1、移移动动通通信信发发展展简简介介C CD DM MA A原原理理C CD DM MA A关关键键技技术术I IS S9 95 5A A/B B技技术术C CD DM MA A 1 1X X技技术术主主要要内内容容用用户户1 用用户户2 用用户户3用用户户1用用户户2用用户户3时时间间频频率率时时间间时时间间频频率率频频率率码码FDMATDMACDMA用用户户3用用户户2用用户户1所所有有用用户户在在同同一一时时间间、同同一一频频段段上上、根根据据编编码码获获得得业业务务信信道道,如如W WC CD DM MA A,C CD DM MA A2 20 00 00 0业业务务信信道道在在不不同同频频
2、段段分分配配给给不不同同用用户户如如：A AM MP PS S、T TA AC CS S业业务务信信道道在在不不同同时时间间分分配配给给不不同同用用户户如如：D DA AM MP PS S、G GS SM M用用户户1 用用户户2 用用户户3用用户户1用用户户2用用户户3时时间间频频率率时时间间时时间间频频率率频频率率码码FDMATDMACDMA用用户户3用用户户2用用户户1所所有有用用户户在在同同一一时时间间、同同一一频频段段上上、根根据据编编码码获获得得业业务务信信道道,如如W WC CD DM MA A,C CD DM MA A2 20 00 00 0业业务务信信道道在在不不同同频频段段
3、分分配配给给不不同同用用户户如如：A AM MP PS S、T TA AC CS S业业务务信信道道在在不不同同时时间间分分配配给给不不同同用用户户如如：D DA AM MP PS S、G GS SM M3G体制CDMA20003GPP2FDD方式 WCDMA 3GPPFDD方式TD-SCDMA CWTSTDD方式W WC CD DM MA AW WC CD DM MA Ac cd dm ma a2 20 00 00 0c cd dm ma a2 20 00 00 0T TD D-S SC CD DM MA AT TD D-S SC CD DM MA A接接收收机机结结构构接接收收机机结结构构
4、R RA AK KE ER RA AK KE ER RA AK KE ER RA AK KE ER RA AK KE ER RA AK KE E闭闭环环功功率率控控制制闭闭环环功功率率控控制制支支持持支支持持支支持持支支持持支支持持支支持持越越区区切切换换越越区区切切换换软软、硬硬切切换换软软、硬硬切切换换软软、硬硬切切换换软软、硬硬切切换换软软、硬硬切切换换软软、硬硬切切换换解解调调方方式式解解调调方方式式相相干干解解调调相相干干解解调调相相干干解解调调相相干干解解调调相相干干解解调调相相干干解解调调码码片片速速率率码码片片速速率率(M Mc cp ps s)(M Mc cp ps s)3
5、3.8 84 43 3.8 84 4N N*1 1.2 22 28 88 8N N*1 1.2 22 28 88 81 1.2 28 81 1.2 28 8发发射射分分集集方方式式发发射射分分集集方方式式T TS ST TD DT TS ST TD DS ST TT TD DS ST TT TD DF FB BT TD DF FB BT TD DO OT TD DO OT TD DS ST TS SS ST TS S无无无无同同步步方方式式同同步步方方式式异异步步异异步步同同步步同同步步异异步步异异步步核核心心网网核核心心网网G GS SM M M MA AP PG GS SM M M MA
6、AP PA AN NS SI I-4 41 1A AN NS SI I-4 41 1G GS SM M M MA AP PG GS SM M M MA AP P移移动动通通信信发发展展简简介介C CD DM MA A原原理理扩扩频频技技术术常常用用术术语语系系统统模模型型C CD DM MA A关关键键技技术术I IS S9 95 5A A/B B技技术术C CD DM MA A 1 1X X技技术术主主要要内内容容fS（f）f0解扩频前的信号频谱fS（f）f0扩频前的信号频谱信号信号干扰噪声fS（f）f0扩频后的信号频谱信号fS（f）f0解扩频后的信号频谱信号干扰噪声信号脉冲干扰白噪声在时域
7、信号速率的提高，意味着频域信号带宽的展宽纵坐标位为能量密度fS（f）f0解扩频前的信号频谱fS（f）f0扩频前的信号频谱信号信号干扰噪声fS（f）f0扩频后的信号频谱信号fS（f）f0解扩频后的信号频谱信号干扰噪声信号脉冲干扰白噪声在时域信号速率的提高，意味着频域信号带宽的展宽纵坐标位为能量密度移移动动通通信信发发展展简简介介C CD DM MA A原原理理扩扩频频技技术术常常用用术术语语系系统统模模型型C CD DM MA A关关键键技技术术I IS S9 95 5A A/B B技技术术C CD DM MA A 1 1X X技技术术主主要要内内容容比特(bit)、符号(Symbol)与码片(
