《移動(dòng)通信新技術(shù)CDMA》

移動(dòng)通信新技術(shù)--CDMA第1章移動(dòng)通信信道與移動(dòng)用戶(hù)第2章多址技術(shù)與擴(kuò)頻通信第3章IS-95碼分多址系統(tǒng)

第4章（3G）移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-2000

簡(jiǎn)介吳老師：這章的內(nèi)容因?yàn)樵贕SM課程里我們已經(jīng)做了錄象，所以這部分不需要重復(fù)講授了。是否有不一樣的地方？下一頁(yè)<<第1章移動(dòng)通信信道與移動(dòng)用戶(hù)

第2章

多址技術(shù)與擴(kuò)頻通信

多址技術(shù)的基本概念

擴(kuò)頻通信的基本概念

擴(kuò)頻通信的主要優(yōu)缺點(diǎn)

下一頁(yè)>>上一頁(yè)>>2.1多址技術(shù)的基本概念

目的原理實(shí)現(xiàn)方式典型范例

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--目的--

由于移動(dòng)用戶(hù)在不斷的隨機(jī)移動(dòng)，建立它們之間的通信，首先必須引入?yún)^(qū)分與識(shí)別動(dòng)態(tài)用戶(hù)地址的多址技術(shù)。

下一頁(yè)>>上一頁(yè)>>--原理--上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--實(shí)現(xiàn)方式--正交信號(hào)的正交劃分與設(shè)計(jì)，具體是通過(guò)信號(hào)的正交參量λi（i=1,2,…,n）的劃分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（1）在發(fā)送端：設(shè)計(jì)一組相互正交的信號(hào)參量其中：:為第i個(gè)用戶(hù)地址的信號(hào)；:為第i個(gè)用戶(hù)信號(hào)的正交參量；:為第i個(gè)用戶(hù)地址的保護(hù)區(qū)。下一頁(yè)>>上一頁(yè)>>（2.1）（2.2）--實(shí)現(xiàn)方式--（續(xù)）式（2.1）是理論上表達(dá)式;式（2.2）則是考慮到實(shí)際情況后的實(shí)際劃分表達(dá)式。而且，正交參量應(yīng)滿(mǎn)足

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>1當(dāng)i=j時(shí)0當(dāng)i

j時(shí)λi·λj=（2.3）--實(shí)現(xiàn)方式--（續(xù)）（2）在接收端：設(shè)計(jì)一個(gè)正交信號(hào)識(shí)別器。如圖2.1所示。

圖2.1正交信號(hào)識(shí)別器原理圖

下一頁(yè)>>上一頁(yè)>>--典型范例--當(dāng)λi=ΔFi時(shí)，稱(chēng)為頻分多址FDMA。如圖2.2所示。圖2.2頻分多址原理圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--典型范例--（續(xù)）在移動(dòng)通信中，最典型的頻分多址方式有：北美：800MHz的AMPS體制；歐洲與我國(guó)：900MHz的TACS體制。

下一頁(yè)>>上一頁(yè)>>--典型范例--（續(xù)）當(dāng)λi=ΔTi時(shí)，稱(chēng)為時(shí)分多址TDMA。如圖2.3所示。圖2.3時(shí)分多址原理圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--典型范例--（續(xù)）在移動(dòng)通信中，最典型的時(shí)分多址方式有：GSM900，它是歐洲與我國(guó)等采用的體制；D-AMPS，它是北美等采用的體制；PDC，它是日本采用的體制。下一頁(yè)>>上一頁(yè)>>--典型范例--（續(xù)）當(dāng)λi=ci時(shí)，稱(chēng)為碼分多址CDMA。它有兩種主要形式：直擴(kuò)碼分DS-CDMA：多用于民用；時(shí)頻編碼、跳頻等：多用于軍事。對(duì)于直擴(kuò)碼分多址DS-CDMA形式如圖2.4所示。圖2.4直擴(kuò)碼分多址原理圖

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--典型范例--（續(xù)）CDMA與FDMA，TDMA劃分形式不一樣頻分FDMA與時(shí)分TDMA均屬于一維多址劃分；碼分多址CDMA是屬于時(shí)頻二維域上的劃分。CDMA的所有用戶(hù)均占有同一整個(gè)頻段ΔF與同一整個(gè)時(shí)隙ΔT，而劃分不同地址的正交參量既不是頻段也不是時(shí)隙，而是不同地址信號(hào)碼組的自相關(guān)與互相關(guān)函數(shù)，具體實(shí)現(xiàn)將在后面介紹。

下一頁(yè)>>上一頁(yè)>>--典型范例--（續(xù)）另一種碼分形式為時(shí)頻編碼或稱(chēng)跳頻，如圖2.5所示。圖2.5時(shí)頻編碼擴(kuò)頻多址原理圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--典型范例--（續(xù)）在時(shí)頻編碼或跳頻方式中，它將整個(gè)時(shí)域ΔT劃分為若干個(gè)子時(shí)域ΔTi（i=1,2,…，n），同樣又將整個(gè)頻段ΔF劃分為若干個(gè)子頻段ΔFi（i=1,2,…，n）。然而每個(gè)用戶(hù)在不同的時(shí)隙占用不同的頻段即在時(shí)頻二維的子區(qū)域內(nèi)跳動(dòng)，稱(chēng)為時(shí)頻編碼?；蛘呖梢钥醋靼磿r(shí)間順序在不同頻段上跳動(dòng)，稱(chēng)為跳頻。下一頁(yè)>>上一頁(yè)>>2.2擴(kuò)頻通信的基本概念

擴(kuò)頻碼分多址是數(shù)字移動(dòng)通信中的一種多址接入方式，特別是在第三代移動(dòng)通信中，它已成為最主要的多址接入方式。擴(kuò)頻通信確切地說(shuō)稱(chēng)為擴(kuò)譜通信更為恰當(dāng)，因?yàn)楸粩U(kuò)展的是信號(hào)頻譜帶寬，不過(guò)習(xí)慣上均稱(chēng)為擴(kuò)頻，它是一類(lèi)寬帶通信系統(tǒng)。它的主要特征是：擴(kuò)頻前的信息碼元帶寬遠(yuǎn)小于擴(kuò)頻后的擴(kuò)頻碼序列（chip）的帶寬。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>2.2擴(kuò)頻通信的基本概念（續(xù)）窄帶和寬帶通信系統(tǒng)擴(kuò)頻通信的基本原理直擴(kuò)式碼分多址DS-CDMA跳頻直擴(kuò)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--窄帶和寬帶通信系統(tǒng)--

定義：設(shè)R為待傳送信息碼元速率，T為信息碼元的持續(xù)時(shí)間，F(xiàn)為傳送信號(hào)擴(kuò)頻碼序列（chip）所占用的帶寬。

若R·T=F·T≈1時(shí)，即當(dāng)R=F，或者F=2R時(shí)，稱(chēng)為一般窄帶通信系統(tǒng)，在通常數(shù)字通信系統(tǒng)中，移頻、移相均屬窄帶通信系統(tǒng)。若F>>R，即=10～106（10～60dB），則稱(chēng)該系統(tǒng)為寬帶通信系統(tǒng)。

寬帶通信系統(tǒng)是窄帶系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)頻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。碼分多址CDMA就是一類(lèi)典型的擴(kuò)頻寬帶通信系統(tǒng)。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻通信的基本原理--

由通信原理與信息論中的著名Shannon公式C=FTlg（1+）（見(jiàn)圖2.6）。

公式中：F：限頻帶寬；T：限時(shí)時(shí)隙，一般在通信原理中取T=1；：為功率信噪比；C：信道容量。

圖2.6信道容量C的直觀圖示上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻通信的基本原理--

（續(xù)）這一公式指出一個(gè)限時(shí)（T）限頻（F）限功率（S）的連續(xù)白色高斯信道。其信道容量可以形象的用3個(gè)主要信號(hào)參量所決定的體積來(lái)表示。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻通信的基本原理--（續(xù)）3個(gè)參量F、T與lg（1+）所構(gòu)成體積，當(dāng)容積C不變時(shí)，具有“可塑性”。即3個(gè)參量之間可以互換。這一辯證關(guān)系實(shí)質(zhì)性的揭示，為眾多新型通信體制的建立打開(kāi)了創(chuàng)新之門(mén)。擴(kuò)頻通信就是其中最典型的一個(gè)實(shí)例。

在移動(dòng)通信中，信噪比是最主要的矛盾，為了提高信噪比，可以不惜一切手段。其中Shannon公式指出：可以采用頻帶F來(lái)?yè)Q取信噪比，即當(dāng)C不變時(shí)，增加頻帶F可以降低接收機(jī)接收的信噪門(mén)限值lg（1+）。這就是擴(kuò)頻通信的基本原理，即用頻帶換取信噪比。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)式碼分多址DS-CDMA--

下面以一個(gè)最簡(jiǎn)單的7位m序列為例，按照m序列定義：m=7=2n-1=23-1，即它可以由最簡(jiǎn)單的三級(jí)移位寄存器產(chǎn)生7位的m序列的偽隨機(jī)碼序列：1１１-1-11-1。其擴(kuò)頻前、后波形圖如圖2.7所示。

