第一部分(CDMA基础知识上).pdf
《第一部分(CDMA基础知识上).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第一部分(CDMA基础知识上).pdf(82页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、C D M A无线网络优化技能考评培训教材箜 二 隈CDMA基础知识目录第1章CDMA技术原理.11.1.1主要移动通信系统介绍.11.2 多址技术.1 2 3 码分多址 21.3.1 寸 fi.i 念 .31.4 CDMA 码序歹U.51.4.2 PN 短码.71.4.3 PN 长码.91.4.4 三种扩频码的 比较.101.5 CDMA 关键技术.101.5.2 软切换.141.5.3 RAKE 接收机.L作 原.201.5.4 CDMA 呼吸效应.21第2章CDMA的信道.242.1 IS-95 信道.242.2 CDMA2000 lx 的新特性.29第3章CDMA空中信令流程.333.
2、1.1 IMSI.333.1.2 ESN.343.1.3 登记.343.1.4 导频信号集.343.2 rT.343.3 CDMA基本信令流程.383.3.1 语音业务起呼.383.3.2 语音业务被呼.403.3.3 位产登记:流程.413.3.7 数据业务起呼.48第4章CDMA空口技术规范、协议.504.1 协议架构.504.2 空中接口层次结构.514.2.1 物理层描述.514.3 A 接口协议层次.534.3.1 A 接口协议层次结构.534.3.2 内部接口层次结构.54第 5 章 CDMA 2000 IX EV-DO 原理.555.1 IX EV-DO 系统概述.555.1.1
3、 CDMA2000技术标准的演进.555.1.2 IX EV-DO 与 IS-95/IX 网络的兼容性.555.1.3 从 CDMA2000 1X 向 1XEV-DO 演进.565.2 IX EV-DO协议与物理层技术.565.2.1 IX EV-DO网络参考模型.565.2.2 IX EV-DO空中接口协议模型.585.3 IX EV-DO空中接口关键技术.635.3.1 前向时分复用.635.3.2 前向自适应调制和编码技术.645.3.5 前向快速扇区选择和切换.655.4.1 IX EV-DO Rev.A 技术改进.675.4.2 物理层新增功能.685.5 CDMA2000 IX E
4、V-DO 数据业务流程.725.5.1 A T 始呼流程.725.5.2 A T 发起的呼叫激活流程.74第漳一CDMA技术原理1.1 CDMA技术的发展移动通信系指通信双方或至少方是处于移动中进行信息交流的通信。20年代开始在军事及某些特殊领域使用,40年代才逐步向民用扩展,最近十年间才是移动通信真正迅猛发展的时期,而且由于其许多的优点,前景卜分广阔。第一代:1980年出现,为模拟话音通信系统,如 AMPS、TACS、NMT、NTT等系统。第二代:1980年末出现,传递话音和低速数据,为窄带数字通信系统,如 GSM、PDC、D-AMPS、CDMA(IS95)等。第二代半:1996年出现,用于
5、解决中速数据传递的数字通信系统,如 GPRS、IS95B等第三代:用于传递高速数据,以支持多媒体应用,如 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA 等。1.1.1主要移动通信系统介绍 AMPS先进的移动电话系统(AMPS),使用模拟蜂窝传输的800MHz频带。AMPS在北美、南美和部分环太平洋国家广泛使用.TACS全接入通信系统(TACS),使用900MHz频带。有两种版本的TACS:ETACS(欧洲)和 NTACS(日本),英国、日本和部分亚洲国家广泛使用该标准。GSM全球移动通信系统(GSM),使用900MHz频带,使 用 1800MHz频带的叫DCS 1800。GSM发源于欧洲,它
6、是作为全球数字蜂窝通信的TDMA标准而设计的。GSM支持64kbit/s 的数据,可与ISDN互连.GSM采 用 FDD双工方式,TDMA多址方式,每载频支持8信道,使用200kHz的带宽。IS-54北美数字蜂窝(IS-54)标 准,使 用 800MHz频 带,也叫D-AMPS。IS-54在两种北美数字蜂窝标准中,是较早推出的一种,它指定使用TDMA。IS-95北美数字蜂窝(IS-95)标准,使用800MHz频带或1.9GHz频带。IS-95指定使用CDMA,CDMA成为美国PCS网的首选技术。目前54%的许可证持有者使用CDMA。CDMA One是 IS-95品牌名称,CDMA2000无线通
