中国电信cdma培训材料

CDMA2000基础培训交流目的：1、移动网向CDMA方向演进的必要性2、中国电信运营移动业务的意义3、CDMA基本的知识Page3CDMA技术与其它多址技术的比较•CDMA10MHz–8个CDMA载波–每载波20个话音信道–每站点3个扇区–频率复用系数＝1–支持有效话音信道数＝8×20×3＝480•GSM10MHz–50个GSM载波(10MHz/200KHz)–每载波8个时隙（包括业务信道和控制信道）–每站点3个扇区–频率复用系数（通常）＝4–可配置的站型为S444–支持有效话音信道数＝48×7.2/4＝87•在相同频谱利用度情况下，CDMA容量是GSM的4～5倍.容量上的要求：Page4•0•32•64•9.6•128•144•384•2,000•1G•2G•Voice•TextMessaging•VideoStreaming•StillImaging•AudioStreaming•DataTransmissionSpeed-kbps•电子报纸•高质量可视会议•Telephone•(Voice)•Voice•Mail•E-Mail•Fax•电子书籍•体育,新闻,天气点播••练歌房•低质量可视会议•JPEG•StillPhotos•Mobile•Radio•VideoSurveillance,•VideoMail,Travel•Image•Data•天气,交通,新闻•体育,证券•MobileTV•电子商务•Remote•Medical•Service•数据业务及新业务的要求Page5新业务的要求定位业务：3GPP2选用下列3种定位技术标准:•GPS辅助测量–精度：郊区－10米；城区－30～70米；室内－无法定位–响应时间：3～10s•基站导频相位测量–精度：50～200米–响应时间：3～6s•小区ID定位–精度：根据小区大小而定–响应时间：3s以内视频通话等；CDMA原理介绍Page6Page7多址技术•同一时间同一频段上根据不同的扩频码进行区分业务信道•不同的业务信道占用不同的频段•同频段的业务信道以不同的时隙进行区分•Power•Power•Power•FDMA•TDMA•CDMA•概述Page8CDMA技术与其它多址技术的比较•码•业务信道在不同频段分配给不同用户•如：TACS系统、AMPS系统•业务信道在不同时间分配给不同用户•如：GSM、PHS•所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获得业务信道•用户1•用户2•用户3•时间•频率•FDMA•用户1•用户2•用户3•时间•频率•TDMA•时间•频率•CDMA•用户3•用户2•用户1Page9三种3G制式的比较（1）WCDMACDMA2000TD-SCDMA双工方式FDD/TDDFDDTDD带宽(M)51.251.6发射分集方式异步、同步（可选）同步（GPRS、GLONSS）同步（GPRS或其它方式）接收机结构RAKERAKERAKE闭环功率控制支持支持支持越区切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换码片数率（Mcps）3.84N*1.22881.28同步方式异步同步异步核心网GSMMAPANSI-41GSMMAPPage10CDMA2000技术的发展演进Page11CDMA2000系统中的频率分配•波段0，扩频速率1TransmitFrequencyBand(MHz)BlockDesignatorCDMAChannelValidityCDMAChannelNumberMobileStationBaseStationA(10MHz)Valid1-311825.030-834.330870.030-879.330B(10MHz)Valid356-644835.680-844.320880.680-889.320A’(1.5MHz)Valid689-694845.670-845.820890.670-890.820B’(2.5MHz)Valid739-777847.170-848.310892.170-893.310•频率计算公式（283、201）•F=870+N*0.03•N:CDMA信道号（频点）•概述Page12CDMA20001X网络结构•MS:移动台BTS:基站•BSC:基站控制器MSC:移动交换中心•HLR:归属位置寄存器VLR:拜访位置寄存器•PCF:分组数据控制功能PDSN:分组数据控制节点•HA:家乡代理FA:外地代理•SCP:业务控制点Radius:远程认证拨入用户业务•Abis•A1(信令)•A2(业务)•A11(信令)•A10(业务)•A3(信令&业务)•A7(信令)•概述Page13CDMA通信模型•Interleaving•信源解码•deinterleaving•信源编码•信道编码•交织•去交织•信道解码•加扰•解扰•扩频•解扩•调制•解调•射频发射•射频接收•CDMA核心技术交织12873645128736451287364512873645128736451287364512873645128736451287364512873645数据传输方向11111111222222227777777766666666333333334444444412873645128736455555555588888888交织加扰－M序列Out001110包含两部分（1）最大移位寄存器序列（2）掩码输出序列周期为2-1（没有全0状态）当掩码不同时，输出相位不同N加扰－长码•长码为一周期为242-1的m-序列–移位相加特性：输出序列Ck和Ck+t(Ck时移t)的相加后的序列仍然是序列Ck的一个时延序列–自相关特性：不同相位的m-序列的相关值为-1•长码的作用：–长码在前向用作扰码加密–控制功率控制比特的插入–长码在反向提供信道化扩频W2n=WnWnWnWnW1=0W2=0001W4=0000010100110110Walsh码采用64阶Walsh码作为直接扩频序列，Walsh码是正交码。