【正文】 1/3的卷積編碼器，包含 8級(jí)移位寄存器和 3個(gè)模 2加法器其電路組成如圖 4－ 33所示。 由圖可見，每輸入 1比特信息輸出為 3比特 (C0C1C2)，而 C0C1C2而分別由模 2加法器 g1(1)、 g1(2)和 g1(3)輸出產(chǎn)生，而 g1(1)、 g1(2)和 g1(3)輸入的序列由各級(jí)移位寄存器的反饋系數(shù)決定，即 g1(1)＝（ 101101111） g1(2)＝（ 110110011） g1(3)＝（ 111001001） 加編碼器 尾比特 卷積 編碼器 分組 交織器 正交 調(diào)制器 碼元 重復(fù) 接入信道 信息比特 (88bit/幀 ) kbps ksps ksps ksps 碼元 碼元 碼元 r=1/3 K=9 64進(jìn)制 ＋ 長碼 發(fā)生器 ＋ ＋ 基帶 濾波器 基帶 濾波器 ∑ D 調(diào)制 碼元 Walsh子碼 (=) I信道序列 Q信道序列 1/2PN子碼 延時(shí)＝ PN子碼 掩碼 tc?costc?sinI(t) Q(t) S(t) 圖 4－ 27－ 1 反向 CDMA信道的接入信道電路框圖 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D8 D7 + + g1(1) g1(2) 輸入 C0 C1 + C2 圖 4－ 33 反向信道的卷積編碼 g1(3) 輸出 對(duì)于接入信道而言，輸入速率 ，加入編碼尾比特后，速率提高至 。一幀是 20ms時(shí)間，含 96個(gè)二進(jìn)制符號(hào)。經(jīng)卷積編碼，速率曾至 ，在一幀 20ms時(shí)間內(nèi)，含 288碼符。為了統(tǒng)一調(diào)制碼元速率為，對(duì)接入信道，碼元重復(fù)一次就可。碼元重復(fù)后速率為 ，在一幀 20ms時(shí)間內(nèi)，共有 576個(gè)碼元。 為了克服突出干擾，卷積、重復(fù)后的碼元，還有進(jìn)行分組交織。交織的時(shí)間跨度是 20ms，即將一幀內(nèi) 576個(gè)碼元排成 32行 18列的陣列。通過交織，就排成 18行 32列的陣列，交織的規(guī)則：按一定的列數(shù)順序排列相應(yīng)的行。 多進(jìn)制正交調(diào)制，采用相互正交的 64階 Walsh函數(shù)。由于 26＝ 64，所以每輸入 6個(gè)二進(jìn)制符號(hào)，就對(duì)應(yīng) 64個(gè) Walsh函數(shù)之一。正交調(diào)制器每輸入 6個(gè)符號(hào)，則輸出 64個(gè)符號(hào)，輸入符號(hào)速率是 ，輸出符號(hào)速率則為： (64/6)= 調(diào)制符號(hào)可根據(jù)下列調(diào)制符號(hào)指數(shù)進(jìn)行選擇，即調(diào)制符號(hào)指數(shù)（ MSI）為： MSI＝ c0+ 2c1+ 4c2+ 8c3+ 16c4+ 32c5 （ 48） 式中 c0+ 代表輸入碼元第 i位的碼元值， 0≤i≤5 。例如輸入碼元為： ｛ c0c1c2c3c4c5｝＝｛ 110100｝ 則 MSI＝ 1＋ 2＋ 8＝ 11 經(jīng)過正交多進(jìn)制調(diào)制后，碼片速率已達(dá) ，再與長碼 (2421PN序列 )進(jìn)行模 2加，即進(jìn)行直接序列擴(kuò)頻，如圖 4－ 34所示。 長碼產(chǎn)生器 ＋ 掩碼 Walsh碼片 至長碼擴(kuò)頻 110001111 ACN PCN BASEID PILOTPN 41 33 32 28 27 25 24 9 8 0 CAN：接入信道號(hào)碼 PCN：尋呼信道號(hào)碼 BASEID：基站識(shí)別碼 PIOLTPN：正向 CDMA信道引導(dǎo) PN序列偏置系數(shù) 圖 4－ 34 接入信道長碼擴(kuò)頻示意 圖 4－ 35 接入信道的掩碼格式 長碼產(chǎn)生器由 42級(jí)移位寄存器組成，其周期為 242－ 1，速率為，其特征多項(xiàng)式為： 為了對(duì)接入信道信息加強(qiáng)安全性保護(hù)，采取了掩碼措施。掩碼與 42級(jí)移位寄存器的各級(jí)輸出相乘再模 2加，最后產(chǎn)生的長碼作為擴(kuò)頻碼，即與多進(jìn)制調(diào)制輸出的符號(hào)模 2加。