【正文】 和邏輯信道。 ? 在一幀中安排多少主要業(yè)務(wù)的比特?cái)?shù)目，受“復(fù)接選擇 1”的控制。具體傳輸哪一些業(yè)務(wù)由一種稱之為“服務(wù)選擇”的功能控制，而根據(jù)實(shí)際情況把這些業(yè)務(wù)信息綜合到前向業(yè)務(wù)信道幀中進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ǚQ為“復(fù)接選擇”。 消息長度 消息正文 CRC16 ~ 1160 bit8 bi t 16 bi t圖 前向業(yè)務(wù)信道消息結(jié)構(gòu) 35 2022/2/3 ? 同樣，在消息結(jié)構(gòu)后面附加必需的填充比特，以形成前向業(yè)務(wù)信道的消息容器。 34 2022/2/3 ? 基站要把在每個(gè)尋呼信道時(shí)隙中出現(xiàn)的第 1個(gè)消息以同步消息容器的形式發(fā)送，使得以時(shí)隙模式工作的移動(dòng)臺(tái)在激活之后立即獲得同步。對后一種情況而言，前一個(gè)消息容器不加任何的填充比特 (填充長度為零 )，因而把這種尋呼信道消息稱作是毗鄰尋呼信道消息。 32 2022/2/3 尋呼信道消息容器 （ 無填充 ）尋呼信道消息消息長度消息正文 CRC8 bi t 2 ~ 1146 bi t 30 bi t8 消息長度尋呼信道消息容器 （ 有填充 ）尋呼信道消息消息長度消息正文 CRC8 bi t 2 ~ 1146 bi t 30 bi t8 消息長度填充比特圖 尋呼信道消息結(jié)構(gòu) 尋呼時(shí)隙 0 尋呼時(shí)隙 n 尋呼時(shí)隙 204780 ms尋呼信道消息容器 尋呼信道消息容器 尋呼信道 尋呼信道消息容器8 個(gè)尋呼信道半幀10 msSC I = 0 SC I = 1 SC I = 0 SC I = 0 SC I = 1時(shí)隙中第一個(gè)容器同步容器毗鄰消息非同步容器同步容器最大尋呼信道時(shí)隙周期 ( 2048 個(gè)時(shí)隙 163 . 84 s )消息容器尋呼信道半幀 尋呼信道半幀 尋呼信道半幀 尋呼信道半幀 尋呼信道半幀圖 尋呼信道結(jié)構(gòu) 33 2022/2/3 ? 尋呼信道容器由尋呼信道消息和填充比特組成。 ? 長度域以八進(jìn)制數(shù)值指示尋呼信道消息的長度 (含長度域、消息正文域和 CRC域 )。通常，移動(dòng)臺(tái)在建立同步后，就在首選的 W1尋呼信道監(jiān)聽由基站發(fā)來的信令，當(dāng)收到基站分配業(yè)務(wù)信道的指令后，就轉(zhuǎn)入指配的信道傳輸信息。 同步信道超幀 ( 80 ms , 96 bi t )同步信道幀 同步信道幀 同步信道幀同步信道實(shí)體同步信道實(shí)體同步信道實(shí)體同步信道超幀 ( 80 ms , 96 bi t )同步信道幀 同步信道幀 同步信道幀同步信道實(shí)體同步信道實(shí)體同步信道實(shí)體S O M = 1 S O M = 0 S O M = 0 S O M = 0 S O M = 0 S O M = 0同步信道容器 （ N S 93 bi t ）26 . 67 ms32 bi t圖 同步信道結(jié)構(gòu) 30 2022/2/3 ? 在同步信道上傳送的消息只能從同步信道超幀的起點(diǎn)處開始。每個(gè)超幀分為三個(gè)同步信道幀，幀長 80/3=。 ? 同步信道消息結(jié)構(gòu)由消息長度域、消息正文域和 CRC域構(gòu)成，如圖 示。 28 2022/2/3 ? 4．同步信道 ? 同步信道用于傳送同步信息，在基站覆蓋范圍內(nèi)，各移動(dòng)臺(tái)可利用這些信息進(jìn)行同步捕獲。導(dǎo)頻信號在基站工作期間是連續(xù)不斷發(fā)送的，功率高于其他信道的平均功率，一般情況下，導(dǎo)頻信道功率占 64個(gè)信道總功率的 12～ 20%，以“ 0”。值得注意的是，這里的四相調(diào)制是由兩個(gè)不同的 PN序列直接對輸入碼元進(jìn)行擴(kuò)展而得到的。引導(dǎo) PN序列的周期長度是 32768/1228800=，即每 2秒有 75個(gè) PN序列周期。