《cdma基本原理概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《cdma基本原理概述（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、CDMA基本原理概述,京信通信(中国)有限公司华东分公司 2009年2月,CDMA系统概论CDMA的关键技术CDMA系统结构CDMA网络参数及概念CDMA基本计算公式CDMA的信道调制CDMA网络规划,目录,CDMA系统概论, 移动通信系统中的多址方式 我国CDMA工作频段 CDMA系统的特点,移动通信系统中的多址方式,1、 FDMA 频分多址 2、 TDMA 时分多址 3、 CDMA 码分多址,移动通信系统中的多址方式,频分多址（FDMA）,在频分多址系统中，把可以使用的总频段划分为若干占用较小带宽的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就是一个通信信道，分配给一个用户。,移动通信系统中的
2、多址方式,时分多址（TDMA）,在时分多址系统中，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一个通信信道，分配给一个用户。,移动通信系统中的多址方式,码分多址（CDMA）,CDMA通信系统不同用户传输信息是用各自不同的编码序列来区分。从频域或时域来观察多个CDMA信号是互相重叠的。接收机用相关器可以在多个CDMA信号中选出使用预定码型的信号。,移动通信系统中的多址方式,码分多址的比喻,Englishman,Geman,Music,移动通信系统中的多址方式,码分多址的比喻,不同国家的人比作不同的用户； 不同的语言比作不同的码； 鸡尾酒会场比作同一个
3、频率； 酒会上的音乐比作噪声和干扰。,构成了CDMA网络的结构框架,移动通信系统中的多址方式,DS 扩频系统,（a）系统的发射端机,移动通信系统中的多址方式,DS 扩频系统,（b）系统的接收端机,移动通信系统中的多址方式,三种多址技术频域、时域比较,我国CDMA工作频段,CDMA 上行,CDMA 下行,825 835,联通CDMA,870 880,联通CDMA,GSM 上行,890 909 915,移动GSM,联通GSM,GSM 下行,移动GSM,联通GSM,935 954 960,我国CDMA工作频段另：我国部分地区一将GSM频段向前移5M 上行：885915；下行：930960,MHz,我
4、国CDMA工作频段,中国电信CDMA系统的工作频率为：825MHz835MHz（基站收） f=825+0.03N(N=1333）870MHz880MHz（基站发） f=870+0.03N(N=1333）,工作频段,我国CDMA工作频段,频道间隔及中心频率位置,第一载频为283。CDMA频道间隔为1.23MHz；收发频道间隔45MHz。中心频率在AMPS的283号频道（833.49MHz)处的CDMA频道为CDMA 基本频道。以后视发展情况逐步由高端向低端扩展，例如使用第二个CDMA 频道，中心频点位置为242号，最多可以有7个CDMA频道。CDMA不需进行频率规划，各小区可以使用相同频道。但各
5、小区要进行 导频相位偏置规划。,我国CDMA工作频段,CDMA频率安排,注：37283为AMPS的话音频道编号。 283频道为CDMA的基本频道的中心频率所在的位置,CDMA系统的特点, 低功率 大容量 所有基站使用相同频率 通话质量好 保密性能高,CDMA系统概论CDMA的关键技术CDMA系统结构CDMA网络参数及概念CDMA基本计算公式CDMA的信道调制CDMA网络规划,目录,CDMA的关键技术, 扩频技术 功率控制技术 软切换技术 分集技术 语音编码技术,CDMA系统概论CDMA的关键技术CDMA系统结构CDMA网络参数及概念CDMA基本计算公式CDMA的信道调制CDMA网络规划,目录,
6、CDMA系统结构,CDMA系统结构,CDMA-IS95结构,CDMA系统结构,CDMA系统结构实例,CDMA系统结构,逻辑功能实体的定义(1),MS 移动台 BS 基站 MSC 移动交换中心 HLR 归属位置寄存器 VLR 拜访位置寄存器 AC(AUC) 鉴权中心 MC 消息中心 SME 短消息实体 OMC 操作维护中心 IP 智能外设 SCP 业务控制点 SSP 业务交换点,CDMA系统结构,逻辑功能实体的定义(2),BTS 无线基站 CBSC 集中基站控制器 VMS 语言信箱业务中心 MSC 移动交换中心 SCP 智能业务控制点 PLMN 公共陆地移动网 HLR 归属位置寄存器 SSP 智
7、能业务交换点 PSTN 公共电话交换网 VLR 拜访位置寄存器 STP 信令转接点 INMS 网管系统 AuC 鉴权中心 SMSC 短消息业务中心,CDMA系统结构,基站子系统（BSS）,基站子系统有一个集中的基站控制器和若干个基站无线收发信台组成。,网络子系统（NSS）,网络子系统是以移动交换机为核心，并包括与之相连的相邻的MSC、VLR、HLR、AC、OMC、EIR、MC、PSTN。,接口名称及定义,Um接口：移动台与基站间的接口。 A接口： BSS与MSC间的间的接口。 B接口： MSC与VLR的接口。,CDMA系统概论CDMA的关键技术CDMA系统结构CDMA网络参数及概念CDMA基本
