CDMA認證培訓課件.ppt

1、CDMA基礎知識要求,目錄,CDMA技術(shù)原理 CDMA信道 CDMA空中信令流程 CDMA空口技術(shù)規(guī)范、協(xié)議 1X EV-DO原理,CDMA技術(shù)原理內(nèi)容,CDMA技術(shù)演進 多址技術(shù) 擴頻通信 CDMA碼序列 CDMA關鍵技術(shù),移動通信技術(shù)發(fā)展,AMPS,TACS,NMT,其它,第一代 80年代,模擬,模,擬,技,術(shù),GSM,CDMA,IS95,TDMA,IS-136,PDC,第二代 90年代,數(shù)字,需求驅(qū)動,數(shù),字,技,術(shù),語,音,業(yè),務,第三代,IMT-2000,UMTS,WCDMA,CDMA,2000,需求驅(qū)動,寬,帶,業(yè),務,TD- SCDMA,3G標準化組織,IMT-2000 的目標,

2、能適應多種環(huán)境 全球統(tǒng)一頻段、統(tǒng)一標準，全球無縫覆蓋 提供足夠大的系統(tǒng)容量 高效的頻譜效率 高服務質(zhì)量、高保密性能 易于2G系統(tǒng)演進過渡 提供多種業(yè)務 車速環(huán)境：144kbps 步行環(huán)境：384kbps 室內(nèi)環(huán)境：2048kbps,3G頻譜分配,GSM的演進,10 k,100 k,64 k,1 M,2 M,1 k,98,99,00,01,02,時間,速率bps,9.6,SMS,電路型,分組型,話音,CDMA2000標準家族演進,CDMA技術(shù)原理內(nèi)容,CDMA技術(shù)演進 多址技術(shù) 擴頻通信 CDMA碼序列 CDMA關鍵技術(shù),多址技術(shù),FDMA TDMA CDMA,三種多址技術(shù)比較,什么是CDMA（

3、碼分多址）,CDMA技術(shù)原理內(nèi)容,CDMA技術(shù)演進 多址技術(shù) 擴頻通信 CDMA碼序列 CDMA關鍵技術(shù),將信息的頻譜展寬后進行傳輸?shù)募夹g(shù),擴頻通信原理,信號的頻譜被展寬了 采用擴頻碼序列調(diào)制的方式來展寬頻譜 接收端用相關解調(diào)（或相干解調(diào)）來解擴,結(jié)論：在信道容量C不變的情況下，信號頻帶寬度B與信噪比S/N完全可以互相交換，即可以通過增大傳輸系統(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,擴頻通信的理論基礎,擴頻系統(tǒng)原理示意圖(1),擴頻系統(tǒng)原理示意(2),許多碼信道被單獨擴展, 然后加在一起,形成一個 “復合信號”,擴頻系統(tǒng)原理示意(3),使用“正確”的數(shù)學序列可以將 任一個碼信道從

4、接收到的復合 信號中抽取出來.,擴頻通信實現(xiàn),S（f）,S（f）,擴頻技術(shù)示意圖,直接序列擴展頻譜DSSS CDMA采用的是直接序列擴頻，即將需要傳送的信號與速率遠大于信息速率的偽隨機序列編碼（擴頻碼）直接混合，這樣調(diào)制信號的頻譜寬度遠大于原來信息的頻譜寬度。 跳頻FH 跳時TH 線性調(diào)頻,擴頻通信的特點和分類,隱蔽性和保密性好 多個用戶可以同時占用相同頻帶,實現(xiàn)多址 抗衰落、抗多徑干擾 抗干擾能力強,CDMA技術(shù)原理內(nèi)容,CDMA技術(shù)演進 多址技術(shù) 擴頻通信 CDMA碼序列 CDMA關鍵技術(shù),Interleaving,信源解碼,deinterleaving,信源編碼,信道編碼 交織,去交織

5、信道解碼,加擾,解擾,擴頻,解擴,調(diào)制,解調(diào),射頻發(fā)射,射頻接收,CDMA通信模型,CDMA擴頻碼的選擇,擴頻碼速率：N*1.2288Mcps； 擴頻碼：前向為Walsh碼和PN短碼，反向為PN長碼。,擴頻碼的使用是擴頻通信的關鍵點,碼序列的正交 累加為0表示正交,碼序列的正交性,沃爾什碼(Walsh code),0,0,0,1,00 01,復制,復制,取反,Code #23 0110100101101001100101101001011001101001011010011001011010010110 (Code #23) 1001011010010110011010010110100110

6、010110100101100110100101101001 Code #59 0110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001,正交與相關性,CDMA系統(tǒng)中的PN碼,偽隨機序列(PN碼)：具有類似噪聲序列的性質(zhì)，是一種貌似隨機但實際上有規(guī)律的周期性二進制序列。 m序列的定義 m序列是一種重要的二進制的偽隨機序列。 m序列是“最長線性反饋移位寄存器序列”的簡稱。 具體定義如下：如果n級線性移位寄存器輸出序列的周期是P=2n 1，則該序列稱為m序列。m序列發(fā)生器由：移位寄存器、反饋抽頭、模2加法器組成。,包含兩部分：

7、 移位寄存器序列 掩碼 輸出序列的周期是 2N-1 bits，N為寄存器個數(shù) 當掩碼不同時，輸出的移位寄存器序列相位不同,M序列產(chǎn)生過程,PN短碼序列,短碼序列I和Q均為32,768chip， 短碼序列可以看作具有I和Q兩種不同成分序列的二維二進制矢量，每一個的長度為32,768chip 每一個短碼序列均與它自身完全相關，即與時間偏置為零的短碼序列完全相關。 一個零偏置短碼序列與它自身的任何非零偏置的短碼序列正交。 實際中以64chips偏移做為一個偏移序號(PN_OFFSET_INDEX), 即可用的PN碼是0-511,PN長碼序列,每個移動臺使用一個唯一的用戶長碼序列，該序列是根據(jù)42位長

