RA000003 CDMA 通信原理 ISSUE3_0.pdf
HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.2008-7-11All rights reservedInternal RA000103 CDMA通信原理通信原理ISSUE 3.0Page 2HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第一章第一章第一章第一章 移动通信发展简介移动通信发展简介移动通信发展简介移动通信发展简介第二章第二章 CDMA原理原理第三章第三章 CDMA关键技术关键技术第四章第四章 IS95A/B技术技术第五章第五章 CDMA 1X技术技术Page 3HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved移动通信发展历程移动通信发展历程AMPSTACSNMT其它GSMGSMCDMA CDMA IS95IS95TDMATDMAIS-136IS-136PDCPDC第一代 80年代模拟第二代 90年代数字第三代 IMT-2000UMTSUMTSWCDMAWCDMACDMACDMA20002000需求驱动需求驱动需求驱动需求驱动模拟技术数字技术语音业务宽带业务TD-SCDMATD-SCDMA3G为客户与运营商提供了完整的综合业务解决方案为客户与运营商提供了完整的综合业务解决方案Page 4HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved3G三种制式的比较三种制式的比较WCDMACDMA2000TD-SCDMA制式制式带宽（带宽（M）5/10/201.25/5/10/201.2扩频方式扩频方式前向：前向：Walsh码区分信码区分信道道+Gold序列区分小区序列区分小区反向：反向：Walsh码区分信码区分信道类型道类型+Gold序列区分用序列区分用户户前向：前向：Walsh码区分信道码区分信道+M序列区分小区序列区分小区反向：反向：Walsh码正交调码正交调制或区分信道类型制或区分信道类型+M序序列区分用户列区分用户前向：前向：Walsh码区分信码区分信道道+PN序列区分小区序列区分小区反向：反向：Walsh码区分信码区分信道道+PN序列区分用户序列区分用户双工方式双工方式FDD/TDDFDDTDD接收机结构接收机结构RAKERAKERAKE闭环功率控制闭环功率控制支持支持支持支持支持支持切换切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换硬切换、接力切换硬切换、接力切换解调方式解调方式相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调码片速率（码片速率（Mcps）3.84N1.22881.28发射分发射分集集方式方式TSTD、STTD、FBTDOTD、STS无无基站间同步基站间同步异步异步/同步同步同步同步同步同步核心网协议核心网协议GSM MAPANSI-41GSM MAPPage 5HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA的发展历程的发展历程IS95B115.2kbpsIS95A9.6kbpscdma2000 3Xcdma20001X EV1X EV-DO1X EV-DVCDMA 1X307.2kbps话音话音业务业务容量更大容量更大手手机机待待机机时间更长时间更长19951995199819982000200020022002更高的频谱效率和网络容量更高的频谱效率和网络容量更高的分组数据速率和更丰富的业务更高的分组数据速率和更丰富的业务平滑向平滑向3G过渡过渡Page 6HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第一章 移动通信发展简介第一章 移动通信发展简介第二章第二章第二章第二章 CDMACDMA原理原理原理原理第三章第三章 CDMA关键技术关键技术第四章第四章 IS95A/B技术技术第五章第五章 CDMA 1X技术技术Page 7HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第2 2章章章章 CDMACDMA原理原理原理原理2.1 相关相关概念概念2.2 码分码分多址多址原理原理容容2.3 CDMA中中的的有有关技术关技术Page 8HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved扩频通信扩频通信l扩频通信：扩频通信：指将信号扩展至一很宽频带后进行传送的通信系统。l扩频通信系统有多种实现方法，CDMA系统采用直接序列调制的方式实现扩频。l直接序列调制见下图，将原始信号编码和一比特率远大于它的扩频序列想乘（求异或）之后去调制载波得到扩频信号，此种扩频方式称为直接序列调制。