7、信标准也是以1S-95为基础演变的。1.1.2第三代移动通信系统简介第三代移动 通 信 系 统 能 提 供 多 种 类 型、高 质 量 的 多 媒 体 业 务,能 实 现 全 球 无 缝 覆 盖,具 有 全 球 漫 游 能 力,可 与 固 定 网 络 相 兼 容,小 型 便 携 式 终 端 在 任 何 时 候、任何地点可以进行 任 何 种 类 的 通 信。由于其诸多的优点,吸 引 了 全 世 界 各 个 运 营 商、生产厂家 与 广 大 用 户。1.IMT-2000 的历史第 三 代 移 动 通 信 系 统 最 早 由 国 际 电 信 联 盟(ITU)1985年 提 出,曾被称为未来公众陆发式
8、的:字体:加粗,字体颜色:地移动通信系统 FPLMTS(Future Public Land Mobile Telecommunication System),后 来 考 虑 到 该 系 统 将 于2000年 左 右 进 入 商 用 市 场,并 且 其 工 作 的 频 段 在2000M Hz,故于1996 年正式更名为 JMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000).一带格式的:字体:加粗,字体颜色:*-红色2.第 三 代 移动通信系统的目标4(1)能 实 现 全 球 漫 游:用 户 可 以 在 整 个 系 统 甚 至 全 球 范 围
9、 内 漫 游,且 可 以 在 不 同 速 率、一带 步 式 的:前:M l,李体颜色:不同的运动状 态 下 获 得 有 质 量 保 证 的 服 务;,(2)能 提 供 多 种 业 务:提 供 话 音、可变速率的数据、视 频 通 话 业 务,特 别 是 多 媒 体 业 务;一-一 带 步 式 的:字体:加粗,字体颜色:蓝色,(3)能 适 应 多 种 环 境:可以 综 合 现 行 的 公 众 电 话 交 换 网(P S 1N)、综 合 业 务 数 字 网、无 一一带格式的字体 力II粗,字体颜色:蓝色绳 系 统、地 面 移 动 通 信 系 统、卫 星 通 信 系 统 等 多 种 系 统,提 供 无
10、 缝 隙 的 覆 盖;(4)足 够 的 系 统 容 量,强 大 的 多 种 用 户 管 理 能 力,高 保 密 性 能 和 服 务 质 量。为实现上.述FI标,对 其 无 线 传 输 技 术 (RTT:Radio木ansmission Technolog y)提出 带格式的:字体:加粗,字体颜色:了以下要求;红色(1)高速传输 以 支 持 多 媒 体 任 务 室 内 环 境 至 少2MbitZs:室 内外步行环境 至 少384kb 一 一 等格式的:字体:加粗,字体颜色:蓝色(2)(3)it/s;室 外 车 辆 运 动 中 至 少J44kbit/s;卫 星 移 动 环 境 至 少,.6kbit
11、/s;传输速率能够按需分配;上 下 行 链 路 能 适 应 不 对 称 需 求。带格式的:字体:加粗,字体颜色:、蓝 色 _ _ _ _ _ _带格式的:字体:加粗,字体颜瓦 蓝色 _第 三 代 移 动 通 信 系 统 的 引 入 是 个 渐 变 演 进 的 过 程,并 充 分 考 虑 向 下 兼 容 的 原 则。通带格式的:字体:加粗,字体颜色:蓝色信 业 务 方 面,将 以 第 二 代 出 现 的 各 种 业 务 为 基 础,逐 步 引 入 宽 带 及 多 媒 体 业 务;通信技术方 面,网 络 技术和设施将与有线网的智能化、宽 带 化 结 合 在 一 起,通过一种演变的过程进入 第 三
12、代,而 无 线 传 输 技 术 将 经 历 场 革 命,为 第 三 代 移 动 通 信 新 业 务 的 提 供 奠 定 基 础。3.第三代移动通信的标准化的制定第 三 代 移 动 通 信 系 统IMT2000的标准化工作是在国际电信联盟的指导下有组织有步骤 地 进 行 的。目 前 在ITU组织中负责第三代移动通信系统体制技术规范制定的工作组主要包 括 如 下 三 个:ITU-R、ITU-T、ICGITU-R:负 责 系 统 集 成 无 线 部 分,解 决 频 谱 与 法 规 问 题,协调无线传输技术的评估活动。IUTT:负责网络端的标准化工作.主要包括网络部分、信 令 与 协 议、编 号 与
13、寻 址、网管及安全性 等 问 题。ICG for 1MT-2000:中 间 协 调 组,负 责 协 调 工 作,使ITU-R和ITU-T之 间能定期进行交 流,并 协 调 在 制 定IMT2000技 术 标 准 中 出 现 的 各 种 问 题。4.IMT-2000标准的频率制定1992年 负 责 全 球 无 线 频 率 管 理 和 分 配 的WARC-92大 会 根 据 当 时CCIR对未来陆地移动 通 信 需 要 频 率 的 估 算,确 定 在2G H z周 围 总 共 辟 出230MHz频带作为第三代移动通信系统 的 专 用 频 率:J8852025MHz、21102200MHz作 为20