8、Chip)输入含有信息的数据称为比特（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)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21dB前向(Forward)：从基站到移动台反向(Reverse)：从移动台到基站移移动动通通信信发发展展简简介介C CD DM MA A原原理理扩扩频频技技术术常常用用术术语语系系统统模模型型C CD DM MA A关关键键技技术术I IS S9 95 5A A/B B技技术术C CD DM MA A 1 1X X技技术术主主
9、要要内内容容信道编码采用卷积码或者TURBO码。约束长度：移位寄存器数+1。编码效率：输入bit数/输出符号数。卷积码编码器1 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 51 287364 5数数据据传传输输方方向向1 111111 12 222222 27 777777 76 666666 63 333333 34 444444 41 287364 51 287364 55 555555 58 888888 8交织Out001110 包含两部分（1）最大移位寄存
10、器序列（2）掩码 输出序列周期为2N-1（没有全0状态）当掩码不同时，输出相位不同W2n=WnWnWnWnW1=0W2=0001W4=0 0 0 00 1 0 10 0 1 10 1 1 0Walsh码码采用64阶Walsh函数作为扩频函数，Walsh码是正交码。若两个函数互相关系数为0，则相互正交。6 symbol64*64矩阵64iw2012345DDDDDDi 01010164 阶阶正正交交Walsh 函函数数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Wals
11、h码（1符号变换到64个码片）IQI 信道序列1.2288McpsQ 信道序列1.2288Mcps基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)s(t)A这里的1.2288M指的是PN短码的速率。当同一载频的所有的信道扩频后，采用QPSK(反向用OQPSK）调制，并转为模拟信号，叠加后发射。移移动动通通信信发发展展简简介介C CD DM MA A原原理理C CD DM MA A关关键键技技术术I IS S9 95 5A A/B B技技术术C CD DM MA A 1 1X X技技术术主主要要内内容容 功功率率控控制制技技术术 软软切切换换技技术术 分分集集技技术术与与R
12、RA AK KE E接接收收技技术术 小小区区呼呼吸吸 语语音音编编码码、话话音音激激活活 多多址址接接入入技技术术主主要要内内容容反向开环功率控制闭环功率控制内环功率控制：800 Hz外环功率控制前向闭环功率控制消息报告方式：周期报告、门限报告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/NtBase StationMakes a ComparisonMobile TransmitPower ControlCommandsMeasured Eb/NtVs.Eb/N
13、t Setpointll到其它系统的切换的导频集合。剩余集:其它导频集合。(1)导频强度超过T_ADD，MS将其加入候选集并上报BS(2)BS命令MS将该导频加入有效集(3)导频强度小于T_DROP，手机启动T_DROP定时器(4)T_DROP定时器超时，MS上报BS(5)BS命令MS将该导频从有效集中删除 相邻集候选集 有效集 相邻集T_ADDT_DROP时间（1）（2）（3）（4）（5）3: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。R RA AK KE E 接接收收技技术术有有效效地地克克服服多多径径衰衰落落，提提高高接接收收性性能能接收机单径接收电路单径接收电路单径接收电
14、路搜索器计算信号强度与时延合 并合并后的信号tts(t)s(t)移移动动通通信信发发展展简简介介C CD DM MA A原原理理C CD DM MA A关关键键技技术术I IS S9 95 5A A/B B技技术术I IS S9 95 5A A技技术术I IS S9 95 5B B技技术术C CD DM MA A 1 1X X技技术术主主要要内内容容I IS S9 95 5A A的的调调制制方方式式I IS S9 95 5A A系系统统时时间间I IS S9 95 5A A的的信信道道主主要要内内容容码片).使用GPS定时的好处:切换快,同步简单。导频信道（全0）Walsh 0 全0信息，用W
15、alsh 0码扩展，直接用PN短码进行调制 BTS连续发射导频信道 导频信道作用 帮助手机捕获系统 多径搜索 提供相位参考，帮助手机进行信道估计，作相干解调 切换时手机测量导频信道，进行导频强度比较2.4kbps4.8kbps4.8kbps调制符号码符号重复的码符号1.2kbps卷积编码r=1/2,K=9符号重复块交织同步信道比特Walsh 32To QPSK 手机通过同步信道获得与系统的同步 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_RAT 同步信道速率固定为1200bps 同步信道帧长80/3ms，3帧组成一超帧为80ms
