【正文】 京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 1CDMA移動(dòng)通信及直放站工程應(yīng)用技術(shù)京信通信系統(tǒng)（廣州）有限公司京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 2第一編– 第一章 CDMA系統(tǒng)概論– 第二章 CDMA的關(guān)鍵技術(shù)– 第三章 CDMA網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及概念– 第四章 CDMA基本計(jì)算公式– 第五章 CDMA的信道調(diào)制– 第六章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及信令接口京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 3第一章 CDMA系統(tǒng)概論? 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的多址方式? 我國(guó) CDMA系統(tǒng)的頻段? CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 4 單個(gè)用戶 /頻道 8個(gè)用戶 /較寬頻帶 多個(gè)用戶 /寬帶頻道一、移動(dòng)通信系統(tǒng)中的多址方式京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 5（ FDMA） 在頻分多址系統(tǒng)中，把可以使用的總頻段劃分為若干占用較小帶寬的頻道，這些頻道在頻域上互不重疊，每個(gè)頻道就是一個(gè)通信信道，分配給一個(gè)用戶。京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 6 時(shí)分多址（ TDMA） 在時(shí)分多址系統(tǒng)中，把時(shí)間分成周期性的幀，每一幀再分割成若干時(shí)隙（無(wú)論幀或時(shí)隙都是互不重疊的），每一個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)通信信道，分配給一個(gè)用戶。京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 7 碼分多址（ CDMA） CDMA通信系統(tǒng)不同用戶傳輸信息是用各自不同的編碼序列來(lái)區(qū)分。從頻域或時(shí)域來(lái)觀察多個(gè) CDMA信號(hào)是互相重疊的。接收機(jī)用相關(guān)器可以在多個(gè)CDMA信號(hào)中選出使用預(yù)定碼型的信號(hào)。京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 8Buon GiornoOHiYo你好嗎Good MorningBuon GiornoOHiYo你好嗎Good Morning 碼分多址的比喻京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 9二、我國(guó) CDMA系統(tǒng)的頻段京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 10IS95載波劃分37 78 119 160 201 242 283825MHz 835MHz37 78 119 160 201 242 283870MHz 880MHz基站收基站發(fā)注： 37—283 為 AMPS的話音頻道編號(hào)。283頻道為 CDMA的基本頻道的中心頻率所在的位置對(duì)應(yīng) f=870+N*(下行），上行計(jì)算方法相同。京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 11? 低功率? 大容量? 所有基站使用相同頻率? 通話質(zhì)量好? 保密性能高三、 CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 12由于采用了更精確的功率控制技術(shù)，使得手機(jī)發(fā)射功率更低。最大發(fā)射功率是 GSM900的 1/10，是 GSM1800的 1/5。軟容量 ：用戶數(shù)和服務(wù)級(jí)別之間有著靈活的關(guān)系。 例如運(yùn)營(yíng)商可在話務(wù)量高峰期將誤幀率稍微提高，便可增加可用信道數(shù)。小區(qū)呼吸功能：各小區(qū)的覆蓋功能是動(dòng)態(tài)的，當(dāng)相鄰兩小區(qū)負(fù)荷一輕一重時(shí)，負(fù)荷重的小區(qū)通過(guò)減小導(dǎo)頻發(fā)射功率，使本小區(qū)的邊緣用戶由于導(dǎo)頻強(qiáng)度不足，切換到鄰小區(qū)。使負(fù)荷分擔(dān)，即相當(dāng)于增加了容量。 大容量京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 13 Npole= Gp/[VAF*(1+Beta)*(Eb/No)]+1 其中： Npole為反向鏈路單載頻單扇區(qū)極限用戶數(shù)量 。 Gp為處理增益，即 W/R ；在本計(jì)算中 W=, R=9600bit, VAF為語(yǔ)音激活系數(shù)，常取 Beta為其它扇區(qū)對(duì)本扇區(qū)的干擾因子，此值通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真得出， 全向 =； 扇區(qū)型 = Eb/No為能噪比，是決定基站反向容量的主要因素；是指一個(gè)基站為了實(shí)現(xiàn)良好話音質(zhì)量和誤幀率 (FER)，而采用的平均 Eb/No，常取 。 