8、碼寄存器的內(nèi)容、32位的ESN及掩碼生成的，長碼寄存器在移動臺初始化期間與CDMA系統(tǒng)建立同步 速率1.2288Mcps，周期為41天10小時12分鐘19.4秒 通話期間，雖然不同移動臺產(chǎn)生的用戶長碼不是嚴格正交的，但彼此非常不同，在反向鏈路上足以對其可靠解碼,長碼寄存器 ( 1.2288 MCPS),公共長碼掩碼 (靜態(tài)),用戶長碼序列 (1.2288 MCPS),CDMA碼應用舉例,三種擴頻碼特征和功能總結(jié),每種擴頻序列在前向鏈路和反向鏈路上具有不同的用途 但這些序列在兩個方向上均用于生成用戶的碼分信道,沃氏碼,短碼 序列,長碼 序列,序列類型,互相正交,除0偏置外正交,近似正交,特性,6

9、4 chips 1/19,200 sec.,32,768 chips 26-2/3 ms 75x in 2 sec.,242 chips 41 days,長度,正交調(diào)制,四相擴頻(0偏置),區(qū)分用戶,反向鏈路 功能,前向信道識別,區(qū)分扇區(qū),數(shù)據(jù)擾碼,前向鏈路功能,CDMA技術(shù)原理內(nèi)容,CDMA技術(shù)演進 多址技術(shù) 擴頻通信 CDMA碼序列 CDMA關鍵技術(shù),主要內(nèi)容,CDMA功率控制 CDMA軟切換 分集技術(shù)與RAKE接收機 CDMA呼吸效應,遠近效應,當基站同時接收從兩個距離不同的移動臺發(fā)來的信號時，距基站近的移動臺到達基站的功率明顯要大于距離基站遠的移動臺到達功率，若二者頻率相近，則造成近端

10、對遠端的干擾。,CDMA功率控制作用,CDMA是一種基于用戶數(shù)量的干擾受限系統(tǒng) 與AMPS/TDMA系統(tǒng)不同，CDMA系統(tǒng)是軟容量限制系統(tǒng) 每個用戶都是共享信道中的噪聲源 用戶的噪聲是累積的 這就對系統(tǒng)能夠容納多少用戶，造成了實際的限制 移動臺精確的功率控制是至關重要的， 如果我們想要： 獲得最大系統(tǒng)容量 延長移動臺電池壽命 功率控制的目標就是，使每個移動臺保持在絕對最小功率級，并確?？山邮艿姆召|(zhì)量 理想情況，在基站處從每個移動臺接收到的信號功率應該是相同的(干擾最小)，且應當盡量得小,CDMA功率控制分類,CDMA的功率控制包括前向功率控制和反向功率控制。 前向功率控制：95功率控制和1x

11、快速功率控制 前向功率控制受控對象是基站的發(fā)射功率，移動臺起輔助作用。 反向功率控制：開環(huán)功控、閉環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制 反向功率控制受控對象是移動臺的發(fā)射功率，基站起輔助作用。,反向開環(huán)功率控制,反向閉環(huán)功率控制,補償前向和反向路徑之間的不對稱 由發(fā)往移動臺的提升功率(0)和降低功率(1)指令組成， 根據(jù)在基站測得的信號強度并與以特定門限值(給定值)相比較確定發(fā)送0或1 每條指令要求移動臺增加或減少發(fā)射功率1dB 每秒發(fā)射800次，始終以全功率發(fā)射 允許補償快衰落的影響,移動臺,SU,Signal Strength Measurement,門限值,or,反向閉環(huán) 功率控制,反向外環(huán)功率控制

12、,反向鏈路差錯控制的漸進形式 給定值根據(jù)反向業(yè)務信道的FER調(diào)整(在基站控制器決定) 以50幀/秒(20ms/幀)的速率抽樣 給定值每1-2秒調(diào)整一次,FER,移動臺,SU,SUC,反向外環(huán) 功率控制,Signal Strength Measurement,門限值,or,反向閉環(huán) 功率控制,IS95前向功率控制,基站緩慢地降低到每個移動臺的功率 隨著FER(在移動臺測定)的增加，移動臺要求增加前向業(yè)務信道的功率，發(fā)送功率測量報告消息,FER,移動臺,SU,SUC,Adjust Fwd. Power,前向鏈路功率控制,1x引入的新的功率控制-前向快速功控,功率控制機制概要,所有類型的功率控制共同

13、工作，移動臺的功率消耗降低到最小，并增加了系統(tǒng)的整體容量。,FER,FER,移動臺,SU,SUC,Signal Strength Measurement,門限值t,or,Adjust Fwd. Power,反向外環(huán) 功率控制,反向閉環(huán) 功率控制,IS95前向慢速功率控制,反向開環(huán) 功率控制,主要內(nèi)容,CDMA功率控制 CDMA軟切換 分集技術(shù)與RAKE接收機 CDMA呼吸效應,CDMA切換的分類,CDMA軟切換,軟切換：移動臺在從一個基站覆蓋區(qū)域移向另一個基站時,開始與目標基站通信但不中斷與當前提供服務的基站的通信. 可以同時包括與三個基站保持通信,移動臺合并從每個基站發(fā)送來的信號幀.,此時耗

