【正文】 前前 言言 本課程主要介紹了 CDMA發(fā)展?fàn)顩r，基本通信原理，相關(guān)技術(shù)及技術(shù)特點(diǎn)，空中接口， CDMA編號(hào)計(jì)劃等 .2023/3/2 星期二? RA000003 CDMA2023通信原理 ? CDMA2023無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化 參考資料參考資料2023/3/2 星期二通過(guò)本課程學(xué)習(xí) ,您可以 :? 了解 CDMA發(fā)展概況及特點(diǎn) .? 掌握 CDMA基本通信原理及相關(guān)技術(shù) .? 了解 CDMA關(guān)鍵技術(shù) .? 掌握 CDMA空中接口 .? 了解 CDMA編號(hào)計(jì)劃 .學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)2023/3/2 星期二第一章第一章 CDMA概述概述第二章 CDMA通信原理第三章 CDMA關(guān)鍵技術(shù)第四章 CDMA空中接口第五章 CDMA編號(hào)計(jì)劃2023/3/2 星期二移動(dòng)通信發(fā)展歷程1G (1980s)l AMPSl TACSl NMSl Others2G (19922023)l CDMA IS95l GSMl TDMA l PDC (20232023)l CDMA2023 1xl GPRSl EGPRSl WCDMAl TDMA3G (2023至今 )l EVDO l EVDO l TDSCDMAl HSDPAl HSUPAl Wimax語(yǔ)音業(yè)務(wù)語(yǔ)音業(yè)務(wù) 寬帶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)2023/3/2 星期二多址技術(shù)FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePower User User User User User User FDMA TDMA CDMA同一時(shí)間同一頻段上根據(jù)不同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行區(qū)分用戶 .同頻段的業(yè)務(wù)信道以不同的時(shí)隙進(jìn)行用戶區(qū)分 .不同的用戶占用不同的頻段 .2023/3/2 星期二CDMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)n 系統(tǒng)容量大 .n 易于向 3G平滑演進(jìn)和過(guò)渡，反向兼容 IS95系統(tǒng) .n 更高的頻譜效率 .n 語(yǔ)音質(zhì)量好 ,更高的保密性 .n 手機(jī)發(fā)射功率小 ,省電 .2023/3/2 星期二BSCMSCHLRVLRPDSN HAAAA InterPLMN/PSTNCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分組域電路域BTSBTS BTSM2023接入網(wǎng)ANAAA2023/3/2 星期二CDMA發(fā)展歷程CDMA發(fā)展歷程1995n IS95An 1998n IS95B2023nCDMA20231x2023n1x EVDO2023nEVDO n 更高的頻譜效率和網(wǎng)絡(luò)容量 .n 更高的分組數(shù)據(jù)速率 .n 更豐富的業(yè)務(wù)類型 .n 平滑向 3G過(guò)渡 .2023/3/2 星期二華為 CDMA市場(chǎng)現(xiàn)狀2023/3/2 星期二截止 2023年底 ,華為 CDMA已部署全球超過(guò) 容量 ,全球部署近 26萬(wàn)載頻 .共獲得 65個(gè) EVDO商用部署合同 ,60個(gè) CDMA軟交換合同 ,華為 2023年 CDMA新增市場(chǎng)合同份額達(dá)到了 %,居業(yè)界第一 .進(jìn)入眾多領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商 ,如中國(guó)聯(lián)通、美國(guó) Leap 、印度Reliance、印度 TATA、委內(nèi)瑞拉 Movil、印尼Telkom、印尼 Bakrie、俄羅斯 Skylink、巴基斯坦PTCL、孟加拉 PBTL、尼日利亞 Starms等 ,服務(wù)全球 100個(gè)國(guó)家的 240個(gè)運(yùn)營(yíng)商 ,居 CDMA供應(yīng)商第一 .