CDMA网络技术.ppt
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1、CDMA网络技术,无线网络优化中心,移动通信的发展 CDMA系统的演进 CDMA2000-1x网络结构 移动通信中的多址方式 移动通信中的基本技术,CDMA扩频原理 CDMA扩频码 功率控制 软切换,CDMA射频频段 空中接口,CDMA2000编号 CDMA基础业务流程,目录,目录,第一代移动通信 1980s,第二代移动通信 1990s,第三代移动通信 现在,AMPS,模拟技术,TACS,数字技术,语音业务,GSM,CDMA IS95,宽带业务,UMTS WCDMA,CDMA 2000,TD-SCDMA,移动通信的发展,IMT-2000 2000年在2000M频段 实现2000K的数据通信 I
2、MT2000推荐的3种制式 WCDMA 欧洲 CDMA2000 美国 TD-SCDMA 中国 3G对数据通信速率的要求 室内环境至少2Mbps 室内外步行环境至少384kbps 室外车辆运动中至少144kbps,主流技术: WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA,3G,移动通信的发展,CDMA2000 1X 高话音容量 153.6Kbps 数据,EV-DO Rev.A 3.1Mbps 下行数据 1.8Mbps 上行数据 QoS 服务质量,EV-DO Rev.0 2.4Mbps 下行数据,EV-DO Rev.B 多载波DO 15 x 4.9 Mbps下行 15 x 1.8 Mbps上行,
3、速率,2002 2004 2006 2008,商用时间,EV-DO Rev.C 129Mbps下行 75.6Mbps上行 OFDM MIMO,CDMA系统的演进,CDMA2000 1X 网络结构,MS: 移动台 BTS: 基站 BSC: 基站控制器 MSC: 移动交换中心 HLR :归属位置寄存器 VLR: 拜访位置寄存器 PCF: 分组数据控制功能 PDSN: 分组数据服务节点 HA: 家乡代理 FA: 外地代理 SCP: 业务控制点 AAA: 认证鉴权计费,移动通信中的多址方式,FDMA,TDMA,频分多址技术(FDMA) 业务信道在不同频段分配给不同的用户。,时分多址技术(TDMA) 业
4、务信道在不同的时间分配给不同的用户。,码分多址技术(CDMA) 所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道。,多址接入: 实现不同地点、不同用户接入网络的技术,蜂窝频率复用方式,FDMA 频率复用,CDMA 频率复用,多径环境,衰落示意图,纠错编码技术,纠错编码技术是在发射端按一定规则引入冗余信息, 从而使得即使空中传输引入了误码,也能利用冗余 信息将此错误纠正回来的技术。,数据的传送方向,在通信系统中,为了减少突发干扰对连续数据造成的大面积差错,常采用交织 来将突发干扰造成的连续差错化解为随机独立差错,使其适合于译码器的错误纠正。,交织技术,目录,CDMA扩频原理,比特(bi
5、t)、符号(Symbol)与码片(Chip) 输入含有信息的数据称为比特(bit) 在经过卷积编码器、符号重复与交织后的数据被称为 符号(symbol) 经过最终扩频后得到的数据被称为码片(chip) 前向(Forward):从基站到移动台 反向(Reverse):从移动台到基站,CDMA扩频原理,CDMA扩频原理,CDMA扩频原理,CDMA扩频原理,Interference Sources,Long & Short Code Spreading,Encoding & Interleaving,Long & Short Code Correlator,Decode & Deinterleavi
6、ng,Baseband Data,Baseband Data,Background Noise,External Interference,Other Cell Interference,Other User Noise,384 kbps,1152 kbps,4.096 mcps,4.096 mcps,1152 kbps,384 kbps,CDMA Transmitter,CDMA Receiver,5 MHz BW,f,c,5 MHz BW,f,c,390 kHz BW,0,390 kHz BW,0,5 MHz BW,5 MHz BW,-100 dB/Hz,Spurious Signals,
7、CDMA扩频原理,扩频解扩示意图,CDMA扩频原理,CDMA扩频码,CDMA基于扩频技术,每个用户有特征码 CDMA技术中包含两层含义: 扩频:信息带宽扩展 码分:用户、信道和基站均依靠码识别,针对不同的多址码需求,分别使用不同类型的码组 小区的识别-短的PN序列,码元周期为215 1 前向信道的识别-正交的Walsh函数,完全正交的64阶Walsh码 反向用户的识别-长的PN序列,码元周期为242 1,CDMA扩频码,CDMA网络特点,CDMA Concept: 国际鸡尾酒会,每对客人都在同一个房间里 每对通话者使用不同的语言 如果噪音上升,所有的客人都将抬升他们自己的音量 如果某个用户说话
8、太大声的话,会破坏其他用户通话,CDMA功率控制,目的:减小干扰,增加系统容量,CDMA系统是个干扰受限系统 减小远近效应,提高QoS 对抗阴影效应,消除慢衰落 提高电池使用寿命 准则:当在可接受的信号质量下,功率最小 分类:从通信链路角度看:反向功率控制、前向功率控制 从控制方式看: 开环功率控制、闭环功率控制 从控机制看:内环功率控制、外环功率控制,CDMA功率控制,反向开环功率控制,CDMA功率控制,CDMA功率控制,BTS,功率控制比特,Eb/Nt 值,FER 值,内环功率控制,外环功率控制,Eb/Nt 改变量,BSC,BTS,外环:BSC根据当前FER得到Eb/Nt的设定值,BSC根
9、据当前帧的质量指示和当前接收的误帧率与目标误帧率的差别对Eb/Nt设定值进行调整,如果实际接收的FER偏大,则调高Eb/Nt的设定值。如果实际接收的FER偏小,则降低Eb/Nt的设定值。 内环:BTS根据当前测量的反向Eb/Nt和BSC给的Eb/Nt设定值的比较结果,在业务帧中填功控比特;手机根据前向业务信道中的功控比特来调整反向发射功率。,反向闭环功率控制,Base 1,Base 2,Base 3,蜂窝系统的小区切换,CDMA切换技术,切换技术,软切换 在切换过程中,MS开始与新的BTS联系时,并不中断与原有的BTS的通信。软切换会带来更好的话音质量,实现无缝切换、减少掉话可能,且有利于增加
10、反向容量。 更软切换 与软切换类似,发生在同一BTS的不同扇区之间。 硬切换 在切换过程中,MS与新的BTS联系前,先中断与原BTS的通信,再与新BTS建立联系。硬切换过程中有短暂的中断,容易掉话。,CDMA切换技术,Break-before-make,Make-before-break,硬切换,软切换,CDMA切换技术,软/更软 切换,软切换时分支在BSC进行合并 更软切换时分支在BTS进行合并,CDMA切换技术,目录,目前我国大部分地区C网使用了283与201号两个频点,个别高话务地区增加了242频点。 上行f = 825+0.03*N 下行f = 870+0.03*N,CDMA射频频段,
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