CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課件

CDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心CDMA網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1CDMA關(guān)鍵技術(shù)2CDMA空中接口3CDMA編號(hào)和基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程4移動(dòng)通信的發(fā)展CDMA系統(tǒng)的演進(jìn)CDMA2000-1x網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動(dòng)通信中的多址方式移動(dòng)通信中的基本技術(shù)CDMA擴(kuò)頻原理CDMA擴(kuò)頻碼功率控制軟切換CDMA射頻頻段空中接口CDMA2000編號(hào)CDMA基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程目錄CDMA網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1CDMA關(guān)鍵技術(shù)2CDMA空中接口3CDMA編號(hào)和基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程4目錄IMT-20002000年在2000M頻段實(shí)現(xiàn)2000K的數(shù)據(jù)通信IMT2000推薦的3種制式

WCDMA歐洲CDMA2000美國(guó)TD-SCDMA中國(guó)3G對(duì)數(shù)據(jù)通信速率的要求室內(nèi)環(huán)境至少2Mbps室內(nèi)外步行環(huán)境至少384kbps室外車輛運(yùn)動(dòng)中至少144kbps主流技術(shù)：

WCDMACDMA2000TD-SCDMA

3G移動(dòng)通信的發(fā)展CDMA20001X高話音容量153.6Kbps數(shù)據(jù)EV-DORev.A3.1Mbps下行數(shù)據(jù)1.8Mbps上行數(shù)據(jù)QoS服務(wù)質(zhì)量EV-DORev.02.4Mbps下行數(shù)據(jù)EV-DORev.B多載波DO15x4.9Mbps下行15x1.8Mbps上行速率2002200420062008商用時(shí)間EV-DORev.C129Mbps下行75.6Mbps上行OFDMMIMOCDMA系統(tǒng)的演進(jìn)CDMA20001X網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)MS:移動(dòng)臺(tái)BTS: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)服務(wù)節(jié)點(diǎn) HA:家鄉(xiāng)代理 FA:外地代理SCP:業(yè)務(wù)控制點(diǎn)AAA:認(rèn)證鑒權(quán)計(jì)費(fèi)蜂窩—頻率復(fù)用方式FDMA頻率復(fù)用11111111113626221457CDMA頻率復(fù)用時(shí)間接收信號(hào)強(qiáng)度發(fā)射信號(hào)多徑環(huán)境距離(m)接收功率(dBm)102030-20-40-60慢衰落快衰落衰落示意圖1287364512873645128736451287364512873645128736451287364512873645128736451287364511111111222222227777777766666666333333334444444412873645128736455555555588888888交織數(shù)據(jù)的傳送方向在通信系統(tǒng)中，為了減少突發(fā)干擾對(duì)連續(xù)數(shù)據(jù)造成的大面積差錯(cuò)，常采用交織來(lái)將突發(fā)干擾造成的連續(xù)差錯(cuò)化解為隨機(jī)獨(dú)立差錯(cuò)，使其適合于譯碼器的錯(cuò)誤糾正。交織技術(shù)CDMA網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1CDMA關(guān)鍵技術(shù)2CDMA空中接口3CDMA編號(hào)和基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程4目錄CDMA擴(kuò)頻原理比特(bit)、符號(hào)(Symbol)與碼片(Chip)