14、00年 以 后 的 全 球 性 移 动 通 信 使 用,其 中 卫 星 通 信 使 用 的 频 段J9802010MHz和217022()0MHz最迟至:2005年 退 出。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1995年W RC大 会作出决议,对 分 配 给 移 动II星 业 务 的 频 率 又 做 了 少 量 变 动,为第二大区增加了 20【0-2025MHZ和2160-2170MHZ频 段,且 要 求 退 出 频 率 的 时 间 提 前 到2000年。China带格式的:字体:加粗,字体颜色:蓝色_ _ _ _ _ _ _ _ _ _带格式的:字体
15、:的I粗,字体颜色:红色带格式的:字体:加粗,字体颜色:红色带格式的:缩进:首行缩进:2字k J带格式的:字体:加粗,字体颜色:红色JMT-2000将 使 用J875l975MHz和2 0 2160MHz两 段 频 率,目前各国及国际组织对 移 动 通 信 频 率 的 划 分 也 各 不 相 同。,3G频 率 划 分 如 下 图1-1所示,带格式的:字体:加粗,字体颜色:红色带格式的:缩进:首行缩进:2字竺 _带格式的:字标:而 粗,字体颜色:红色带格式的:字体:加粗,字体颜色:红色Europe带格式的:字体:加粗JapanUSAITU带格式的:字体:加粗,字体颜色:红色带格式的:字体颜色:红
16、色 一 带格式的:字体颜色:红色 一图1-1 3G频率划分5.目 前 对3G的研究目 前ITU对3G的 研 究 工 作 主 要 由3GPP和3Gpp2来 承 担。3GPP:是 以WCDMA为 基 础,集合了 Erission,Nokia,Simense等 欧 洲 公 司 以 及 日 带格式的:字体:加粗,字体颜色:红色本 的N T T,韩 国 的 一 些 公 司,共 同 研 究3G的组织。带格式的:缩进:首行缩进:一2字、存3G pp2:是 以CDMA2000为基 础,集合了 Qualcomm,Lucent等 美 国 公 司 及 司 本 的A 带格式的.字 体.加 粗 字体颜色 二红色.二R
17、IB,韩 国 的 一 些 公 司,共 同 研 究3G的 组 织。6.3G的RTT技术I M F 2 0 0 0 中最关键的是无线传输技术(RTT),为了确定I M F 2 0 0 0 R T T 的关键技术,I TU 对多种无线接入方案(卫星接入除外)进行了艰难的融合,以尽可能达到形成统一的R T T 标准的目的。但是,经过一年多的研究之后,I TU 发现要想获得不同R T T 技术间的完全融合是根本行不通的。因此,1 9 9 9 年 1 1 月,I TU TG 8/1 在芬兰举行的会议上通过了“IM T-2 0 0 0 无线接口技术规范”,最终确定了 I M T-2 0()()可用的5种 R
18、 T T 技术,这些技术覆盖了欧洲与日本的W CDMA、美国的c dm a 2 0 0 0 和中国的T D-S C D M A。W CDMA是欧洲和日本提出的宽带CDMA标准,并且双方已经达成一致,彼此间差异很小。其技术特点是:频分双工,可适应多种速率和多种业务;前向链路快速功率控制、反向链路相干解调;支持不同载频间切换,基站之间无须同步,适用于高速环境。C D M A 2 0 0 0 是北美基于I S-9 5 系统演变而来的。其技术特点是:反向链路相干接收、前向链路发送分集;基站之间由G P S 同步;与 I S-9 5 兼容性好,技术成熟、风险小,综合经济技术性能好。T D-S C D M
19、 A 是中国第次向I TU 提出的拥有自主知识产权的提案,它基于T D MA和同步CDMA技术的标准。其技术特点是:时分双工(T D D),并结合了智能天线和软件无线电等多种先进技术。7.CDMA2000标准演进C DMA 2 0 0 0 技术的完整演进过程如错误7 麒到引用源k l-2 所示。9.6kbps 153.6kbps 2Mbps图 1-2 C DMA 2 0 0 0 技术的演进过程真正在全球得到广泛应用的第一个C DMA 标准是I S-9 5 A,这一标准支持8 K 语音编码服务、1 3 K 语音编码服务,其 中 1 3 K 语音编码服务质量已非常接近有线电话的语音质量。随着移动通