圖2.7擴(kuò)頻波形原理圖

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)式碼分多址DS-CDMA--（續(xù)）在不考慮多徑影響時(shí)，假如我們?nèi)〈薽序列七位碼元的不同移位（向左移）構(gòu)成7個(gè)不同用戶(hù)的地址碼，這時(shí)，信道假設(shè)為理想無(wú)多徑信道，則有：C1=111-1-11-1C2=11-1-11-11C3=1-1-11-111C4=-1-11-1111C5=-11-1111-1C6=1-1111-1-1C7=-1111-1-11C8=111-1-11-1上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)式碼分多址DS-CDMA--（續(xù)）顯然，移至八位以上就產(chǎn)生循環(huán)重復(fù)即c1=c8，c2=c9……。故該偽隨機(jī)碼周期為7。擴(kuò)頻后速率提高了七倍或者說(shuō)頻帶增大了七倍，對(duì)于理想無(wú)多徑信道擴(kuò)頻后，通過(guò)擴(kuò)頻碼移位可提供7個(gè)不同用戶(hù)，其有效性沒(méi)有降低。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)式碼分多址DS-CDMA--（續(xù)）這時(shí)可利用DS-CDMA的m序列自相關(guān)特性來(lái)區(qū)分與識(shí)別用戶(hù)多址。上述七位m序列擴(kuò)頻碼的自相關(guān)函數(shù)如圖2.8所示。圖2.8m=7=23-1序列的自相關(guān)函數(shù)圖

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)式碼分多址DS-CDMA——（續(xù)）由上述相關(guān)函數(shù)圖形可見(jiàn)只有當(dāng)發(fā)端、收端是同一用戶(hù)地址碼時(shí)（即時(shí)間移位對(duì)齊時(shí)），自相關(guān)函數(shù)輸出最大為7；當(dāng)收、發(fā)不是同一用戶(hù)地址碼時(shí)（即時(shí)間移位錯(cuò)開(kāi)一至六位時(shí)），其自相關(guān)函數(shù)輸出均為-1。因此利用這一自相關(guān)特性可以實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)通信多址接入技術(shù)中，尋找屬于自己用戶(hù)的地址。這時(shí)，從抗干擾看，通過(guò)擴(kuò)頻碼移位對(duì)齊后，七倍擴(kuò)頻碼（chip）信號(hào)能量通過(guò)相關(guān)運(yùn)算能集中到對(duì)齊位的某一個(gè)擴(kuò)頻碼（chip）上，與擴(kuò)頻前相比，其抗干擾性增大七倍以上。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)式碼分多址DS-CDMA--（續(xù)）DS-CDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖如圖2.9所示。圖2.9系統(tǒng)發(fā)、收端實(shí)現(xiàn)框圖它與傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)相比較發(fā)端多了擴(kuò)頻調(diào)制；收端多了擴(kuò)頻解擴(kuò)。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--跳頻--

跳頻是將待傳送碼元的載波分量隨著時(shí)間順序受一個(gè)偽隨機(jī)序列控制而隨機(jī)跳動(dòng)。下面給出一個(gè)6個(gè)時(shí)隙7個(gè)載波跳頻系統(tǒng)，如圖2.10所示。圖2.10跳頻原理圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--跳頻--

（續(xù)）跳頻的具體實(shí)現(xiàn)方框圖如圖2.11所示。圖2.11跳頻、發(fā)、收端實(shí)現(xiàn)框圖

跳頻體制，抗人為干擾能力強(qiáng)，保密，但實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜。因此多用于軍事通信中。另外還有其他類(lèi)似的跳時(shí)、時(shí)頻相調(diào)制以及各類(lèi)混合體制等。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)--

處理增益G

它表示擴(kuò)頻系統(tǒng)解擴(kuò)后信噪比改善程度；另有兩類(lèi)等效定義：表示發(fā)送端碼元擴(kuò)展的倍數(shù)信號(hào)帶寬擴(kuò)展的倍數(shù)；

它可用下列公式表示

其中：RPN、R分別表示偽碼速率和信息碼速率；：FPN、B分別表示偽碼帶寬與信息碼帶寬。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)--（續(xù)）干擾容限M它表示在正常工作的條件下，接收機(jī)輸入端所能承受的干擾比信號(hào)高出的分貝數(shù)值：其中：Ls為實(shí)際傳輸路徑損耗（dB）M值直觀反映了擴(kuò)頻系統(tǒng)接收機(jī)所允許的干擾最大強(qiáng)度值（用分貝表示）。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--直擴(kuò)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)--（續(xù)）例：某擴(kuò)頻系統(tǒng)若已知：G=21dB，Ls=5dB，10lg()out=6dB則有：M=21-5-6=10dB它說(shuō)明該擴(kuò)頻系統(tǒng)最大承受干擾為10dB，即允許最大干擾比信號(hào)強(qiáng)10倍。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>2.3擴(kuò)頻通信的主要優(yōu)缺點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--主要優(yōu)點(diǎn)--

抗干擾能力強(qiáng)且G越大；抗干擾能力越強(qiáng)，抗白噪聲、抗單頻窄帶干擾、抗人為干擾、抗跟蹤干擾、抗寬帶的等效白噪聲的多址與多徑干擾能力都很強(qiáng)。擴(kuò)頻系統(tǒng)抗干擾性強(qiáng)的物理解釋?zhuān)簩?duì)于數(shù)字通信系統(tǒng)，則

可見(jiàn)：誤碼率Pe與功率信噪比及信號(hào)基數(shù)FT成反比。且當(dāng)Pe不變時(shí)，∝。所以當(dāng)F·T=10～106時(shí)，在保證一定Pe時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)在很低的值下進(jìn)行通信，即允許很強(qiáng)的干擾。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--主要優(yōu)點(diǎn)--（續(xù)）保密性能強(qiáng)無(wú)論是直擴(kuò)還是跳頻，擴(kuò)頻后其頻譜均為近似白噪聲，因此具有良好的保密性能。同時(shí)對(duì)于數(shù)字化用戶(hù)，還可以進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)字式用戶(hù)加密。低功率譜密度由于擴(kuò)頻屬于寬帶系統(tǒng)，頻帶越寬，功率譜密度就越低，因此它具有良好的隱蔽性能。且對(duì)其他通信系統(tǒng)及對(duì)人體的干擾與影響也小。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--主要優(yōu)點(diǎn)--（續(xù)）易于實(shí)現(xiàn)大容量多址通信時(shí)頻二維地址劃分使?jié)撛诘刂窋?shù)增大?？垢蓴_能力強(qiáng)與低功率密度對(duì)于干擾受限系統(tǒng)，將允許接納更多的用戶(hù)數(shù)。

易于實(shí)現(xiàn)精確定時(shí)與測(cè)距因此被廣泛用于雷達(dá)、導(dǎo)航、通信、測(cè)距等系統(tǒng)。適合于變參信道的無(wú)線(xiàn)通信擴(kuò)頻系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)多種形式分集接收并提高抗干擾性。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--主要缺點(diǎn)--

占用信號(hào)頻帶寬擴(kuò)頻后的碼序列（chip）帶寬遠(yuǎn)大于擴(kuò)頻前的信息序列帶寬。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。在時(shí)變信道中實(shí)現(xiàn)同步較為困難。目前受尋找地址碼數(shù)量上的限制，實(shí)現(xiàn)大容量通信仍存在一定困難。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>第3章IS-95碼分多址系統(tǒng)

IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介

IS-95中的RAKE接收技術(shù)

IS-95中的功率控制

IS-95中的切換技術(shù)

IS-95中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.1IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介

美國(guó)QUALCOMM公司研制的IS-95CDMA體制是一類(lèi)直擴(kuò)碼分多址（DS-CDMA）的蜂窩通信系統(tǒng)。也是世界上第一個(gè)民用的碼分多址CDMA蜂窩通信系統(tǒng)。下面將簡(jiǎn)要介紹IS-95，主要介紹多址技術(shù)、可靠性（抗干擾性）、有效性（系統(tǒng)容量）。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.1IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)采用多種手段提高可靠性（抗干擾性）利用基站的GPS實(shí)現(xiàn)下行同步碼分增加系統(tǒng)容量的主要手段

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>圖3.1CDMA系統(tǒng)的信道示意圖3.1IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介（續(xù)）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>下一頁(yè)>>圖3.2N-CDMA系統(tǒng)正向信道分配圖3.1IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介（續(xù)）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>下一頁(yè)>>圖3.3N-CDMA系統(tǒng)反向信道分配圖3.1IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介（續(xù)）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>圖3.4正向CDMA信道結(jié)構(gòu)3.1IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介（續(xù)）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>圖3.5反向CDMA信道結(jié)構(gòu)3.1IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介（續(xù)）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>圖3.6發(fā)信方向基帶信號(hào)處理結(jié)構(gòu)

3.1IS-95CDMA體制簡(jiǎn)介（續(xù)）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)--

采用三種類(lèi)型正交（準(zhǔn)正交）碼以區(qū)分三個(gè)不同層次的地址：

用戶(hù)地址碼信道地址碼基站地址碼

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)—--用戶(hù)地址碼（1）為了容納更多的用戶(hù)，地址碼的數(shù)量是主要矛盾。（2）用戶(hù)地址碼是由移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生的，主要用于上行（反向）信道中。（3）地址碼結(jié)構(gòu)：為了保證數(shù)量，因此選用：超長(zhǎng)m=242-1序列為基礎(chǔ)；在整個(gè)IS-95中超長(zhǎng)m=242-1序列的結(jié)構(gòu)是唯一不變的；不同移動(dòng)臺(tái)用戶(hù)隨機(jī)分配一個(gè)延遲初相，并再與該移動(dòng)臺(tái)電子序號(hào)ESN作掩碼模二加形成不同相位的地址碼；延遲相位初相與作掩碼用的移動(dòng)臺(tái)ESN是一一相對(duì)應(yīng)的。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)—--用戶(hù)地址碼（續(xù)）（4）掩碼有三大類(lèi)型：

