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1、,CDMA基础知识培训,Page 2,课程目标,掌握移动通信基本原理 掌握CDMA通信基本原理,Page 3,课程目录,第一部分：移动通信基础知识 移动通信发展历程 移动通信基本组网 移动通信编号方案 移动通信呼叫流程,Page 4,课程目录,第二部分：CDMA通信基础知识 CDMA发展历程 CDMA网络结构 CDMA通信原理 CDMA关键技术,Page 5,培训现场公约,不迟到 早退 全身心投入 空杯的心态 学以致用,让我们一起共同来完成我们今天的学习任务吧！,Page 6,课程目录,第一部分：移动通信基础知识 移动通信发展历程 移动通信基本组网 移动通信编号方案 移动通信呼叫流程,Page
2、 7,移动通信发展历程,频谱资源是有限的，为了在有限的频谱中接入更多的用户，多址技术不断向前发展：FDMA TDMA CDMA,Page 8,移动通信发展历程,业务需求不断推动移动通信向前发展：1G 2G 3G,Page 9,课程目录,第一部分：移动通信基础知识 移动通信发展历程 移动通信基本组网 移动通信编号方案 移动通信呼叫流程,Page 10,移动通信基本组网（一）,设备组网,Page 11,移动通信基本组网（二）,基本组网设备 MS：Mobile Station，移动台，手机、固定台或数据卡。 CDMA移动台分为机卡合一和机卡分离两种。,手机,固定台,Page 12,移动通信基本组网（
3、三）,基本组网设备 BTS： Base Station Transceiver，基站，主要完成无线信号的收发功能，实现系统和移动台之间的通信。,3601小基站,3606基站,防雷保护器,主馈线,走线架,板状天线,抱杆,室外馈线,室内超柔馈线,基站主设备,天馈系统,Page 13,移动通信基本组网（四）,基本组网设备 BSC：Base Station Controller，基站控制器，完成呼叫处理、移动性管理（例如：登记）、切换、功率控制、无线资源管理等功能。,Page 14,移动通信基本组网（五）,基本组网设备 MSC：Mobile Switching Center，移动交换中心，主要负责呼叫
4、的处理、用户移动性管理（例如：漫游）。 VLR：Visitor Location Register，拜访位置寄存器，一般与MSC合设，在处理用户呼叫时，MSC从VLR获取用户信息，如：位置信息、业务能力等。,Page 15,移动通信基本组网（六）,基本组网设备 HLR：Home Location Register，归属位置寄存器，保存用户信息，包括永久信息和临时状态信息，如：ESN、MDN、签约的业务信息、当前位置、状态信息等），一个HLR对应多个VLR。,Page 16,移动通信基本组网（七）,网络互连设备 GMSC：Gateway MSC，网关MSC，PLMN和PSTN的接口设备。 TMS
5、C：Trunk MSC，中继MSC，多个PLMN间通过TMSC互连。,Page 17,移动通信基本组网（八）,数据业务设备 PCF：Packet Control Function，分组控制功能，无线接入网与PDSN之间的数据报传递。 PDSN：Packet Data Serving Node，分组数据服务节点，是无线网和数据网之间的网关设备，实现了无线网络与分组数据网络之间的数据传递。主要功能包括用户数据的路由，用户数据会话的建立、保持、释放等。 AAA：负责数据业务的鉴权、授权和计费功能。 AN-AAA：专门用于EVDO终端的接入鉴权。,PDSN机柜,PDSN机框,AAA/AN-AAA,Pa
