CDMA原理及硬件结构

CDMA原理及硬件结构OUTLINE一、信道结构二、呼叫过程MS初始化状态MS空闲状态系统接入状态MS控制业务信道状态三、MOTOROLABSS系统结构信道结构ForwardCDMAChannelStructure1、PilotChannel导频不含信息，只是用来搜索PilotPNoffset.2、SyncChannel用来完成MS的时钟同步和长码同步。Walsh32同步信道1帧=26.67ms3、PagingChannel寻呼信道1帧=20ms寻呼模式：非时隙寻呼模式：移动台在所有的时间内监视寻呼信道时隙寻呼模式：移动台仅在配置的寻呼信道时隙中监视寻呼信道。由于移动台没有必须在所有的时间内监视寻呼信道，所以在时隙模式内操作的移动台能够保留电池能量。PagingChannel中有关长码掩码(LCM)的消息41---------------2928--2423-2120--------------98--------------01100011000110100000PCN000000000000pilotpnoffsetPCN:pagingchannelnumber(共三位walsh1-walsh7)在长码掩码中包含有两个未知项，PCN和pilotpnoffset。所以在手机接受的寻呼信道信息中知道了PCN和pilotpnoffset，手机即可产生相同的长码掩码。4、ForwardTrafficChannel语音编码1帧=20ms。（话音功率普密度为20-40ms）功率控制比特（800bps）在前向业务信道通过打孔方式加入，即把一个话音比特用一个功率控制比特来代替。功率控制比特由BTS的MCC板产生。前向业务信道的长码掩码结构41---------32|31-----------01100011000|ESN与反向业务信道的长码掩码结构相同在IS-95ARATESET1:9.6K4.8K2.4K1.2K数字基带信号的速率与功率成正比RateXEb=PowerReverseCDMAChannelStructure1、ACCESSCHANNEL对应每一个前向Paging信道，反向可以有32个AccessChannel,即每个小区最多可以由32*7个AccessChannel。接入信道1帧=20ms接入信道的传输速率固定在4800bps2、ReverseTrafficChannel所有反向信道所加的短码片直为0，反向信道中加短码的目的只是为了扩频呼叫过程PowerupMobilestationinitilizationstateMobilestationidlestateMobilestationidlehandoffoperationwithNGHBR_CONFIGequalto‘011’orunabletoreceivepagingchannelmessageEndsuseofthetrafficchannelMobilestationhasfullyacquiredsystemtimingInitializationtaskSystemAccessStateMobilestationControlontheTrafficchannelReceiveanacknowledgmenttoanaccesschanneltransmissionotherthananoriginationmessageorapageresponsemessageDirectedtoatrafficchannelReceivesapagingchannelmessagerequiringanacknowledgmentorresponseoriginatesacallorpartnersregistration移动台初始化状态PoweruporanyotherstateSystemdeterminationsubstatePilotchannelacquisitionsubstateSyncchannelAcquisitionsubstateThinkingchangesubstateMsidlestateCDMAsystemselectAcquirespilotchannelRecievessyncchannelmessage在移动台初始化状态，移动台完成系统选择、导频信道捕获、同步信道捕获、计时变化等工作移动台从同步信道消息中提取并存储系统的基本参数消息，包括系统标识（SID）、网络标识(NID)、导频PN序列偏置索引、寻呼信道速率等，以及定时信息，包括长码状态值、系统时间、出现闰秒的时间、夏令时指示灯在计时变化子状态，移动台完成：1、长码同步2、时钟同步SyncChannelMessage移动台空闲子状态IdleProcedures•PagingChannelMonitoring•AcknowledgementProcedures•Registration=GOTOSystemAccessState•IdleHandoff•AddressRecognitionforOtherthanPageMessages•Authentication,Encryption,Privacy在寻呼信道上发给移动台的总共有6条开销消息•系统参数消息•相邻列表消息•CDMA信道列表信息•扩展的系统参数信息•全球服务该导信息•接入参数信息以上前五个信息是配置信息，移动台连续地接受在寻呼信道上的这些不同的信息，并且将这些信息放到那些需要更新和加载进入移动台的内存中。系统参数消息在系统参数消息中主要包含：登记消息、寻呼模式消息、切换消息和功率控制消息等。有关登记消息1.区域登记：REG_ZONE;TOTAL_ZONE;ZONE_TIMER等2.开机登记：POWER_UP_REG3.关机登记：POWER_DOWN_REG4.参数变化登记：PARAMETER_REG5.周期性登记：REG_PRD6.