14、費多少CE?,CDMA更軟切換,軟切換的優(yōu)缺點,優(yōu)點 降低了越區(qū)切換的掉話率 在覆蓋不是很好的地方提高通話質(zhì)量 缺點 至少兩倍的空中資源 更多的消耗信道資源,主要內(nèi)容,CDMA功率控制 CDMA軟切換 分集技術(shù)與RAKE接收機 CDMA呼吸效應,時間分集 采用符號交織，檢錯糾錯編碼(信道編碼)等方法。 頻率分集 通過將信號能量在寬頻帶中擴展實現(xiàn)的。CDMA將信號擴展到整個1.23MHz上。 空間分集 在BTS采用雙接收天線。 在手機和BTS采用RAKE接收，合并不同傳輸延時的信號。 軟切換的時候，MS和多個BTS同時聯(lián)系，從中選出最好的幀。,分集技術(shù),無線信道的多徑環(huán)境,RAKE接收機有效克服

15、多徑衰落，提高接收性能,Rake接收機原理,主要內(nèi)容,CDMA功率控制 CDMA軟切換 分集技術(shù)與RAKE接收機 CDMA呼吸效應,當相鄰小區(qū)的負荷一重一輕時，負荷重的小區(qū)降低導頻信道的發(fā)射功率，使本小區(qū)邊緣的用戶切換到臨近小區(qū)，從而實現(xiàn)負荷分擔，也相當于增加了系統(tǒng)容量。,CDMA系統(tǒng)的小區(qū)呼吸,目錄,CDMA技術(shù)原理 CDMA信道 CDMA空中信令流程 CDMA空口技術(shù)規(guī)范、協(xié)議 1X EV-DO原理,頻段0的CDMA2000-1X系統(tǒng)射頻信道，沿用AMPS的頻段和信道編號 單載頻信道寬度1.2288MHz CDMA2000-1X系統(tǒng)的信道與AMPS系統(tǒng)的信道間需要信道間隔，建議信道間隔為0

16、.27MHz CDMA2000-1X系統(tǒng)的射頻信道間及與cdmaOne系統(tǒng)的射頻信道間不需要信道間隔,CDMA射頻頻段,射頻頻段： 頻段0的CDMA2000-1X系統(tǒng)中，頻道編號N和中心頻率關系,射頻頻段編號,800M頻率分配,主要內(nèi)容,IS95前向信道的作用與結(jié)構(gòu) IS95反向信道的作用與結(jié)構(gòu) 1XRTT新增加的前反向信道,IS-95系統(tǒng)前反向物理信道,前向?qū)ьl信道,全0信息，用Walsh 0碼擴展，直接用PN短碼進行調(diào)制 BTS連續(xù)發(fā)射導頻信道 導頻信道作用 幫助手機捕獲系統(tǒng) 多徑搜索 提供PN短碼相位信息，幫助手機進行信道估計，作相干解調(diào) 切換時手機測量導頻信道，進行導頻強度比較,導頻信

17、道的生成,導頻信道使用沃氏函數(shù)0擴頻 采用短PN序列偏置，允許每個CDMA載頻最多可有512個不同的導頻信道 特定導頻PN序列的PN偏置指數(shù)(0-511)乘以64可確定實際偏置 例: 15(偏置指數(shù)) x 64 = 960 PN chip 結(jié)果: 導頻PN序列的起始將會延遲960chip x 0.8138s/chip = 781.25s 四相擴頻和基帶濾波與其它前向和反向碼分信道一樣。,前向同步信道,用于提供系統(tǒng)基本參數(shù) 系統(tǒng)捕獲階段采用 比特率為1200bps 移動臺在每次呼叫結(jié)束時重新與系統(tǒng)同步 同步信道提供 導頻偏置PILOT_PN 系統(tǒng)時間SYS_TIME 長碼狀態(tài)LC_STATE 尋

18、呼信道速率P_RAT,同步信道的生成,沃氏碼#32用于擴展每個調(diào)制符，因而導致速率增加256倍；輸出的0和1叫比特片（或碼片chip） 一個同步信道幀中有32,768個碼片(每初始比特對應1024個碼片) 同步信道幀長80/3ms，3幀組成一超幀為80ms,前向?qū)ず粜诺?單個CDMA載頻最多可支持七個尋呼信道 信道1(沃氏函數(shù)1)為基本尋呼信道 其它附加的尋呼信道用沃氏函數(shù)2到7 不用的尋呼信道可用于前向業(yè)務信道 支持兩種速率：9600和4800bps,尋呼信道,基站用尋呼信道 發(fā)送系統(tǒng)開銷信息 和與特定移動臺相關的消息.,尋呼信道的生成,沃氏碼#1(或#2, . 或#7)用于擴頻， 因此其速

19、率增加64倍，為1.2288 Mcps 就是說，每尋呼信道幀24,576個chips，或者說9600 4800bps時，每個初始比特對應128 256個比特片。,尋呼信道消息,移 動 臺 指 示 消 息,接入?yún)?shù)消息,擴展的系統(tǒng)參數(shù)消息,擴展的鄰道消息,系統(tǒng)參數(shù)消息,CDMA信道列表消息,全局業(yè)務重定向消息,配置參數(shù)消息,開銷消息,ACC_CONFIG_SEQ,CONFIG_SEQ,前向業(yè)務信道,在呼叫期間，業(yè)務信道用于向某一特定移動臺發(fā)送用戶信息和信令信息 業(yè)務信道的最大數(shù)目：64減去一個導頻信道、一個同步信道、 一到七個尋呼信道 這樣， 每個CDMA載頻最少可以有55個業(yè)務信道 不用的尋呼