调制调制载波载波扩频信号扩频信号原始信号编码原始信号编码扩频序列扩频序列Page 9HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved扩频序列扩频序列扩频信号扩频信号解扩后信号解扩后信号原始信号编码原始信号编码扩频序列扩频序列+110+110+110+110+110扩频与解扩扩频与解扩Page 10HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved相关性和正交相关性和正交l相关性：指两个信号的相似程度。相关性使用相关系数来衡量，当两个信号完全相同时的相关系数为1，当两个信号的相关系数为0时称两个信号正交。对于离散的数字序列相关系数定义为：假设有两个等长的二进制数字编码序列：x（x1，x2，x3，xi，xn）和y（y1，y2，y3，yi，yn）则x和y相关系数q为：l如果两个二进制数字编码序列相关系数为0，称两者为正交序列。多个两两正交的二进制数字编码序列构成的码组称为正交码组。()=n1iiiyxn1x,yPage 11HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved序列2序列2判决电路输出判决电路输出序列序列1 1+110+110+110+110序列序列1 1%序列序列2 2正交序列正交序列Page 12HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved正交码组正交码组8阶正交码组举例：8阶正交码组举例：-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-11 1-1-11 1-1-11 1-1-11 1-1-1-1-11 11 1-1-1-1-11 11 1-1-11 11 1-1-1-1-11 11 1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-11 11 11 11 1-1-11 1-1-11 11 1-1-11 1-1-1-1-1-1-11 11 11 11 1-1-1-1-1-1-11 11 1-1-11 1-1-1-1-11 1Page 13HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第2 2章章章章 CDMACDMA原理原理原理原理2.1 相关相关概念概念2.2 码分码分多址多址原理原理容容2.3 CDMA中中的的有有关技术关技术Page 14HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved原始信号编码1原始信号编码1扩频序列1扩频序列1扩频信号1扩频信号1混合扩频信号1+2混合扩频信号1+2+110+110+110+110+110+110+110+22原始信号编码原始信号编码2 2扩频序列扩频序列2 2扩频信号扩频信号2 2正交序列扩频正交序列扩频Page 15HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved扩频序列1扩频序列1解扩后的数据解扩后的数据+110+110+22+110+22+110混合扩频信号混合扩频信号1+21+2判决电路输出判决电路输出解扩与信号分离解扩与信号分离1Page 16HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved+110+110+22+110+22+110扩频序列扩频序列2 2解扩后的数据解扩后的数据混合扩频信号混合扩频信号1+21+2判决电路输出判决电路输出解扩与信号分离解扩与信号分离2Page 17HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA过程中的频谱变化过程中的频谱变化扩频码扩频扩频码扩频窄带原始信号窄带原始信号P(P()宽带信号宽带信号噪声噪声/其他用户其他用户信号信号宽带混合信号宽带混合信号P(P()P(P()P(P()扩频码解扩扩频码解扩P(P()P(P()积分积分/滤波滤波窄带原始信号窄带原始信号宽带宽带+窄带混合信号窄带混合信号Page 18HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第2 2章章章章 CDMACDMA原理原理原理原理2.1 相关相关概念概念2.2 码分码分多址多址原理原理容容2.3 CDMA中中的的有有关技术关技术Page 19HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved射频射频发射发射调制调制扩频扩频加扰加扰卷积卷积交织交织信源信源编码编码射频射频接收接收解调解调解扩解扩解扰解扰译码解译码解交织交织信源信源译码译码系统框图系统框图Page 20HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved常用名词常用名词l比特（比特（bit）、符号（）、符号（Symbol）与码片（）与码片（Chip）纯信息数据称为比特（bit）在经过卷积编码器、符号重复与交织后的数据被称为符号（symbol）经过最终扩频后得到的数据被称为码片（chip）l处理增益（处理增益（Processing Gain）理解为最终扩频速率与信息速率的比；在IS-95中处理增益为128，即21dBl前向（前向（Forward）：从基站到移动台）：从基站到移动台l反向（反向（Reverse）：从移动台到基站）：从移动台到基站Page 21HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA相关技术相关技术信源编码信源编码l高效声码器：高效声码器：QCELP 8KQCELP 13KEVRC 8Kl特点：特点：相对于PCM编码小得多带宽，支持话音激活。