扩频6symbol64*64矩阵64iw2012345DDDDDDi0101……0164阶正交Walsh函数Walsh码为正向信道提供信道化，反向由长码提供信道化反向，编码器输出的数据每六个比特对应一个Walsh码（6符号变换到64个码片）正向，编码器输出的数据每一个比特对应一个Walsh码（1符号变换到64个码片）调制－短码•短码为一周期215的M-序列–在M-序列中增加了一个全0状态–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（基站）扇区•可允许所有Walsh码在各（基站）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（基站）扇区内所有CDMA信道的短码相同•不同（基站）扇区内的CDMA信道的短码时间偏置不同Page20CDMA2000关键技术•扩频技术•RAKE接收技术•语音编码•信道编码•功率控制•软切换技术•增强硬切换技术•小区呼吸Page21CDMA关键技术－扩频技术•CDMA扩频技术可以减少频率选择性衰落的影响•窄带信号•扩频码•扩频码•信号合并•宽带信号•噪声•噪声+宽带信号•信号与噪声分离•t•P(t)•P(t)•P(t)•P(t)•P(t)•t•t•t•tPage22CDMA关键技术－扩频技术•功能•前向链路•反向链路•纠错编码•1/2速率•1/3速率•Walsh码•提供信道化•64阶调制•长码扩展•提供加密性•信道化•短码扩展•标识基站•用作OQPSK调制•重复符号传输•降低重复符号功率•连续发射•采用随机突发方式不连续•发射•导频信道•提供相干接收•没有导频信道，采用非相•干接收•调制方式•支持多码道传输，•采用QPSK方式•不支持多码道传输，采用•OQPSK方式Page23扩频与解扩•信号•突发干扰•白噪声•信号速率的提高，意味着信号带宽的展宽•S(f)istheenergydensity.•f•S（f）•扩频前的信号频谱•信号•f0•解扩前的信号频谱•信号•噪声•S（f）•f0•f•f0•解扩后的信号频谱•信号•噪声•S（f）•f•扩频后的信号频谱•信号•f0•S（f）•f•CDMA核心技术Page24CDMA关键技术－RAKE接收技术•时间分集–采用符号交织，检错纠错编码等方法。•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1.25M上。•空间分集–基站采用双接收天线。–在手机和基站采用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。•t•tPage25CDMA关键技术－RAKE接收技术•t•S(t)•发射信号•接收技术无线环境-多径效应Page26CDMA关键技术－RAKE接收技术•RAKE接收技术在多径衰落条件下有效提高接收性能•接收机•单径接收电路•单径接收电路•单径接收电路•搜索器•计算信号强度与时延•合并•合并后的信号•t•t•S(t)•S(t)Page27CDMA关键技术－语音编码•典型的双工通话中，通话的占空比小于35%,不通话的时候降低发射速率，有效提高系统容量。•可变速率声码器:–8KQCELP–13KQCELP•特点:–支持话音激活Page28CDMA关键技术－信道编码•CDMA采用卷积码与Turbo码，降低误码率，提高系统性能，满足语音通信与数据通信需求•不能满足通信需要•满足语音通信需要•满足数据通信需要•无纠错编码：BER10-1~BER10-2•卷积编码：BER10-3•Turbo码：BER10-6Page29CDMA关键技术－功率控制•反向–开环功率控制–闭环功率控制•内环功率控制：800Hz•外环功率控制•前向–闭环功率控制•消息报告方式：周期报告、门限报告•EIB(ErasureIndicatorBit)方式：50Hz•QIB方式：50Hz•快速功率控制：800HzPage30CDMA关键技术－功率控制•每个用户对于其他用户都相当于干扰，远近效应会严重影响系统容量•采用功率控制技术减少了相互之间的干扰，提高了系统整体容量•Power•f•Power•f•远近效应与功率控制Page31CDMA关键技术－功率控制(反向开环)•移动台所需发射功率受以下因素影响–移动台与基站距离–小区负荷–信道环境•CDMA系统规定用一个常数来补偿路径损耗与小区负荷的影响，这个常数可由基站调整•移动台根据接收前向信道的功率，直接确定发射功率Page32BaseStationMakesaComparisonMobileTransmitPowerControlCommandsMeasuredEb/NtVs.Eb/NtSetpointCDMA关键技术－功率控制(反向闭环)•内环功率控制–基站测量Eb/Nt和设定的目标Eb/Nt进行比较，大于则指令移动台降低发射功率，否则增加发射功率。调节速率为800Hz•外环功率控制–统计误帧率，设定所需的目标Eb/NtPage33CDMA关键技术－软切换技术•软切换:–不同基站BTS间切换–不同BSC间切换•更软切换:–同基站不同扇区间切换•硬切换:–异频切换–不同系统间切换•CDMA系统支持多种切换技术Page34CDMA关键技术——软切换技术•A•B•C•A•B•C•A•B•C•A•B•C•A•B•C•A•B•C•软切换技术–改善话音质量；控制手机干扰–降低掉话率；提高容量与覆盖范围Page35CDMA关键技术－增强硬切换技术•CDMA技术支持不同频率基站之间硬切换，支持不同系统间的硬切换•增强硬切换技术有效提高切换成功率，降低掉话率•City2•City1•City3Page36•当相邻小区的负荷不相同时，负荷重的小区降低发射功率，使本小区边缘的用户切换到临近小区，从而实现负载控制CDMA关键技术－小区呼吸•“小区呼吸”动态分配小区负荷，改善网络覆盖,增加系统容量•负载控制使用的主要手段包括小区呼吸和同覆盖异频小区之间的切换。谢谢！1