輸入含有信息的數(shù)據(jù)稱為比特（bit）在經(jīng)過(guò)卷積編碼器、符號(hào)重復(fù)與交織后的數(shù)據(jù)被稱為符號(hào)(symbol)經(jīng)過(guò)最終擴(kuò)頻后得到的數(shù)據(jù)被稱為碼片(chip)前向(Forward)：從基站到移動(dòng)臺(tái)反向(Reverse)：從移動(dòng)臺(tái)到基站BuildingaCDMASignalBitsfromUser’sVocoderSymbolsChipsForwardErrorCorrectionCodingandSpreadingManycodechannelsareindividually“spread”andthenaddedtogethertocreatea“compositesignal”CDMA擴(kuò)頻原理CDMA擴(kuò)頻原理UNWANTEDPOWERFROMOTHERSOURCESUsingthe“right”mathematicalsequencesanyCodeChannelcanbeextractedfromthereceivedcompositesignalCDMA擴(kuò)頻原理InterferenceSourcesLong&ShortCodeSpreadingEncoding&InterleavingLong&ShortCodeCorrelatorDecode&DeinterleavingBasebandDataBasebandDataBackgroundNoiseExternalInterferenceOtherCellInterferenceOtherUserNoise384kbps1152kbps4.096mcps4.096mcps1152kbps384kbpsCDMATransmitterCDMAReceiver5MHzBWfc5MHzBWfc390kHzBW0390kHzBW05MHzBWfc5MHzBWfcfc-100dB/HzfcSpuriousSignalsCDMA擴(kuò)頻原理CDMA擴(kuò)頻碼CDMA基于擴(kuò)頻技術(shù)，每個(gè)用戶有特征碼CDMA技術(shù)中包含兩層含義： 擴(kuò)頻：信息帶寬擴(kuò)展

碼分：用戶、信道和基站均依靠碼識(shí)別針對(duì)不同的多址碼需求，分別使用不同類型的碼組小區(qū)的識(shí)別---短的PN序列，碼元周期為215－1

前向信道的識(shí)別---正交的Walsh函數(shù)，完全正交的64階Walsh碼反向用戶的識(shí)別---長(zhǎng)的PN序列，碼元周期為242

－1

CDMA擴(kuò)頻碼CDMA網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)CDMAConcept:國(guó)際雞尾酒會(huì)每對(duì)客人都在同一個(gè)房間里每對(duì)通話者使用不同的語(yǔ)言如果噪音上升，所有的客人都將抬升他們自己的音量如果某個(gè)用戶說(shuō)話太大聲的話，會(huì)破壞其他用戶通話CDMA功率控制反向開(kāi)環(huán)功率控制MS所需要的發(fā)射功率受以下因素制約：

MS和BTS之間的距離

小區(qū)負(fù)荷

信道環(huán)境

MS根據(jù)接收到的BTS功率來(lái)確定自己的發(fā)射功率

BTSMobile反向開(kāi)環(huán)功率控制BTSBTSMS發(fā)射功率CDMA功率控制CDMA功率控制BTS功率控制比特Eb/Nt值FER值內(nèi)環(huán)功率控制外環(huán)功率控制Eb/Nt改變量BSCBTS外環(huán)：BSC根據(jù)當(dāng)前FER得到Eb/Nt的設(shè)定值，BSC根據(jù)當(dāng)前幀的質(zhì)量指示和當(dāng)前接收的誤幀率與目標(biāo)誤幀率的差別對(duì)Eb/Nt設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整，如果實(shí)際接收的FER偏大，則調(diào)高Eb/Nt的設(shè)定值。如果實(shí)際接收的FER偏小，則降低Eb/Nt的設(shè)定值。內(nèi)環(huán)：BTS根據(jù)當(dāng)前測(cè)量的反向Eb/Nt和BSC給的Eb/Nt設(shè)定值的比較結(jié)果，在業(yè)務(wù)幀中填功控比特；手機(jī)根據(jù)前向業(yè)務(wù)信道中的功控比特來(lái)調(diào)整反向發(fā)射功率。反向閉環(huán)功率控制Break-before-makeMake-before-break硬切換軟切換CDMA切換技術(shù)軟/更軟切換

軟切換時(shí)分支在BSC進(jìn)行合并

更軟切換時(shí)分支在BTS進(jìn)行合并MS合并信號(hào)從各個(gè)扇區(qū)接收到信號(hào)BTSBBSC幀處理板Abis鏈路BTSABSC幀處理板BTSCDMA切換技術(shù)CDMA網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1CDMA關(guān)鍵技術(shù)2CDMA空中接口3CDMA編號(hào)和基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程4目錄目前我國(guó)大部分地區(qū)C網(wǎng)使用了283與201號(hào)兩個(gè)頻點(diǎn)，個(gè)別高話務(wù)地區(qū)增加了242頻點(diǎn)。上行f=825+0.03*N下行f=870+0.03*NCDMA射頻頻段CDMA空中接口IS95-A物理信道