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。量化量化采样采样编码编码编码器编码器滤波器滤波器编码器编码器清清/浊音判定浊音判定编码器编码器基音分析基音分析缓冲缓冲语音语音语音语音PCMPCM编码器编码器声码器声码器编码输出编码输出编码输出编码输出Page 22HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA相关技术相关技术信道编码信道编码l信道编码采用卷积码（语音）或者TURBO（数据）码。l约束长度：移位寄存器数+1。(cdma的是9)l编码效率：输入bit数/输出bit数。1101100010000010111011101110100010101100Page 23HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA相关技术相关技术交织交织12345678123456781234567812345678123456781234567812345678123456781234567812345678123456781234567812345678123456781234567812345678交织交织1234567812?4567812?4567812?4567812?4567812345678123456781234567812345678123456781234567812?4567812?4567812?4567812?4567812345678解交织解交织传传送送123456781234567812345678123456781234567812345678123456781234567812345678123456781?6781234567812345678123456781234567812345678?不经过不经过交织交织直直接传接传送送：因受因受到到干干扰扰无法无法正正确恢复确恢复的的BitBitPage 24HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA相关技术相关技术扩频和扩频和Walsh码码l前向信道：采用Walsh码扩频区分信道。l反向信道：IS95A/B和CDMA2000的RC1、RC2中，Walsh码用于正交调制。CDMA2000的其他RC用Walsh码区分信道类型。l区分信道：编码器输出数据的每1个比特与一个2n阶Walsh码相乘（1符号变换到2n个码片）。l正交调制：编码器输出数据每6个比特变换为一个64阶Walsh码（6符号变换到64个码片）。Page 25HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved前反向所采用的伪随机码及前反向所采用的伪随机码及Walshl在前向链路中，长码序列被用作对业务信道进行扰码；长度为215-1的序列（在m序列中增加一全零状态，所以其周期为215）用于对前向链路进行正交调制(采用采用Walsh码扩频区分信道码扩频区分信道)，不同的扇区使用不同相位的m序列进行调制，但其相位差至少要64个比特（pilot-pn），这样，最多有512个不同的相位可用。l在反向链路中，长度为242-1的m序列用作直接扩频，每个用户被分配一个m序列的相位，这个相位是由用户的ESN计算出来的，由于m序列的双值自相关性，这些用户的反向信道之间基本是正交的。IS95A/B和和CDMA2000的的RC1、RC2中，中，Walsh码用于正交调制。码用于正交调制。CDMA2000的其他的其他RC用用Walsh码码区分信道类型。区分信道类型。R-pilot使用Walsh0。Page 26HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA相关技术相关技术m序列序列010110lm序列是最长线形反馈寄存器序列的简称。lm序列重要性质：输出序列Ck和C（k+t）模2相加后的序列仍然是序列Ck的一个时延序列不同相位的m序列的相关值近似为0（-1/m）l输出序列周期为2n-1（没有全0状态，n为寄存器个数）lCDMA中的m序列发生器见下图：移移位寄存位寄存器序列器序列掩模寄存掩模寄存器器输出输出m序列发生器由两部分组成：移位寄存器序列和掩模寄存器。可以证明图中输出端得到的仍是m序列，只不过相对于直接输出的m序列有一定相移，掩模寄存器取值不同相移也不同。&Page 27HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA相关技术相关技术短码、长码短码、长码lCDMA系统中使用了两种m序列，其中一个周期为215称为短码，另一个周期为242称为长码（增加了全0状态）。