20、信道可以額外提供6個信道,Walsh function,Power Control Bit,I PN,9600 bps 4800 bps 2400 bps 1200 bps (聲碼器),Convolutional Encoding and Repetition,1.2288 Mcps,Long PN Code Generation,800 Hz,R = 1/2, K=9,Q PN,Decimator,Decimator,User Address Mask (ESN-based),19.2 ksps,1.2288 Mcps,Scrambling,bits,symbols,chips,19.2 k

21、sps,CHANNEL ELEMENT,M U X,Block Interleaving,采用8kb語音編碼：,前向業(yè)務信道的生成,CDMA前向信道生成與解調(diào),一個前向信道的識別: 頻點Frequency PN短碼偏移區(qū)分扇區(qū)PN Offset of the sector 扇區(qū)內(nèi)唯一的Walsh碼,CDMA Frequency,主要內(nèi)容,IS95前向信道的作用與結(jié)構(gòu) IS95反向信道的作用與結(jié)構(gòu) 1XRTT新增加的前反向信道,移動臺用接入信道： 與基站建立初始通信 對尋呼信道消息作出響應 固定數(shù)據(jù)率：4800bps 每個接入信道僅與一個尋呼信道相關 每個尋呼信道最多可支持32個接入信道(0-3

22、1),反向接入信道,反向接入信道的生成,4.4kbps,卷積編碼 R=1/3 k=9,符號重復,塊交織,14.4ksps,28.8ksps,長碼發(fā)生器,64維正交調(diào)制,接入信道長碼掩碼,1.2288Mcps,8bit尾比特,4.8kbps,1.2288Mcps,307.2kcps,28.8ksps,B,反向業(yè)務信道,用于在呼叫期間發(fā)送： 用戶的話音業(yè)務 用戶對來自基站的命令和查詢的響應 用戶對基站請求 支持可變速率操作 8Kbps聲碼器 速率集1 - 9600, 4800, 2400和1200bps 13Kbps聲碼器 速率集2 - 14400, 7200, 3600, 1800bps,反向業(yè)

23、務信道,反向業(yè)務信道的生成,業(yè)務信道 8.6kbps 4.0kbps 2.0kbps 0.8kbps,B,卷積編碼 R=1/3 k=9,符號 重復,塊交織,28.8ksps 14.4ksps 7.2ksps 3.6ksps,28.8ksps,長碼發(fā)生器,業(yè)務信道 長碼掩碼,1.2288Mcps,1.2288Mcps,幀質(zhì)量 指示,8bit 尾比特,9.2kbps 4.4kbps 2.0kbps 0.8kbps,9.6kbps 4.8kbps 2.4kbps 1.2kbps,數(shù)據(jù)子幀隨機 函數(shù)發(fā)生器,64維正交 調(diào)制,307.2 kcps,幀數(shù)據(jù)速率,CDMA反向信道生成與解調(diào),每個移動臺可由移

24、動臺內(nèi)部產(chǎn)生的用戶長碼的偏置唯一地識別 所有移動臺在同一1.25Mhz寬的頻帶內(nèi)同時傳送信息,附近的任一基站可以向移動臺分配一信道部件(或稱信元，Channel Element)并成功地提取移動臺的信號,主要內(nèi)容,IS95前向信道的作用與結(jié)構(gòu) IS95反向信道的作用與結(jié)構(gòu) 1XRTT新增加的前反向信道,CDMA2000主要設計改進,前向鏈路 快速功率控制 IS-95，50Hz;IS-2000，800Hz； 使用可變長Walsh碼，支持多信道（一個用戶可用多個信道，IS-95只能用一個），使用Turbo 碼進行糾錯。 反向鏈路 基于相干導頻，接收機采用相干解調(diào)。 Walsh碼用來區(qū)別碼信道,不是

25、做正交調(diào)制 支持多信道，使用Turbo 碼進行糾錯。,1xRTT系統(tǒng)前反向物理信道結(jié)構(gòu),目前商用1X系統(tǒng)增加的信道,前向： 快速尋呼信道F-QPCH 補充信道F-SCH 反向： 導頻信道R-PICH 補充信道R-SCH,前向快速尋呼信道F-QPCH,基站用它來通知覆蓋范圍內(nèi)、工作于時隙模式的、且處于空閑狀態(tài)的MS，是否應該在下一F-PCH的時隙上接收F-PCH。 F-QPCH信號特點：是未編碼的、直接進行OOK調(diào)制的信號。 使用QPCH的目的，是使MS不必長時間地監(jiān)聽F-PCH，從而達到延長MS待機時間的目的。,前向補充業(yè)務信道F-SCH,前向補充信道F-SCH是用來在通話過程中，向特定的MS

26、傳送高速數(shù)據(jù)信息,用完立即釋放. 1個F-SCH只能分配給一個用戶來使用。 F-SCH使用4128位的可變長Walsh碼，具體使用的碼長取決于數(shù)據(jù)的速率。,反向?qū)ьl信道R-PICH,BS利用它來幫助檢測MS的發(fā)射，進行相干解調(diào)；當MS的RL業(yè)務信道工作在RC3RC6時，在R-PICH中還插入一個反向功率控制子信道，MS用該功控子信道支持對FL業(yè)務信道的功率控制。,R-SCH： 為實現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)業(yè)務，增加了R-SCH，用于高于9.6kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務 是一種分組業(yè)務信道 根據(jù)用戶需求提供不同速率的R-SCH 不同速率的R-SCH會被分配不同長度的Walsh碼 每個R-SCH又可以被多個MS分時共