16、BTS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BTS通过寻呼信道 寻呼手机 指配业务信道 寻呼信道帧长20ms寻呼信道比特19.2kbps9.6kbps19.2kbps19.2kbps调制符号码符号重复的码符号9.6kbps4.8kbps卷积编码r=1/2,K=9码符号重复块交织寻呼信道P的长码掩码长码发生器抽取器1.2288McpsWalsh PTo QPSK19.2kbpsIQI信道序列1.2288McpsPN码片1.2288Mcps重复的码符号重复的码符号19.2kbps码符号19.2kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps8.6kbps4.0k
17、bps2.0kbps0.8kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps1.2kbps增加帧质量指示比特(12,8,0或0bits/frame)每帧增加8bit编码尾比特卷积编码r=1/2,K=9符号重复前向业务信道信息比特(172,80,40或16bits/frame)块交织19.2kbps64阶正交扩频复用器长码发生器功率控制比特Q信道序列1.2288Mcps基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)抽取器抽取器扰码速率集1+XXQPSK调制IQI信道序列1.2288Mcps4.8ksps(307.2kbps)PN码片1.2288Mcps调制符号(Walsh码
18、片)重复的码符号重复的码符号28.8kbps码符号14.4kbps4.4kbps4.8kbps每帧增加8bit编码尾比特卷积编码r=1/3,K=9符号重复接入信道信息比特(80bits/frame)块交织28.8kbps64阶正交调制数据突发随机化长码发生器帧数据速率Q信道序列1.2288Mcps长码掩码1/2 PN码片时延=406.9nsD基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)s(t)OQPSK调制IQI信道序列1.2288Mcps(307.2kbps)PN码片1.2288Mcps调制符号(Walsh码片)重复的码符号重复的码符号28.8kbps码符号8.6kb
19、ps4.0kbps2.0kbps0.8kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps1.2kbps增加帧质量指示比特(12,10,8或6bits/frame)每帧增加8bit编码尾比特卷积编码r=1/3,K=9符号重复反向业务信道信息比特(172,80,40或16bits/frame)块交织28.8kbps64阶正交调制数据突发随机化长码发生器帧数据速率Q信道序列1.2288Mcps长码掩码1/2 PN码片时延=406.9nsD基带滤波基带滤波Cos(2fct)Sin(2fct)I(t)Q(t)+xx19.2kbps9.6kbps4.8kbps2.4kbps功能前向链路反向链路纠错编码1/
20、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方式移移动动通通信信发发展展简简介介C CD DM MA A原原理理C CD DM MA A关关键键技技术术I IS S9 95 5A A/B B技技术术I IS S9 95 5A A技技术术I IS S9 95 5B B技技术术C CD DM MA A 1 1X X技技术术 主主要要内内容容接入过程中的切换移
21、动台辅助的硬切换BSS间的软切换Add FrameQualityIndicatorF-TCH bitsAdd 8EncoderTail bitsConvolutionalEncoderR=1/2,K=9SymbolRepetitionBits681012Data Rate1.83.67.214.4Factpr8X4X2X1X28.8 kspsBits/Frame2155125267Add OneErasureIndicator bitBlockInterleaver(576 Symbols)64-aryOthogonalModulatorData BurstRandomizerLong cod
22、eGenerator(1.2288Mbps)User nsLong CodeMask+To OQPSK28.8 ksps307.2 kspsEIB,EIB=1;到的是一好帧,则置EIB=0。l功率控制速率:50Hz。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
23、）确认3、BS通过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通过CFSRPM（候选频率搜索报告消息）报告搜索结果5、BS通过GHDM（硬切换）命令MS切换到频点F2 移移动动通通信信发发展展简简介介C CD DM MA A原原理理C CD DM MA A关关键键技技术术I IS S9 95 5A A/B B技技术术C CD DM MA A 1 1X X技技术术 主主要要内内容容主主要要内内容容C CD DM MA A 1 1X X技技术术特特点点C CD DM MA A 1 1X X前前向向信信道道介介绍绍
24、C CD DM MA A 1 1X X反反向向信信道道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X特特点点及及优优势势总总结结主主要要内内容容C CD DM MA A 1 1X X技技术术特特点点C CD DM MA A 1 1X X前前向向信信道道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X反反向向信信道道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X特特点点及及优优势势总总结结,近信道极限的效果针对不同的数据速率采用不同的Walsh码64481632129600 19200 38400 76800 153600307200614400Data rate-bps-W01=0W02=00W
25、12=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)发发射射分分集集技技术术提提高高终终端端接接收收性性能能，增增加加系系统统下下行行容容量量路径 1路径 2发射分集处理数数据据流流数数据据流流 1
26、数数据据流流 2恢恢复复数数据据流流OTD/STS天线2天线1MUXAPilot(all 0s)Power ControlBitN is the Spreading Rate numberPilotPowerControl1 Power Control Group=1536 N PN Chips384 N Chips功功率率控控制制信信道道与与反反向向导导频频信信道道时时分分复复用用 发发送送功功率率控控制制比比特特的的速速率率：8 80 00 0b bi it t/s s主主要要内内容容C CD DM MA A 1 1X X技技术术特特点点C CD DM MA A 1 1X X前前向向信信道
27、道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X反反向向信信道道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X特特点点及及优优势势总总结结前向cdma2000信道F-CACHF-CPCCHF-PICHF-CCCHF-DCCHF-FCHF-PCF-SCCHF-SCHF-PICHF-TDPICHF-APICHF-ATDPICHF-SYNCHF-TCHF-BCHF-PCHF-QPCH子信道(RC12)(RC39)CDMA的的前前向向物物理理信信道道包包括括公公用用和和专专用用两两类类：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(
28、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的的前前向向物物理理信信道道包包括括公公用用和和专专用用两两类类：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
29、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的的前前向向物物理理信信道道包包括括公公用用和和专专用用两两类类：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-DC
30、CH)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采采用用多多种种数数据据速速率率，不不同同的的信信道道组组合合得得到到比比IS-95显显著著的的优优势势 CDMA 1X前前向向引引入入了了三三种种新新的的公公共共信信道道，可可替替代代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。导导频频信信道道加加入入新新成成员员，支支撑撑CDMA 1X的的新新
31、特特点点 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）进行合并来获得时间分集的增益,使基站可以把发射功率降低,从而提高前向信道的总体容量。使移动台解调迅速,并且不必长时间地连续监听F-PCH,从而达到延长MS待机时间的目的。l使用情况进行控制使用情况进行控制l支持突发数据模式支持突发数据模式Radio ConfigurationSpreading RateMax Data Rate*(kbps)Effective FEC Code RateOTD AllowedFEC EncodingModulation 1*19.61/
32、2NoConvBPSK 2*114.43/4NoConvBPSK31153.61/4YesConv and TurboQPSK41307.21/2YesConv and TurboQPSK51230.43/8YesConv and TurboQPSK63307.21/6YesConv and TurboQPSK73614.41/3YesConv and TurboQPSK83460.81/4 or 1/3YesConv and TurboQPSK931036.81/2or 1/3YesConv and TurboQPSKRadio Configuration：简称为RC,是指一系列前向或反向信
33、道的工作模式，每种RC支持一套数据速率，其差别在于物理信道各种参数，包括调制特性和扩频速率。Spreading Rate:扩频速率，可以理解为码片速率，1代表11.2288Mchip/s.主主要要内内容容C CD DM MA A 1 1X X技技术术特特点点C CD DM MA A 1 1X X前前向向信信道道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X反反向向信信道道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X特特点点及及优优势势总总结结反向cdma2000信道R-ACHR-TCH操作R-EACHR-CCCHR-SCCHR-FCHR-TCH操作操作操作(RC12)(RC36)R-EACH
34、R-PICHR-CCCHR-PICHR-DCCHR-PICH0701R-SCHR-FCH0201子信道R-PC 反反向向信信道道分分为为反反向向公公用用信信道道和和反反向向专专用用信信道道反反向向公公用用信信道道：反向导频信道(R-PICH)反向接入信道(R-ACH)增强接入信道(R-EACH)公共控制信道(R-CCCH)反反向向专专用用信信道道：反向专用控制信道(R-DCCH)基本信道(R-FCH)补充信道(R-SCH)补充码分信道(R-SCCHT)反反向向导导频频作作用用 初始捕获 跟踪 反向相干解调 功率控制测量 利用反向导频信道，基站能进行相干解调，提高了接收性能，增大了反向信道容量语
35、语音音业业务务：cdma2000 1X是IS-95A/B的1.52倍数数据据业业务务：cdma2000 1X是IS-95A/B的3.2倍MUXAPilot(all 0s)Power ControlBitN is the Spreading Rate nu mberPilotPowerControl1 Power Control Grou p=1536 NPN Chips384 NPN Chips反反向向导导频频信信道道基基本本信信道道：用于在通话中向移动台发送用户信息，可以单独构成业务信道，用来传送缺省的话音业务。专专用用控控制制信信道道：用于在通话过程中向BS发送用户和信令信息。补补充充信信
36、道道/补补充充码码分分信信道道：用来在通话中向移动台发送用户信息，以数据业务为主，反向业务信道中最多可包括2个补充信道 ，7个补充码分信道。Radio ConfigurationSpreading RateMax Data Rate*(kbps)Effective FEC Code RateOTD AllowedFEC EncodingModulation 1*19.61/3NoConv64-ary ortho 2*114.41/2NoConv64-ary ortho31153.61/4YesConv or TurboBPSK(307.2)(1/2)41230.43.8YesConv or T
37、urboBPSK53153.61/4YesConv or TurboBPSK(614.4)(1/3)63460.81/4YesConv or TurboBPSK(1036.8)(1/2)无无线线配配置置（RC：Radio Configuration）RC1RC2：IS-95A/B RC3RC4：cdma2000 1X RC5RC6：cdma2000 3x主主要要内内容容C CD DM MA A 1 1X X技技术术特特点点C CD DM MA A 1 1X X前前向向信信道道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X反反向向信信道道介介绍绍C CD DM MA A 1 1X X特特点点及及
38、优优势势总总结结 码片速率：1.2288 Mcps IS-95A/B是其子集，RC1/RC2 反向导频，反向采用相干解调 前向发射分集：OTD、STS 前向快速功率控制，速率800Hz 支持快速寻呼信道，终端待机时间更长 帧长可变：5ms、20ms、40ms、80ms 信道编码增加Turbo码 物理层支持速率最大可达307.2 kbps 话音用户容量是IS-95A/B的1.52倍，数据业务吞吐能力提高3倍以上系系统统吞吞吐吐量量提提高高前向快速功率控制前向发射分集OTD、STS导频辅助相干解调（约3dB）Turbo编码的引入更更强强的的抗抗干干扰扰性性改进的前向纠错编码（中/高速数据传输采用Turbo Code）频频谱谱利利用用率率提提高高Walsh码资源加倍HPSK、QPSK调制支支持持高高速速SCH，单单个个信信道道的的峰峰值值速速率率高高达达307.2kbps更多的信道类型使高层信令控制更加完善终终端端待待机机时时间间更更长长快速寻呼信道前前向向兼兼容容射频部分基带处理部分（RC）lWalsh、Turbo
