏈路達(dá)到2.4Mbit/s，反向鏈路上可提供，反向鏈路上可提供153.6kbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持高速分組業(yè)務(wù)，適于移動(dòng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持高速分組業(yè)務(wù)，適于移動(dòng)IP 。 cdma2000系列系列78MS: 移動(dòng)臺(tái) BTS:

60、 基站BSC: 基站控制器 MSC: 移動(dòng)交換中心HLR : 歸屬位置寄存器 VLR: 拜訪位置寄存器PCF: 分組數(shù)據(jù)控制功能 PDSN: 分組數(shù)據(jù)控制節(jié)點(diǎn) HA: 歸屬代理 FA: 外地代理 SCP: 業(yè)務(wù)控制點(diǎn) Radius: 遠(yuǎn)程認(rèn)證撥入用戶業(yè)務(wù)AbisA1(信令)A2(業(yè)務(wù))A11(信令)A10(業(yè)務(wù))A3(信令&業(yè)務(wù))A7(信令)概述概述cdma2000網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)79MSC/VLRGMSC HLR/AuCPDSN PSTNGPRS IP骨干網(wǎng)SS7 SCPBSSHAA1/A2BSSAPSCCPMTPPhysical layerIP backbone networkA10/A1