27、用,反向補充信道,R-SCH： 多用戶分時共享同一個R-SCH,SCRM,ESCAM,R-SCH的傳輸,REV_SCH_START_TIME,REV_SCH_DURATION,反向補充信道,CDMA2000-1X系統(tǒng)的話音/低速數(shù)據(jù)業(yè)務,F-PICH,F-SYNCH,R-ACH,F-QPCH,R-FCH,F-FCH,F-PCH,F-PCH,F-PCH,CDMA2000-1X系統(tǒng)信道接續(xù)流程：,CDMA2000-1X高速數(shù)據(jù)業(yè)務,F-CACH,F-CCCH,F-CPCCH,F-QPCH,CDMA2000-1X系統(tǒng)信道接續(xù)流程,小結(jié),IS95系統(tǒng)信道分類 IS95系統(tǒng)各種信道功能、工作原理和實現(xiàn)方

28、法 1XRTT系統(tǒng)新增信道的分類、名稱、功能 CDMA前向碼信道的處理過程 CDMA反向碼信道的處理過程,小結(jié),目錄,CDMA技術(shù)原理 CDMA信道 CDMA空中信令流程 CDMA空口技術(shù)規(guī)范、協(xié)議 1X EV-DO原理,主要內(nèi)容,CDMA狀態(tài)遷移 各類呼叫流程 CDMA切換原理及流程,移動臺呼叫處理過程,系統(tǒng)確定子狀態(tài) 導頻信道捕獲子狀態(tài) 同步信道捕獲子狀態(tài) 定時轉(zhuǎn)換子狀態(tài),加電 系統(tǒng)進入 初始化狀態(tài),系統(tǒng)確定 子狀態(tài),導頻捕獲 子狀態(tài),同步信道 捕獲 子狀態(tài),定時轉(zhuǎn)換 子狀態(tài),進入 空閑狀態(tài),獲得 導頻信道,獲得 同步信道,獲取 系統(tǒng)定時,模擬初始化,開始模擬模式,結(jié)束模擬模式,MS初始化

29、狀態(tài),MS需要監(jiān)視特定地址或廣播地址的前向信令消息 MS需要定期地接收前向Overhead Message,捕獲第一尋呼信道,空閑活動： -監(jiān)控尋呼信道 -鑒權(quán) -空閑 -更新開銷消息 -尋呼響應 -MS起呼 -登記,MS初始化狀態(tài),MS空閑狀態(tài),MS的空閑狀態(tài),MS接入過程采用的是一種時隙隨機接入技術(shù),上電,MS初始化狀態(tài),MS空閑狀態(tài),系統(tǒng)接入狀態(tài),MS業(yè)務信道控制狀態(tài),系統(tǒng)接入狀態(tài),業(yè)務信道初始化子狀態(tài) 等待指令子狀態(tài) 等待用戶應答子狀態(tài) 通話子狀態(tài) 釋放子狀態(tài),上電,MS初始化狀態(tài),MS空閑狀態(tài),系統(tǒng)接入狀態(tài),MS業(yè)務信道控制狀態(tài),MS業(yè)務信道控制狀態(tài),主要內(nèi)容,CDMA狀態(tài)遷移 各類

30、呼叫流程 CDMA切換原理及流程,網(wǎng)絡參考模型,PSTN,MSC,PDSN,Abis,A10/A11,A1/A2,A3/A7,BSC,PCF,A8/A9,UM,CDMA2000 1X BSS,MS,MS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BSC,接口介紹,Um接口 MS與BTS間接口，承載信令和業(yè)務 Abis接口 BSC與BTS間的接口，承載信令和業(yè)務 A1接口 承載MSCBSC間信令 A2接口 承載MSCBSC間業(yè)務 A3接口 SDUBTS間接口，承載信令和用戶業(yè)務 A7接口 源BSC和目標BSC之間的信令接口 A8接口 承載BSCPCF間的業(yè)務 A9接口 承載BSCPCF間的

31、信令 A10接口 承載PCFPDSN間的業(yè)務 A11接口 承載PCFPDSN間的信令,移動臺登記的作用 報告移動臺的位置與狀態(tài)信息，當移動臺作被叫的時候，能夠被尋呼到。 支持CDMA2000的移動臺在時隙模式下，是由移動臺提供SLOT_CYCLE_INDEX，以便BSC能知道手機在監(jiān)聽哪個時隙。 告知BSS系統(tǒng)移動臺類別與協(xié)議版本以便BSS系統(tǒng)知道移動臺能力。,移動臺登記的意義,CDMA系統(tǒng)中，以下9種情況可以觸發(fā)登記流程： 開機登記（ Power-Up Registration） 關機登記（Power-Down Registration） 周期登記（Timer-Based Registrat

32、ion） 基于距離的注冊（Distance-Based Registration） 基于Zone的登記（Zone-Based Registration） 參數(shù)改變登記（ Parameter-Change Registration） 應BSS要求的登記（Ordered Registration） 業(yè)務信道登記（Traffic Channel Registration） 基于User Zone的登記（User Zone Registration） 此外，CDMA系統(tǒng)還有隱含登記（Implicit Registration），指移動臺在進行業(yè)務接入時，系統(tǒng)對移動臺進行注冊，但是此種登記沒有專門的登記

33、流程。,移動臺登記流程的觸發(fā)原因,移動臺登記流程,MSC,BS,MS,Registration Message,Location Updating Request,Location Updating Accept,Registration Accepted Order,Released Message,Release Completed,移動臺始呼,MS,BSS,Origination Msg,Base Ack Order,Null Traffic Data,ECAM,Traffic Channel Preamble,Base Ack Order,Idle TCH Data,MS Ack Or

34、der,Service Connect Msg,Service Connect Complete,CM Service Request,Assignment Complete,MSC,Assignment Request,ACH,PCH,TCH,PCH,TCH,TCH,TCH,TCH,TCH,TCH,Ring Back Tone,TCH,移動臺被呼,MS,BSS,GPM,Base Ack Order,Paging Request,MSC,PCH,ACH,PCH,Connect,TCH,Assignment Request,Paging Response,Paging Response,業(yè)務信道