距离登记：REG_DIST接入参数消息在此消息中包含有系统接入时所需的参数：INIT_PWR;NOM_PWR;PWR_STEP;NUM_STEP;ACC_CHAN；PROBE_BKOFF;BKOFF等系统接入子状态TheMStransmitsontheAccessChannelusingarandomaccessprocedure.ManyparametersoftherandomaccessprocedurearesuppliedbytheBSintheAccessParametersMessage.Power(EDITSECTORMSRPC)IP=-73-MeanInputPower(dBm)+NOM_PWR+INIT_PWRNOM_PWR:Nominaltransmitpoweroffset(-8to+7dB)INIT_PWR:Initialpoweroffsetforaccess(-16to+15dB)PWR_STEP:Powerincrement(0to7dB)以上参数由数据库定义，IP的大小影响手机的接入速度。Number(EDITSECTORMACC)NUM_STEP:Numberofaccessprobes(1to16).MAX_REQ_SEQ:MaximumnumberofaccessprobesequencesforanAccessChannelrequest(1to15).MAX_RSP_SEQ:MaximumnumberofaccessprobesequencesforanAccessChannelresponse(1to15).PAM_SZ:AccessChannelPreamblelength,less1,inframes.MAX_CAP_SZ:MaximumAccessChannelmessagecapsulesize,less3,inframes.移动台控制业务信道子状态TrafficChannelinitilizationSubstateWaitingforOrderSubstateWaitingforMobileStationAnswerSubstateMobilestationterminatedcallandmobilestationreceiveaBaseStationAcknowledgmentOrderontheForwardTrafficChannelEnterfromsystemaccessstateReceiveamaintenanceorderoranalertwithinformationmessageMSuseranswerscallMSoriginatedcallandmsreceiveaBaseStationAcknowledgmentOrderontheForwardTrafficChannelReceiveReleaseOrderReceiveReleaseOrderReleasesubstateConversationsubstateReceivemaintenanceorderMSuserinitiatesdisconnectormsreceiveReleaseOrderReceiveAlertwithinformationMessage功率控制及功率参数定义MCC:Eb/No(Eb/No)setPCB=0增功率Eb/No(Eb/No)setPCB=1降功率XC:Fer(Fer)target，(Eb/No)set减小Fer(Fer)target，(Eb/No)set增加MOTOROLABSS系统结构BSSSystemSystemInterconnectionSignalFlowBSSSystemMMMSCBTSBTSBTSOMCRUNOXCCBSCMM•MSCInterworking•H/OArbitration•CentralBSSFM•ChannelAllocation•PageDistribution•BSSInit.&DownloadMM为双接点PUMA平台，两个主机接点级备份，即运行两套独立的软件系统。1、路由部分ROC2、处理器部分CPU、SSC3、适配器部分TOKENRINGCARD、EthNETCARD、SS7CARD等SSC:通过SCSI、ServerNET来直接控制I/O设备；SSC中含有SP,具有SP的功能。SP功能：1、当MM初始化时，SP引导主机BOOT;2、系统正常工作时，可telnet到SP平台上作操作维护和故障诊断。XCXCFunctionsTheTranscoder(XC)provides:•Speechtranscoding(PCM-CELP)•SpanlineinterfacessupportingEI,TIandJT1•SpanlinegroomingwithsubratemultiplexingonBTSconnections•BTSlinktermination•Switchingofsignalinglinks-MMandMSC-BTSandMM-XCandMM•Optionalechocancellation协议转换功能BSAPBSAPPhysicalinterface(TokingRingFiberandE1Spanline)TCP/IPLAPDBSAPBSAPLAPDTCP/IPMMFEPBTSFEP:完成联路层协议转换TCP/IPLAPDLAPD:LinkAccessProtocol‘D’(LAPD)isthetransportsoftwareusedtoinsureapplicationdatasentandreceivedreliably.OMCR&UNOOMC-RTheOMC-Rprovidesmaintenanceandcontrolfor1to8BSSs.•Operationsandmaintenancefunctions:-Databasemanagement»BSSconf