經(jīng)過掩碼，速率仍為 ，然后進(jìn)入4相調(diào)制。 ? ?1235671016171819212225262731333542?????????????????????xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxP(49) 參數(shù) 參數(shù)值 單位 數(shù)據(jù)率 4800 bit/s PN子碼速率 Mc/s 卷積編碼碼率 1/3 比特 /碼符號(hào) 碼元重復(fù)出現(xiàn)次數(shù) 2 符號(hào) /碼符號(hào) 傳輸占空比（發(fā)射工作周期） 100 ％ 碼元速率 28800 s/s（符號(hào) /秒） 每調(diào)制碼元的碼元數(shù) 6 碼符號(hào) /調(diào)制符號(hào) 調(diào)制碼元速率 4800 s/s（符號(hào) /秒） Walsh子碼速率 Kc/s 調(diào)制碼元寬度 us 每碼元的 PN子碼數(shù) PN比特片 /碼符號(hào) 每調(diào)制碼元的 PN子碼數(shù) 256 PN比特片 /調(diào)制符號(hào) 每 Walsh子碼的 PN子碼數(shù) 4 PN比特片 /Walsh比特片 表 4－ 20 接入信道參數(shù) 三、反向業(yè)務(wù)信道 反向業(yè)務(wù)信道用于通信過程中由移動(dòng)臺(tái)向基站傳輸話音、數(shù)據(jù)和必要的信令信息。其組成電路參見圖 4－ 27－ 2，它與接入信道組成是相似的。這里著重講講變速率傳輸和幀質(zhì)量指示兩個(gè)問題。 反向業(yè)務(wù)信道與正向業(yè)務(wù)信道相對(duì)應(yīng)。簡單來說，輸入的業(yè)務(wù)信息是從可變速率話音編碼器來的，共分 4種： ； ； ；。僅對(duì)于 ，在每幀 (20ms)中要分別加入不同的幀質(zhì)量指示比特。 幀質(zhì)量 指示器 加編碼器 尾比特 碼元 重復(fù) 分組 交織器 卷積 編碼器 反向業(yè)務(wù)信道 信息比特 (kbps) (kbps) (ksps) (ksps) (ksps) 碼元 碼元 r=1/3 K=9 ＋ 長碼 發(fā)生器 ＋ ＋ 基帶 濾波器 基帶 濾波器 ∑ D 碼元 I信道序列 Q信道序列 1/2PN子碼 延時(shí)＝ PN子碼 Mcps 掩碼 tc?costc?sinI(t) Q(t) S(t) 圖 4－ 27－ 2 反向 CDMA信道的業(yè)務(wù)信道電路框圖 數(shù)據(jù)猝發(fā) 隨機(jī)化器 正交 調(diào)制器 64進(jìn)制 (=) 調(diào)制碼元 幀數(shù) 據(jù)率 輸入的四種速率 (20ms/幀 ) 經(jīng)過幀質(zhì)量指示器(20ms/幀 ) 編碼器尾比特(20ms/幀 ) 卷積編碼器 碼元重復(fù) 172bit/ =(172+12)bit/=(184+8)bit/=不重復(fù) 80bit/ =(80+8)bit/ =(88+8)bit/ = 重復(fù) 2次 40bit/ =不加幀質(zhì)量指示比特，仍為 (40+8)bit/ = 重復(fù) 4次 16bit/ =不加幀質(zhì)量指示比特，仍為 (16+8)bit/ = 重復(fù) 8次 四種速率變更的情況分析： 參數(shù) 參數(shù)值 單位 數(shù)據(jù)率 9600 bit/s PN子碼速率 Mc/s 卷積編碼碼率 1/3 比特 /碼符號(hào) 碼元重復(fù)出現(xiàn)次數(shù) 0① 符號(hào) /碼符號(hào) 傳輸占空比（發(fā)射工作周期） 100② ％ 碼元速率 28800 s/s（符號(hào) /秒） 每調(diào)制碼元的碼元數(shù) 6 碼符號(hào) /調(diào)制符號(hào) 調(diào)制碼元速率 4800 s/s（符號(hào) /秒） Walsh子碼速率 Kc/s 調(diào)制碼元寬度 us 每碼元的 PN子碼數(shù) PN比特片 /碼符號(hào) 每調(diào)制碼元的 PN子碼數(shù) 256 PN比特片 /調(diào)制符號(hào) 每 Walsh子碼的 PN子碼數(shù) 4 PN比特片 /Walsh比特片 ① 對(duì)于 4800、 2400、 1200b/s時(shí)，編碼重復(fù)分別 8次。 ②對(duì)于 4800 、 2400、 1200b/s時(shí)，工作周期依速率變?yōu)?50％、 25％、 ％。 表 4－ 21 反向業(yè)務(wù)信道的參數(shù) 反向業(yè)務(wù)信道和正向業(yè)務(wù)信道都加入了幀質(zhì)量標(biāo)志符。對(duì)于，前者為 12比特，后者為 8比特。這個(gè)幀質(zhì)量標(biāo)志是一種 CRC（循環(huán)冗余編碼）校驗(yàn)。它支撐著對(duì)方接收機(jī)以此來判斷該幀是否有錯(cuò)，即可檢測(cè)誤幀率。 幀質(zhì)量 CRC是在一幀中除了幀質(zhì)量標(biāo)志位和尾比特之外，由其它位比特所決定的，當(dāng)然與幀質(zhì)量標(biāo)志的生成多項(xiàng)式有關(guān)。 ? ? ? ?? ? ? ?1141/1041/3478489101112????????????????xxxxxxgskbxxxxxxxxgskbx0 x1 x4 x8 x10 x11 輸入 0 0 輸出 1位存儲(chǔ)單元 模 2加 上位，前 172bit 下位，后 12bit 圖 4－ 36 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 1位存儲(chǔ)單元 模 2加 上位，前 80bit 下位，后 8bit 圖 4－ 37 第四節(jié) 系統(tǒng)控制功能 CDMA蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)的控制和管理功能與其它蜂窩系統(tǒng)相比大部分是相似的，如鑒權(quán)、加密等與時(shí)分多址蜂窩網(wǎng)是雷同的，也有其特殊之處。這里著重就過境切換、移動(dòng)臺(tái)登記注冊(cè)、主呼和被呼接續(xù)過程流程作簡要說明。 一、 CDMA系統(tǒng)切換 1. 3種切換方式 基站和移動(dòng)臺(tái)支持如下 3種切換方式： ? 軟切換：移動(dòng)臺(tái)開始與新的基站通信但不立即中斷它和原來基站通信。軟切換只能在同一頻率的 CDMA信道中進(jìn)行，有效地提高切換的可靠性，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)處于小區(qū)邊緣上，軟切換能提供正向業(yè)務(wù)信道和反向業(yè)務(wù)信道的分集，從而保證通信質(zhì)量。 ? CDMA到 CDMA的硬切換：當(dāng)各基站使用不同頻率或幀偏置時(shí)，基站引導(dǎo)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行的一種切換。 ? CDMA到模擬系統(tǒng)的切換：基站引導(dǎo)移動(dòng)臺(tái)由正向業(yè)務(wù)信道向模擬話音信道切換。 切換的前提是及時(shí)了解各基站發(fā)射的信號(hào)在到達(dá)移動(dòng)臺(tái)接收地點(diǎn)的強(qiáng)度。因此，移動(dòng)臺(tái)必須對(duì)基站發(fā)出的導(dǎo)頻信號(hào)不斷進(jìn)行測(cè)量并將結(jié)果通知基站。 基站發(fā)出的導(dǎo)頻信號(hào)在使用相同頻率時(shí)，只由引導(dǎo) PN序列的不同偏置來區(qū)分，每一可用導(dǎo)頻要與它同一 CDMA信道中的正向業(yè)務(wù)信道相配合才有效。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到一個(gè)足夠強(qiáng)的導(dǎo)頻而它未與任何一個(gè)正向業(yè)務(wù)信道相配合，它就向基站發(fā)送一導(dǎo)頻測(cè)量報(bào)告，于是基站就給移動(dòng)臺(tái)指定一個(gè)正向業(yè)務(wù)信道和該導(dǎo)頻相對(duì)應(yīng)，這樣的導(dǎo)頻稱為激活導(dǎo)頻或有效導(dǎo)頻。 把同一 CDMA信道的導(dǎo)頻分為如下 4類： ?激活組：和分配給移動(dòng)臺(tái)的正向業(yè)務(wù)信道結(jié)合的導(dǎo)頻。 ?