根據(jù)上述取值的極限容量為：全向 41channels 扇區(qū)型 35channels/sector 建議負(fù)荷 57% ；可得反向鏈路容量：全向 23channels， 20channels/sector。CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)容量的計(jì)算：京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 14 所有基站使用相同頻率是一個(gè)自干擾系統(tǒng)注： CDMA是自干擾系統(tǒng)，提高單個(gè)用戶的發(fā)射功率能改善其服務(wù)質(zhì)量，但對(duì)其他用戶的干擾也相應(yīng)增加 !京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 15Ec of Base Station 1Ec/Io of Base Station 1 Total Power from BS 1 PilotTotal Power in MHz Band=BS 1 Walsh 0 (Pilot)BS 2 Walsh 0 PilotBS 1 Walsh 163BS 2 Walsh 163...IoNoise +Broadband Ext Interference自干擾系統(tǒng)Total Power Received from BS 1 PilotChannel. Shaded Yellow in Diagram. MHz wide frequency channel for CDMA京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 16第二章 CDMA的關(guān)鍵技術(shù)? 擴(kuò)頻技術(shù)? 功率控制技術(shù)? 軟切換技術(shù)? 分集技術(shù)? 語(yǔ)音編碼技術(shù)京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 17一、擴(kuò)頻技術(shù) CDMA是一種擴(kuò)頻技術(shù)，它將包含有用信息的信號(hào)擴(kuò)展成較大的帶寬，通過(guò)接收端的解調(diào)壓縮來(lái)獲取極大的信號(hào)增益和較高的信噪比。京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 18射 頻 接收端IS解 擴(kuò) 后SI其中 S代表有用信號(hào)，Ｉ代表干擾信號(hào)，通過(guò)上圖可以清晰的看出接收信號(hào)經(jīng)過(guò)解擴(kuò)后，極大提高了信噪比?？垢蓴_示意解擴(kuò)京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 19瑞利衰落平均路徑損耗所需的平均發(fā)射功率發(fā)射功率距離在基站接收到的移動(dòng)臺(tái)功率所需的平均接收功率距離 在 CDMA系統(tǒng)中，功率控制是所有關(guān)鍵技術(shù)的核心。功率控制的目的就是克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，是系統(tǒng)既能維持高質(zhì)量通信，又不對(duì)其他移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生干擾。功率控制分為前向功率控制和反向功率控制。 反向功率控制又分為開(kāi)環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制 。二、功率控制技術(shù)京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 20（低速功率控制）前向功率控制的目的：提高小區(qū)邊緣的移動(dòng)臺(tái)的性能。 基站依據(jù)路徑損耗和干擾環(huán)境，控制給移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，稱為下行鏈路低速功率控制。前向功率控制機(jī)制： 基站周期性地降低發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，移動(dòng)臺(tái)測(cè)量誤幀率 (FER)，當(dāng) FER超過(guò)定義值時(shí)，移動(dòng)臺(tái)要求基站對(duì)它的發(fā)射功率增加 1% ，每 15~20ms進(jìn)行一次調(diào)整。前向功率控制調(diào)整的動(dòng)態(tài)范圍： 177。6dB京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 21 反向開(kāi)環(huán)功率控制平均輸出功率： Tx(dBm)=平均輸入功率 Rx(dBm)+偏置功率 +發(fā)射調(diào)整偏置功率： 73dB(800MHz)控制參數(shù)：小區(qū)大小，基站有效發(fā)射功率 (ERP)和基站接收機(jī)靈敏度，這些參數(shù)均在同步信道上傳輸。開(kāi)環(huán)功率控制動(dòng)態(tài)范圍 177。32dB京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 22 (高速功率控制 ) 基站每 (等于 6個(gè)調(diào)制符號(hào) )測(cè)量接收到的 SIR，與目標(biāo) SIR相比較，決定是增加移動(dòng)臺(tái)功率還是降低移動(dòng)臺(tái)功率。 閉環(huán)功率控制動(dòng)態(tài)范圍 177。