8、计算公式CDMA的信道调制CDMA网络规划,目录,CDMA网络参数及概念, 搜索窗WinSeach 导频污染 拐角效应 链路平衡,CDMA网络参数及概念,搜索窗WinSeach,搜索窗是CDMA基站和手机为了能够识别出所能接收到的有效信号而设定的搜索时间段。搜索窗既不能太大也不能太小，太小时延较大的强信号不能够被识别会造成干扰，太大增加基站和手机的搜索时间导致手机接入时间很慢。,CDMA网络参数及概念,搜索窗WinSeach, 反向链路业务信道多径搜索窗 接入信道搜索窗 激活导频集搜索窗 邻域导频集搜索窗反向链路业务信道多径搜索窗的中心位置是手机根据目前所收信号的相位偏移量，以该偏移量为中心，
9、用设定的搜索窗单边宽度对各个PN的超前和滞后多径进行搜索，从而对多径进行解调避免干扰。例如：手机在基准时间后64*12+33个chips收到一个同步信号，手机就把它作为PN12导频来处理。同时收到一个搜索窗参数为6的信号，以64*12+33chip为中心时间，在比这个时间超前和滞后28chips的时间段内对基站信号进行搜索。,CDMA系统中有四个基本搜索窗,CDMA网络参数及概念,导频污染,导频污染是指有3个以上激活导频信号，但它们中没有一个能够使移动台发起呼叫。通常表现为移动台接收功率好、Ec/Io差，前向BER差（下行误码率高）。 为了防止导频污染，网络规划必须创建一个存在主导频的小区规划
10、。这可通过可调整的导频功率、下倾天线或增加特定扇区或小区的覆盖等来实现。,CDMA网络参数及概念,拐角效应,当移动台沿着一个拐角移动时，移动台的接收信号电平发生。 在拐角后面如果有一个新的基站，移动台接收到的信号强度就会上升得非常快。如果移动台不能足够快地获得新基站，那么增加的干扰就会导致掉话。另一方面，如果新基站不能调节移动台的功率，高的移动台发射功率会闭塞新小区内的所有用户。,拐角效应示意图,CDMA网络参数及概念,链路平衡,所谓链路平衡就是前向覆盖范围等于反向覆盖范围。 CDMA是一个具有呼吸效应的系统，即随着用户的增加覆盖范围要缩小，这个变化是同时体现在前向和反向上的。 反向覆盖范围：
11、由于用户的增加使得基站的反向噪声增加，边缘用户手机发射功率升高，导致反向覆盖范围缩小。 前向覆盖范围：由于用户的增加使得基站的输出功率增加，边缘用户接收到的Ec/Io下降，导致前向覆盖范围缩小。 由于各种干扰的影响很可能导致链路失衡，这会对CDMA网络造成不良的影响。,CDMA系统概论CDMA的关键技术CDMA系统结构CDMA网络参数及概念CDMA基本计算公式CDMA的信道调制CDMA网络规划,目录,CDMA基本计算公式, dB、dBm、dBw和dBi 室内路径损耗模型 自由空间路径损耗模型 Okumura_Hata模型 隔离度 热噪声 噪声叠加 前向链路允许最大传输损耗 反向链路允许最大传输
12、损耗,CDMA基本计算公式,dB、dBm、dBw和dBi,dB=10*lg(A/B) dBm=10*lg(功率值/1mw) dBw=10*lg(功率值/1w) dBi=dBd+2.15,CDMA基本计算公式,室内路径损耗模型,PL（d）=PL（d0）+10* NSF *lg（d/d0）+FAF（dB）PL（d0）为1米距离的空间损耗：31.5dBNSF为同层损耗因子（1.63.3）d为距天线的路径距离FAF：为建筑物穿透损耗 如：混凝土楼板 10dB 混凝土墙13dB 电梯金属门20dB,CDMA基本计算公式,自由空间路径损耗模型,PL=32.4+20lgd+20lgf d为空间距离，单位为k
13、mf为工作频率，单位为MHz,CDMA基本计算公式,Okumura_Hata模型,PL=69.55+26.16lg(F)-13.82lg(H)+(44.9-6.55lg(H)*lg(D)+CPL：路径损耗，单位dBF： 频率，单位MHz(150-1500MHz)D： 距离，单位kmH： 基站天线有效高度，单位mC： 环境校正因子一般取值： 城区：0 dB 郊区：-10dB 农村： -17dB,CDMA基本计算公式,隔离度,水平隔离度公式： Ih=22.0+20lg 10(d/)-(Gd+Gr)+(Xd+Xr)C其中：Gd、Gr为收发天线增益Xd、Xr为收发天线前后比 垂直隔离度公式： Iv28
14、.0+40lg 10(d/)C 其中： d 为收发天线之间的距离，单位米为天线工作频率的波长，单位米C 为阻挡损耗,CDMA基本计算公式,热噪声,Nt=10log(KTB)其中： Nt(dBw)基底热噪声 K波尔兹曼常数 1.38E-23w/HzK T(K)绝对温度 B(Hz)带宽13003601224,CDMA系统概论CDMA的关键技术CDMA系统结构CDMA网络参数及概念CDMA基本计算公式CDMA的信道调制CDMA网络规划,目录,CDMA的信道调制,CDMA信道分为反向信道和前向信道，反向信道分：接入信道和反向业务信道，前向信道分：导频信道、同步信道、寻呼信道和业务信道。通常前向20%的功率专门用于导频，5%的功率用于同步信道。寻呼信道：与业务信道相同功率一个前向CDMA载频可使用的码分信道最多有64个，其中1个导频信道、1个同步信道、7个寻呼信道和55个业务信道。当使用第二个载频时，前向信道可分为1个导频信道和63个业务信道。,CDMA的信道调制,接入信道（Access）, 发起呼叫及响应寻呼，与寻呼信道配对使用。 用户通过其进行系统登记。 接入信道上发送信息的速率固定为4800bit/s，帧长度为20ms。 一个寻呼信道最多可对应32个反向CDMA接入信道。,CDMA的信道调制,反向业务信道（Traffic）,