20、信对数据业务需求的增长,1 9 9 8 年 2月,美国Q u a lc omm公司宣布I S-9 5 B 标准用于 C D.MA 基础平台。I S-9 5 B 提升了 C DMA 系统性能,并增加了用户移动通信设备的数据流量,提供对6 4 k b i t/s 数据业务的支持。采 用 I S-9 5 规范的C DMA 系统统称为C DMA O ne。带格式的:字体:加粗对应C DMA 2 0 0 0 技术的演进过程,C DMA 各阶段系统的描述如表所示。表 1-1 CDMA系统演进系统速率业务阶段带格式的:字体:加粗pDMA0ne(IS-95A,IS-95B)14.4 kbit/s,语音/数据2
21、G带格式的:字体:加粗64 kbit/sPDMA2000 lx153.6 kbit/s语音/数据2.5GT 带格式的:字体:加粗pDMA2000 lx EV-DO2.4 Mbit/s 以上数据3G一带格式的:字体:加粗(3DMA2000 lx EV-DV4 M b it/s 以上语音/数据3G带格式的:与 体:加粗1.2多址技术多址技术使众多的用户共用公共的通信线路。为使信号多路化而实现多址的方法基本上有三图 1-3 三种多址方式概念示意图FDMA是以不同的频率信道实现通信的,TDMA是以不同的时隙实现通信的,CDMA是以不同的代码序列实现通信的.1.2.1 频分多址频分,有时也称之为信道化,
22、就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道(发射和接收载频对),每个信道可以传输一路话音或控制信息。在系统的控制下,任何一个用户都可以接入这些信道中的任何一个。模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子,数字蜂窝系统中也同样可以采用FD M A,比如GSM和 CDMA系统也采用了 FDMAo1.2.2时分多址时分多址是在一个带宽的无线载波上,按 时 间(或称为时隙)划分为若干时分信 道,每一用户占用一个时隙,只 在 这 指 定 的 时 隙 内 收(或 发)信号,故称为时分多址。此多址方式在数字蜂窝系统中采用,GSM系统也采用了此种方 式。TDMA是一种较复杂的结构,最简单的情况是单路载频被划
23、分成许多不同的时隙,每个时隙传输一路突发式信息,TDMA中关键部分为用户部分,每 一 个 用 户 分 配 给 一 个 时 隙(在呼叫开始时分配),用户与基站之间进行同步通信,并对时隙进行计数。当自己的时隙到来时,移动台就启动接收和解调电路,对基站发来的突发式信息进行解码。同样,为用户要发送信息时,首先将信息进行缓存,等到自己时隙的到来.在时隙开始后,再将信息以加倍的速率发射出去,然后又开始积累下一次突发式传输。JD M A的一个变形是在一个单频信道上进行发射和接收,称之为时分双(TDD).其最简x/带 格 式 字体:加粗,突 丽 个单的结构就是利用两个时隙,一个发一个收。当移动台发射时基站接
24、收、基站发射时移动台接 收,博 格 式 的:缩进:首行缩进:2字1交替进行。J D D具 有TDMA结构的许多优点:突发式传输、不需要天线的收发共用装置等等。|募督式就,孑件:加粗,字体颜色:I si o,XUJ IKZF I它的主要优点是可以在单一载频上实现发射和接 收,而不需要上行和下行两个载频,不需要频率 带格式的:字体:加粗,突出显示75切 换,因而可以降低成本。TDD的主要缺点是满足不了大规模系统的容量要 求。-、带格式的:字体:加粗粗卜划线1.2 3码分多址码 分 多 址 是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式,它 不 像FDMA、T D/J 带格式的:字体:力I曲M
25、 A那样把用户的信息从频率和时间上进行分离,它可在一个信道上同时传输多个用户的信息,方格式的:缩进:首行缩进:2字也就是说,允许用户之间的相互干扰。其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码,编码后的信息混合后不会丢失原来的信息。有多少个互为正交的码序列,就可以有多少个用户同时在一个载波上通信。每 个 发 射 机 都 有 自 己 唯 的 代 码(伪 随 机 码),同时接收机也知道要接收的代码,用这个代码作为信号的滤波器,接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码(这个过程称为解扩)。CDMA按照获得带宽信号所采取的调制方式分为第 接 序 列 扩 频(DS)、另 颗(FH)和|时(T 带格式
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第一 部分 CDMA 基础知识
限制150内