華為 CDMA市場(chǎng)現(xiàn)狀2023/3/2 星期二本章小節(jié)l CDMA基本概念 .l CDMA發(fā)展歷程 .2023/3/2 星期二第一章 CDMA概述第二章第二章 CDMA通信原理通信原理第三章 CDMA關(guān)鍵技術(shù)第四章 CDMA空中接口第五章 CDMA編號(hào)計(jì)劃2023/3/2 星期二CDMA通信模型信源解碼信源編碼信道編碼交織信道解碼解交織加擾解擾擴(kuò)頻解擴(kuò)調(diào)制解調(diào)射頻發(fā)射射頻接收bit symbol symbol chipbit symbol symbol chip發(fā)射端接收端2023/3/2 星期二常用基本概念? 比特 (Bit),符號(hào) (Symbol) ,碼片 (Chip)– 輸入的含有信息的數(shù)據(jù)稱為比特 .– 經(jīng)過(guò)信道編碼和交織后的數(shù)據(jù)成為符號(hào) .– 經(jīng)過(guò)最終擴(kuò)頻得到的數(shù)據(jù)成為碼片 .? 處理增益– 最終擴(kuò)頻速率和比特速率的的比 .– 在 IS95A系統(tǒng)中 ,處理增益為 128 (),也就是 10*lg128=21dB.? 前向 (下行 ):從 BTS到 MS? 反向 (上行 ):從 MS到 BTS2023/3/2 星期二信源編 /解碼 BTS1 ? ? ?0 1? 1用戶與手機(jī)交互的信號(hào)為原始語(yǔ)音 .MS與 BTS交互的信號(hào)為調(diào)制后的無(wú)線信號(hào) .編解碼類型特 點(diǎn)8k QCELP編碼全速率是 1/2,1/4,1/8速率編碼 ,速率分別為,.13k QCELP編碼全速率是 1/2,1/4,1/8速率編碼 ,速率分別為,.EVRC 編碼全速率是 1/2, 1/8速率編碼 ,速率分別為,.l 信源編碼過(guò)程就是要將原始語(yǔ)音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以在 CDMA系統(tǒng)中處理的電信號(hào) ,即含有信息的比特 (bit).l 信源解碼過(guò)程就是將 CDMA系統(tǒng)中處理的電信號(hào)恢復(fù)為原始語(yǔ)音信號(hào)的一個(gè)過(guò)程 .2023/3/2 星期二信道編 /解碼? 信道編 /解碼就是在傳送的信息比特中加入冗余的數(shù)據(jù)來(lái)改善通信鏈路性能 ,以便信號(hào)具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力 .? CDMA2023系統(tǒng)中有兩種信道編碼 :卷積碼和Turbo碼 .? 卷積碼 : 信道編碼的基本思想就是根據(jù)碼序列的相關(guān)性來(lái)檢測(cè)和糾正傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的差錯(cuò) . 例如 :2023/3/2 星期二信道編 /解碼? Turbo碼 :lTurbo碼特點(diǎn) :u對(duì)輸入的信息序列進(jìn)行兩次編碼 ,譯碼時(shí)可相互交換信息 .u交織器的引入使得信息比特不僅受鄰近校驗(yàn)比特的保護(hù) ,而且受距離很遠(yuǎn)的校驗(yàn)比特的保護(hù) .uTurbo碼性能明顯優(yōu)于卷積碼 ,但時(shí)延也明顯高于卷積碼 .u主要用于對(duì)時(shí)延要求不高的大數(shù)據(jù)包傳輸 .2023/3/2 星期二交織數(shù)據(jù)的傳送方向1 2 873 64 51 2 873 64 51 2 873 64 51 2 873 64 51 2 873 64 51 2 873 64 51 2 873 64 51 2 873 64 51 1 111 11 12 2 222 22 27 7 777 77 76 6 666 66 63 3 333 33 34 4 444 44 41 2 873 64 55 5 555 558 8 888 88 8交織l交織的目的 : 在傳輸前 ,將幀中的符號(hào)順序打亂 ,將傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的連續(xù)誤碼離 散化 ,以便在信道解碼時(shí)糾錯(cuò) ,使信道具有一定的抗衰落能力 .2023/3/2 星期二交織待傳輸數(shù)據(jù)交織后數(shù)據(jù)2023/3/2 