35、指配流程和始呼時相同,移動臺發(fā)起的釋放,MS,BSS,MSC,Clear Complete,Clear Request,Release Order,Released Message,Released Complete,BSS發(fā)起的釋放,MS,BSS,MSC,Clear Complete,Clear Command,Clear Request,Release Order,Released Message,Released Complete,Release Order,MSC發(fā)起的釋放,MS,BSS,MSC,Clear Complete,Clear Command,Release Order,Re

36、leased Message,Released Complete,Release Order,用戶點擊實際應用，在IP層要封裝成IP包，但無IP地址觸發(fā)PPP進程，要與PDSN建立連接 空中接口進行接入，并分配業(yè)務信道(TCH) PPP的連接通過空中信道到達PDSN PDSN建立與MS的PPP連接，分配IP地址給MS MS封裝IP包，通過PPP再封裝 再經(jīng)過空中接口封裝成空中的幀，放入空中業(yè)務信道,移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡業(yè)務流程,PDSN,AAA,MS,PCF,CN,TCH setup,R-P Link setup,Access request,Authenticate,Access accept,Fr

37、amed-IP = a.b.c.d,CHAP accept,1,2,3,4,7,6,5,LCP setup,CHAP,移動數(shù)據(jù)業(yè)務呼叫流程,PDSN,AAA,MS,PCF,CN,IPCP Config-NAK IP = a.b.c.d,PPP link open,Data flows,IPCP Configure request IP = 0.0.0.0,8,11,10,9,Data flows,移動數(shù)據(jù)業(yè)務呼叫流程,主要內(nèi)容,CDMA狀態(tài)遷移 各類呼叫流程 CDMA切換原理及流程,導頻集分類,導頻集,導頻集分為：激活集、候選集、相鄰導頻集、剩余導頻集。 激活集：當前手機正在保持連接的業(yè)務信道

38、所對應的導頻的集合。 候選集：導頻信號強度足夠，手機可以成功解調(diào)，隨時可以接入。 相鄰集：當前不在激活集或候選集里，但可能會進入候選集的導頻的集合。 剩余集：所有其余導頻的集合。 BSC與MS間導頻集的異同： 手機的導頻集按照協(xié)議劃分為激活集、候選集、相鄰集、剩余集。 BSC中的導頻集可以只有激活集和相鄰集。,T_ADD,T_DROP,T_TDROP,T_COMP,SRCH_WIN_A,SRCH_WIN_N,SRCH_WIN_R,切換相關參數(shù),IS95軟切換過程中導頻集的更新,IS2000動態(tài)軟切換過程,導頻強度測量消息（PSMM） 切換指示消息(HDM) 切換完成消息（HCM） 鄰區(qū)列表更新

39、消息（NLUM）,切換過程中的幾類消息,BSC內(nèi)軟切換建立,MS,BTS_A,Pilot Measurement Report,Forward Traffic Frame,MS Ack Order,Extended Handoff Direction Msg,Handoff Completion Msg,Base Ack Order,Base Ack Order,BTS_S,Extended Handoff Direction Msg,MS Ack Order,Handoff Completion Msg,Base Ack Order,更軟切換建立,MS,Pilot Measurement R

40、eport,MS Ack Order,Extended Handoff Direction Msg,Handoff Completion Msg,Base Ack Order,Base Ack Order,Sector_S,Extended Handoff Direction Msg,MS Ack Order,Handoff Completion Msg,Base Ack Order,Sector_A,BSC內(nèi)軟切換清除,MS,BTS_R,Pilot Measurement Report,Base Ack Order,Handoff Direction Msg,Base Ack Order,M

41、S Ack Order,BTS_D,Handoff Direction Msg,MS Ack Order,Base Ack Order,Pilot Measurement Report,Handoff Completion Msg,Handoff Completion Msg,更軟切換清除,MS,Sector_R,Pilot Measurement Report,Base Ack Order,Handoff Direction Msg,Base Ack Order,MS Ack Order,Sector_D,Handoff Direction Msg,MS Ack Order,Base Ack

42、 Order,Pilot Measurement Report,Handoff Completion Msg,Handoff Completion Msg,BSC間硬切換,目錄,CDMA技術(shù)原理 CDMA信道 CDMA空中信令流程 CDMA空口技術(shù)規(guī)范、協(xié)議 1X EV-DO原理,空中接口（Um）和分層結(jié)構(gòu),空中接口Um 空中接口分層結(jié)構(gòu),Um接口 - 規(guī)定了無線接口的物理層結(jié)構(gòu)和無線接口的信令等內(nèi)容，是為實現(xiàn)BTS和MS互聯(lián)而對無線信道上的信號傳輸所做的一系列規(guī)定。 Um接口規(guī)定的特性 - 信道結(jié)構(gòu)和接入能力 - MS-BSS通信協(xié)議 - 維護和操作特性 - 性能特性 - 業(yè)務特性,空中接口

43、（Um）,空中接口分層結(jié)構(gòu),物理層 - 通過各種物理信道完成高層信息與空中無線信號間的相互轉(zhuǎn)換 - 完成各種物理信道的處理，包括數(shù)據(jù)編解碼、調(diào)制解調(diào)等 鏈路層 - 鏈路接入控制層：主要提供保證信令可靠傳輸?shù)臋C制等 - 媒體接入控制層：完成各邏輯信道上多種業(yè)務的復用和QOS（服務質(zhì)量等級）等功能 L3層 - 包括信令層結(jié)構(gòu)，與層2的業(yè)務接口、層3信令控制以及信令應用和格式等,空中接口分層結(jié)構(gòu),媒體接入控制子層（MAC）,媒體接入控制子層（MAC） 盡力發(fā)送（ Best Effort Delivery ）功能：由無線鏈路協(xié)議（RLP）提供高的可靠性，在無線鏈路上適度可靠的傳輸 復用Mux和QoS控