候補(bǔ)組：未列入激活組，但具有足夠的強(qiáng)度，表明它與正向業(yè)務(wù)信道結(jié)合能成功地被解調(diào)。 ?鄰近組：未列入激活組和候補(bǔ)組，但可作為切換的備用導(dǎo)頻。 ?剩余組：未列入上述 3組的導(dǎo)頻。 當(dāng)移動(dòng)臺(tái)駛向一基站，然后又離開該基站時(shí)，移動(dòng)臺(tái)收到該基站的導(dǎo)頻強(qiáng)度先由弱變強(qiáng)，接著又由強(qiáng)變?nèi)酰蚨搶?dǎo)頻信號(hào)可能由鄰近組和候補(bǔ)組進(jìn)入激活組，然后又返回鄰近組，見圖 4－ 40。 ① 導(dǎo)頻強(qiáng)度超過門限（上）， MS向基站發(fā)送一導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息，并把導(dǎo)頻轉(zhuǎn)換到候補(bǔ)組。 ②基站向 MS發(fā)送一切換消息。 ③ MS把導(dǎo)頻轉(zhuǎn)換到激活組，并向基站發(fā)送一切換完成消息。 ④導(dǎo)頻強(qiáng)度降低到門限（下）之下， MS起到一“切換下降計(jì)時(shí)器”。 ⑤切換下降計(jì)時(shí)器終止， MS向基站發(fā)送一導(dǎo)頻測(cè)量消息。 ⑥基站向 MS發(fā)送一切換消息。 ⑦ MS把導(dǎo)頻從激活組轉(zhuǎn)移到鄰近組，并向基站發(fā)送切換完成消息。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 鄰近組 候選 激活組 鄰近 導(dǎo)頻強(qiáng)度 門限 (上 ) 門限 (下 ) 時(shí)間 圖 4－ 40 切換門限舉例 二、登記注冊(cè) 登記注冊(cè)是移動(dòng)臺(tái)向基站報(bào)告其位置狀態(tài)、身份標(biāo)志和其它特征的過程。通過注冊(cè)，基站可以知道移動(dòng)臺(tái)的位置、等級(jí)和通信能力，確定移動(dòng)臺(tái)在尋呼信道的哪個(gè)時(shí)隙監(jiān)聽，并能有效地向移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫等。 自主注冊(cè)是與移動(dòng)臺(tái)漫游無關(guān)的一類注冊(cè)，它包括下列 5種注冊(cè)： ?開電源注冊(cè)：移動(dòng)臺(tái)打開電源時(shí)要注冊(cè)，移動(dòng)臺(tái)從其它服務(wù)系統(tǒng)切換過來時(shí)也要注冊(cè)。為了防止電源連續(xù)多次的接通和斷開而多次注冊(cè)，通常移動(dòng)臺(tái)要在打開電源后延遲 20s才注冊(cè)。 ?斷電源注冊(cè)：移動(dòng)臺(tái)斷開電源時(shí)也要注冊(cè)，但只有當(dāng)它在當(dāng)前服務(wù)的系統(tǒng)中已經(jīng)注冊(cè)過才進(jìn)行斷電源注冊(cè)。 ?周期性注冊(cè)：為了使移動(dòng)臺(tái)按一定的時(shí)間間隔進(jìn)行周期性注冊(cè)，移動(dòng)臺(tái)要設(shè)置一種計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的最大值受基站控制。當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到最大（計(jì)滿或終止）時(shí)，移動(dòng)臺(tái)即進(jìn)行一次注冊(cè)。 ?根據(jù)距離注冊(cè)：如果當(dāng)前的基站和上次注冊(cè)的基站之間的距離超過了門限值，則移動(dòng)臺(tái)要進(jìn)行注冊(cè)，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)兩個(gè)基站的緯度和經(jīng)度之差來計(jì)算它已經(jīng)移動(dòng)的距離。移動(dòng)臺(tái)要存儲(chǔ)最后進(jìn)行注冊(cè)的基站的緯度和經(jīng)度和注冊(cè)距離。 ?根據(jù)區(qū)域注冊(cè)：為了便于對(duì)通信進(jìn)行控制和管理，把 CDMA蜂窩通信系統(tǒng)劃分為三個(gè)層次：