l前向信道CDMA用不同相位（也就是所谓的PN偏置）的短码区分扇区（基站）使所有Walsh码在各扇区（基站）复用CDMA系统规定短码最小偏移单位为64个bit（CDMA系统称为码片chip），因此共有512个PN偏置（215/64=512）同一扇区（基站）所有CDMA信道短码相同相邻扇区（基站）的CDMA信道短码偏置不同l长码作用：前向信道扰码反向信道用不同相位识别移动台Page 28HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA相关技术相关技术调制方式调制方式lIS95A/B前向采用QPSK调制,反向采用OQPSK调制；CDMA2000前向采用QPSK调制，反向采用HPSK调制。OQPSK或或HPSKQPSKPage 29HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第一章 移动通信发展简介第一章 移动通信发展简介第二章第二章 CDMA原理原理第三章第三章第三章第三章 CDMACDMA关键技术关键技术关键技术关键技术第四章第四章 IS95A/B技术技术第五章第五章 CDMA 1X技术技术Page 30HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第3 3章章章章 CDMACDMA关键技术关键技术关键技术关键技术3.1 功率控制技术功率控制技术3.2 RAKE接收机与软切换技术接收机与软切换技术Page 31HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved远近效应远近效应A AB BP(P()P(P()P(P()P(P()移动台移动台A A由由于距离于距离基站基站较近较近信号信号衰衰减较小减较小移动台移动台B B由由于距离于距离基站基站较远较远信号信号衰衰减较大减较大P(P()解扩解扩A A的发射的发射功率功率B B的发射的发射功率功率基站接收基站接收功率功率A A：成功成功分分离离B B：无法无法分分离离Page 32HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA关键技术关键技术功率控制功率控制1P(P()P(P()P(P()P(P()P(P()解扩解扩移 动 台移 动 台 A A降低降低发射发射功功率率A AB BA A的发射的发射功率功率B B的发射的发射功率功率基站接收到基站接收到移动台移动台A A、B B的的功率功率基基本本相等相等A A：成功成功分分离离B B：成功成功分分离离Page 33HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved干扰受限干扰受限解扩解扩P(P()P(P()P(P()P(P()P(P()P(P()P(P()P(P()P(P()P(P()P(P()（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）（）（5 5）（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）（5 5）解扩解扩基站接收基站接收总功率总功率基站接收基站接收总功率总功率Page 34HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA关键技术关键技术功率控制功率控制2解扩解扩P(P()（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）（）（5 5）P(P()（1 1）P(P()（2 2）P(P()（3 3）P(P()（4 4）P(P()（5 5）基站接收基站接收总功率总功率Page 35HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved功率控制原则功率控制原则l从前从前4张胶片可以看出：张胶片可以看出：CDMA系统存在远近效应，必须采取措施克服。CDMA是自干扰系统，限制CDMA系统容量的因素是系统总干扰。lCDMA2000系统采用功率控制的方法克服远近效应并提高系统容量系统采用功率控制的方法克服远近效应并提高系统容量lCDMA2000系统功率控制原则系统功率控制原则达到系统要求信号质量的条件下，发射功率最小基站从各个移动台接收到的功率相同Page 36HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved功率控制类型功率控制类型l反向（控制对象：移动台）反向（控制对象：移动台）开环功率控制。