44、制功能：通過協(xié)調(diào)由競爭業(yè)務產(chǎn)生的有沖突的請求，以及為接入請求安排合適的優(yōu)先級，來確保實施協(xié)商好的QOS級別 完成具體的邏輯信道和物理信道的映射轉(zhuǎn)換,媒體接入控制子層（MAC）結(jié)構(gòu),LAC層數(shù)據(jù)單元的處理,LAC子層主要包括： 鑒權(quán)子層：只用于接入信道，完成一定的鑒權(quán)功能（另外還有的鑒權(quán)功能在層3完成） ARQ子層：為邏輯信道提供SDU的可靠傳輸 尋址子層：只用于公共信道上，提供對特定MS的標識 功用子層：對LAC PDU進行打包和拆包 SAR子層：在發(fā)送時，給LAC PDU加上長度指示和CRC；然后將處理后的PDU切成合適MAC層處理的數(shù)據(jù)片。在接收時，SAR合并低層來的數(shù)據(jù)片，進行CRC校驗

45、,層3信令主要內(nèi)容,層3信令協(xié)議重點描述了： 3層信令消息結(jié)構(gòu)和交互流程 安全和認證規(guī)范 層3信令的控制和應用 包括呼叫處理、切換、鑒權(quán)和加密、移動性管理等，是層3的主要部分,目錄,CDMA技術(shù)原理 CDMA信道 CDMA空中信令流程 CDMA空口技術(shù)規(guī)范、協(xié)議 1X EV-DO原理,提綱,EV-DO Rev.A 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) EV-DO Rev.A物理層介紹 EV-DO Rev.A其它技術(shù),CDMA2000 1X Evolution Data Optimized 能夠提供更高的無線分組數(shù)據(jù)速率,什么是1X EV-DO,1X EV-DO是如何產(chǎn)生的,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，對于實時信息服務的需求

46、不斷增長，產(chǎn)生了對于高性能無線Internet技術(shù)的需求； CDMA2000 1X因為受限的數(shù)據(jù)速率而無法滿足該需求； 1XEV-DO Rev. 0用于非實時的不對稱業(yè)務(Best effort, 反向153.6k)； 1XEV-DO Rev. A用于對稱的、時延敏感的業(yè)務，如VOIP、視頻電話、PTT及無線游戲等(完整的QoS架構(gòu))。,EV-DO Rev. A系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,EV-DO Rev. A接口信息,接口信息,提綱,EV-DO Rev.A 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) EV-DO Rev.A物理層介紹 EV-DO Rev.A其它技術(shù),EV-DO Rev. A物理層技術(shù)特點,前向鏈路 前向信道 時分與碼分

47、前向發(fā)射功率最大化 快速最好小區(qū)選擇 自適應的速率調(diào)制方式 多用戶包 前向ARQ,反向 反向信道 反向業(yè)務信道調(diào)制 反向ARQ,前向信道,EV-DO Rev. A前向包含的信道類型,1xEV-DO,Forward,Pilot,MAC,Traffic,Control,RAB,RPC,DRCLock,ARQ,前向信道,前向鏈路幀/時隙結(jié)構(gòu),Data,400 chips,MAC,MAC,Active Slot,64,MAC,Pilot,96,64,MAC,Data,400 chips,Data,400 chips,64,Pilot,96,chips,64,Data,400 chips,chips,1

48、024 chips = half slot,1024 chips = half slot,System time,1 Slot,8 Slots,1 slot = 1.667 ms,1/2 frame = 13.33 ms,Frame = 26.67 ms,16 Slots,4 Slots,2 Slots,4 slot = 6.66 ms,2 slot = 3.33 ms,Idle Slot,64,MAC,Pilot,96,64,MAC,chips,64,MAC,Pilot,96,64,MAC,chips,前向信道,前向信道作用 Pilot 全“0”，AT用來捕獲系統(tǒng)、定時以及C/I計算等 Me

49、dium Access Control(MAC) (1) RPC：用于反向功率控制 (2) DRC Lock Channel：為具體用戶鎖定反向鏈路 (3) RAB：Reverse Activity Bit，反向負載情況 (4) ARQ：用來表示BS是否正確解調(diào)反向Packet Traffic Channel (1) 分配給每一個激活用戶(MAC Index) (2) 可變速率: 38.4 Kbps to 3.1 Mbps Control Channel (1) 38.4 Kbps (MAC Index 3) (2) 76.8 Kbps (MAC Index 2),前向信道,控制信道 SC 同

50、步控制信道信息.總是在每256個時隙開始的時候發(fā)送（每426.67 ms），稱之為控制信道周期 AC 非同步控制信道信息. 可以在任何時間點開始發(fā)送 所有控制信道信息以38.4或是 76.8 kbps的速率發(fā)送,前向信道,前向鏈路信道結(jié)構(gòu)示意圖,前向信道,前向信道,時分和碼分,前向鏈路采用時分和碼分,反向鏈路采用碼分,時分和碼分,Mac Index區(qū)分不同用戶的地址信息,前向發(fā)射功率最大化,前向發(fā)射功率最大化,快速最好小區(qū)選擇,快速最好小區(qū)選擇技術(shù),快速最好小區(qū)選擇,快速最好小區(qū)選擇 1XEV-DO支持動態(tài)數(shù)據(jù)速率 準確快速測量最好服務扇區(qū)(活動集扇區(qū))的接收C/I 選擇最好的服務扇區(qū) （終端