上行業(yè)務(wù)信道公用長(zhǎng)碼掩碼；接入信道掩碼；專(zhuān)用長(zhǎng)碼保密算法掩碼（上、下行）。（5）上行業(yè)務(wù)信道公用長(zhǎng)碼掩碼格式如下：41位32位31位置換前：ESN=（E31E30E29…E2E1E0）；置換后：ESN=（E0E31E22E13E4…E18E9）。置換目的在于置亂以防止連續(xù)ESN間大的相關(guān)性。

1100011000

置換后的電子序號(hào)ESN

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)—--用戶(hù)地址碼（續(xù)）（6）接入信道的掩碼格式如下：41位333228272524980

ACN為接入信道號(hào)（28至32號(hào)）；PCN為該移動(dòng)臺(tái)目前所屬尋呼信道號(hào)（25至27號(hào)）；BASE-ID為目前基站的識(shí)別碼（9至24號(hào)）；PILOT-PN為前向（下行）CDMA信道的導(dǎo)頻偏置（0至8號(hào)）。

（7）超長(zhǎng)碼m=242-1序列發(fā)生器結(jié)構(gòu)如圖3.7所示。圖3.7

超長(zhǎng)碼m=242-1序列發(fā)生器結(jié)構(gòu)11000111

ACN

PCN

BASE～I(xiàn)D

PILOT～PN

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)—--用戶(hù)地址碼（續(xù)）（8）特點(diǎn)：用超長(zhǎng)碼的64位局部自相關(guān)特性代替64位偽碼PN序列的自相關(guān)、互相關(guān)特性。

（9）上述超長(zhǎng)碼的生成多項(xiàng)式為：F（x）=x42+x35+x33+x31+x27+x26+x25+x22+x21+x19+x18+x17+x16+x10+x7+x6+x5+x3+x2+x+1且在整個(gè)IS-95系統(tǒng)中，上述多項(xiàng)式是唯一的。（10）下行中，將m=242-1序列速率為12288Mbit/s作64分頻后，再對(duì)塊交織后的信息碼流進(jìn)行擾碼。由m序列性質(zhì)，分頻后m序列與原m序列等價(jià)。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)—--信道地址碼（1）同步時(shí)，采用完全正交的64位Walsh碼，它由基站產(chǎn)生并在下行中實(shí)現(xiàn)。（2）基站64個(gè)信道分配如下：1個(gè)導(dǎo)頻信道，采用全0的W0；1個(gè)同步信道，采用0，1相間的W32；7個(gè)尋呼信道，采用W1至W7；55個(gè)業(yè)務(wù)信道，采用W8至W31，W33至W63。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>（3）為了進(jìn)一步克服變參信道傳輸中由于同步的微小偏移可帶來(lái)對(duì)Walsh碼互相關(guān)特性的迅速惡化的影響，下行鏈路在walsh擴(kuò)頻后，再加基站掩碼，它等效于采用Walsh-PN復(fù)合碼擴(kuò)頻；并可大大改善同步對(duì)互相關(guān)性能惡化的影響。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)—--信道地址碼（1）目的是為了盡量減少基站間多用戶(hù)的干擾，它由基站中產(chǎn)生，并在下行（正向）信道中實(shí)現(xiàn)。（2）利用m=215-1，并補(bǔ)充一個(gè)0構(gòu)成15位全0碼，形成周期為215的PN序列，并分別使用零偏置的I路Q(chēng)路正交導(dǎo)頻PN序列。（3）基站地址碼的特征多項(xiàng)式為：同相（I）序列：FI（x）=x15+x13+x9+x8+x7+x5+1正交（Q）序列：FQ（x）=x15+x12+x11+x10+x6+x5+x4+x3+1

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)—--基地地址碼（4）為了有效防止多徑干擾，每個(gè)基站間至少相差64位，因此共計(jì)可產(chǎn)生基站：n=215/64=32768/64=512個(gè)。當(dāng)多于512個(gè)基站時(shí)，可以再用頻分進(jìn)行復(fù)組合（另外的1.25MHz頻段）或使用導(dǎo)頻相位規(guī)劃。（5）零偏置具體定義如下：上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--擴(kuò)頻碼分多址的技術(shù)實(shí)現(xiàn)—--基地地址碼--采用多種手段提高可靠性（抗干擾性）--

CDMA信道中的主要類(lèi)型白噪聲多徑干擾多址干擾克服干擾的主要手段

抵抗白噪聲干擾抗多徑干擾抗多址干擾與“遠(yuǎn)近”效應(yīng)上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>白噪聲：

主要來(lái)自設(shè)備的無(wú)源與有源器件的高斯（正態(tài)）白噪聲干擾。多徑干擾：

由于傳播的開(kāi)放性與地理環(huán)境的復(fù)雜性而引起的多條路徑間干擾所形成的噪聲干擾。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>多址干擾在CDMA中特別突出，其原因是由于在CDMA中小區(qū)內(nèi)、外共同使用同一時(shí)隙、同一頻段；且由于用戶(hù)地址碼正交性（互相關(guān)特性）不理想而帶來(lái)的多用戶(hù)干擾。其強(qiáng)度分配約為：本小區(qū)約占60%小區(qū)外第一相臨層：66%=36%第二層的外約占4%

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>抵抗白噪聲干擾

采用直擴(kuò)碼分（DS-CDMA）通信體制；采用抗干擾性強(qiáng)調(diào)制、解調(diào)方式：QPSK（OQPSK）采用抗干擾（白噪聲）性強(qiáng)的信道編譯碼，比如采用（2,1,8）、（3,1,8）卷積碼以及相應(yīng)的Viterhi譯碼。

克服干擾的主要手段上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>抗多徑干擾利用精確功控技術(shù)抗陰影效應(yīng)帶來(lái)的對(duì)數(shù)正態(tài)分布的慢衰落；利用基站的空間分集抗空間選擇性（即平滑瑞利）快衰落；利用RAKE接收機(jī)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻碼分寬帶系統(tǒng)的帶內(nèi)分集，抗頻率選擇性快衰落；利用信道交織編碼，將時(shí)域上長(zhǎng)突發(fā)性深衰落交織為獨(dú)立差錯(cuò)或短突發(fā)性差錯(cuò)，再利用糾錯(cuò)碼加以糾正，以實(shí)現(xiàn)抗時(shí)間選擇性衰落。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>克服干擾的主要手段抗多址干擾與“遠(yuǎn)近”效應(yīng)在移動(dòng)通信中，由于用戶(hù)的隨機(jī)移動(dòng)，動(dòng)態(tài)用戶(hù)與基站間距離隨機(jī)可變，往往會(huì)出現(xiàn)離基站近的用戶(hù)的強(qiáng)信號(hào)壓制離基站遠(yuǎn)的用戶(hù)弱信號(hào)的現(xiàn)象，又稱(chēng)這類(lèi)以強(qiáng)壓弱的現(xiàn)象為“遠(yuǎn)近”效應(yīng)?？朔嘀犯蓴_與“遠(yuǎn)近”效應(yīng)的方法有：在同一小區(qū)內(nèi)，下行同步碼分選用理想互相關(guān)的正交碼組，上行異步碼分，選用在正交性上堅(jiān)韌性好的正交碼組。碼型選定后，主要靠精確的功率控制技術(shù)。另外，智能天線(xiàn)與多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)能進(jìn)一步抗多址干擾與“遠(yuǎn)近”效應(yīng)。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>克服干擾的主要手段圖3.8采用多種手段提高可靠性（抗干擾性）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--利用基站的GPS實(shí)現(xiàn)下行同步碼分--

采用GPS實(shí)現(xiàn)各基站間的同步，每個(gè)基站配套一部GPS接收機(jī)采用GPS實(shí)現(xiàn)下行（基→移）同步碼分利用導(dǎo)頻信道，傳送導(dǎo)頻，以保證載波相位同步，實(shí)現(xiàn)相干檢測(cè)。利用同步信道，傳送同步信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)各碼組間的同步。

由于車(chē)載臺(tái)，手持機(jī)體積有限，無(wú)法附加一套GPS接收機(jī)，因而上行信道無(wú)法實(shí)現(xiàn)同步碼分，故上行為異步碼分。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--增加系統(tǒng)容量的主要手段--

容量即有效性是通信系統(tǒng)的數(shù)量指標(biāo)，遺憾的是容量計(jì)算非常復(fù)雜，這里僅從一些基本概念出發(fā)來(lái)探討：

壓縮信源碼率提高有效性

小區(qū)用戶(hù)容量Ks

功控誤差對(duì)小區(qū)容量的影響

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>采用高質(zhì)量低碼率的話(huà)音混合編碼技術(shù)：在IS-95中采用二種速率話(huà)音編碼8kb/s與13kb/s它比通常64kb/sPCM，速率分別壓縮了K1=64/8=8（倍）、K2=64/13≈5（倍）采用話(huà)音激活技術(shù)：利用約占3/8的空隙，引入系統(tǒng)增益約為G=2.67dB

壓縮信源碼率提高有效性上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>用Ks來(lái)表示采用IS-95后小區(qū)中等能量用戶(hù)的總數(shù)。下面引用Viterbi本人分析思路與結(jié)果。