前向信道導(dǎo)頻信道(F-PICH)

同步信道(F-SynCH)

尋呼信道(F-PCH)

業(yè)務(wù)信道(F-TCH)（含功率控制子信道）反向信道接入信道(R-ACH)

業(yè)務(wù)信道(R-TCH)BTSW0:PILOTACCESSW32:SYNCW1:PAGINGWn:TRAFFICTRAFFIC導(dǎo)頻信道調(diào)制過(guò)程W064導(dǎo)頻信道（F-PICH）導(dǎo)頻信道的作用

幫助手機(jī)捕獲系統(tǒng)多徑搜索提供相位參考，幫助手機(jī)進(jìn)行信道估計(jì)，作相干解調(diào)切換時(shí)手機(jī)測(cè)量導(dǎo)頻信道，進(jìn)行導(dǎo)頻強(qiáng)度比較導(dǎo)頻信道傳送全0信息，用Walsh0碼擴(kuò)展，直接用PN短碼進(jìn)行調(diào)制

BTS連續(xù)發(fā)射導(dǎo)頻信道CDMA空中接口ToQPSKcoder2.4kbps4.8kbps4.8kbps符號(hào)重復(fù)的符號(hào)1.2kbps卷積r=1/2,K=9符號(hào)重復(fù)塊交織同步信道比特W3264同步信道(F-SynCH)同步信道的作用手機(jī)通過(guò)同步信道獲得與系統(tǒng)的同步

同步信道提供導(dǎo)頻偏置PILOT_PN系統(tǒng)時(shí)間SYS_TIME長(zhǎng)碼狀態(tài)LC_STATE尋呼信道速率P_RAT

同步信道速率固定為1200bps調(diào)制符號(hào)CDMA空中接口尋呼信道比特19.2kbps或9.6kbps19.2kbps19.2kbps符號(hào)9.6kbps或4.8kbps卷積r=1/2,K=9符號(hào)重復(fù)塊交織尋呼信道P的長(zhǎng)碼掩碼長(zhǎng)碼生成器抽取器1.2288McpsToQPSKcoder19.2kbps重復(fù)的符號(hào)尋呼信道(F-PCH)

