RA000003 CDMA2000通信原理 ISSUE3.2.ppt

ORA000003 CDMA2000 通信原理 ISSUE 3.2 学习目标 了解CDMA通信技术的基本原理 以IS-95为例，掌握CDMA相关技术： 信源编码、信道编码、交织、加扰、扩频、调制 关键技术：功控、软切换、RAKE接收机 信道结构：导频、同步、寻呼、业务、接入 长码、短码和Walsh码在CDMA系统中的作用 掌握CDMA 1X的技术特点 CDMA 1X系统和IS95系统的区别 移动通信发展历程 多址技术 3G的目标 全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖 高效的频谱效率 更高的服务质量、必威体育官网网址性和可靠性 易于从2G系统平滑演进与过渡，并反向兼容2G系统 能提供多种业务，数据业务速率最高可达2Mbps 车速环境：144kbps 步行环境：384kbps 室内环境：2Mbps 3G的标准  CDMA发展历程 CDMA2000系统中的频率分配 CDMA2000 1X网络结构 相关性 正交函数 正交函数具有0相关性。如果两个二进制序列的异或结果具有相同个数的0和1，那么，这两个序列不相关。 多址接入技术 多址接入技术 多址接入技术 发送端以正交函数为扩频码进行扩频 在接收端的信号恢复 扩频与解扩 CDMA通信模型 常用术语 比特（Bit），符号(Symbol) ，码片 (Chip) 输入的含有信息的数据称为比特 经过信道编码和交织后的数据成为符号 经过最终扩频得到的数据成为码片 处理增益 最终扩频速率和比特速率的的比 在IS95A系统中，处理增益为128，也就是21dB 前向（下行）：从BTS到MS 反向（上行）：从MS到BTS 信源编码 信道编码 Turbo 码 交织 加扰－M序列 长码 短码 短码为一周期215 的M-序列 每个扇区在短码中指配一个时间偏置（相位） 系统利用PN短码的时间偏置来区别（BTS）扇区 可允许所有Walsh码在各（BTS）扇区复用 系统规定PN码最小偏移值为64chips，共有512个时间偏置（215 /64=512） 同一（BTS）扇区内所有CDMA信道的短码相同 不同（BTS）扇区内的CDMA信道的短码时间偏置不同 Walsh码 变长Walsh码 QPSK调制  功率控制 切换 分集与Rake接收机 远近效应 功率控制之后 干扰受限 功率控制之后 功率控制 反向功率控制 开环功率控制 闭环功率控制 内环功率控制: 800 Hz 外环功率控制 前向功率控制 基于测量报告的功率控制 门限方式 周期方式 EIB功率控制 闭环功率控制 反向开环功率控制 MS所需要的发射功率受以下因素制约： MS和BTS之间的距离 小区负荷 信道环境 MS根据接收到的BTS功率来确定自己的发射功率 反向闭环功率控制 前向功率控制: 基于测量报告的功率控制 MS测量前向业务信道帧质量，以周期方式或门限方式上报帧质量。BTS根据上报的帧质量情况确定是否进行前向功率调节。 前向功率控制是一种慢速功率调节。 前向闭环功率控制 与IS95系统相比，CDMA2000技术中引入了快速功率控制。 切换 软切换 在切换过程中，MS开始与新的BTS联系时，并不中断与原有的BTS的通信。软切换会带来更好的话音质量，实现无缝切换、减少掉话可能，且有利于增加反向容量。 更软切换 与软切换类似，发生在同一BTS的不同扇区之间。 硬切换 在切换过程中，MS与新的BTS联系前，先中断与原BTS的通信，再与新BTS建立联系。硬切换过程中有短暂的中断，容易掉话。 软/更软 切换 导频集 具有相同的频率但有不同的PN短码相位的导频集合 T_ADD,T_DROP,T_TDROP 软切换相对门限 Transition Between Pilot Sets 分集技术 频率分集 通过将信号能量在宽频带中扩展实现的。CDMA将信号扩展到整个1.23MHz上。 空间分集 在BTS采用双接收天线。 在手机和BTS采用RAKE接收，合并不同传输延时的信号。 软切换的时候，MS和多个BTS同时联系，从中选出最好的帧。 Rake接收机原理 IS95A/B系统信道 IS95-A物理信道 前向信道 导频信道(F-PICH) 同步信道(F-SynCH) 寻呼信道(F-PCH) 业务信道(F-TCH)（含功率控制子信道） 反