6、ge 18,移动通信基本组网（九）,蜂窝组网 小区、扇区、载频的示意图,小区分布,全向小区,全向天线,Page 19,移动通信基本组网（十）,蜂窝组网 小区、扇区、载频的示意图,三扇区分布,S3/3/3（9扇区载频）,定向天线,Page 20,课程目录,第一部分：移动通信基础知识 移动通信发展历程 移动通信基本组网 移动通信编号方案 移动通信呼叫流程,Page 21,移动通信编号方案（一）,移动通信编号方案 作为入门，这里仅介绍MDN、IMSI、ESN MDN：电话号码簿号码，通常所说的手机号码，各个国家的编号习惯不同，由运营商具体分配。,我的手机号码是：13686461610，没事常联系,P
7、age 22,移动通信编号方案（二）,移动通信编号方案 IMSI：国际移动用户标识，在移动网内部唯一标识一个用户，由运营商分配。 MCC：Mobile Country Code，移动国家码，中国为460。 MNC：Mobile Network Code，移动网络码，联通CDMA使用03，联通GSM 使用01，移动GSM使用00和02。 MSIN：Mobile Subscriber Identification Number，移动用户识别码，是10 位十进制的数字。,Page 23,移动通信编号方案（三）,移动通信编号方案 ESN：移动终端的电子序列号，每个移动台分配一个唯一的ESN。ESN由终
8、端制造厂商分配，在终端出厂时就确定了。,0 xABCDEFGH是我的ESN，是生产厂家分配给我的。,Page 24,课程目录,第一部分：移动通信基础知识 移动通信发展历程 移动通信基本组网 移动通信编号方案 移动通信呼叫流程,Page 25,移动通信呼叫流程（一）,语音呼叫流程示意图,Page 26,移动通信呼叫流程（二）,语音呼叫流程说明 1 手机发起呼叫请求。 2 MSC到HLR中取用户数据，鉴权通过。 3 MSC进行被叫号码分析，建立到PSTN的固定电话的链路。 4 MSC向BSC发指配请求，同时建立A口电路。 5 BSC分配无线资源，请BTS建立Abis和空口信道。 6 BSC请MS建
9、立空口信道。,Page 27,移动通信呼叫流程（三）,数据呼叫流程示意图,Page 28,移动通信呼叫流程（四）,数据呼叫流程说明 1 通过计算机拨号网络发起连接建立请求。 2 手机发起呼叫请求。 3 MSC到HLR中取用户数据，鉴权通过。 4 MSC向BSC发指配请求。 5 BSC分配无线资源，请BTS建立Abis和空口信道。 6 BSC请MS建立空口信道。 7 BSC向PCF/PDSN发起A8/A10建立请求。 8 建立A10 9 建立A8 10 验证用户名和密码。 11 验证通过，PDSN给计算机分配IP地址。,Page 29,休息一下 10分钟后再见！,Page 30,课程目录,第二部
10、分：CDMA通信基础知识 CDMA发展历程 CDMA网络结构 CDMA通信原理 CDMA关键技术,Page 31,CDMA发展历程,CDMA协议演进历程 3x已被废弃,Page 32,课程目录,第二部分：CDMA通信基础知识 CDMA发展历程 CDMA网络结构 CDMA通信原理 CDMA关键技术,Page 33,CDMA网络结构（一）,CDMA网络设备间接口名称,Page 34,CDMA网络结构（二）,CDMA空口协议栈,Um接口,Page 35,CDMA网络结构（三）,IS95前反向信道,前向 导频信道 同步信道 寻呼信道 业务信道 反向 接入信道 业务信道,Page 36,CDMA网络结构
11、（四）,结合移动台行为来讲解各信道的功能 搜索Pilot 同步Sync 守候在Paging 如果收到寻呼，则通过接入信道发寻呼响应，建立业务信道 如果发起始呼，则通过接入信道发始呼消息，建立业务信道 后续的消息交互、业务数据均在业务信道上传送,Page 37,CDMA网络结构（五）,CDMA数据业务网络设备间业务面接口协议栈 重点关注：RLP、PPP、 TCP,Page 38,课程目录,第二部分：CDMA通信基础知识 CDMA发展历程 CDMA网络结构 CDMA通信原理 CDMA关键技术,Page 39,CDMA通信原理：CDMA通信模型,CDMA通信模型,Page 40,CDMA通信原理：信