（1）IS-95是一個(gè)信噪比受限系統(tǒng)，且上、下行容量不相等，上行是瓶頸；系統(tǒng)背景噪聲為白噪聲且可忽略；具有理想功率控制（即所有移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站時(shí)功率是一樣的）；所有多徑干擾、多用戶(hù)干擾化為等效寬帶白噪聲。小區(qū)用戶(hù)容量Ks上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>（2）Ks初步定量分析這時(shí)，每個(gè)用戶(hù)解調(diào)器中干擾功率為N則有：N=（Ks-1）Ps其中Ps為每用戶(hù)信號(hào)功率而：N/F=N0為噪聲密度（單位頻帶內(nèi)）Ps/R=Eb為每比特信號(hào)能量，而R為信息速率則有：Ks-1=N/Ps=N0F/REb=（F/R）/（Eb/Nb）即Ks≈（F/R）/（Eb/N0）=（F/B）/（Eb/N0）=G/（Eb/N0）其中B為信息碼元帶寬，F(xiàn)為擴(kuò)頻碼元帶寬。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>（3）結(jié)論與分析由以上分析得：Ks∝G（擴(kuò)頻處理增益），即增大帶寬增大擴(kuò)頻比，可以提高小區(qū)容量；Ks∝

（信噪比門(mén)限值）即改善系統(tǒng)抗干擾性能，降低信噪比門(mén)限值，也可以提高小區(qū)容量，同時(shí)這一結(jié)論也指出IS-95實(shí)質(zhì)上是一個(gè)信噪比受限系統(tǒng)。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>（1）前面分析中認(rèn)為功控特性理想即每個(gè)用戶(hù)信號(hào)功率Ps相等；（2）現(xiàn)可設(shè)若有一個(gè)用戶(hù)信號(hào)功率為其它用戶(hù)平均功率的（1+n）倍；（3）這時(shí)，修改后的方程為N=（Ks-1）Ps+nPs∴Ks=N/Ps+1-n可見(jiàn)隨著n的增大，Ks將同步下降（4）進(jìn)一步計(jì)算機(jī)仿真指出，信號(hào)功率1dB起伏，將使小區(qū)容量損失2.3dB。

功控誤差對(duì)小區(qū)容量的影響上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.2IS-95中的RAKE接收技術(shù)

基本原理IS-95中基站RAKE接收機(jī)實(shí)現(xiàn)方框圖（基帶）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.2.1基本原理傳播的多徑效應(yīng)有效利用時(shí)延功率譜Rake接收用信號(hào)矢量的直觀表示上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--傳播的多徑效應(yīng)--

引入接收信號(hào)時(shí)延功率譜的擴(kuò)散它有兩種類(lèi)型：

連續(xù)時(shí)延功率譜：繁華市區(qū)、密集建筑物反射引起。圖3.9連續(xù)型時(shí)延功率譜離散型時(shí)延功率譜：非繁華區(qū)建筑物較分散時(shí)。圖3.10離散型時(shí)延功率譜上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--有效利用時(shí)延功率譜--

利用寬帶信號(hào)擴(kuò)頻技術(shù)的相關(guān)理論將集中或分散的時(shí)延功率譜的擴(kuò)散分量集中起來(lái)加以利用。圖3.11有效利用時(shí)延功率譜上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--Rake接收用信號(hào)矢量的直觀表示--

從信號(hào)矢量圖上可形象表示為：

（1）無(wú)RAKE接收?qǐng)D3.12多徑信號(hào)的矢量合成圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--Rake接收用信號(hào)矢量的直觀表示--

（2）有RAKE接收?qǐng)D3.13利用Rake接收（相干檢測(cè)）后合成矢量圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>圖3.14IS-95中基站RAKE接收機(jī)實(shí)現(xiàn)方框圖3.2.2IS-95中基站RAKE接收機(jī)實(shí)現(xiàn)方框圖（基帶）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>偽碼（PN）解擴(kuò)采用復(fù)相關(guān)解調(diào)反向（上行）鏈路是非相干解調(diào)，它通過(guò)平方相加處理，必須有PNI與PNQ分量；本地載波PN碼必須產(chǎn)生PNI與PNQ分量；復(fù)相關(guān)過(guò)程實(shí)現(xiàn)電路如下：圖3.15數(shù)據(jù)解調(diào)器框圖采用長(zhǎng)短碼一次性解擴(kuò)上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--累加器--累加器采用4位累加器反向信道中一個(gè)WALSH碼片（CHIP）包含四個(gè)PN碼的碼片；它將相繼4個(gè)PN碼的碼片進(jìn)行累加；輸入是四位1.2288Mbps碼流；輸出是307.2Kbps碼流；

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--64進(jìn)制WALSH函數(shù)解調(diào)器--

解調(diào)器是將64個(gè)數(shù)據(jù)與64階WALSH符號(hào)分別作相關(guān)；

上述相關(guān)過(guò)程用類(lèi)似與FFT的蝶形塊速算法即快速哈達(dá)變換取代（FHT）

以八階FHT為例：圖3.168階FHT流程圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--64進(jìn)制WALSH函數(shù)解調(diào)器--（續(xù)）其中每個(gè)蝶形運(yùn)算為：

圖3.17蝶形運(yùn)算本系統(tǒng)中進(jìn)行64階FHT運(yùn)算則有：4log264=384次加減運(yùn)算代替了原來(lái)多次相乘、相加過(guò)程。從而大大簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--路徑分集合并--

路徑合并過(guò)程即為多徑分集合并過(guò)程；

將4個(gè)路徑的符號(hào)能量對(duì)應(yīng)相加；合并按最大比合并（最佳）即：

其中為噪聲功率，為支路信號(hào)強(qiáng)度。

實(shí)現(xiàn)框圖如下：

圖3.18分集路徑合并原理框圖

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.3IS-95中的功率控制

IS-95中功率控制的必要性與功控方案IS-95中功率控制的必要性IS-95中功率控制方案

前向（下行）功率控制

反向（上行）功率控制

開(kāi)環(huán)功率控制粗估閉環(huán)功率控制反向功控（QUALCOMM公司的具體實(shí)現(xiàn)方案）閉環(huán)功控調(diào)節(jié)步驟反向功率控制比特的傳輸

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.3.1IS-95中功率控制的必要性與功控方案必要性IS-95是一類(lèi)采用碼分多址CDMA實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信的系統(tǒng)。IS-95從實(shí)驗(yàn)室走向商用化，主要?dú)w功于功率控制技術(shù)，它可以抵抗和減少I(mǎi)S-95中多種類(lèi)型干擾，提高IS-95中的系統(tǒng)容量。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>IS-95中功率控制的必要性具體表現(xiàn)在：功率控制可以有效的克服由于電波傳播的“陰影”效應(yīng)而產(chǎn)生的慢衰落。功率控制可以有效的克服由于用戶(hù)隨機(jī)移動(dòng)性引起的“遠(yuǎn)近”效應(yīng)和“角落”效應(yīng)。它是減少多址干擾的主要手段之一，這類(lèi)多址干擾在碼分多址CDMA中尤為嚴(yán)重。這是由于同時(shí)通信的各用戶(hù)共用同一頻段和同一時(shí)隙而引起的。由于CDMA是信噪比受限系統(tǒng)，降低干擾可以增加信噪比，提高小區(qū)內(nèi)的用戶(hù)容量。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>IS-95中功率控制方案（1）前向功率控制IS-95中前向（下行）鏈路優(yōu)于反向（上行）鏈路，即前向同步碼分優(yōu)于反向異步碼分；前向功控在系統(tǒng)中是非重點(diǎn)，它可以采用較簡(jiǎn)單的慢速率閉環(huán)功控方案。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>（2）反向（上行）功率控制反向功控是IS-95系統(tǒng)中功控的重點(diǎn)；反向功控由粗控、精控與外環(huán)控制三部分組成；粗控：由移動(dòng)臺(tái)完成的開(kāi)環(huán)功率控制實(shí)現(xiàn)粗控功能；精控：由移動(dòng)臺(tái)與基站相配合共同完成閉環(huán)功率修正的精控過(guò)程。采用精控是由于在IS-95中采用頻率雙向雙工的FDD體制；這時(shí)前向、反向傳輸頻段相差45MHz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相關(guān)帶寬，因而前、反向的衰落是獨(dú)立的，僅僅采用單向的開(kāi)環(huán)是實(shí)現(xiàn)不了精確功率控制的。外環(huán)控制：確定閉環(huán)精控中的門(mén)限閾值。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>IS-95中功率控制方案3.3.2前向（下行）功率控制功控依據(jù)（即誤差源的提?。焊饕苿?dòng)臺(tái)的誤幀率。功控方式：慢速閉環(huán)功率控制調(diào)節(jié)步長(zhǎng)：一般為0.5dB（12%），當(dāng)負(fù)荷接近容量時(shí)，步長(zhǎng)降為6%。調(diào)節(jié)范圍：±4～±6dB。功控信息執(zhí)行信道上行通過(guò)反向業(yè)務(wù)信道的“功率測(cè)量報(bào)告信息”段進(jìn)行。下行起始功控指令是通過(guò)尋呼信道上“系統(tǒng)參數(shù)信息”段或前向（下行）業(yè)務(wù)信道上的“功控參數(shù)信息”段傳遞。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--前向（下行）功率控制（續(xù)）--功控調(diào)節(jié)算法具體算法在IS-95中無(wú)明確定義，而高通（QUAICOMM）公司有專(zhuān)利。前向總功率分配如下：導(dǎo)頻信道占20%；同步信道占3%；每個(gè)尋呼信道占6%；剩下來(lái)的功率分配給各業(yè)務(wù)信道。為了克服“角落”效應(yīng)，基站必須控制發(fā)射給每個(gè)不同用戶(hù)的功率，稱(chēng)它為前向功控。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--前向（下行）功率控制（續(xù)）--功控調(diào)節(jié)算法（續(xù)）基站根據(jù)接入到的各移動(dòng)臺(tái)的誤幀率，控制給各移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，即根據(jù)各移動(dòng)臺(tái)的誤幀率與一個(gè)給定的閾值進(jìn)行比較以決定是增加還是減小各個(gè)對(duì)應(yīng)前向信道的功率。除了按照一定周期接收的誤幀率以外，各移動(dòng)臺(tái)當(dāng)接收到的壞幀數(shù)超過(guò)一定閾值時(shí)，也會(huì)自動(dòng)向基站匯報(bào)，經(jīng)基站判斷后，亦可決定是增加還是減少其前向功率。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.3.3反向（上行）功率控制開(kāi)環(huán)功率控制粗估閉環(huán)功率控制反向功控（QUALCOMM公司的具體實(shí)現(xiàn)方案）閉環(huán)功控調(diào)節(jié)步驟反向功率控制比特的傳輸