如上所述，偏置指數(shù)為 15時(shí)，引導(dǎo) PN序列的偏離時(shí)間為 ，說明該 PN序列要從每一偶數(shù)秒之后 。 24 2022/2/3 ? 不同的時(shí)間偏置用不同的偏置系數(shù)表示，偏置系數(shù)共512個(gè)，編號從 0到 511。引導(dǎo) PN序列的作用是給不同基站發(fā)出的信號賦以不同的特征，便于移動(dòng)臺(tái)識(shí)別所需的基站。導(dǎo)頻 PN序列的偏置系數(shù)用 9位二進(jìn)制表示，正好滿足 0～ 511（共 512個(gè)）偏置系數(shù)的需要。為了防止和連號 ESN相對應(yīng)的長碼之間出現(xiàn)過大的相關(guān)值，移動(dòng)臺(tái)的 ESN要進(jìn)行置換。 ? 長碼產(chǎn)生器是由 42級移位寄存器和相應(yīng)反饋支路及模 2加法器組成的。掩蔽器把交織器輸出的碼元流和按用戶編址的 PN序列進(jìn)行模 2相加。交織器組成的陣列是 8行 16列 (即 128個(gè)單元 )。速率為 ，各碼元要重復(fù)一次 (每碼元連續(xù)出現(xiàn) 2次 )；速率為，各碼元要重復(fù) 3次 (每碼元連續(xù)出現(xiàn) 4次 )；速率為，各碼元要重復(fù) 7次 (每碼元連續(xù)出現(xiàn) 8次 )。 17 2022/2/3 導(dǎo) 頻 信 道 信 息 比 特（ 全 0 ）同 步 信 道信 息 比 特卷 積編 碼 器1 . 2 k b / s( r ＝ 1 / 2 , k = 9 )碼 元碼 元重 復(fù)調(diào) 制 碼 元分 組交 織 器＋＋沃 爾 什 函 數(shù) 0 ，1 . 2 2 8 8 M c / s AA尋 呼 信 道信 息 比 特卷 積編 碼 器碼 元碼 元重 復(fù)＋A＋分 頻 器長 碼產(chǎn) 生 器尋 呼 信 道的 長 碼 掩 蔽幀 質(zhì) 量指 示 器用 戶 m 在 正 向 業(yè) 務(wù)信 道 的 信 息 比 特加 編 碼 器尾 比 特卷 積編 碼 器碼 元 重 復(fù)碼 元調(diào) 制 碼 元復(fù)接＋功 率 控 制 比 特＋分 組交 織 器8 0 0 b / s 分 頻 器分 頻 器長 碼產(chǎn) 生 器8 0 0 H z 用 戶 m 的 長 碼 掩 碼基 帶濾 波 器基 帶濾 波 器＋＋s i n ωctIQI 信 道 引 導(dǎo) P N 序 列 ,A∑A2 . 4 k s / s 4 . 8 k s / s調(diào) 制 碼 元4 . 8 k s / s沃 爾 什 函 數(shù) 3 2 ，1 . 2 2 8 8 M c / s 沃 爾 什 函 數(shù) P ，1 . 2 2 8 8 M c / s 調(diào) 制 碼 元調(diào) 制 碼 元1 9 . 2 k s / s 1 9 . 2 k s / s分 組交 織 器1 9 . 2 k s / s9 . 6 k s / s( r ＝ 1 / 2 , k = 9 )9 . 6 k b / s4 . 8 k b / s8 . 6 k b / s4 . 0 k b / s2 . 0 k b / s0 . 8 k b / s1 . 2 2 8 8 M c / s 1 9 . 2 k s / s9 . 24 . 42 . 00 . 8（ k b / s ）9 . 64 . 82 . 41 . 2（ k b / s ）( r ＝ 1 / 2 , k = 9 )1 9 . 29 . 64 . 82 . 4（ k s / s ）1 9 . 2 k s / s調(diào) 制 碼 元1 9 . 2 k s / s1 9 . 2 k s / s沃 爾 什 函 數(shù) n ，1 . 2 2 8 8 M c / s 1 . 2 2 8 8 M c / s 1 . 2 2 8 8 M c / s Q 信 道 引 導(dǎo) P N 序 列 ,1 . 2 2 8 8 M c / s I ( t )Q ( t )S ( t )c o s ωct圖 前向 CDMA信道的功能框圖 18 2022/2/3 ? ? 1）數(shù)據(jù)速率 ? 