51、）根據(jù)所測量的C/I，請求可能的最高傳輸速率 （DRC） (1)不同的DRC對應不同的速率請求 (2)不同的DRC對應不同的調(diào)制方式和編碼方式 (3) DRC在每個slot（1.67ms）進行更新 AT僅從所選擇的扇區(qū)以請求的數(shù)據(jù)速率進行傳輸 (1)同一時刻只有一個扇區(qū)為AT提供數(shù)據(jù)服務 (2) AN必須以AT請求的速率為AT提供數(shù)據(jù)服務,自適應速率調(diào)制方式,EV-DO Rev. A傳輸格式,Null Rate DRC TX at 38.4kbps,自適應速率調(diào)制方式,前向調(diào)制參數(shù),Rev. A新增,前向HARQ,前向分組數(shù)據(jù)包傳輸特性 分組數(shù)據(jù)包傳輸持續(xù)時間變化為 1- 16個時隙，時隙數(shù)量

52、與數(shù)據(jù)速率是相對應的 長度超過一個時隙的分組包的交織寬度為4個時隙 分組包的傳輸以接收到“ACK”表示傳輸終止 AT 地址在分組包前綴中指定 AT通過ACK信道響應已成功地接收到數(shù)據(jù)包,前向HARQ,前向“Early Termination”,反向信道,反向信道結(jié)構(gòu),1xEV-DO,Reverse,Traffic,Access,Pri. Pilot,MAC,Data,ACK,Pilot,Data,DRC,DSC,Aux. Pilot,RRI,反向信道,反向業(yè)務信道分布,不同信道之間，既有時分，也有碼分,反向信道,反向業(yè)務信道的作用 反向業(yè)務信道 Pilot 信道 (1) 全“0”序列 (2)作

53、用：用于評估信道的質(zhì)量和反向鏈路功率控制 反向業(yè)務信道 輔助Pilot 信道 (1) 全“0”序列 (2) 用于在Payload Size（包大?。?超過一定大小以后評估信道質(zhì)量 反向業(yè)務信道 RRI信道 RRI的 Symbol (6 bit)： (1) 4個bit表示Payload的大小 (2) 2個bit表示Sub-Packet的id,反向信道,反向業(yè)務信道的作用 反向業(yè)務信道 DRC信道 (1) 用于指示服務扇區(qū)和請求的前向速率 (2) 結(jié)構(gòu)： 4bit DRC Value來指示數(shù)據(jù)速率 對應所選擇服務扇區(qū)的8ary Walsh 碼對DRC信道的傳輸進行擴頻 反向業(yè)務信道 DSC信道（改

54、善虛擬軟切換，使切換時間更短） (1) AT用DSC信道提前通知AN將要改變的Serving Cell 反向業(yè)務信道 ACK信道 (1) AT用于確認是否正確解碼前向物理層上的包,反向信道,反向鏈路幀結(jié)構(gòu) 反向采用軟切換 一幀26.66ms(16slots) 閉環(huán)功控速率150Hz RRI指示包的大小，以及反向傳送的速率 Sub Packet AN在收到每個Sub Packet后，都向AT發(fā)送ACK或NACK，指征是否正確解調(diào),Rev. A在反向業(yè)務信道上特別引入子幀(subframe)的概念，每個子幀為4slots，以實現(xiàn)反向ARQ。,反向信道,EV-DO Rev. A反向接入信道的特點 因

55、為更短的“Access Cycle”、更短的“Preamble”和更多數(shù)據(jù)速率的選擇，所以Rev. A的接入時延明顯低于Rev. 0,反向信道,反向業(yè)務信道調(diào)制,反向ARQ,反向鏈路ARQ,反向ARQ,反向業(yè)務信道的“Early Termination”,提綱,EV-DO Rev.A 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) EV-DO Rev.A物理層介紹 EV-DO Rev.A其它技術(shù),EV-DO Rev. A其它技術(shù)特點,Session 協(xié)商流程 呼叫建立流程 QoS支持 切換類型 前向調(diào)度算法 RTC MAC,Session建立流程,UATI AT 與AN Session的唯一識別標志 當終端通過UATI Requ

56、est消息申請它的識別號UATI,就開始一個會話(Session)的建立過程 AT和AN直接通過會話（Session）協(xié)商過程，形成一套參數(shù)的共識，分別存于AT和AN中，從而建立一個Session EV-DO 和1X不同，絕大部分參數(shù)不在空口廣播，而是通過Session協(xié)商得到,Session建立流程,終端狀態(tài) 當一個Session建立后，可能進入三種狀態(tài): (1) Idle (2) Active (3) Dormant,171,呼叫建立流程,172,呼叫建立流程,QoS支持,DPA與MFPA DPA： (1) Default Packet Application (2) 對應Best Eff

57、ort 傳遞方式 (3) 先到先傳，無AT內(nèi)部的QoS MFPA: (1) Multiple Flow Packet Application (2) AT可以同時支持多個RLP Flow (3) 不同的RLP Flow 可以具有不同的Profile ID，表示不同的服務優(yōu)先級 (4) 時延敏感的Flow優(yōu)先得到服務,QoS支持,前向鏈路 對于時延敏感的Flow，提供“Short Packet”和“Multi-User Packet”機制 DRC 0映射到DRC 1 不同的Flow定義不同的RLP參數(shù) 為支持“Intra-User”QoS，對調(diào)度算法進行了改變 Inter-User QoS調(diào)度算法的改進： (1) 根據(jù)算法選擇最