BTS在尋呼信道上廣播系統(tǒng)參數(shù)消息接入?yún)?shù)消息鄰區(qū)列表CDMA信道列表BTS通過(guò)尋呼信道

尋呼手機(jī)；指配業(yè)務(wù)信道

19.2kbpsW164尋呼信道速率為9600bps或4800bps

尋呼信道幀長(zhǎng)為20msW1~W7用于尋呼信道擴(kuò)頻CDMA空中接口前向業(yè)務(wù)信道(F-TCH)IQI信道PN序列1.2288McpsPN1.2288Mcps重復(fù)的符號(hào)19.2kbps8.6kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps1.2kbps增加幀質(zhì)量指示比特(12,10,8,6)增加8位幀尾比特卷積編碼r=1/2,K=9符號(hào)重復(fù)前向業(yè)務(wù)信道信息比特(172/80/40or16bits/幀)塊交織19.2kbpsMUX長(zhǎng)發(fā)生成器功率控制比特Q信道PN序列1.2288Mcps基帶濾波基帶濾波I(t)Q(t)抽取器抽取器+++XX∑QPSK調(diào)制4.0kbps2.0kbps0.8kbps19.2sybps9.6sybps4.8kbps2.4sybpsSin(2pfct)Cos(2pfct)用于在前向傳送BTS的數(shù)據(jù)和信令Walsh碼19.2kbpsCDMA空中接口反向接入信道(R-ACH)307.2kbpsPN碼片1.2288Mcps正交擴(kuò)頻重復(fù)的符號(hào)流28.8kbpsCodesymbol14.4kbps4.4kbps4.8kbps每幀增加8bit編碼尾比特卷積編碼r=1/3,K=9符號(hào)重復(fù)接入信道信息比特(80bits/frame)塊交織28.8kbps長(zhǎng)碼生成器長(zhǎng)碼掩碼用于MS在反向接入系統(tǒng)和響應(yīng)尋呼IQI信道PN序列1.2288McpsQ信道PN序列1.2288Mcps基帶濾波基帶濾波I(t)Q(t)++XX∑QPSK調(diào)制Sin(2pfct)Cos(2pfct)1/2PN碼片時(shí)延=406.9nsWalsh碼CDMA空中接口反向業(yè)務(wù)信道(R-TCH)Repetitivesymbol28.8kbps卷積碼r=1/3,K=9SymbolrepetitionReversetrafficchannel(172,80,40or16bits/frame)交織28.8kbps14.4kbps7.2kbps3.6kbps增加幀質(zhì)量指示比特(12,10,8,6)增加8位幀尾比特8.6kbps4.0kbps2.0kbps0.8kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps1.2kbps符號(hào)用于MS在反向傳送數(shù)據(jù)和信令307.2kbps1.2288Mcps正交擴(kuò)頻數(shù)據(jù)突發(fā)隨機(jī)化LongcodePNgeneratorLongcodemaskIQI信道PN序列1.2288McpsQ信道PN序列1.2288McpsBasebandfilterBasebandfilterI(t)Q(t)++XX∑QPSKModulationSin(2pfct)Cos(2pfct)1/2PNchipsDelayedtime=406.9nsWalshcodeCDMA空中接口BTSPilotchannelSynchronouschannelPagingchannelAccesschannel掃描CDMA頻點(diǎn)，捕獲導(dǎo)頻信道，實(shí)現(xiàn)短碼同步接收同步信道消息，獲取LC_STATE,SYS_TIME,P_RAT等系統(tǒng)信息守候在基本尋呼信道，接收系統(tǒng)消息消息在接入信道發(fā)起始呼基站通過(guò)F-PCH對(duì)收到的接入消息進(jìn)行確認(rèn)，并對(duì)專用信道分配資源基站和移動(dòng)臺(tái)之間，通過(guò)建立好的專用業(yè)務(wù)信道F/R-FCH進(jìn)行通信PagingchannelTrafficchannelCDMA空中接口CDMA2000前向信道F-CACHF-CPCCHF-PICHF-CCCHF-DCCHF-FCHF-PCF-SCCHF-SCHF-PICHF-TDPICHF-APICHF-ATDPICHF-SYNCHF-TCHF-BCHF-PCHF-QPCHsubchannel(RC1~2)(RC3~9)CDMA空中接口CDMA2000反向信道ReverseCDMA2000channelR-ACHR-TCHoperation(RC1~2)R-EACHoperationR-CCCHoperationR-SCCHR-FCHR-TCHoperation(RC3~6)R-EACHR-PICHR-CCCHR-PICHR-DCCHR-PICH0~70~1R-SCHR-FCH0~20~1subchannelR-PCCDMA空中接口CDMA網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1CDMA關(guān)鍵技術(shù)2CDMA空中接口3CDMA編號(hào)和基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程4目錄CC+MAC+H0H1H2H3+ABCD國(guó)際移動(dòng)用戶DN號(hào)碼國(guó)內(nèi)有效移動(dòng)用戶號(hào)碼國(guó)家碼2位移動(dòng)接入碼3位HLR識(shí)別碼4位

MDN—移動(dòng)用戶號(hào)碼

MDN存儲(chǔ)在HLR和VLR中CDMA中的編號(hào)

IMSI—國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼3位2位IMSIMCCMNCMSINNMSI移動(dòng)國(guó)家碼移動(dòng)用戶識(shí)別碼移動(dòng)網(wǎng)號(hào)碼

IMSI存儲(chǔ)在UIM卡、HLR和VLR中，當(dāng)我們購(gòu)買了一張UIM卡，選擇了一個(gè)電話號(hào)碼MDN，就建立了IMSI