同步信道的數(shù)據(jù)速率為 ，尋呼信道為 ，前向業(yè)務(wù)信道為 、 、 。前向鏈路中采用 64階 Walsh碼，最多可以有 64個(gè)同時(shí)傳輸?shù)男诺?，分別用 W0， W1… ， W63表示，它們采用同一射頻載波發(fā)射。為此， CDMA通信系統(tǒng)在基站到移動(dòng)臺(tái)的傳輸方向（前向信道）上設(shè)置了導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道；在移動(dòng)臺(tái)到基站的傳輸方向（反向信道）上設(shè)置了接入信道和反向業(yè)務(wù)信道。在頻分多址、時(shí)分多址和碼分多址三種制式中，唯有碼分多址可以方便而充分地利用語音激活技術(shù)。為此，在 CDMA系統(tǒng)中，采用相應(yīng)的編碼技術(shù)，使用戶的發(fā)射機(jī)所發(fā)射的功率隨著用戶語音編碼的需求來作調(diào)整。 ? CDMA系統(tǒng)引入了功率控制，一個(gè)很大的好處就是降低了平均發(fā)射功率而不是峰值功率。 12 2022/2/3 ? ? CDMA系統(tǒng)的容量主要受限于系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的互相干擾，所以，如果每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號到達(dá)基站時(shí)都達(dá)到最小所需的信噪比，系統(tǒng)容量將會(huì)達(dá)到最大值。手機(jī)發(fā)射功率的降低，將延長手機(jī)的通話時(shí)間，意味著電池、話機(jī)的壽命長了，對環(huán)境起到了保護(hù)作用，故稱之為“綠色手機(jī)”。但由于 CDMA系統(tǒng)前向容量大于反向容量，因此適量減少前向容量不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)容量的降低。軟切換的主要優(yōu)點(diǎn)是： ? （ 1）無縫切換，可保持通話的連續(xù)性； ? （ 2）減小掉話可能性。“先連接再斷開”，并不先中斷與原基站的聯(lián)系。 QCELP算法被認(rèn)為是到目前為止效率最高的算法。當(dāng)移動(dòng)用戶在越區(qū)切換時(shí)，也很容易出現(xiàn)通話中斷現(xiàn)象。這樣，整個(gè)系統(tǒng)所提供的容量又可以提高約 3倍 (實(shí)際上，由于相鄰扇區(qū)之間有重疊，一般只能提高到 )，并且小區(qū)容量將隨著扇區(qū)數(shù)的增大而增大。 CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)是由擴(kuò)頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率復(fù)用等幾種技術(shù)組合而成，因此它具有抗干擾性好、抗多徑衰落、保密安全性好、同頻率可在多個(gè)小區(qū)重復(fù)使用、容量和質(zhì)量之間可作權(quán)衡取舍等屬性，這些屬性使 CDMA比其他系統(tǒng)更有優(yōu)勢。分集是解決多徑衰落很好的方法， CDMA系統(tǒng)在基站和移動(dòng)臺(tái)都采用 RAKE接收機(jī)。 ? 各基站都配有 GPS接收機(jī)，保持系統(tǒng)中各基站有統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，稱為 CDMA系統(tǒng)的公共時(shí)間基準(zhǔn)。 ? ? CDMA蜂窩系統(tǒng)語音編碼的基本速率是 8kbit/s，但是可隨輸入語音消息的特征而動(dòng)態(tài)地分為四種，即 8kbit/s、 4kbit/s、 2kbit/s和1kbit/s，可以以 、 、 速率分別傳輸。 ? （ DSSS） ? 在 CDMA蜂窩系統(tǒng)之間是采用頻分的，而在一個(gè) CDMA蜂窩系統(tǒng)之內(nèi)是采用碼分多址的。其中 1x來源于單載波無線傳輸技術(shù)，即只需要占用一個(gè) ；而 3x表示占有連續(xù)的 3個(gè) ，即采用多載波的方式支持多種射頻帶寬。