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>開(kāi)環(huán)功率控制粗估

各移動(dòng)臺(tái)測(cè)量其總接收功率（未解調(diào)前）并對(duì)發(fā)射電平作粗略估計(jì)。為了補(bǔ)償傳播中產(chǎn)生的“陰影”效應(yīng)、“遠(yuǎn)近”效應(yīng)，需要有較大的動(dòng)態(tài)變化范圍：±32dB。這一過(guò)程完全由移動(dòng)臺(tái)獨(dú)立完成。具體實(shí)現(xiàn)是由移動(dòng)臺(tái)按照在一定含義下計(jì)算平均輸出功率，發(fā)射開(kāi)環(huán)探測(cè)序列，并以一定功率遞增值（步長(zhǎng)±0.5dB）增加發(fā)射功率，一直到接收到一個(gè)響應(yīng)時(shí)才停止。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>閉環(huán)功率控制

必要性：IS-95中前向、反向雙工頻率間隔為45MHz，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)的相關(guān)帶寬，使前向與反向衰落特性不相關(guān)，這使開(kāi)環(huán)粗控根本無(wú)法完成精控的任務(wù)。

在IS-95中僅定義了以下兩點(diǎn)：

控制比特的含義：“0”表示增加，“1”表示減少；控制比特率：1bit/1.25ms=800bit/s，然而1.25ms=

閉環(huán)功率控制范圍：±24dB。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>反向功控（QUALCOMM公司的具體實(shí)現(xiàn)方案）

QUALCOMM公司的功控方案原理如圖3.19所示：圖3.19QUALCOMM功控方案原理框圖

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>閉環(huán)功控調(diào)節(jié)步驟

（1）基站測(cè)量移動(dòng)臺(tái)發(fā)射信號(hào)功率P1

在偽碼（PN碼）解擴(kuò)和快速哈達(dá)碼變換以后進(jìn)行；功率值按照一個(gè)功率控制組1.25ms進(jìn)行平均；對(duì)每個(gè)接收到的Walsh符號(hào)作功率測(cè)量，取64個(gè)解調(diào)值中的最大值，然后將每個(gè)功控組中6個(gè)Walsh符號(hào)的最大值相加并取其平均。（2）哈達(dá)碼變換器另一端送至用戶(hù)數(shù)據(jù)譯碼器，產(chǎn)生用戶(hù)數(shù)據(jù)與譯碼差錯(cuò)度量值。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>閉環(huán)功控調(diào)節(jié)步驟（續(xù)）（3）速率判定根據(jù)用戶(hù)數(shù)據(jù)與譯碼差錯(cuò)確定移動(dòng)臺(tái)的發(fā)送速率。（4）根據(jù)判定的幀速率由外環(huán)功控處理器計(jì)算預(yù)定接收功率的P0值。

（5）比較P0與P1值：

若P1＞P0，發(fā)出減小指令“1”；若P1＜P0，發(fā)出增加指令“0”。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>（6）再將功率調(diào)整指令插入到經(jīng)過(guò)擾碼后的前向業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中。（7）移動(dòng)臺(tái)接收前向業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并從中提取功率調(diào)整指令。（8）根據(jù)功率調(diào)整指令，調(diào)整其發(fā)射功率。（9）反向功率控制比特要產(chǎn)生兩個(gè)功率控制組的時(shí)延。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>閉環(huán)功控調(diào)節(jié)步驟（續(xù)）反向功率控制比特的傳輸

反向功控比特傳輸?shù)脑硎疽鈭D如圖3.20所示：

圖3.20反向功控比特傳輸示意圖

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--反向功率控制比特的傳輸（續(xù)）

假設(shè)基站通過(guò)反向信道第5個(gè)功控組測(cè)得移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度?；纠貌迦爰夹g(shù)在相應(yīng)的前向業(yè)務(wù)信道中插入功率控制的800bit/s信息。若計(jì)入傳輸與處理時(shí)延，功率控制比特要滯后2.5ms以上。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--反向功率控制比特的傳輸（續(xù)）功率控制比特的插入位置有16種可能的選擇，其中每個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)功率控制組1.25ms中的24個(gè)調(diào)制比特（0～23）中的前16位（0～15）中的某一個(gè)位置開(kāi)始。

上述原理圖中，對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：20位21位22位23位（20）（21）（22）（23）1101用十進(jìn)制表示為：1+2+0+8=11它表示功控比特起始位置為下一個(gè)功控組中的第11比特開(kāi)始，占兩個(gè)比特。每個(gè)功控比特要替換前向業(yè)務(wù)信道中擾碼后的兩位連續(xù)已調(diào)信號(hào)比特（不加密），其中有一半使原信息比特產(chǎn)生錯(cuò)誤，其誤碼率為1/1600。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4IS-95中的切換技術(shù)

概述

切換方案分類(lèi)

IS-95中切換的特點(diǎn)

IS-95中切換類(lèi)型

IS-95中切換的具體實(shí)現(xiàn)上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.1概述必要性性能指標(biāo)引起切換的主要因素切換準(zhǔn)則

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--必要性--

蜂窩小區(qū)組網(wǎng)是增加移動(dòng)業(yè)務(wù)需求的有效措施。切換可以在下列區(qū)間實(shí)現(xiàn)：小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)之間；蜂窩小區(qū)之間；不同頻率的小區(qū)群之間；“無(wú)縫隙”通信必要手段和關(guān)鍵技術(shù)。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--性能指標(biāo)--

話(huà)音質(zhì)量；切換次數(shù)：通話(huà)期內(nèi)發(fā)生切換的次數(shù)；切換時(shí)延：由于切換引入的時(shí)延；切換阻塞概率“切換請(qǐng)示被阻塞的概率；切換掉話(huà)概率切換失敗，造成通話(huà)中斷的概率；測(cè)試表明，無(wú)線(xiàn)信道90%掉話(huà)是由于切換引起的；

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--性能指標(biāo)--續(xù)呼叫阻塞概率小區(qū)內(nèi)新呼叫被阻塞的概率；不必要切換概率

當(dāng)信道仍能滿(mǎn)足通信質(zhì)量要求時(shí)，發(fā)生切換的概率；上述指標(biāo)間很多是相互約束的，不可能同時(shí)達(dá)到最小。實(shí)際上只能選取其合理的折中值。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--引起切換的主要因素--移動(dòng)臺(tái)位于小區(qū)邊界，信號(hào)強(qiáng)度惡化到門(mén)限值以下；移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)中進(jìn)入陰影區(qū)，信號(hào)強(qiáng)度惡化到門(mén)限值以下；移動(dòng)交換中心MSC發(fā)現(xiàn)在某些小區(qū)中業(yè)務(wù)用戶(hù)過(guò)于擁擠，而另一些相鄰小區(qū)比較空閑，為了平衡業(yè)務(wù)量；顯然前兩者，切換由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起，后者，切換是由MSC發(fā)起。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--切換準(zhǔn)則--

接收信號(hào)強(qiáng)度指示（RSSI）；

載波信號(hào)、干擾比（C/I）；誤碼率（BER、Pe）；

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.2切換方案分類(lèi)

主要可劃分為三大類(lèi)型：網(wǎng)絡(luò)控制切換移動(dòng)臺(tái)控制切換

由移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)共同控制切換

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--網(wǎng)絡(luò)控制切換--

主要用于模擬式第一代移動(dòng)通信：AMPS、TACS、NMT等；移動(dòng)臺(tái)完全處于被動(dòng)；由基站檢測(cè)移動(dòng)臺(tái)線(xiàn)路質(zhì)量（RSSI）當(dāng)接收信號(hào)低于門(mén)限值時(shí)，向MSC發(fā)出切換請(qǐng)求；MSC指令周?chē)緳z測(cè)該移動(dòng)臺(tái)并將測(cè)量結(jié)果匯總至MSC；

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--網(wǎng)絡(luò)控制切換--（續(xù)）由MSC根據(jù)匯總結(jié)果，選擇被切換基站；只允許在小區(qū)間切換，每次切換需要數(shù)秒鐘主要缺點(diǎn)：相鄰小區(qū)基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)監(jiān)測(cè)不是連續(xù)的經(jīng)常進(jìn)行，影響檢測(cè)精度；為減輕網(wǎng)絡(luò)信令負(fù)擔(dān)，監(jiān)測(cè)結(jié)果亦不能連續(xù)發(fā)送，影響切換性能。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--移動(dòng)臺(tái)控制切換--

歐洲D(zhuǎn)ECT系統(tǒng)采用本方案；切換過(guò)程控制更為分散；移動(dòng)臺(tái)于基站均參加監(jiān)測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度（RSSI）和通信質(zhì)量（BER）；切換最終判斷移動(dòng)臺(tái)完成；它既允許小區(qū)間，也允許小區(qū)內(nèi)切換；每次切換時(shí)間大約為100ms。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--由移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)共同控制切換--

網(wǎng)絡(luò)為主、移動(dòng)臺(tái)為輔；第二代的GSM與IS-95采用本方案：GSM中切換控制比較分散；IS-95的軟切換中，導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量、比較均由移動(dòng)臺(tái)完成，最后決策由MSC完成并由基站下達(dá)切換指示；移動(dòng)臺(tái)、基站均參與測(cè)量、接收RSSI與BER；既允許小區(qū)內(nèi)也允許小區(qū)間切換；每次切換時(shí)間大約1秒鐘。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--由移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)共同控制切換（續(xù)）--

圖3.21IS-95中切換管理權(quán)限示意圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.3IS-95中切換的特點(diǎn)

模擬的FDMA切換、數(shù)字式TDMA切換是在不同頻率之間進(jìn)行；上述兩類(lèi)切換均可概括為“先斷后切”二狀態(tài)硬切換；圖3.22“先斷后切”示意圖缺點(diǎn)：出現(xiàn)暫時(shí)中斷，并可能出現(xiàn)“乒乓”效應(yīng)。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.3IS-95中切換的特點(diǎn)（續(xù)）IS-95中，一般切換是在不同地址碼（扇區(qū)基站）間進(jìn)行的。利用RAKE接收機(jī)，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)可同時(shí)對(duì)兩個(gè)以上基站保持通信；這類(lèi)切換可概括為“先切后斷”三狀態(tài)無(wú)縫隙通信，極大的改善了切換性能。圖3.23“先切后斷”示意圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.4IS-95中切換類(lèi)型

IS-95中切換可劃分為四種類(lèi)型：

同一小區(qū)間，不同扇區(qū)間的更軟切換

不同小區(qū)間的軟切換

不同BSC的小區(qū)間硬切換

雙模擬體制間的硬切換

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--同一小區(qū)間，不同扇區(qū)間的更軟切換--

在同一BSC控制區(qū)，同一個(gè)BTS內(nèi)的不同扇區(qū)間的切換；具有同一載波頻率，不同扇區(qū)地址碼；具有多狀態(tài)切換如圖3.24（先切后斷）。圖3.24扇區(qū)間切換示意圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--不同小區(qū)間的軟切換--

在同一個(gè)BSC控制下的各個(gè)BTS之間的切換具有同一載波頻率，不同基站地址碼三狀態(tài)無(wú)縫隙切換（先切后斷）圖3.25三狀態(tài)無(wú)縫隙切換示意圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--不同BSC的小區(qū)間硬切換--

在兩個(gè)不同BSC或同一BSC不同載波頻率的BTS間切換；具有不同載波頻率；二狀態(tài)有中斷的硬切換。圖3.26二狀態(tài)有中斷的硬切換示意圖

先斷后切，出現(xiàn)中斷上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--雙模擬體制間的硬切換--

CDMA→AMPS（或TACS）之間不同體制間的切換；具有同一頻段但載波不一樣；二狀態(tài)先斷后切硬切換；出現(xiàn)中斷；出現(xiàn)在兩個(gè)不同的MSC之間。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.5IS-95中切換的具體實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)切換的準(zhǔn)則：導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，它被定義為導(dǎo)頻信號(hào)能量與總信號(hào)能量的比值；可區(qū)分導(dǎo)頻的數(shù)量

頻率不相同的小區(qū)群數(shù)；它等于整個(gè)碼分體制可能使用的頻段被系統(tǒng)帶寬1.25MHz相除，所得之商。在同一小區(qū)群內(nèi)，頻率相同但相位偏移不同，它共有：215/64=32768/64=512個(gè)，供不同扇區(qū)或基站使用。IS-95是以網(wǎng)絡(luò)為主、移動(dòng)臺(tái)為輔的切換

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.5IS-95中切換的具體實(shí)現(xiàn)（續(xù)）將具有相同頻率，不同相位偏移量的不同基站（或扇區(qū)）構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)頻組集合，它可劃分為以下四種類(lèi)型：運(yùn)行導(dǎo)頻集合，移動(dòng)臺(tái)正常運(yùn)行的基站導(dǎo)頻集合；侯選導(dǎo)頻集合：目前不在運(yùn)行導(dǎo)頻集內(nèi)，但已有足夠?qū)ьl強(qiáng)度的基站所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻；相鄰導(dǎo)頻集合：不在上述兩類(lèi)集合中，但能作為切換侯選基站所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻；剩余導(dǎo)頻集合：不包含在上述三類(lèi)集合中，系統(tǒng)所剩下其它基站的導(dǎo)頻；移動(dòng)臺(tái)針對(duì)上述四類(lèi)導(dǎo)頻集合，規(guī)定了相應(yīng)的搜索窗口，即偽碼相位的偏移范圍。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.5IS-95中切換的具體實(shí)現(xiàn)（續(xù)）導(dǎo)頻強(qiáng)度變化與軟切換過(guò)程

每個(gè)MS通過(guò)RAKE接收機(jī)，允許同時(shí)與兩個(gè)以上小區(qū)保持通信；它接收到導(dǎo)頻強(qiáng)度變化如下列圖形所示：圖3.27導(dǎo)頻強(qiáng)度變化示意圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>導(dǎo)頻強(qiáng)度變化與軟切換過(guò)程

移動(dòng)臺(tái)除與基站A建立通信外還同時(shí)監(jiān)測(cè)相鄰小區(qū)，基站B與C的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度變化；當(dāng)t=t1時(shí)，基站B導(dǎo)頻強(qiáng)度超過(guò)檢測(cè)門(mén)限值T-ADD，它立即通知MS由MSC指令基站B與MS建立通信；t＞t1，MS同時(shí)與基站A，B建立通信，構(gòu)成軟切換區(qū)內(nèi)二重多經(jīng)分集。當(dāng)t=t2時(shí)，基站A導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度低于導(dǎo)頻丟掉的限值T-DROP，并經(jīng)過(guò)一個(gè)由信號(hào)富裕量引入的時(shí)間富裕量ΔT后，即t=t3時(shí)完成切換。

3.4.5IS-95中切換的具體實(shí)現(xiàn)（續(xù)）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.4.5IS-95中切換的具體實(shí)現(xiàn)（續(xù)）IS-95的切換過(guò)程IS-95的切換過(guò)程實(shí)際上就是導(dǎo)頻集合的不斷更新的過(guò)程。它可以用下列圖形表示：圖3.28導(dǎo)頻集合的更新過(guò)程示意圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>IS-95的切換過(guò)程本圖形具體解釋如下：當(dāng)t=t1，導(dǎo)頻強(qiáng)度超過(guò)T-ADD，MS向BTS發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量信息，并將其導(dǎo)頻由相鄰集轉(zhuǎn)入候選集t=t2，BTS發(fā)送切換命令信息；t=t3，MS將導(dǎo)頻轉(zhuǎn)入運(yùn)行集合，并發(fā)送切換完成信息；t=t4，導(dǎo)頻強(qiáng)度下降至T-DROP以下，MS啟動(dòng)切換終止計(jì)時(shí)器；t=t5，終止計(jì)量器到時(shí)，MS發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量信息；t=t6，BTS發(fā)送切換命令；t=t7，MS將導(dǎo)頻轉(zhuǎn)入相鄰集，發(fā)送切換完成。3.4.5IS-95中切換的具體實(shí)現(xiàn)（續(xù)）上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.5IS-95的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

功能實(shí)體空中（UM）接口（IS-95A）

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.5.1功能實(shí)體圖3.29IS-95的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.5.1功能實(shí)體--（續(xù)）移動(dòng)臺(tái)（MS）用戶(hù)端接入無(wú)線(xiàn)信道的設(shè)備，含車(chē)載臺(tái)與手機(jī)?；荆˙S）設(shè)于某一地點(diǎn)、服務(wù)于一個(gè)或幾個(gè)蜂窩小區(qū)全部無(wú)線(xiàn)設(shè)備的總稱(chēng)。含BTS和BSC。移動(dòng)交換中心（MSC）對(duì)位于它所服務(wù)的區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制、交換的功能實(shí)體，也是與其它MSC、公用交換網(wǎng)間傳送用戶(hù)話(huà)務(wù)的自動(dòng)接續(xù)設(shè)備。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--功能實(shí)體--（續(xù)）歸屬位置寄存器（HLR）為記錄而指定用戶(hù)身份給它的一種位置登記器。登記內(nèi)容為用戶(hù)信息、服務(wù)項(xiàng)目信息、當(dāng)前位置批準(zhǔn)有效時(shí)間段等。HLR可以與MSC合設(shè)，也可以分設(shè)，合設(shè)時(shí)C接口變?yōu)閮?nèi)部接口。拜訪(fǎng)位置寄存器（VLR）它是MSC作為檢索信息用的位置登記器，比如處理發(fā)、收一個(gè)拜訪(fǎng)用戶(hù)的呼叫信息。VLR可以與MSC合設(shè)也可以分設(shè)，合設(shè)時(shí)B接口變?yōu)閮?nèi)部接口。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--功能實(shí)體--（續(xù)）設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）用于記錄用戶(hù)設(shè)備身份的寄存器，EIR可與MSC合設(shè)也可分設(shè)，合設(shè)時(shí)F接口為內(nèi)部接口，建網(wǎng)初期可暫不設(shè)置EIR。鑒權(quán)中心（AC）是一個(gè)管理與移協(xié)臺(tái)相關(guān)的監(jiān)權(quán)信息的功能實(shí)體，它可以與HLR合設(shè)，也可以分設(shè)，合設(shè)時(shí)H接口為內(nèi)部接口。消息中心（MC）存貯和轉(zhuǎn)送短消息的實(shí)體。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--功能實(shí)體--（續(xù)）短消息實(shí)體（SME）合成和分解短消息的實(shí)體，它可以位于MSC、HLR或MS內(nèi)。

A接口：BS與MSC之間接口，簡(jiǎn)記為BS/MSCEIA/TIAIS-634（MOTOROLA）ULTRA（AT&T）QA（QualCOMM）B接口：MSC/VLR一般為內(nèi)部接口。C/D接口：MSC/HLR、HLR/VLR、EIA/TIAIS-41C

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--功能實(shí)體--（續(xù)）Ai接口：MSC/PSTN，優(yōu)先選用NO.7信令Di接口：MSC/ISDN，有待進(jìn)一步研究E/G接口：MSC/MSC、VLR/VLR、EIA/TIAIS-41CF接口：MSC/EIR，待定H接口：HLR/AC，待定P接口：MSC/MCM接口：MC/MC、MC/SEN、SEM/SEM、EIA/TIAIS-41CN接口：HLR/MC、EIA/TIAIS-41CEIA/TIAIS-41C

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.5.2空中（Um）接口（IS-95A）CDMA空中接口層結(jié)構(gòu)如圖3.30。圖3.30協(xié)議分層圖

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>3.5.2空中（Um）接口（IS-95A）（續(xù)）第一層：數(shù)字無(wú)線(xiàn)信道的物理層完成傳輸?shù)南嚓P(guān)功能?；鶐д{(diào)制、解調(diào)；信源、信道編碼、譯碼；組幀、拆幀；射頻調(diào)制、解調(diào)；

復(fù)用子層介于第一、二層之間允許用戶(hù)數(shù)據(jù)與信令共享數(shù)字無(wú)線(xiàn)信道

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>空中（Um）接口（IS-95A）--（續(xù)）第二層：本層協(xié)議目標(biāo)是在基站與移動(dòng)臺(tái)間可靠傳輸?shù)谌龑有帕顓f(xié)議。消息重發(fā)；各種信道統(tǒng)計(jì)；復(fù)制檢測(cè)。第三層：本層協(xié)議是關(guān)于呼叫處理與控制。呼叫建立；切換；功率控制；移動(dòng)臺(tái)鎖定。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>第4章

第三代（3G）移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-2000簡(jiǎn)介

蜂窩式移動(dòng)通信的發(fā)展過(guò)程第三代移動(dòng)通信無(wú)線(xiàn)接口規(guī)范2G向3G過(guò)渡cdma2000系統(tǒng)簡(jiǎn)介WCDMA系統(tǒng)簡(jiǎn)介3G物理層主要關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介第三代（3G）移動(dòng)通信（IMT-2000）的網(wǎng)絡(luò)

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>4.1蜂窩式移動(dòng)通信的發(fā)展過(guò)程IMT-2000的由來(lái)IMT-2000目標(biāo)與基本要求

跨區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP與3GPP2第三代（3G）使用的頻段十種IMT-2000無(wú)線(xiàn)傳輸（地面）技術(shù)方案業(yè)務(wù)目標(biāo)上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>圖4.1蜂窩式移動(dòng)通信的發(fā)展過(guò)程上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--IMT-2000的由來(lái)--

1985年提出FPLMTS即FuturePublicLandMobileTelecommunicationsSystem，1996年正式更名為IMT-2000。IMT-2000即InternationalMobileTelecommunications工作在2000MHz頻段；在2000年左右商用；1992年世界無(wú)線(xiàn)電大會(huì)在2GHz頻段上分配了230MHz頻段給當(dāng)時(shí)FPLMTS和衛(wèi)星業(yè)務(wù)即18852025MHz和21102200MHz；其中：19802010MHz和21702200MHz僅供衛(wèi)星使用。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--IMT-2000目標(biāo)與基本要求--

全球同一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)縫隙覆蓋、全球漫游提供多媒體業(yè)務(wù)；車(chē)速環(huán)境：144Kb/s；步行環(huán)境：384Kb/s；室內(nèi)環(huán)境：2Mb/s；高服務(wù)質(zhì)量；高頻譜利用效率；易于從第二代過(guò)渡、演變；袖珍手機(jī)，價(jià)格低；高保密性能。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--跨區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化組織第三代伙伴計(jì)劃3GPP與3GPP2--

3GPP由歐洲ETSI，日本ARIB、TTC，韓國(guó)TTA和美國(guó)TI組成；宗旨是制定以GSM為核心網(wǎng)，UTRA（UniversalTerrestrialRadioAccess）為無(wú)線(xiàn)接口的標(biāo)準(zhǔn)，于1998年12月正式成立；3GPP2由美國(guó)ANSI（TIA），日本ARIB、TTC，韓國(guó)TTA等組成；宗旨是制定以ANSI/IS-41為核心網(wǎng)cdma2000、UMC-136為無(wú)線(xiàn)接口的標(biāo)，于1999年1月正式成立；上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--第三代使用的頻段--圖4.2核心頻段上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--第三代使用的頻段（續(xù)）--圖4.3WRC2000頻譜圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--十種IMT-2000無(wú)線(xiàn)傳輸（地面）技術(shù)方案--

表4-1十種IMT-2000無(wú)線(xiàn)傳輸（地面）技術(shù)方案

序號(hào)提交方案雙工方式應(yīng)用環(huán)境提交者1J：W-CDMAFDD.TDD所有環(huán)境日本：ABIB2ETSI-UTRA-UMTSFDD.TDD所有環(huán)境歐洲：ETSI3UMTSFDD所有環(huán)境美國(guó)：TIA4WIMSW-CDMAFDD所有環(huán)境美國(guó)：TIPI5WCDMA/NAFDD所有環(huán)境韓國(guó)：TTA6TD-SCDMAFDD所有環(huán)境中國(guó)：CATT7CDMA2000FDD.TDD所有環(huán)境美國(guó)：TIA8GlobalCDMAIFDD所有環(huán)境韓國(guó)：TTA9UWCC-136FDD所有環(huán)境美國(guó)：TIA10EP-DECTTDD室內(nèi)、室外到室內(nèi)歐洲：ETSIDECT計(jì)劃上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--業(yè)務(wù)目標(biāo)--

圖4.4業(yè)務(wù)目標(biāo)示意圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>下一頁(yè)>>4.2第三代移動(dòng)通信無(wú)線(xiàn)接口規(guī)范

IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口規(guī)范IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口ITU提出的IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口參數(shù)要求

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口規(guī)范--

ITU-R/TG8-1組于1999年10月25日至11月5日在赫爾辛基召開(kāi)，通過(guò)建議草案“IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口規(guī)范”為下列五項(xiàng)：IMT-2000CDMADS：含UTRA/WCDMA和cdma2000IMT-2000CDMAMC：cdma2000MCIMT-2000CDMATDD：含TD-SCDMA和UTRATDDIMT-2000TDMASC：UMC136IMT-2000TDMAMC：DECT

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口--

圖4.5IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口示意圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--ITU提出的IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口參數(shù)要求--

表4-2ITU提出的IMT-2000無(wú)線(xiàn)接口參數(shù)要求

環(huán)境室內(nèi)辦公室室外到室內(nèi)和步行車(chē)輛內(nèi)容比特率BER比特率BER比特率BER典型的話(huà)音低時(shí)延8-16-32kbps≤10-3話(huà)音激活50%8-16-32kbps≤10-3話(huà)音激活50%8-16-32kbps≤10-3話(huà)音激活50%電路交換、短時(shí)延數(shù)據(jù)64-144-384-512-1024-2048kbps≤10-664-144kbps最大384kbps≤10-664-144kbps≤10-6電路交換、長(zhǎng)時(shí)延數(shù)據(jù)64-144-384-512-1024-2048kbps≤10-664-144kbps最大384kbps≤10-64-144kbps≤10-6分組數(shù)據(jù)64-144-384-512-1024-2048kbps≤10-6泊松到達(dá)64-144kbps最大384kbps≤10-6泊松到達(dá)64-144kbps≤10-6泊松到達(dá)上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>4.32G向3G過(guò)渡

移動(dòng)通信的特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)及目標(biāo)2G向3G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)移動(dòng)數(shù)據(jù)與移動(dòng)因特網(wǎng)的演進(jìn)

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--移動(dòng)通信的特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)及目標(biāo)--

移動(dòng)通信的五大特點(diǎn)

傳播的開(kāi)放性：信道的時(shí)變性：用戶(hù)的移動(dòng)性：移動(dòng)與一般無(wú)線(xiàn)的主要區(qū)別業(yè)務(wù)的多媒性：3G（含2.5G）與1G，2G主要區(qū)別多個(gè)用戶(hù)之間的干擾：移動(dòng)網(wǎng)特別是CDMA與固定網(wǎng)主要區(qū)別，多址、多用戶(hù)干擾…

無(wú)線(xiàn)與有線(xiàn)的主要區(qū)別上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--移動(dòng)通信的特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)及目標(biāo)（續(xù)）--三大技術(shù)指標(biāo)

