【文章內(nèi)容簡介】 k s / s調(diào) 制 碼 元1 9 . 2 k s / s分 頻 器分 頻 器長 碼產(chǎn) 生 器8 0 0 H z1 . 2 2 8 8M c / s用 戶 m 的 長 碼 掩 碼8 . 6 k b / s4 . 0 k b / s2 . 0 k b / s0 . 8 k b / sA圖 正向 CDMA信道的功能框圖 ?正向 CDMA信道包含 1個導(dǎo)頻信道， 1個同步信道（必要時可以改作業(yè)務(wù)信道）， 7個尋呼信道（必要時可以改作業(yè)務(wù)信道）， 55個（最多 63個）正向業(yè)務(wù)信道。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 1. 數(shù)據(jù)速率 ?同步信道的數(shù)據(jù)速率為 1200 b/s， 尋呼信道為 9600 或 4800 b/s， 正向業(yè)務(wù)信道為 9600、 4800、 2400、 1200 b/s。 ?正向業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)在每幀 (20 ms)末尾含有 8 bit, 稱為 編碼器尾比特 ， 它的作用是把卷積碼編碼器置于規(guī)定的狀態(tài) 。 ?此外 ， 在 9600 和 4800b/s的數(shù)據(jù)中都含有 幀質(zhì)量指示比特 (即 CRC檢驗比特 )， 前者為 12 bit， 后者為 8 bit。 因而 ， 正向業(yè)務(wù)信道的信息速率分別是 、 、 、 kb/s。 2. 卷積編碼 ?數(shù)據(jù)在傳輸之前都要進(jìn)行卷積編碼 ， 卷積碼的碼率為 1/2， 約束長度為 9。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 3. 碼元重復(fù) ?對于同步信道 ， 經(jīng)過卷積編碼后的各個碼元 ， 在分組交織之前 ， 都要重復(fù)一次 (每碼元連續(xù)出現(xiàn) 2 次 )。 ?對于尋呼信道和正向業(yè)務(wù)信道 ， 只要數(shù)據(jù)率低于 9 600 b/s, 在分組交織之前都要重復(fù) 。 速率為 4 800 b/s時 ， 各碼元要重復(fù)一次 (每碼元連續(xù)出現(xiàn) 2 次 )， 速率為 2 400 b/s時 ， 各碼元要重復(fù) 3 次 (每碼元連續(xù)出現(xiàn) 4 次 )， 速率為 1 200 b/s時 ， 各碼元要重復(fù) 7 次 (每碼元連續(xù)出現(xiàn) 8 次 )。 ?這樣做 ， 使各種信息速率均變換為相同的調(diào)制碼元速率 ，即每秒 19 200 個調(diào)制碼元 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 4. 分組交織 ? 所有碼元在重復(fù)之后都要進(jìn)行分組交織 。 ?同步信道所用的交織跨度等于 ms， 相當(dāng)于碼元速率為 4800 b/s時的 128 個調(diào)制碼元寬度 。 交織器組成的陣列是 8 行 16 列 (即 128 個單元 )。 ?尋呼信道和正向業(yè)務(wù)信道所用的交織跨度等于 20 ms，這相當(dāng)于碼元速率為 19200 b/s時的 384 個調(diào)制碼元寬度 。 交織器組成的陣列是 24 行 16 列 (即 384 個單元 )。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 5. 數(shù)據(jù)掩蔽 ?數(shù)據(jù)掩蔽用于尋呼信道和正向業(yè)務(wù)信道 ， 其作用是為通信提供保密 。 ?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 。 這種 PN序列是工作在時鐘為 8 MHz的長碼 ， 每一調(diào)制碼長度等于 8 106/19 200=64 個 PN子碼寬度 。 長碼經(jīng)分頻后 ， 其速率變?yōu)? 19 200 b/s， 因而送入模 2 相加器進(jìn)行數(shù)據(jù)掩蔽的是每 64 個子碼中的第一個子碼在起作用 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 6. 正交擴(kuò)展 ?為了使正向傳輸?shù)母鱾€信道之間具有正交性 ， 在正向 CDMA信道中傳輸?shù)乃行盘柖家昧倪M(jìn)制的沃爾什函數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展 。 ?這種沃爾什函數(shù) 64 64 矩陣可用以下的循環(huán)步驟產(chǎn)生： ?號碼為 0 的沃爾什函數(shù) W0分配給導(dǎo)頻信道 ， ?號碼為 32 的沃爾什函數(shù) W32分配給同步信道 ， ?號碼為 1～ 7 的沃爾什函數(shù) W1～ W7分配給尋呼信道 ， ?其余沃爾什函數(shù)分配給正向業(yè)務(wù)信道 。 ?沃爾什函數(shù)的子碼速率為 8 MC/s， 并以 (64/ 8 106)為周期重復(fù) ， 此周期就是正向業(yè)務(wù)信道調(diào)制碼元的寬度 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 7. 四相擴(kuò)展 ?在正交擴(kuò)展之后 ， 各種信號都要進(jìn)行四相擴(kuò)展 。 ?四相擴(kuò)展所用的序列稱為引導(dǎo) PN序列 。 ?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 ， 便于移動臺識別所需的基站 。 ?不同的基站使用相同的 PN序列 ， 但各自采用不同的時間偏置 。 由于 PN序列的相關(guān)特性在時間偏移大于一個子碼寬度時 ， 其相關(guān)值就等于 0 或接近于 0， 因而移動臺用相關(guān)檢測法很容易把不同基站的信號區(qū)分開來 。 ?通常 ， 一個基站的 PN序列在其所有配置的頻率上 ， 都采用相同的時間偏置 ， 而在一個 CDMA蜂窩系統(tǒng)中 ， 時間偏置可以再用 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 7. 四相擴(kuò)展 ? 引導(dǎo) PN序列的有兩個： I支路 PN序列和 Q支路 PN序列 ， 它們的長度均為 215(32768)個子碼 。 ? 其構(gòu)成是以下面的生成多項式為基礎(chǔ)的： ?????????????????????1)(1)(34561011121557891315xxxxxxxxxPxxxxxxxPQI按此生成多項式產(chǎn)生的是長為 2151的 m序列 。 為了得到周期為 215的 I序列和 Q序列 ， 當(dāng)生成的 m序列中出現(xiàn) 14 個 “ 0” 時 ， 從中再插入一個 “ 0” ， 使序列 14 個 “ 0” 的游程變成 15 個 “ 0” 的游程 。 引導(dǎo) PN序列周期長度是 32 768/1 228 800= ms, 即每 2 秒有 75 個 PN序列周期 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 圖 正向 CDMA信道的信號相位點及其轉(zhuǎn)換關(guān)系 (1,0) (0,0)(0,1)(1,1)I 信道Q 信道 7. 四相擴(kuò)展 兩支路的合成信號具有如圖所示的相位點和轉(zhuǎn)換關(guān)系 ， 顯然 ， 它和典型的四相相移鍵控 （ QPSK） 具有相同的信號相量圖 。 這里的四相調(diào)制是由兩個不同的 PN序列直接對輸入碼元進(jìn)行擴(kuò)展得到的 。 正向傳輸 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 8. 信道參數(shù) 表 同步信道參數(shù) 參 數(shù) 數(shù)據(jù)率 1 200 b/s PN子碼速率 /(Mc/s) 8 卷積編碼碼率 1/2 碼元重復(fù)后出現(xiàn)次數(shù) 2 調(diào)制碼元速率 /(s/s) 4 800 每調(diào)制碼元的子碼數(shù) 256 每比特的子碼數(shù) 1 024 正向傳輸 參 數(shù) 數(shù)據(jù)率 /(b/s) 9 600 4 800 PN子碼速率 /(Mc/s) 8 8 卷積編碼碼率 189。 189。 碼元重復(fù)后出現(xiàn)次數(shù) 1 2 調(diào)制碼元速率 /(s/s) 19 200 19 200 每調(diào)制碼元的子碼數(shù) 64 64 每比特的子碼數(shù) 128 256 表 尋呼信道參數(shù) CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 反向傳輸 圖 反向 CDMA 信道的電路框圖接入信道 基 帶濾 波 器基 帶濾 波 器＋＋c o s 166。216。cts i n 166。216。ctQ 信 道 序 列 ,1 . 2 2 8 8 M c / sIQI 信 道 序 列 , 1 . 2 2 8 8 M c / sI ( t )Q ( t )S ( t )∑D延 時 ＝ 4 0 6 . 9 n / sP N 子 碼12長 碼產(chǎn) 生 器1 . 2 2 8 8 M c / s長 碼 掩 蔽P N 子 碼＋4 . 8 k s / s ( ＝ 3 0 7 . 2 k c / s )正 交調(diào) 制 器調(diào) 制 碼 元( 沃 爾 什 子碼 )( 6 4 進(jìn) 制 )碼 元2 8 . 8k s / s分 組交 織 器碼 元2 8 . 8k s / s碼 元重 復(fù)碼 元1 4 . 4k s / s卷 積編 碼 器r ＝ 1 / 3k ＝ 94 . 8k b / s加 編 碼 器尾 比 特4 . 4k b / s接 入 信 道 比 特( 每 幀 8 8 b i t )?反向 CDMA信道由接入信道和反向業(yè)務(wù)信道組成。每個接入信道用不同碼序列來區(qū)分，每個反向業(yè)務(wù)信道也用不同碼序列來區(qū)分。 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸 反向傳輸 圖 反向 CDMA 信道的電路框圖反向業(yè)務(wù)信道 9 . 6( k b / s )4 . 82 . 41 . 2r ＝ 1 / 3k ＝ 92 8 . 8 k s / s碼 元基 帶濾 波 器基 帶濾 波 器＋＋c o s 166。216。cts i n 166。216。ctQ 信 道 序 列 ,1 . 2 2 8 8 M c / sIQI 信 道 序 列 , 1 . 2 2 8 8 M c / sI ( t )Q ( t )S ( t )∑D延 時 ＝ 4 0 6 . 9 n / sP N 子 碼12＋長 碼產(chǎn) 生 器1 . 2 2 8 8M c / sP N 子 碼長 碼 掩 蔽數(shù) 據(jù) 猝 發(fā)隨 機(jī) 化 器幀 數(shù) 據(jù) 率4 . 8 k s / s( 3 0 7 . 2 k c / s )正 交調(diào) 制 器調(diào) 制 碼 元( 6 4 進(jìn) 制 )分 組交 織 器碼 元2 8 . 8k s / s碼 元重 復(fù)碼 元2 8 . 8( k s / s )1 4