24dB京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 23三、軟切換技術(shù)BTSBSCBTS 所謂軟切換就是當(dāng)移動(dòng)臺(tái)需要跟一個(gè)新的基站通信時(shí)，不先中斷與原基站的聯(lián)系。起到業(yè)務(wù)信道的分集作用。減少由于切換造成的掉話。 在軟切換中移動(dòng)臺(tái)是同時(shí)連接到多個(gè)基站上通信，它的功率控制由它接收到的最強(qiáng)信號(hào)的小區(qū)決定。當(dāng)鄰近小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)一個(gè)確定的數(shù)值，但仍低于現(xiàn)有基站的信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入軟切換狀態(tài)。京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 24? 硬切換發(fā)生在不同頻率的信道之間。? 軟切換發(fā)生在相同頻率的信道之間。? 更軟切換發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間。 CDMA系統(tǒng)中切換的種類京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 25切換消息圖 軟切換需要兩個(gè)條件：一個(gè)是導(dǎo)頻強(qiáng)度、一個(gè)是導(dǎo)頻保持某一強(qiáng)度的時(shí)間。TTDROP 參數(shù)值 5分別對(duì)應(yīng)的時(shí)間： 1秒、 2秒、 4秒、 6秒、 9秒。 軟切換的實(shí)現(xiàn)京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 26? 導(dǎo)頻強(qiáng)度超過(guò) TADD，移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一個(gè) PSMM，并且將導(dǎo)頻轉(zhuǎn)向候選導(dǎo)頻集合。? 基站給移動(dòng)臺(tái)發(fā)送 HDM，其中該移動(dòng)臺(tái)將導(dǎo)頻增加到激活集合中。? 移動(dòng)臺(tái)接收 HDM并且得到一個(gè)新的業(yè)務(wù)信道。導(dǎo)頻進(jìn)入激活集合，同時(shí)移動(dòng)臺(tái)給基站發(fā)送 HCM。? 導(dǎo)頻強(qiáng)度降低到 TDROP值以下，移動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)軟切換結(jié)束記時(shí)器。? 切換結(jié)束記時(shí)器終止，移動(dòng)臺(tái)給基站發(fā)送 PSMM。? 基站給移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一個(gè)不具有相關(guān)導(dǎo)頻的 HDM。? 移動(dòng)臺(tái)接收到 HDM，導(dǎo)頻進(jìn)入鄰域集合并且移動(dòng)臺(tái)給基站發(fā)送 HCM。? 移動(dòng)臺(tái)接收一個(gè)不包括導(dǎo)頻的 NLUM。導(dǎo)頻進(jìn)入剩余集合。IS95中的切換消息是： PSMM： 導(dǎo)頻強(qiáng)度消息 HDM： 切換指示消息 HCM： 切換完成消息 NLUM：鄰域列表消息上圖注解：京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 27軟切換示意圖京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 28四、分集技術(shù) 分集技術(shù)是指系統(tǒng)能同時(shí)接收兩個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)，這些輸入信號(hào)的衰落互不相關(guān)。系統(tǒng)分別解調(diào)這些信號(hào)然后將它們相加，這樣可以接收到更多的又用信號(hào)，克服衰落。 由于衰落具有頻率、時(shí)間、空間的選擇性，因此分集技術(shù)包括： 時(shí)間分集：采用了符號(hào)交織，檢錯(cuò)和糾錯(cuò)編碼等方法，基站和移動(dòng)臺(tái)都采用了 Rake接收機(jī)技術(shù)。頻率分集：本身是 ，起到了頻率分集的作用?？臻g分集：基站使用兩副接收天線，軟切換也起到了空間分集的作用。京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 29衰落很可能導(dǎo)致信息丟失 =低話音質(zhì)量 利用多路接收機(jī)疊加來(lái)自不同基站的和反射的信號(hào)，從而減輕衰落的影響衰落衰落移動(dòng)接收機(jī) D/AD/A Audio移動(dòng) Rake接收機(jī)接收機(jī)接收機(jī)接收機(jī) 路徑分集京信通信，未來(lái)無(wú)線延伸 30 頻率選擇性衰落對(duì) CDMA影響不大 上述衰落若對(duì) 30KHz帶寬的 FDMA信號(hào)影響，則用戶信號(hào)的衰落值為 12dB。 一個(gè) 400KHz帶寬 12dB的衰落，只影響 CDMA頻帶的 1/3。 對(duì)每個(gè) CDMA用戶信號(hào)的衰落只為 。 0dB10dB20dB30dB 0dB10dB20dB30dB 0dB10dB20dB30dB 0dB10dB20dB30dB 0dB 發(fā)射信號(hào)頻譜 接收信號(hào)頻譜 發(fā)射信號(hào)頻譜