信源的有效性：數(shù)量指標(biāo)信道的可靠性：質(zhì)量指標(biāo)用戶(hù)安全保密性：安全指標(biāo)移動(dòng)通信的主要目標(biāo)在五大特點(diǎn)的基礎(chǔ)上分析三大指標(biāo)，解決特點(diǎn)與指標(biāo)間的匹配與優(yōu)化。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--移動(dòng)通信的特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)及目標(biāo)（續(xù)）--三代移動(dòng)通信的各自特色

1G：主要是解決了移動(dòng)用戶(hù)間的有效通信，組成模擬式蜂窩網(wǎng)，從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)間的通信演進(jìn)成多個(gè)移動(dòng)用戶(hù)間多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)同時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)。2G：主要是解決了數(shù)字化問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)數(shù)字蜂窩網(wǎng)，并解決了用戶(hù)認(rèn)證、保密、增加數(shù)量、改善質(zhì)量。3G：主要解決業(yè)務(wù)的多媒化，系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的智能化，并向理想的個(gè)人通信目標(biāo)過(guò)渡提供一種最佳實(shí)現(xiàn)策略。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--2G向3G演進(jìn)--

演進(jìn)要求

核心網(wǎng)的連續(xù)性：在現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上通過(guò)設(shè)備改造或逐步引人新網(wǎng)絡(luò)單元方式平滑演進(jìn)到3G核心網(wǎng)；業(yè)務(wù)的連續(xù)性：演進(jìn)后的網(wǎng)絡(luò)在逐步加入新業(yè)務(wù)的同時(shí)仍能支持原有業(yè)務(wù)；終端的連續(xù)性：能做到多模多頻段；并具有后向兼容的業(yè)務(wù)功能；無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)雖不相同，但必須能實(shí)現(xiàn)2G與3G不同系統(tǒng)間的切換和漫游。上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--2G向3G演進(jìn)（續(xù)）--表4.32G向3G演進(jìn)過(guò)程Cdma20001XEV-D0

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--移動(dòng)數(shù)據(jù)與移動(dòng)因特網(wǎng)的演進(jìn)--

圖4.6移動(dòng)數(shù)據(jù)與移動(dòng)因特網(wǎng)上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>4.4cdma2000系統(tǒng)簡(jiǎn)介

無(wú)線(xiàn)接口基本參數(shù)系統(tǒng)構(gòu)成cdmaone向cdma2000過(guò)渡

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--4.4.1無(wú)線(xiàn)接口基本參數(shù)--

多址方式：直接擴(kuò)頻或多載波擴(kuò)頻雙工方式：FDD擴(kuò)頻速率：3.6864Mcps（=3*1.2288Mcps）、7.3728Mcps、14.7456Mcps載波帶寬：5MHz、10MHz、20MHz擴(kuò)頻碼周期（可變）：4-16-256幀長(zhǎng)：20ms時(shí)隙長(zhǎng)度（功控組）：2.25ms調(diào)制方式：下行：QPSK、上行：BPSK

圖4.7cdma2000的頻帶配置上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--4.4.2系統(tǒng)構(gòu)成--

圖4.8cdma2000系統(tǒng)構(gòu)成上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--4.4.3cdmaone向cdma2000過(guò)渡--

cdmaone系統(tǒng)簡(jiǎn)介cdmaone至cdma2000業(yè)務(wù)的拓廣cdmaone至cdma2000功能的擴(kuò)充cdmaone至cdma2000性能的改善cdmaone至cdma2000網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的優(yōu)化

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>cdmaone系統(tǒng)簡(jiǎn)介

cdmaone是以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為核心的設(shè)備家族

cdmaone是以IS-95、IS-95A、TSB74、STD-008、IS-95B，并正在向2.5Gcdma20001X發(fā)展；IS-95是cdmaone系列中最先發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，而IS-95A則是第一個(gè)商用化標(biāo)準(zhǔn)。它是IS-95的改進(jìn)版本；在IS-95A的基礎(chǔ)上，為了能支持13kb/s的話(huà)音，又發(fā)布了TSB74標(biāo)準(zhǔn)；為了能支持1.9GPCS系統(tǒng)，又發(fā)布了STD-008標(biāo)準(zhǔn)；上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>cdmaone系統(tǒng)簡(jiǎn)介（續(xù)）cdmaone是以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為核心的設(shè)備家族

為了能支持較高速率的數(shù)據(jù)通信，TIA于1999年又制定了IS-95B標(biāo)準(zhǔn)，它可將IS-95A中的低速率數(shù)據(jù)8kb/s（或9.6kb/s、14.4kb/s）提高到64kb/s（或76.8kb/s、115.2kb/s）；為了制定第三代（3G）標(biāo)準(zhǔn)，1999年TIA又發(fā)布了IS-2000標(biāo)準(zhǔn)，它包括cdma20001X和3X；1999年底3GPP2發(fā)布了ReleaseA,并于2000年6月發(fā)布了修訂版；

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>cdmaone系統(tǒng)簡(jiǎn)介（續(xù)）cdmaone是以IS-95標(biāo)準(zhǔn)為核心的設(shè)備家族在3GPP2發(fā)布ReleaseA以后，對(duì)cdma2000下一步的發(fā)展不明確，目前3GPP2在討論1X的改進(jìn)策略“1XEV”，即在1.25MHz帶寬上引入一系列新技術(shù)。第一階段：1XEV-DO（Dataonly），基于高通公司提出的HDR（HighDataRate），它僅支持?jǐn)?shù)據(jù)峰值速率達(dá)2.4Mbps，平均速率為650Kbps,2002年商用；第二階段：1XEV-DV（DataandVoice），它同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)與話(huà)音，候選方案為摩托羅拉/諾基亞共同提出的1XTREME和朗訊/高通等公司提出的L3NQS兩種。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>cdmaone系統(tǒng)簡(jiǎn)介（續(xù)）cdmaone/cdma2000中的A接口IOS2.X：IS-95A；IOS3.X：IS-95B；IOS4.X：IS-2000/cdma20001X；（基于SS7、ATM、IP）IOS5.X：IS-20000”cdma1X；（基于全I(xiàn)P）

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>cdmaone系統(tǒng)簡(jiǎn)介（續(xù)）核心網(wǎng)

IS-41B：基于SS7；IS-41C：基于SS7；IS-41D：基于SS7；ANSI-41E：增加E911-WIN（無(wú)線(xiàn)智能網(wǎng)）等業(yè)務(wù)。后續(xù)版本增加基于IP的傳輸方式，并逐步過(guò)渡至全I(xiàn)P。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--cdmaone至cdma2000業(yè)務(wù)的拓廣--

從單一的話(huà)音業(yè)務(wù)話(huà)音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（CS）綜合業(yè)務(wù)（CS、PS）多媒體業(yè)務(wù)（從CS、PS并舉到全I(xiàn)P）。

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--cdmaone至cdma2000功能的擴(kuò)充--

Cdma2000信道功能的擴(kuò)充有：

支持IS-95A、IS-95B反向信道的基本功能；增加一個(gè)增強(qiáng)接入信道，可傳送反向?qū)ьl并增強(qiáng)接入，支持反向相干檢測(cè)，支持快速分組業(yè)務(wù)；增加反向公共控制信道，可傳送反向?qū)ьl并傳送反向公共控制信道；擴(kuò)充反向業(yè)務(wù)信道的功能，除支持反向基本業(yè)務(wù)以外，增加輔助業(yè)務(wù)的補(bǔ)充碼分信道、反向功控子信道、反向?qū)Ｓ每刂菩诺赖龋灾С侄喾N速率，多種業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的需要；

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--cdmaone至cdma2000功能的擴(kuò)充（續(xù)）--圖4.9擴(kuò)充反向信道功能圖上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--cdmaone至cdma2000功能的擴(kuò)充（續(xù)）--Cdma2000信道功能的擴(kuò)充有：對(duì)于cdma2000業(yè)務(wù)信道在基本信道的每種速率中均增加了幀檢驗(yàn)，增加了輔助信道，最高速率可達(dá)306Kbps；業(yè)務(wù)信道功能的進(jìn)一步擴(kuò)充：從支持單一速率、單一業(yè)務(wù)、單一媒體逐步擴(kuò)充到能支持多種速率、多種業(yè)務(wù)和多種媒體的需求；增加公共控制信道，以支持尋呼、短消息廣播等業(yè)務(wù)；增加公共支配信道，以支持預(yù)留接入模式；增加快速尋呼信道，以支持快速分組業(yè)務(wù)；另外還增加公共控制信道，廣播控制信道等，以進(jìn)一步擴(kuò)充支持的相應(yīng)功能；上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--cdmaone至cdma2000功能的擴(kuò)充（續(xù)）--

圖4.10cdma2000前向信道圖4.11IS-95A反向信道圖4.12IS-95B反向信道

圖4.13cdma2000反向信道上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--cdmaone至cdma2000性能的改善--

反向鏈路的非相干解調(diào)（cdmaone系統(tǒng)）改善為相干調(diào)解（cdma2000系統(tǒng)）信道編碼性能的改善：特別針對(duì)不同速率的數(shù)據(jù)采用了不同交織長(zhǎng)度的turbo碼，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性能；分集性能的改善采用發(fā)端分集技術(shù)；采用空時(shí)編碼技術(shù)；采用智能天線(xiàn)技術(shù)；

上一頁(yè)>>下一頁(yè)>>--cdmaone至cdma2000性能的改善（續(xù)）--功率控制性能的改善：與cdmaone不同的是cdma2000中的快速功率控制不僅用在反向鏈路，也用在前向鏈路中。僅以cdma20001X系統(tǒng)為例，其話(huà)音業(yè)務(wù)容量是IS-95的2倍，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量則是IS-95的10倍（仿真與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果）。