星期二解交織2023/3/2 星期二加擾l 加擾目的 :將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)利用 M序列進(jìn)行加擾 ,以實(shí)現(xiàn)用戶信息加密 ,以及區(qū)分不同的用戶等功能 .l M序列 :u包含移位寄存器和掩碼兩部分 .u輸出序列的周期是 2N1 bits,N為寄存器個(gè)數(shù) .u當(dāng)掩碼不同時(shí) ,輸出的移位寄存器序列相位不同 .Out0 0 11 1 0n 如圖 :N=3,則輸出序列的周期為 231=序列是以 7為周期的序列 (1110010,1110010).n 根據(jù)掩碼的不同 ,輸出的移位寄存器相位會(huì)發(fā)生改變 .例如 :當(dāng)掩碼為 110時(shí) ,輸出的序列為 :0111001.當(dāng)掩碼為 010時(shí) ,輸出的序列為 :0010111.2023/3/2 星期二長(zhǎng)碼l長(zhǎng)碼 :是周期為 2421的 M序列 ,速率為 .lCDMA網(wǎng)絡(luò)使用同一長(zhǎng)碼 .l同一用戶在前向和反向使用同一長(zhǎng)碼偏置 ,也就是同一個(gè)長(zhǎng)碼掩碼 .l長(zhǎng)碼功能 :u加擾前向 CDMA信道 .u在反向 ,與 MS提供的掩碼共同形成用戶標(biāo)識(shí)碼 ,來(lái)區(qū)分出不同的 MS.長(zhǎng)碼發(fā)生器長(zhǎng)碼掩碼用戶長(zhǎng)碼序列 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 PERMUTED ESNAND=SUM2023/3/2 星期二擴(kuò)頻 /解擴(kuò)頻白噪聲突發(fā)干擾擴(kuò)頻前信號(hào) 擴(kuò)頻后信號(hào)解擴(kuò)后信號(hào) 解擴(kuò)前信號(hào)白噪聲突發(fā)干擾S(f)fS(f)fS(f)fS(f)f2023/3/2 星期二擴(kuò)頻 /解擴(kuò)頻? 不相關(guān)定義 :如果兩個(gè)二進(jìn)制序列的異或結(jié)果具有相同個(gè)數(shù)的 0和 1,那么 ,這兩個(gè)序列不相關(guān) .? 正交函數(shù)具有 0相關(guān)性 ,即不相關(guān) .擴(kuò)頻后的發(fā)送數(shù)據(jù) (異或運(yùn)算）10 01 10 1 1 01 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1用戶輸入信息正交擴(kuò)頻序列 1（正交函數(shù)）+1 1+110 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 02023/3/2 星期二擴(kuò)頻 /解擴(kuò)頻1 0 0 1 1+11接收的數(shù)據(jù) 1001 0110 0110 1001 10010110 0110 0110 0110 01101111 0000 0000 1111 1111相關(guān)擴(kuò)頻序列 1? ? ? ? ?接收數(shù)據(jù) 1001 0110 0110 1001 10010101 0101 0101 0101 01011100 0011 0011 1100 1100不相關(guān)擴(kuò)頻序列 2解擴(kuò)頻結(jié)果解擴(kuò)頻結(jié)果2023/3/2 星期二擴(kuò)頻 /解擴(kuò)頻? Walsh碼是一種正交擴(kuò)頻碼 .? 不同的 Walsh碼之間全部都是正交的 .? Wim 代表階數(shù)為 m的Walsh矩陣中的第 i行 .W2n=Wn WnWn WnW1=0W2= 0 00 1W4=0 0 0 00 1 0 10 0 1 10 1 1 0 WALSH CODES 64Chip Sequence 0 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 1 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101 2 0011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011 3 0110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110 4 000011110000111100001111000011110000