闭环功率控制（速率：800Hz）l前向（控制对象：基站，只有闭环功率控制）前向（控制对象：基站，只有闭环功率控制）消息报告方式：周期报告、门限报告（慢速功率控制用于IS95A/B）EIB方式（速率：50Hz，只用于IS95B的速率集2）快速功率控制（速率：800Hz，用于CDMA2000系统）Page 37HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved反向开环功率控制反向开环功率控制l移动台所需发射功率受以下因素影响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l移动台根据所接收的前向信道功率，直接确定发射功率移动台根据所接收的前向信道功率，直接确定发射功率发射发射功率功率接收接收功率功率Page 38HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved反向闭环功率控制反向闭环功率控制l内环功率控制内环功率控制基站测量反向信道的Eb/Nt和目标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（16%50）l外环功率控制外环功率控制BSC统计误帧率，设定所需的目标Eb/Nt内环内环外环外环插入功率控插入功率控制比特制比特设设定定目标目标Eb/NtEb/Nt测测量反向信量反向信道道的的Eb/NtEb/Nt测测量量FERFER值值功率控功率控制比特制比特20ms20ms前向前向业务业务信信道帧道帧1.25ms1.25msPage 39HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第3 3章章章章 CDMACDMA关键技术关键技术关键技术关键技术3.1 功率控制技术功率控制技术3.2 RAKE接收机与软切换技术接收机与软切换技术Page 40HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved各路多径各路多径信信号号合合成后成后信信号号090h090矢量矢量合合成成h无线信道的多径环境无线信道的多径环境Page 41HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA关键技术关键技术RAKE接收机接收机RAKERAKE接收接收机能有机能有效的效的克服多径衰落，提克服多径衰落，提高接收高接收性能。性能。前前置置接收接收机机计计算算信号信号强度强度与与时延时延各单各单径径合合并并单单径径接收电路接收电路单单径径接收电路接收电路单单径径接收电路接收电路多径多径搜索搜索器器输出输出各各路路单单径径信号的信号的分分离和离和时延时延调调整整90900 00 09090hPage 42HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA关键技术关键技术软切换软切换/更软切换更软切换l所谓软切换就是移动台可以同时和几个基站或扇区保持通信联系。软切换时移动台同时和几个基站保持通信联系，各基站的信号由RAKE接收机分离合并。反向信道的合并在BSC。更软切换实际上是软切换的特殊形式，指移动台同时和一个基站的不同扇区保持通信联系。此时，反向信道的合并在基站。Page 43HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第一章 移动通信发展简介第一章 移动通信发展简介第二章第二章 CDMA原理原理第三章第三章 CDMA关键技术关键技术第四章第四章第四章第四章 IS95A/BIS95A/B技术技术技术技术第五章第五章 CDMA 1X技术技术Page 44HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第4 4章章章章 IS95 A/BIS95 A/B技术技术技术技术4.1 IS95A技术技术4.2 IS95B技术技术Page 45HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedIS95A信道信道l前向前向 导频信道 同步信道 寻呼信道 业务信道（含功率控制子信道）l反向反向 接入信道 业务信道Page 46HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved导导频信道频信道作作用用l导频信道作用：导频信道作用：帮助手机捕获系统多径搜索提供相位参考，帮助RAKE接收机进行时延估计，作相干解调切换时手机测量导频信道，进行导频强度比较Page 47HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved同步同步信道信道l同步信道提供同步信道提供导频偏置PILOT_PN系统时间SYS_TIME长码状态LC_STATE寻呼信道速率P_RATl同步信道速率固定为同步信道速率固定为1200bpsl同步信道帧长同步信道帧长80/3ms，3帧组成一超帧为帧组成一超帧为80msPage 48HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved寻呼寻呼信道信道lBTS在寻呼信道上广播：在寻呼信道上广播：系统参数消息接入参数消息邻区列表CDMA信道列表lBTS通过寻呼信道通过寻呼信道寻呼手机指配业务信道l寻呼信道帧长寻呼信道帧长20msPage 49HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved移动移动台初始台初始化过程化过程(1)寻找CDMA频点，捕获导频信道，实现短码同步(2)接收同步信道消息，获取LC_STATE,SYS_TIMEP_RAT等系统信息(3)定时改变，实现长码同步(4)守候在基本寻呼信道，接收系统消息(5)可进行登记、始呼或被呼Page 50HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第4 4章章章章 IS95 A/BIS95 A/B技术技术技术技术4.1 IS95A技术技术4.2 IS95B技术技术Page 51HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedIS95B的变化的变化l增加速率集2：14.4k、7.2k、3.6k与1.8kbps，l增加EIB方式的前向功率控制l增加增补码分信道以提高数据传输能力。