IS95A和 IS95B均有一系列標(biāo)準(zhǔn)，其總稱為 IS95。 圖 第一代機(jī)卡分離式 CDMA手機(jī) V8060 5 2022/2/3 ? CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化 ? CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。 4 2022/2/3 【 案例 】 ? CDMA手機(jī)以前不支持 UIM卡，號碼和手機(jī)捆綁在一起，更換號碼必須更換手機(jī)，或?qū)κ謾C(jī)重新寫碼。全球許多國家和地區(qū)，包括中國、中國香港、韓國、日本、美國都已建有CDMA商用網(wǎng)絡(luò)。 CDMA是碼分多址 （ Code Division Multiple Access） 的英文縮寫 ， 它是在擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術(shù) 。 如何使有限的頻率資源分配給更多的用戶使用 ， 已成為當(dāng)前發(fā)展移動(dòng)通信的首要課題 ，而 CDMA便成為解決這一問題的首選技術(shù) 。 3 2022/2/3 【 案例 】 ? 1995年，第一個(gè) CDMA商用系統(tǒng)運(yùn)行之后，CDMA技術(shù)理論上的諸多優(yōu)勢在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。截至 2022年 12月，中國電信 CDMA用戶數(shù)達(dá)到5609萬。 CDMA系統(tǒng)的機(jī)卡分離技術(shù)促進(jìn)了 CDMA系統(tǒng)的大力發(fā)展。 IS95B可提供的理論最大比特速率為 115kbit/s，實(shí)際上只能實(shí)現(xiàn) 64kbit/s。 ? CDMA2022 1x原意是指 CDMA2022的第一階段，網(wǎng)絡(luò)部分引入分組交換，可支持移動(dòng) IP業(yè)務(wù)。 6 2022/2/3 ? CDMA系統(tǒng)的基本特性 ? ? 目前，中國電信 CDMA使用的頻段是上行頻率為 825～ 835MHz，下行頻率為 870～ 880MHz，占用 10MHz帶寬。這就是說，在 CDMA蜂窩系統(tǒng)中，可建多達(dá) 512個(gè)基站（小區(qū)）。 CDMA蜂窩系統(tǒng)利用“全球定位系統(tǒng)” (GPS)的時(shí)標(biāo)， GPS的時(shí)間和“世界協(xié)調(diào)時(shí)間” (UTC)是同步的，二者之差是秒的整倍數(shù)。 ? ? 由于移動(dòng)通信環(huán)境的復(fù)雜和移動(dòng)臺(tái)的不斷運(yùn)動(dòng)，接收到的信號往往是多個(gè)反射波的疊加，形成多徑衰落。與 FDMA、 TDMA系統(tǒng)相比， CDMA系統(tǒng)具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其中一部分是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所固有的，另一部分則是由軟切換和功率控制等技術(shù)所帶來的。 扇形天線）時(shí)，干擾減小 1/3，因?yàn)槊糠炀€只收到 1/3移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射信號。當(dāng)沒有空閑信道時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)忙音，移動(dòng)用戶不可能再呼叫其他用戶或接收其他用戶的呼叫。 ? ? CDMA系統(tǒng)的聲碼器使用的是碼激勵(lì)線性預(yù)測（ CELP）和 CDMA特有的算法，稱為 QCELP（ Qualm Code Excited Linear Prediction）。 10 2022/2/3 ? ? CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù)