单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CDMA,系统概念,CDMA系统是基于码分技术扩频技术和多址技术的通信系统,系统为每个用户分配各自特定地址码地址码之间具有相互准正交性,从而在时间、空间和频率上都可以重叠;将需传送的具有一定信号带宽的信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制,使原有的数据信号的带宽被扩展,接收端进行向反的过程,进行接扩,增强了抗干扰的能力CDMA,系统属于子干扰系统系统零时:定义1980年1月6日0时整为系统起始时间偏置为零的长码和短码此时同时处于初始状态,所有基站将在GPS时间的每个偶秒起始时刻或在此之后80ms整数倍处作为0偏置PN码周期为80/3 ms的初态,即在此之前恰好输出了1个“1和连续15个“0这样的PN码片,所有基站需将1980年1月6日零时GPS起始时间作为m序列长码的初态在此之前恰好输出了一个“1码片和41个连续的“0码片,使用GPS定时的好处:切换快,同步简单,CDMA,系统时间,CDMA,系统缺点,来自非同步CDMA网中不同的用户的扩频序列不完全正交,从而引起多址干扰;,由于使用相同的载频,许多用户共用一个信道,强信号对弱信号有着明显的抑制作用,从而产生“远近效应,影响用户通话。
CDMA系统中采用功率控制技术解决“远-进效应我国,CDMA,系统频率使用规划,联通新时空,CDMA,占用的载频上行(825,MHz-835MHz),下行(870,MHz,-880,MHz),载频计算:,上行:载频=0.030,MHz,*载频号+825.000,MHz,下行:载频=0.030,MHz,*载频号+870.000,MHz,载频号,信道号,上行(,MHz),下行(,MHz),7,283,833.49,878.49,6,242,832.26,877.26,5,201,831.03,876.03,4,160,829.80,874.80,3,119,828.57,873.57,2,78,827.34,872.34,1,37,826.11,871.11,CDMA系统编号方案,MSISDN,:移动用户号码,CC+NDS+SN,IMSI:,国际移动用户识别码,MCC+MNC+MSIN,国家号码86,移动,国家号码86,数字蜂窝移动业务接入号13,3,移动网号,联通:03,移动用户号,移动用户识别码,CDMA,系统构成,CDMA,系统结构图,MSC,HLR,EIR,SC,BSC,BTS,MS,OMC,AUC,SME,SME,MSC,IWF,VLR,SC,VLR,PSTN,ISDN,PSPDN,A,E,Q,F,L,Um,C,H,N,D,Q,M,M,M,Abis,B,G,Pi,Ai,Di,功能模块,接口,CDMA,系统构成部件说明:,BSC,基站控制器,对一个或多个,BTS,进行控制及相应呼叫控制的功能实体,BTS,基站收发信机,为一个小区服务的无线收发设备,MSC,移动交换中心,对位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体,OMC,操作维护中心,操作、维护系统中的各种功能实体,AUC,鉴权中心,为认证移动用户的身份和产生相应的鉴定参数的功能实体,EIR,设备识别寄存器,存储有关移动台设备参数的数据库,HLR,归属位置寄存器,管理部门用于移动用户管理的数据库,CDMA,系统构成部件说明:,VLR,拜访位置寄存器,MSC,为所管辖区域中,MS,的呼叫、所需检索信息的数据库,MS,移动台,ISDN,综合业务数字网,PSTN,公用电话交换网,PSPDN,公用数据交换网,PLMN,共用陆地移动网,SC,短消息中心,CDMA,系统接口、协议,接口:代表两个相邻实体之间的连接点。
协议:说明连接点上交换信息需要遵守的规那么IS95 L3,IS95 L2,IS95 L1,IS95 L3,IS95 L2,IS95 L1,Abis L3,Abis L2,Abis L1,Abis L3,Abis L2,Abis L1,BSSAP,SCCP,MTP,BSSAP,SCCP,MTP,TCAP,MAP,Um,Abis,A,MS,BTS,BSC,MSC,CDMA,网络结构协议图,前向,导频信道,同步信道,寻呼信道,业务信道含功率控制子信道,反向,接入信道,业务信道,CDMA,信道类型,BTS,W0:PILOT,ACCESS,W32:SYNC,W1:PAGING,Wn:TRAFFIC,TRAFFIC,前向,CDMA,信道,(基站发送的1.23,MHz,信道),导频信道,同步信道,寻呼信道1,寻呼信道7,业务信道1,业务信道25,业务信道55,W0,W32,W2,W7,W8,W31,W0,业务信道24,W33,移动台功率,控制子信道,业务数据,W:,编码信道,CDMA,系统前向信道结构,导频、同步、寻呼信道结构,导频信道,(全0),Walsh(0),去,QPSK,2.4,ksps,4.8,ksps,4.8,ksps,调制,符号,码符号,重复的,码符号,1.2,kbps,卷积编码,r=1/2,K=9,符号,重复,块交织,同步信道比特,Walsh(32),寻呼信道比特,19.2,ksps,9.6ksps,19.2,ksps,19.2,ksps,调制,符号,码符号,重复的,码符号,9.6,kbps,4.8kbps,卷积编码,r=1/2,K=9,码符号,重复,块交织,寻呼信道,P,的长码掩码,长码发生器,抽取器,1.2288,Mcps,Walsh(N),去,QPSK,去,QPSK,1.2288,Mcps,1.2288,Mcps,1.2288,Mcps,Add Frame Quality Indicator,F-TCH bits,Add 8 Encoder Tail bits,Convolutional Encoder R=1/2,K=9,Symbol Repetition,Block Interleaver(384 Symbols),+,Symbol point Mapping,(0,+1,1-1),Channel Gain,F-PSCH gain,Power Control bit position,Decimator,Long code Generator(1.2288Mcps),Power Control bits,800Hz,Power Control Symbol Puncture,User ns Long Code Mask,Bits,0,0,8,12,Data Rate (kbps),1.2,2.4,4.8,9.6,Factpr,8X,4X,2X,1X,19.2,ksps,Bits/Frame,16,40,80,172,+,Wn,To QPSK,CDMA,系统前向业务信道结构,反向,CDMA,信道,(,基站接收的,1.23,MHz,信道,),以长码,进行编址,与寻呼信道,有关的接入信道,业务,信道,1,业务,信道,与寻呼信道,有关的接入信道,与寻呼信道,有关的接入信道,与寻呼信道,有关的接入信道,CDMA,系统反向信道结构,R-ACH bits,Add 8 Encoder Tail bits,Convolutional Encoder,R=1/3,K=9,Symbol Repetition,Block Interleaver(576 Symbols),64-,ary Othogonal Modulator,Data Burst Randomizer,Long code Generator(1.2288Mbps),User ns Long Code Mask,Data Rate (kbps),4.8,Factpr,2X,28.8,ksps,Bits/Frame,88,+,To OQPSK,28.8,ksps,307.2,ksps,R-ACH,信道结构,Add Frame Quality Indicator,R-TCH bits,Add 8 Encoder Tail Bits,Convolutional Encoder,R=1/3,K=9,Symbol Repetition,Block Interleaver(576 Symbols),64-,ary Othogonal Modulator,Data Burst Randomizer,Long code Generator(1.2288Mbps),User ns Long Code Mask,Bits,0,0,8,12,Data Rate (kbps),1.2,2.4,4.8,9.6,Factpr,8X,4X,2X,1X,28.8,ksps,Bits/Frame,16,40,80,172,+,To OQPSK,28.8,ksps,307.2,ksps,CDMA,系统反向业务信道结构,CDMA,关键技术,分集技术,分集技术diversity techniques:利用多条传输相同信息且有尽量相等的平均信号强度和相互独立衰落特性的信号路径,并在接收端对这些信号进行适当的合并,以便大大降低多经衰落的影响,从而改善传输的可靠性。
分集,空间分集,时间分集,极化分集,角度分集,频率分集,时间分集,采用符号交织,检错纠错编码等方法频率分集,将能量扩展到宽带中实现CDMA将信号扩展到整个1.23M上空间分集,在基站采用双接收天线在 和基站采用RAKE接收,合并不同传输延时的信号,软切换的时候,移动台和多个基站同时联系,从中选出最好的帧送给交换机,CDMA,系统应用的分集技术,在移动通信中,移动台与基站之间的环境复杂,到达接收信号不会是一条路径来的信号,而是多径合成信号对于采用其他技术的移动通信系统,只能采用复杂的抵抗技术,减少影响而对采用CDMA技术的移动通信系统,由于CDMA的相关特性,只要路径之间的时延差大于一个PN码片宽度,就可以利用多径信号加强接收效果,此种技术称为RAKE分集接收技术俗称路径分集一般RAKE接收机由搜索器Searcher、解调器Finger、合并器Combiner3个模块组成搜索器完成路径搜索,主要原理是利用码的自相关及互相关特性解调器完成信号的解扩、解调,解调器的个数决定了解调的路径数,通常CDMA基站系统一个RAKE接收机由4个Finger组成,移动台由3个Finger组成合并器完成多个解调器输出的信号的合并处理,通用的合并算法有选择式相加合并、等增益合并、最大比合并3种。
合并后的信号输出到译码单元,进行信道译码处理RAKE,接收技术,CDMA,系统的功率控制,CDMA系统是自干扰系统,限制CDMA系统容量的因素是“干扰;,CDMA功率控制的目标:,克服反向链路的远近效应;基站从各个移动台接收到的功率相同;,保证接收机的解调性能情况下,尽量降低发射功率,减小对其他用户的干扰当到达以下条件,系统容量最大,当在可接受的信号质量下,功率最小,基站从各个移动台接收到的功率相同,在CDMA系统中,功率控制是关键技术,功率控制的原那么是:当信道的传播条件突然改善时,功率控制应作出快速反响例如几微秒,以防止信号突然增强而对其他用户产生附加干扰,相反,当传播条件突然变坏时,功率调整的速度可以相对慢一些也就是说,宁愿单个用户的信号质量短时间恶化,也要防止许多用户因为单个用户的信号电平突然变大而增大背景干扰功率控制,CDMA,系统的功率控制类型,功率控制,反向功率控制,前向功率控制,开环功率控制,闭环功率控制,内环功率控制,外环功率控制,功率控制分为反向功率控制及正向功率控制两种,其中,反向功率控制尤其重要,因为,反向是依靠准正交码区分的,因此,用户之间存在相互间干扰,只有保证到达基站各用户间功率一致防止远近效应,才能保证用户容量及质量。
进行反向功率控制的以在移动台接收并测量基站发来的导频信号,根据导频信号强弱估计正确的传输损耗,并根据这种估计来调节移动台的反向发射功率接收信号增强就降低其发射功率,接收信号减弱就增强其发射功率反向开环功率控制是由移。