单个用户可最多使用8个码分信道（1 FCH+7 SCCH），最大数据传输速率可达 76.8（速率集1）/115.2kbps（速率集2）l软切换相对门限l接入过程中的切换l移动台辅助的硬切换lBSS间的软切换Page 52HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedIS-95B功率控制类型功率控制类型l反向功率控制反向功率控制开环功率控制闭环功率控制l前向功率控制前向功率控制消息报告方式：周期报告、门限报告EIB方式（Erasure Indicator Bit）EIB用于速率集2。MS在反向业务信道向BS发送EIB。其中，如果收到的是一坏帧，则置EIB=1；收到的是一好帧，则置EIB=0。功率控制速率：50Hz。Page 53HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved移动移动台辅助台辅助的的硬硬切换切换CFSRPM(Report)CFSCNM(Search Order)F1(serving)F2(candidate)GHDM(HHO)CFSRQM(Search Parameters)CFSRSM(Acceptance)1、MS工作在频点F1，在MAHHO过程中，首先由BS发起CFSRQM（候选频率搜索请求参数消息），带候选频点搜索参数2、MS发回CFSRSM（候选频率搜索应答消息）确认3、BS发送CFSCNM（候选频率搜索命令消息）命令MS按设定的搜索参数搜索候选频点F2；MS在转到频点F2前，将中断与频点F1的联系4、MS发送CFSRPM（候选频率搜索报告消息）报告搜索结果5、BS发送GHDM（硬切换）命令MS切换到频点F2 Page 54HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第一章 移动通信发展简介第一章 移动通信发展简介第二章第二章 CDMA原理原理第三章第三章 CDMA关键技术关键技术第四章第四章 IS95A/B技术技术第五章第五章第五章第五章 CDMA 1XCDMA 1X技术技术技术技术Page 55HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第5 5章章章章 CDMA 1X CDMA 1X 技术技术技术技术5.1 CDMA 1X技术技术特点特点5.2 CDMA 1X前向信道介前向信道介绍绍5.3 CDMA 1X反向信道介反向信道介绍绍Page 56HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA 1X概述概述完完全兼容全兼容IS-95A/B增加多种增加多种信道提信道提高系统高系统性能性能信道带宽：信道带宽：1.23MHz物物理理层层支持支持最大最大速率速率307.2kbps语音编语音编码：码：8K/13KQCELP 8K EVRC前向发射分前向发射分集集方式方式：OTD，STS调制方式：调制方式：反向反向HPSK前向前向QPSK功率控制：前向反向功率控制：前向反向快快速功率控制速功率控制信道信道编编码码：卷积卷积码码和和TURBO码码解调方式：解调方式：导导频频辅辅助助的相干解调的相干解调cdma2000 cdma2000 1x 1xPage 57HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA 1X空口协议模空口协议模型型MACSublayerUpper LayerSignalingPhysical LayerLACSublayerDataServicesVoiceServicesMultiplexing andQoS DeliverySignaling to Physical Layer InterfaceRLPRLPRLPOSILayers3-7OSILayer2OSILayer1SRBPPage 58HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA 1X技术技术特点特点变长变长Walsh码码64481632129600 19200 3840076800 153600307200614400Data rate-bps-W01=0W02=00W12=01W04=0000W24=0011W14=0101W34=0110W08=00000000W48=00001111W28=00110011W68=00111100W18=01010101W58=01011010W38=01100110W78=01101001(W016,W816)(W416,W1216)(W216,W1416)(W616,W1416)(W116,W916)(W516,W1316)(W316,W1116)(W716,W1516)l根据所需信道速率和类型，灵活选择不同长度的Walsh码。