12、源编码（一）,编码器：可变速率声码器 8K QCELP（业务选项SO=0 x1） 13K QCELP （业务选项SO=0 x8000） 8K EVRC （业务选项SO=0 x3） 特点：支持话音激活，典型的双工通话中，通话的占空比小于35%，不通话的时候降低编码速率，有效提高系统容量。 由于空中接口带宽资源相对紧张，因此CDMA的语音编码未使用PCM方式，QCELP、EVRC编码方式能够用比PCM方式窄得多的带宽传送语音信号。,Page 41,CDMA通信原理：信源编码（二）,声码器在CDMA系统中的位置 MS完成语音的QCELP/EVRC编码 BSC中的EVC板完成QCELP/EVRC和PC
13、M编码之间的变换。 EVC板具体采用哪种方式进行编解码，取决于业务选项和系统当前的声码器使用情况。其中业务选项在呼叫建立过程中终端会通过消息发给系统。 SO：Service Option，业务选项。,Page 42,CDMA通信原理：信道编码,为提高系统的纠错能力，信道编码采用卷积码或者TURBO码。 约束长度：移位寄存器数+1。例如：约束长度为9。 编码效率：输入bit数 / 输出bit数。例如：码率为1/2。 卷积码编码原理框图,Page 43,CDMA通信原理：交织,交织的目的是为了提高系统的抗干扰和快衰落能力,Page 44,CDMA通信原理：扩频（一）,什么是扩频？ 扩频，即spec
14、trum spread，就是频谱扩展。 什么是频谱？ 常见的频谱一般是幅度频谱：信号中所含各频率分量的幅度。,Page 45,CDMA通信原理：扩频（二）,如何理解频谱扩展？ 将窄带频谱信号变换为宽带频谱信号的过程就称为频谱扩展。 例如：9.6kbps的信号原本最低需要9.6kHz的带宽就可以传送了，但在CDMA中通过扩频使用1.23MHz的带宽来传送。,Page 46,CDMA通信原理：扩频（三）,为什么要进行扩频，扩频通信有何好处？ 隐蔽性和保密性好； 抗干扰能力强； 抗衰落； 抗多径； 多个用户可以同时占用相同频带，实现码分多址。,Page 47,CDMA通信原理：扩频（四）,扩频为什么
15、会带来上述好处？,C：信道容量，单位：bps B：信号频带宽度，单位：Hz S：信号平均功率，单位：W N：噪声平均功率，单位：W,香农公式给出了一定带宽和信噪比情况下信道能够实现无误码传输的最大速率。,要实现无误码传输，数据传输速率不能超过C,信道带宽为B,信噪比为S/N,Page 48,CDMA通信原理：扩频（五）,扩频为什么会带来上述好处？ 香农公式的含义：要达到一定的信道容量，既可以通过较大的信号带宽和较小的信噪比来实现，又可以通过较小的信号带宽和较大的信噪比来实现；当信噪比保持一定时，增大带宽可以提高信道容量。 扩频通信就是利用上述原理，用高速的扩频码来扩展待传输的数字信息带宽，从而
16、在相同信噪比条件下，获得较强的抗干扰能力和更大的系统容量。,Page 49,CDMA通信原理：扩频（六）,扩频通信的频域分析,Page 50,CDMA通信原理：扩频（七）,扩频增益和处理增益 扩频增益和处理增益定量描述了系统对干扰的抵抗力：增益越大，抗干扰能力越强。 扩频增益G G=Rc/Rb Rc：扩频后的码片速率 Rs：扩频前的符号速率 例如：IS95前向，Rc=1.2288Mcps，Rs=19.2kbps，G=Rc/Rs=64 处理增益：不仅包括了扩频增益，还包括了信道编码增益。 Gp=Rc/Rb 例如：IS95前向，Rc=1.2288Mcps，Rb=9.6kbps，Gp=Rc/Rb=128,Page 51,CDMA通信原理：扩频（八）,如何实现扩频（频谱扩展）？ 提高符号速率即可实现频谱扩展：低速率的数据流与高速率的扩频码相乘，将一个码元（symbol，也称为符号）转换为n个码片。 扩频码的使用是扩频通信的关键点，CDMA