Page 59HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA 1X技术技术特点特点多种发多种发射模射模式式lCDMA2000 1X前向支持多种发射模式TD（Transmit Diversity发射分集）OTD（Orthogonal Transmit Diversity）通过分离数据流，采用正交序列扩展两个数据流来完成 STS（Space Time Spreading）在多天线上发射所有前向信道 以互补的Walsh码或伪随机码扩频Non-TDPage 60HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA 1X技术技术特点特点功率控制功率控制lIS-95系统在前向信道中应用慢速功率控制技术，在反向信道中应用快速功率控制技术。lCDMA1X在前向信道也应用了快速功率控制技术。在移动台通话过程中，移动台测量接收到的业务信道的Eb/Nt，并与门限值进行比较，然后根据比较结果，向基站发出升高或降低发射功率的指令，以维持接收到的全速率业务信道的Eb/Nt不变。Page 61HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA 1X技术技术特点特点功率控制功率控制MUXAPilot(all 0s)Power ControlBitN is the Spreading Rate numberPilotPowerControl1 Power Control Group=1536 N PN Chips384 N Chips功 率 控 制 信 道 与 反 向功 率 控 制 信 道 与 反 向 导导 频 信 道频 信 道 时时 分分 复复 用用 发发 送送 功 率 控 制功 率 控 制 比 特比 特 的 速 率的 速 率：800bit/sPage 62HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第5 5章章章章 CDMA 1X CDMA 1X 技术技术技术技术5.1 CDMA 1X技术技术特点特点5.2 CDMA 1X前向信道介前向信道介绍绍5.3 CDMA 1X反向信道介反向信道介绍绍Page 63HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA1X前向信道类型前向信道类型前向前向cdma2000信道信道F-CACHF-CPCCHF-PICHF-CCCHF-DCCHF-FCHF-PCF-SCCHF-SCHF-PICHF-TDPICHF-APICHF-ATDPICHF-SYNCHF-TCHF-BCHF-PCHF-QPCH子信道子信道(RC12)(RC39)Page 64HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedCDMA1X前向信道类型前向信道类型CDMA的前向的前向物物理信道理信道包括公包括公用用和专和专用用两两类类:公用物理信道包括：导频信道（F-PICH)同步信道(F-SYNC)兼容IS-95寻呼信道(F-PCH)广播控制信道(F-BCCH)快速寻呼信道(F-QPCH)公共功率控制信道(F-CPCCH)CDMA 1X新定义的前向信道。公共指配信道(F-CACH)公共控制信道(F-CCCH)专用物理信道包括：专用控制信道(F-DCCH)基本信道(F-FCH)、补充信道(F-SCH)。它们用来在基站和某一特定的移动台之间建立业务连接。CDMA 1X采用多种数据速率，不同的信道组合得到比采用多种数据速率，不同的信道组合得到比IS-95显著的优势显著的优势Page 65HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved前向信道类型前向信道类型公公用信道用信道v CDMA 1X前向引入了三种新的公共信道，可替代前向引入了三种新的公共信道，可替代F-PCH F-BCCH(前向广播信道)F-QPCH(前向快速寻呼信道)F-CCCH(前向公共控制信道)基站用它来发送给指定移动台的消息，例如寻呼消息，它的功能和IS-95中 寻呼信道的功能有些重叠，但它的数据速率更高，更可靠。v 导频信道加入新成员，支撑导频信道加入新成员，支撑CDMA 1X的新特点的新特点 F-TDPICH（发送分集导频信道）F-APICH（前向辅助导频信道）F-ATDPICH(前向辅助发送分集导频信道）Page 66HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved前向信道类型前向信道类型广播广播控制信道控制信道l特点：特点：基站用它来发送系统开销信息（例如原来在F-PCH上发送的开销信息），以及需要广播的消息（例如短消息）。F-BCCH可以工作在非连续方式。当F-BCCH工作在较低的数据速率时，可以重复多次发射，从而降低每次的发射
